Zvětšit obrázek

Tak přesně tímto způsobem chce NASA zapojit fanoušky do sledování konce unikátní mise, jež měla za úkol zmapovat měsíční atmosféru a částice prachu rozptýlené v okolí našeho nebeského souputníka. To jestli se sotva znatelnému obalu Měsíce dá říkat atmosféra, jsme probírali v článku, kde je popsána i mise LADEE. Dnes už můžeme říci, že úkoly na ni nakladené splnila sonda LADEE na výbornou. Všechny její systémy nepostihla žádná výrazná disfunkce a tak se mohla konat nejen primární vědecká část mise, ale také její nadstavba, která možná přinese ještě zajímavější výsledky.

Zvětšit obrázek

Laserová komunikace s pozemními středisky. Zdroj: nasa.gov

Několik prvenství
S LADEE ve svém nákladovém prostoru si odbyla premiéru raketa Minotaur -V. Poprvé se k Měsíci startovalo ze základny Wallops místo tradičního floridského kosmodromu. LADEE byla první sondou, jejíž hlavní náplní programu byl výzkum atmosféry Měsíce. Byla také první zástupkyní sond, postavených na nové nízkorozpočtové platformě. Stojí za ní středisko NASA – Ames Research Center (ARC), pro které byla sonda za oběžnou dráhu Země premiérová.
 

A nakonec za zmínku stojí i použití laserové komunikace z oběžné dráhy Měsíce. Ta je přibližně 6x rychlejší než její starší rádiová kolegyně. První nesmělé pokusy provedla již sonda LRO, ale u LADEE probíhala komunikace v daleko větším rozsahu. Prakticky od příletu k Měsíci po celých dalších 30 dní, kdy se sonda testovala a připravovala na hlavní vědeckou část mise. Přístroj LLCD, který laserovou komunikaci s pozemním střediskem zajišťoval, dokázal poslat data na vzdálenost 384 633 km rychlostí 622 Mb/s, což je zatím rekord. Signál přijímaly tři stanice: v Kalifornii (NASA JPL), v Novém Mexiku (NASA) a ve Španělsku (ESA). Technologie laserové komunikace tak prokázala svou životaschopnost a je tak pravděpodobné, že se s ní v budoucnu budeme setkávat čím dál častěji.

Konec sondy
LADEE odstartovala 7.září 2013. Přibližně 30 dní jí trvalo, než doputovala k Měsíci. Na retrográdní protáhlé eliptické dráze 558 x 15370 km okolo rovníku s dobou oběhu 24 hodin se usadila 6.10.2013 a pomocí několika zážehů v dalších dnech ji upravila na kruhovou ve výšce 250 km. Pak postupně snižovala a upravovala dráhu tak, že její nejvyšší bod byl ve výšce 75-150 km a nejnižší 20-50 km nad povrchem. To už byly parametry pro hlavní 100-denní vědeckou část mise. Změny dráhy jsou dobře vidět na následující animaci:

Po skončení hlavní vědecké mise, jejímiž výsledky se budeme zabývat na konci článku, bylo díky dobré kondici sondy rozhodnuto o prodloužení mise o dalších 100 dní. Výška nad povrchem se postupně snižovala. V současné době LADEE téměř olizuje měsíční pohoří, nad kterými bude zanedlouho prolétat v nejnižším bodě své dráhy pouhé 2 km. Tento bod je ovšem nad odvrácenou stranou Měsíce, kam je řídícím střediskem směřován brzký dopad. Poslední plánované korekce dráhy se uskuteční 11.dubna. 15.dubna nastane zatmění Měsíce, jež nebude bohužel z České republiky vidět.

Zvětšit obrázek

Jeden z plakátů LADEE. V odkazech pod článkem si můžete stáhnout originální velikost. Zdroj:nasa.gov

Pro sondu bude představovat zkoušku mrazem. Budou to další 4 hodiny navíc, po které nebude moci nabíjet baterie ze solárních článků. Podle techniků z ARC by tento výpadek napájení měla sonda přežít. Hůře na tom bude pravděpodobně pohonný systém. Stačí, aby se někde v potrubí nebo ventilu či jiné části vytvořilo trochu ledu, který zamezí průchodu paliva nebo danou část poškodí. Proto se počítá raději se scénářem, který další korekce po zatmění již nebude vyžadovat. Stejně by v nádržích mělo být paliva minimum, aby se zamezilo kontaminaci měsíčního povrchu. Jenom připomenu, že se používá osvědčená hypergolická kombinace hydrazin a oxid dusičitý. Obě složky jsou z nádrží vytlačovány heliem.
 

Dopad sondy se očekává 21.dubna. Buď se sonda roztříštila o pohoří nebo bude skákat jako „žabka“ po měsíční pláni. Vzhledem k poměrně hornatému terénu na odvrácené straně je pravděpodobnější první možnost. Při dopadu by se zbytky sondy měly rozžhavit na několik set stupňů Celsia a vytvořit krátetr o průměru 20 metrů. Zbylé palivo také shoří. Odvrácená strana byla zvolena proto, aby eliminovala sice málo pravděpodobnou, avšak reálnou možnost dopadu do oblastí, kde působily mise Apollo.

Za konec mise bude považováno, až se LADEE neozve po stanovené době, kdy by měla vyletět zpoza odvrácené strany Měsíce. Tato varianta platí samozřejmě pouze tehdy, přežije-li aparatura zatmění z 15.4. Konečné potvrzení konce mise LADEE by měla přinést sonda LRO, která bude možné oblasti dopadu snímat a porovnávat je se staršími snímky.

Čtyři hlavní přístroje na sondě LADEE. Zdroj:nasa.gov

Teď se vrátíme k tomu, čím jsme dnešní článek začali. NASA na svém webu rozjela tipovací soutěž,  kde můžete zaslat svůj odhad, kdy přesně sonda dopadne na povrch Měsíce. Pozor, čas je potřeba zadat pro časové pásmo Pacific time: SELČ – 9 hodin (zde máte jeden z mnoha časových převodníků). Čas máte do páteční půlnoci (11.4.2014, 24:00). Výherci obdrží e-mailem osobní pamětní certifikát programu LADEE.

Výsledky
 
Průběžné výsledky jsou zatím k dispozici pouze z primární vědecké mise. Data z „přesčasu“ LADEE se zatím zpracovávají. Během 100-denní hlavní mise provedl ultrafialový a viditelný spektrometr – Ultraviolet/Visible Spectrometer (UVS) na 700 000 měření.Zaznamenal hodnoty snižování intenzity slunečního světla při přiblížení se k povrchu v důsledku zastínění pomocí řídkého prachu. Dále zmapoval systematické změny sodíku z závisloti na měsíční fázi. Jeho množství se zvyšovalo s tím jak se Měsíc dostával z novu do úplňku a následně klesalo opět k novu. Podobně se choval draslík a další prvky.

Kvadrupólový neutrální hmotový spektrometr – Neutral Mass Spectrometer (NMS) měřil prozměnu argon-40 ( 40 Ar). Ten potvrdily už mise Apollo i LRO. Ovšem NMS zjistil, že jeho množství cyklicky kolísá. Dále objevil i neon-20 a helium, což jsou složky slunečního větru. Argon a neon zmrznou na chladné noční straně a při lunárním úsvitu tryskají opět z povrchu. Helium se na denní straně ztrácí do vesmíru. Všech těchto plynů ubývá, když sluneční vítr odstíní zemské magnetické pole.
Přístroj pro výzkum měsíčního prachu – Lunar Dust Experiment (LDEX) si připsal na své konto asi 11000 detekovaných dopadů prachových částic. Tyto částice jsou vyvrhovány z povrchu při dopadech mikrometeoritů. Jejich hustota roste s nižší nadmořskou výškou. Prachu je nejvíce při východu Slunce ve směru pohybu systému Země / Měsíc kolem Slunce. LDEX pozoroval i intenzivní záblesky částic, které jsou pravděpodobně způsobeny impakty vyvrhujícími tyto částice několik minut před příletem LADEE do dané oblasti.

Závěrem
Až se sonda zřítí na povrch Měsíce a až budou známa i další zajímavá měření a zákonitosti měsíční atmosféry, která mohou vycházet i z dosud nezveřejněných dat sekundární části vědeckých pozorování, či se z dat sondy LADEE vyloupnou další nečekané objevy na tomto poli, rádi vám je opět budeme prezentovat v některém z dalších článků.
Sama NASA je z mise LADEE nadšená a nevylučuje do budoucna podobný výzkum provádět i u dalších těles, která jsou na tom s atmosférou podobně jako náš Měsíc.

Zdroje informací:
http://www.kosmonautix.cz/viewtopic.php?f=30&t=468&start=30
http://www.nasa.gov/content/take-the-plunge-ladee-impact-challenge/
http://www.nasa.gov/mission_pages/ladee/science/
http://spaceflightnow.com/minotaur/ladee/140408eom/
Zdroje obrázků:
http://solarsystem.nasa.gov/multimedia/gallery/LADEE_approaches_moon.png
http://solarsystem.nasa.gov/docs/llcd_contact_card_final_art-111_0.jpg
http://solarsystem.nasa.gov/multimedia/gallery/LADEE_Poster_02.jpg
http://www.nasa.gov/sites/default/files/styles/226xvariable_height/public/ladee-instrument-locations.jpg
Psáno pro Kosmonautix a Osel.cz