Je pro nás velké štěstí moci prožívat tyto události zrovna teď, neboť v případě mise Rosetta jde o projekt táhnoucí se ke svým počátkům skoro pětadvacet let. Tisíce lidí za tu dobu vložily svůj um a čas do projektu, který bude (doufejme) korunován úspěchem v rozmezí několika sekund v době, kdy mnozí z nás budou čekat v dopravní zácpě cestou ze zaměstnání či školy nebo řešit rovnou pracovní problémy na poradě – zkrátka budeme čelit těm nespočetným denním radostem a strastem.

Ve středeční ráno – někdy kolem půl deváté našeho času – se oddělí přibližně stokilový modul Philae od mateřské sondy Rosetta a zamíří na první setkání s povrchem jádra krátkoperiodické komety, obíhající Slunce jednou za 6,6 let. Přistání můžeme očekávat po dalších sedmi hodinách. Krátce po sedmnácté hodině bychom se měli dozvědět, jak přistání dopadlo.

Ale i kdyby se nezdařilo, pořád bude tato mise jedna z nejúspěšnějších nejen díky tomu, že už jsme shromáždili tisíce informací a další budou následovat. Jde především o historickou váhu celého programu, který je – i po srovnání možností techniky v šedesátých a devadesátých letech – náročnější než program Apollo, při kterém lidstvo poprvé kráčelo po povrchu Měsíce.

 

Celkové náklady

Je pochopitelné, že ve světle ekonomické krize a všemožných škrtů se lidé zajímají o celkové náklady mise. A ty můžou působit doslova astronomicky, pokud jde o naše měřítka. V letošním roce byly vyčísleny na 1,4 miliard euro, z čehož náklady na modul Philae dělají 220 milionů euro.

 

Roční odklad startu se samozřejmě nepříznivě projevil na celkové finanční bilanci.

Ale když to srovnáme s výdaji, které už ani neregistrujeme (bingo – armáda, kdo by to čekal, že?), stěží se dostaneme na cenu, kterou vydají světové mocnosti na (ehm) polovinu moderní strategické ponorky. Dobře, nenavážejme se do armády. Pak nám vyjdou náklady programu v ceně tří dopravních Airbusů A380. A kolik jich v současnosti létá? A náklady mise Rosetta přitom vyčíslujeme v rozmezí necelých 20 let, které dělí začátek projektu a konec mise naplánovaný na příští rok. V tomto světle člověka překvapí, jak se tak náročný projekt vůbec mohl dočkat realizace, když se od počátku potýkal s problémy, které vlastně nezapříčinila ani jeho existence.

 

Problémy, kam se podíváš, aneb krátká historie Rosetty

Už samotný výzkum krátkoperiodických komet není pro letové inženýry moc příjemný. Komety z takzvané joviánské rodiny se pohybují na svých drahách poměrně rychle, takže k tomu, aby je byla schopna sonda dohonit, nestačí jen palivo. Je potřeba gravitační asistence některé z planet vnitřní sluneční soustavy.

Po průletu sondy kolem planety po pečlivě zvolené dráze předá planeta robotickému modulu část své kinetické energie a tím mu udělí rychlost a pozmění dráhu. Rosetta absolvovala hned čtyři takové manévry – tři u naší domovské planety a jeden u Marsu.

Alespoň jednu výhodu krátkoperiodických komet je třeba zmínit. Na rozdíl od svých „kolegyň“ z dálav Oortova oblaku víceméně kopírují rovinu ekliptiky, takže se můžeme na tyto kometární dostihy připravit a předem vypočíst dráhy nutné pro vzájemná setkání.

Jako kdyby už to samo o sobě nestačilo, první velké problémy nastaly už při samotném plánování programu. Rosetta měla být vynesena na oběžnou dráhu 12. ledna 2003 a jejím původním cílem byla kometa 46P/Wirtanen. Jenže z důvodů havárie nosné rakety Ariane 5 při vynášení komunikačního satelitu na oběžnou dráhu 11. prosince 2012 došlo k pozastavení dalších startů a tím i uzavření startovacího okna nutného pro načasování setkání s kometou.

Bylo potřeba najít nový cíl a modifikovat většinu parametrů mise, neboť seznam dalších vhodných komet na podobných drahách byl velmi krátký… Nakonec byl vybrán po dvou neúspěšných pokusech náhradní cíl, kometa 67P Čurjumov-Gerasimenko, a datum startu bylo určeno na 2. března 2004.

Ačkoli byly parametry dráhy v podstatě podobné, byl tu další problém. ESA v minulosti nepreferovala napájení palubní elektroniky radioizotopovými články, takže sonda měla být už podle prvních návrhů napájena solárními panely. Jenže jak chcete takto napájet těleso osm set milionů kilometrů od Slunce, které navíc bude v dálavách sluneční soustavy po mnoho let? Tak dlouho totiž trvalo sondě, než se dostala na dráhu komety 67P.

Proto se operační tým rozhodl poprvé v případě takovéto mise pro strategii dlouhodobé hibernace. Sonda se zkrátka na nějakou dobu uspí, aby její spotřeba energie poklesla na minimum, což nastalo 8. června 2011. Jenže tento počin znamenal další problémy. Jak zajistit v průběhu hibernace, ale i po následném probuzení správnou orientaci solárních panelů směrem ke Slunci?

 

VIDEO: dráha sondy Rosetta na cestě za kometou 67P

A to mluvíme o ploše slunečních panelů, která o dva metry čtvereční překoná i plochu panelů právě probíhající (a daleko modernější) mise JUNO na cestě do vnějších částí sluneční soustavy k našemu gravitačnímu ochránci Jupiterovi. Sluneční panely Rosetty jsou 14 metrů široké na obou stranách sondy a zvyšují její velikost na 32 metrů (rozměry sondy jsou v porovnání s tím titěrné – pouhých 2,8 x 2,1 x 2 metrů).

 

V průběhu hibernace byla sonda uvedena do rotace. Kromě orientace solárních panelů bylo rovněž nutno zajistit správné nasměrování komunikačních antén vůči Zemi v době po probuzení. O to se postarala dvojice palubních kamer Startrackers, které průběžně snímkovaly hvězdnou oblohu a výsledky porovnávaly s daty uloženými v počítači sondy.

Hibernace sondy byla ukončena 20. ledna 2014 po jednatřiceti měsících, kdy se stále Rosetta nacházela ve vzdálenosti 9 milionů kilometrů od svého cíle. A s probuzením sondy přišly další problémy, které bylo nutno řešit…

 

Přiblížení ke kometě

O událostech kolem příprav sondy na historické setkání s kometou už jsme vás informovali v článcích zde a zde, takže si spíše jen shrňme některé předtím nezmiňované zajímavosti.

Naše původní představy o tvaru jádra byly v mnohém značně naivní. Předpokládali jsme víceméně sférický povrch, a to i v době po prvním snímkování Hubbleovým teleskopem, kdy většina odborníků považovala tvarové anomálie za chyby zapříčiněné velkou vzdáleností, malým rozlišením a chybami optických a elektronických zařízení.

Jakým překvapením byly první snímky, na kterých jsme mohli pozorovat dva velké objekty spojené úzkou prohlubní, jež odporovaly všemu, co jsme od objektu očekávali. Jak to trefně okomentoval jeden z členů letového týmu: „Tohle je zřejmě fantastická podívaná pro všechny fanoušky, ale kde probůh na tomhle máme přistát?“

I další ironický komentář stojí za zmínku (s vynecháním autora, i když už to dnes také není tajemstvím): „Který z těch dvou je teda Čurjumov a který Gerasimenko?“

Je zajímavé, že skutečnou podstatu 67P pořád neznáme. A věříme, že odpověď dostaneme právě díky dalšímu výzkumu modulu i mateřské sondy.

Jde skutečně o tzv. binární kontaktní těleso, tedy jakýsi slepenec dvou objektů, které se k sobě musely přibližovat nízkými relativními rychlostmi pouhých pár metrů za sekundu? Nevznikla úžina mezi dvěma vystouplými konci v důsledku nám zatím neznámého procesu eroze? Není jen důsledkem nějaké obří srážky v minulosti? Rozlomí se v průběhu příštího roku díky intenzivnímu působení Slunce?

Opět můžeme vidět, jak málo toho o víme o meziplanetární hmotě, která zároveň tvoří naše základy. A tím, že je nepřetvořená, může nám o počátcích vzniku slunečního systému napovědět víc než všechna tělesa významně přetvářená slunečním teplem, intenzivní radiací či divokými interními procesy jako v případě naší mateřské planety.

Hádky ohledně výběru místa přistání byly dlouhé a úporné, neboť žádná z původně deseti oblastí nebyla ideální. A neutichly ani při další segregaci potenciálních míst přistání na polovinu. Nakonec byla zvolena jako primární oblast pro přistání ta s názvem „J“, která byla před nedávnem z historických důvodů přejmenována na „Agilkia“ (je daleko sympatičtější mučit budoucí studenty astronomie či kosmonautiky poetickým názvem).

To, jak dopadne samotné přistání, se dozvíme až ve středu v podvečer. Ale už zítra vás budeme informovat o samotném oddělení modulu a následném sestupu, jakož i o technických nástrahách, které čekají operační tým v průběhu přiblížení.

Neboť čas se krátí a do separace modulu Philae a jeho dosednutí už nás dělí necelé tři dny.

VIDEO: Rosetta může navždy změnit vědu

 

Zdroje: https://blogs.esa.int/rosetta/2014/10/31/rosetta-lined-up-for-lander-delivery/
https://www.nasa.gov/jpl/rosetta-races-toward-comet-touchdown/index.html#.VF-hPiLF-YB
https://blogs.esa.int/rosetta/2014/11/05/cometwatch-2-november/
https://www.esa.int/Our_Activities/Space_Science/Rosetta/Rosetta_to_deploy_lander_on_12_November
https://www.esa.int/spaceinimages/Images/2014/09/Philae_s_primary_landing_site_in_context