Messenger – k Merkuru po třiceti letech

25 Zář

Na další kosmickou výpravu k planetě Merkur se čekalo skoro 30 let od mise sondy Mariner 10, která v letech 1974 a 1975 třikrát snímala povrch posetý hlubokými krátery a vyfotografovala asi 45 procent povrchu. Sonda Messenger se vydala na cestu letos 2. srpna.

Odborníci z NASA vždy říkají, že vyrábějí výjimečná létající zařízení pro špičkový výzkum. O sondě Messenger však tvrdí, že je to „extrémní stroj“. Nikde se nijak zvlášť nevysvětluje, proč se další pozemská sonda nevydala k Merkuru už v roce 1980, kdy to bylo v plánu. Nicméně těch 30 let vývoje je znát. Teď to bude stát za to. Messenger nemůže letět k Merkuru přímo (se silnou a mimořádně drahou nosnou raketou by mu trvalo asi jen 16 týdnů, ale pak by byl problém ho ubrzdit, možná by potom shořel na cestě ke Slunci), takže má levnější a vědecky efektivnější plán. Času je dost. Bude se „courat“ s využitím gravitačního pole Země, Venuše a Marsu, v letech 2008 a 2009 třikrát mine Merkur podobně jako Mariner 10. Oběžnicí Merkuru se stane v roce 2011. Podle plánu by měl 15. března zažehnout na 15 minut hlavní motor a „nastoupit“ na eliptickou či spíše parabolickou oběžnou dráhu vzdálenou 200 až 15 193 km od povrchu pod úhlem 80° k rovníku. Sonda bude mít hodně práce. Měla by odpovědět na šest hlavních otázek:

1. Proč má Merkur tak vysokou hustotu své hmoty?
Zatím se soudí, že 65 % planety je tvořeno těžkým kovovým jádrem, dvakrát těžším, než je to zemské, těžším, než mají Venuše a Mars.

2. Jaká je geologická minulost Merkuru?
Je třeba určit sled procesů, které formovaly povrch planety, a potvrdit či vyvrátit, že krátery jsou sopečného původu.

3. Jaká je struktura jádra planety?
Už Mariner 10 zjistil, že Merkur má stejně jako Země globální magnetické pole, což vyvolává otázky, zda jádro planety je už zchlazené a jeho kontrakce zvrásnily povrch, nebo je ještě žhavé.

4. Jak se chová magnetické pole a jaké má hodnoty?
Zemské magnetické pole je dynamické a reaguje na aktivitu Slunce, jeho erupce a sluneční vítr. Víc informací o magnetickém poli Merkuru nám pomůže rozumět víc procesům ovlivňování magnetického pole Země Sluncem.

5. Je na Merkuru voda?
Na planetě, která je nejblíž Slunci, jsou teplotní rozdíly velmi vysoké, od -212 °C do +430 °C. Vnitřky velkých kráterů v oblastech permanentního stínu (rotační osa Merkuru je téměř kolmá k oběžné dráze) jsou však trvale chladné. Jednoduchým vysvětlením by byla přítomnost ledu. Je však důležité identifikovat veškerý materiál na povrchu a určit jeho původ, jak se na něm podílí dopad komet, zajímavé jsou především polární oblasti.

6. Jak ovlivňují exosféru Merkuru plyny z povrchu?

Planeta má velmi tenkou „obálku“ z plynů, která není kompaktní, je přirovnávána k míčům, jež skáčou po povrchu. Nazývá se exosférou. Je známo šest elementů: vodík, helium, kyslík, sodík, draslík, vápník. Je potřeba vysvětlit procesy, jimiž se dostaly do exosféry. Například sodík, draslík a část kyslíku mohly přijít ze skal na povrchu. Část vodíku a kyslíku z ledu po dopadech komet a meteoritů. A podobně.

Sonda, která váží 1,1 t (víc než polovinu hmotnosti tvoří palivo pro jeden hlavní motor, 5 menších a 12 malých), má rozměry 1,4 x 1,9 x 1,3 m a má dva solární panely o velikosti 1,5 x 1,7 m (vyrobí až 640 W elektrické energie), je mimořádně odolná vůči teplotám. Díky tepelnému štítu budou přístroje uvnitř sondy pracovat takřka v pokojové teplotě a odolá žáru přes 500 °C. Hodnoty bude měřit sedm přístrojů, schopných „rozebrat“ Merkur do posledního zrnka a získat údaje o mineralogickém složení kůry a jádra planety, magnetickém poli a sestavit barevnou prostorovou mapu. Jsou to čtyři druhy spektrometrů (GRNS, XRS, MASCS, EPPS), magnetometr, laserový výškoměr a tzv. RS přístroj (na Dopplerově principu). Bude pracovat duální zobrazovací systém. Procesy budou řídit dva Power PC s procesory RAD 6000 (25 MHz), které budou také odesílat data do střediska NASA. Vědeckým šéfem projektu je Sean C. Solomon. Misi zajišťuje tým z John Hopkins University/APL, který má k dispozici kapacity z Goddardova centra vesmírných letů NASA a univerzit v Michiganu a Coloradu.

Leave a Reply