Nejočekávanější evropské kosmické projekty

• Co pohání částice slunečního větru a odkud pochází koronární magnetické pole?
• Jak solární transienty ovlivňují variabilitu heliosféry?
• Jak produkují solární erupce nabité částice, které vyplňují heliosféru?
• Jak pracuje sluneční dynamo a jak propojuje Slunce a heliosféru?

Na projektu se podílí především ESA, ale najdeme zde i podíl od NASA. Ta třeba zajistí nosnou raketu Atlas V, nebo některé přístroje na palubě. Výzkum Slunce, který poskytne Solar Orbiter totiž zapadá do amerického programu Living with star. Stejně tak se plánuje, že bude evropská sonda spolupracovat s americkou kolegyní Solar Probe +, která má startovat v témže roce a která se se Sluncem seznámí ještě blíže.

Na projektu se už pracovalo delší dobu, ale v únoru 2010 byl projekt zařazen mezi tři kandidáty na první dvě středně velké výzkumné mise. V říjnu téhož roku byl Solar Orbiter vybrán společně s projektem Euclid (viz dále v článku).

EXO Mars

Projekt, který má za sebou mnoho kotrmelců, několikrát jeho realizace visela na vlásku, ale nakonec se jej ve všech případech podařilo uhájit. Jedná se o druhou fázi evropsko ruského programu, jehož první část odstartovala letos v březnu a momentálně letí k Marsu.

V roce 2020 by měla z kosmodromu Bajkonur odstartovat raketa Proton, která k Marsu dopraví přistávací plošinu ruské výroby a evropské vozítko. Právě na něj se soustředí všechna pozornost. Díky dosavadnímu výzkumu Marsu už víme, že tato planeta měla kdysi podmínky vhodné pro vznik života – hustou atmosféru, jezera, řeky a oceány kapalné vody.

Nikdo však zatím nedokáže rozseknout odvěkou debatu, zda na Marsu život vzniknul nebo ne. Dnes už víme, že pátrat po těchto důkazech na povrchu je zbytečné. Radiace, která spaluje Mars, by všechny případné stopy dokázala spolehlivě zlikvidovat. Pokud chceme vědět, zda na Marsu byl život, musíme hledat pod povrchem.

Matematické modely ukazují, že v hloubce jeden a půl metru už je radiace dostatečně oslabena, aby se zde mohly zachovat stopy z dob, kdy na Marsu mohl být život. Rover proto bude vybaven dvoumetrovým vrtákem, který se bude skládat ze čtyř půlmetrových nástavců. Tento vrták nejenže odebere vzorky hornin z dvoumetrové hloubky, ale navíc bude sám disponovat malým infračerveným spektrometrem.

Odebraný materiál se bude analyzovat běžnými metodami a zároveň se jeho vzorky uloží do kalíšků na palubě roveru. Vědci budou stát před nelehkým úkolem – pouze u jediného vzorku budou moci provést královskou zkoušku celé mise. Experiment, který ověří existenci stop života se bude moci vykonat pouze jednou, pak se celá aparatura znehodnotí.

Euclid

Sonda Euclid, která má startovat z kosmodromu v Kourou v prosinci 2020 na raketě Sojuz. Jejím oborem je totiž temná energie a temná hmota – záhadné složky, které tvoří většinu vesmíru. Nevíme o nich téměř nic, ale víme jistě, že tam jsou – vnímáme totiž jejich gravitaci a temná energie má prsty i v rozpínání vesmíru

Euclid by měla po dobu šesti let měřit trojrozměrné rozložení hmoty ve dvou miliardách galaxií, přičemž by se měla studovat i temná hmota spojená s těmito galaxiemi, stejně jako vliv temné energie formou slabého čočkování, nebo akustických baryonových oscilací. Sonda bude umístěna v libračním centru L2 soustavy Slunce-Země a jejím srdcem bude zrcadlo o průměru 120 centimetrů. Z paprsků, které zrcadlo odrazí budou čerpat informace dva hlavní vědecké přístroje – kamera ve viditelném spektru a kamera/spektrometr v infračervené oblasti.

O realizaci sondy se rozhodlo v říjnu 2011, přičemž Euclid bude spadat do kategorie středních vědeckých misí. Hlavním výrobcem sondy je společnost Thales Alenia Space, přičemž o výrobu modulu s přístroji se postará Airbus Defence & Space. Na misi se podílí více než 1 000 vědců z více než stovky institucí. Konsorcium zastupuje odborníky ze 14 států – Rakouska, Belgie, Dánska, Francie, Finska, Německa, Itálie, Norska, Portugalska, Rumunska, Španělska, Švýcarska a Velké Británie. Do programu jsou zapojeni i vědci z USA, přičemž 40 z nich do programu poslala přímo NASA.

JUICE

Zkratka znamenající „JUpiter ICy moons Explorer“ vypovídá sama za sebe. Sonda, která se na cestu vesmírem vydá v roce 2022, dorazí o osm let později k Jupiteru. Jejím hlavním úkolem bude zkoumání nejen planety samotné, ale především jejích měsíců s důrazem na Europu, Ganymed a Callisto. Základní mise by měla trvat tři a půl roku, což je vzhledem k silné radiaci, která u Jupitera panuje opravdu slušný výkon. JUICE bude u planety zkoumat turbulentní atmosféru, gigantickou magnetosféru, nebo téměř neviditelné prstence.

Ještě větší očekávání jsou ale okolo zkoumání tří ledových měsíců. Každý z nich má velikost srovnatelnou s nejmenšími planetami a hlavně se na nich očekává existence podpovrchových oceánů kapalné vody, které se ukrývají pod ledovou krustou. Ne náhodou se jména těchto měsíců skloňují v souvislosti s teoretickou možností existence života.

Projekt počítá s tím, že sonda využije gravitačních praků u Callisto a Ganymedu pro úpravy oběžné dráhy. měli bychom se dočkat i dvou cílených průletů kolem Europy, kdy bude sonda studovat složení materiálu na povrchu s důrazem na „neledové“ sloučeniny. Stejně tak se můžeme těšit i na dálkový podpovrchový průzkum tohoto měsíce.

Průlety kolem Callisto navíc změní sklon oběžné dráhy o zhruba 30°, takže JUICE bude moci nahlédnout i na planetární póly. Právě kolem měsíce Callisto by sonda měla prolétávat nejčastěji a můžeme tak očekávat důkladné zmapování jak samotného měsíce, tak i podmínek v jeho okolí. Je to logické – Callisto obíhá ze všech tří měsíců nejdále a v jeho okolí je nejslabší radiace. Celá mise by měla být zakončena vstupem na oběžnou dráhu měsíce Ganymed. Zdejší vědecká fáze by mohla trvat osm měsíců a bude to vůbec poprvé, kdy se „nezemský“ měsíc dočká lidmi vyrobené oběžnice. Během této fáze bude JUICE zkoumat nejen samotný měsíc, ale i jeho interakci s prostředím.

O realizaci tohoto projektu bylo rozhodnuto v květnu roku 2012, když se JUICE stala historicky první evropskou misí, která bude v rámci programu Cosmic Vision 2015 – 2025 zařazena mezi velké vědecké mise, které si zaslouží označení „vlajková loď“. Na palubě sondy najdeme deset unikátních vědeckých přístrojů včetně kamer, spektrometrů, radaru, který dokáže prohlédnout skrz ledovou krustu, výškoměru, radiových experimentů a senzorů, které změří magnetické pole a nabité částice. Na projektu se podílí 16 evropských států, ale i USA, nebo Japonsko.

ATHENA

Start této mimořádně zajímavé mise je zatím plánován na rok 2028. Teleskop bude umístěn v libračním centru L2 soustavy Slunce-Země, kde by měl fungovat minimálně pět let, ale jeho provoz by mohl být o dalších pět let prodloužen. Název pochází z „Advanced Telescope for High-ENergy Astrophysics“ a vysvětluje vše podstatné. ATHENA bude teleskop v rentgenovém spektru, který bude cílit na horký vesmír a vysoce energetické jevy v něm.

Teleskop by měl odpovědět na základní otázky vesmíru: „Jak se hmota skládala do velkoformátových struktur, které pozorujeme dnes?“ nebo „Jak černé díry rostou a jak ovlivňují vesmír?“ Pro odpověď na první otázku ATHENA zmapuje struktury tvořené horkým plynem, především plyny v kupách galaxií a v mezigalaktickém prostoru, určí jejich fyzikální vlastnosti a pokusí se vystopovat jejich evoluci v průběhu času.

Základní vědecké úkoly mise můžeme shrnout do těchto oblastí:

• Vznik a evoluce skupin a kup galaxií
• Chemická evoluce horkých baryonů
• Vzájemná vazba mezi aktivními jádry galaxií v jejich svazcích
• Vznik a úvodní fáze růstu černých děr
• Akrece supermasivních černých děr v kosmických měřítkách času
• Odezva na úrovni galaxií způsobená aktivními jádry galaxií a vznikem hvězd
• Fyzikální principy akrece supermasivních černých děr, pohonu aktivních galaktických jader

ATHENA bude zkoumat nejen klasické černé díry, ale i jejich supermasivní sourozence. tento teleskop by měl poskytnout nejdetailnější pochopení tajemných principů, které stále obklopují tyto nejšílenější objekty ve vesmíru. Pochopením černých děr můžeme zlepšit naše chápání vývoje vesmíru již od jeho raných fází. O tom, že se mise ATHENA uskuteční, bylo rozhodnuto 27. července 2014, čímž se tento teleskop stal druhým zástupcem velkých vědeckých sond (první bude v článku zmíněná JUICE).

Jak jsme psal již v úvodu, na všechny očekávané evropské mise se nedostalo, ale věřím, že tato pětice tvoří dostatečně reprezentativní výběr, který ukazuje, že se ESA rozhodně neřekla ve výzkumu vesmíru poslední slovo a že se rozhodně máme v jejím podání na co těšit. Budeme rádi, pokud svůj názor na kvalitu tohoto článku projevíte v hvězdičkovém hodnocení (pět hvězdiček znamená, že se Vám článek líbil, jedna hvězdička značí opak). Stejně tak nás potěší, pokud využijete našich komentářů a napíšete nám, které plánované evropské projekty byste do výčtu zařadili právě Vy, nebo které byste naopak z našeho výčtu vyřadili.