12. srpna 2018

Ryugu: Od tečky ke krajině


   Japonská sonda Hayabusa2 v červnu úspěšně doletěla k blízkozemnímu asteroidu Ryugu a nyní ho postupně mapuje. Jak z nepatrné tečky na obloze vyrůstá nová krajina, předávají astronomové studium tohoto objektu geologům. V dnešním souhrnu se podíváme, jak se malý, sotva kilometrový svět Ryugu postupně odkrýval našim zrakům.


Na snímku z 6. června ze vzdálenosti 2 600 km měl Ryugu v zorném poli navigační kamery ONC-T na šířku sotva tři pixely:
Ryugu na tři pixely
 Credit: Ground observation team: JAXA, Kyoto University, Japan Spaceguard Association, Seoul National University
ONC team: JAXA, University of Tokyo, Kochi University, Rikkyo University, Nagoya University, Chiba Institute of Technology, Meiji University, University of Aizu and AIST


V okolí Ryugu nebyly během přibližování objeveny žádné obíhající měsíčky ani jiný materiál. Mezitím samotný asteroid na snímcích postupně nabíral tvar. Takto ho sonda zachytila ze vzdáleností 2 600, 1 500 respektive 920 kilometrů:
K Ryugu stále blíž...
Credit: Ground observation team: JAXA, Kyoto University, Japan Spaceguard Association, Seoul National University
ONC team: JAXA, University of Tokyo, Kochi University, Rikkyo University, Nagoya University, Chiba Institute of Technology, Meiji University, University of Aizu and AIST


Ze vzdálenosti 700 km byl již tvar asteroidu Ryugu dobře patrný, a tak bylo možné potvrdit jeho 7,6 hodiny dlouhou rotační periodu. Ta byla sice změřena již dříve sledováním změn jasnosti asteroidu, když se ještě jevil jenom jako bod, nově se ale ukázalo, že rotace je retrográdní (otáčí se v opačném směru než většina ostatních těles) a že rotační osa je kolmá na rovinu oběhu asteroidu kolem Slunce. Ryugu tedy nezažívá sezónní změny osvětlení, pouze střídání dne a noci:
Ryugu rotující
Credit: JAXA / UoT / KUT / RU / NU / CIT / UoA / AIST / Roman Tkachenko


V polovině června začaly na povrchu vykukovat obrysy největších kráterů a mohl tak začít výzkum povrchových struktur:
Ryugu ukazuje krajinu
Credit: JAXA / UoT / KUT / RU / NU / CIT / UoA / AIST


Při vzdálenosti okolo 100 km dokázala teleskopická kamera ONC-T rozlišit už i největší balvany na povrchu:
 
Ryugu a první viditelné balvany
Credit: JAXA / UoT / KUT / RU / NU / CIT / UoA / AIST


24. června se Hayabusa2 dostala na vzdálenost 40 km a teleskopická kamera předvedla výrazný skok v rozlišení, když její snímky ukázaly povrch posetý různě velkými balvany:
Ryugu ze čtyřiceti kilometrů
Credit: JAXA / UoT / KUT / RU / NU / CIT / UoA / AIST


Ze čtyřiceti kilometrů začal být tvar asteroidu patrný i při pohledu širokoúhlou kamerou ONC-W1. Projektový manažer Yuichi Tsuda vtipně poznamenává, že tvar Ryugu připomíná krystaly fluoritu:
Asteroid Ryugu seen from a distance of around 40km
Credit: JAXA / UoT / KUT / RU / NU / CIT / UoA / AIST / Therion


Ačkoli tento relativně pravidelný tvar vidíme u doposud zblízka vyfocených asteroidů poprvé, mezi blízkozemními planetkami není až tak neobvyklý. Radarová měření ze Země totiž o tvaru několika blízko prolétajících planetek poskytují dobrou představu. Všechny takto tvarované planetky však poměrně rychle rotují, což způsobuje sesouvání materiálu k rovníku odstředivou silou. Ryugu má ale periodu rotace 7,6 hodiny, takže u něj se tak výrazný rovníkový hřeben neočekával:
Hayabusa2 - Press release 21.6.
Credit: JAXA / UoT / KUT / RU / NU / CIT / UoA / AIST / Therion


Brian May požádal navigační tým Hayabusy2 o snímky asteroidu Ryugu vyfocené jen krátce po sobě, aby z nich mohl vytvořit stereo pár pro navození 3D efektu. Obdržel dva snímky pořízené s rozestupem 13 minut z lehce odlišných úhlů při vzdálenosti 25 km, z nichž lze složit 3D anaglyf pro červenomodré brýle:
Firt ever stereo photo of asteroid Ryugu
Credit: JAXA / UoT / KUT / RU / NU / CIT / UoA / AIST / Brian May


Hyabusa2 dokončila přibližovací manévr 27. června, když zakotvila ve vzdálenosti 20 km od asteroidu, aby mohl řídící tým s ohledem na získané poznatky naplánovat další operace. Při té příležitosti Roman Tkachenko zpracoval následující snímek z výšky 22 km. Odpovídá-li udávaná vzdálenost skutečnosti, jsou přibližné rozměry asteroidu Ryugu 840 × 880 metrů (přes póly × přes rovník):
Hayabusa2 je u cíle
Credit: JAXA / UoT / KUT / RU / NU / CIT / UoA / AIST / Roman Tkachenko


Svou tradiční patentovanou srovnávací grafiku vytvořila Emily Lakdawalla z Planetární společnosti. Ve zhruba stejném měřítku porovnává asteroid Ryugu s menší planetkou Itokawa, kterou dříve navštívila první Hayabusa. Navzdory zcela odlišnému tvaru mají obě tyto blízkozemní planetky podobnou strukturu povrchu s balvany dosahujícími zhruba stejných maximálních rozměrů. Zdá se však, že Ryugu postrádá hladké oblasti, kterých několik vidíme na Itokawě. Na druhou stranu to vypadá, že Ryugu si zachoval několik impaktních kráterů, které na Itokawě vidět nejsou. Sluší se také poznamenat, že Itokawa je kamenný asteroid spektrálního typu S, zatímco Ryugu se řadí mezi uhlíkaté asteroidy typu C a jejich odlišná tmavost povrchu není zohledněna:
Hayabusa2 arrived at Ryugu, so I can make comparisons of asteroid scales!
Credit: JAXA / UoT / KUT / RU / NU / CIT / UoA / AIST / Emily Lakdawalla


Na většině fotek vypadá asteroid Ryugu jako docela světlé a zářivé těleso. To je samozřejmě způsobeno delším exponováním snímků v monochromatickém režimu a umožňuje to lépe rozeznávat povrchové útvary. Ve skutečnosti je však Ryugu dosti tmavým uhlíkatým tělesem, které odráží jen málo slunečního světla:
Ryugu v barvě
Credit: JAXA / UoT / KUT / RU / NU / CIT / UoA / AIST / Wildespace


Jak Ryugu rotuje, nasnímala ho Hayabusa2 z různých úhlů, čímž se získaly informace o topografii terénu. Z těchto informací mohly vědecké týmy různými metodami vygenerovat počítačové modely tvaru asteroidu:
 
Initial version of the shape model for Ryugu
Credit: JAXA, University of Aizu, Kobe University, Auburn University


Modely se pochopitelně ještě značně zpřesní, až bude Ryugu zmapován z větší blízkosti. Zatím jsou založeny na snímcích ze čtyřiceti kilometrů:
  
Credit: JAXA, University of Aizu & collaborators


Po příletu Hayabusa2 udržovala „domácí pozici“ 20 km nad asteroidem:
The view of Ryugu from the home position
Credit: JAXA, University of Tokyo & collaborators


Konečně byl zveřejněn také podrobnější snímek opačné hemisféry. Na jižním pólu je v celé své kráse vidět obří balvan, který na předchozích snímcích jen nesměle vykukoval zpoza horizontu. Jelikož Ryugu rotuje retrográdně, považuje se za jižní pól ten „horní“. Naopak „dole“ u severního pólu je vidět jedna malá oblast s hladkým povrchem, která by mohla posloužit k prvnímu bezpečnému přistání Hayabusy2 a odběru vzorků nebo alespoň k vysazení jednoho ze čtyř autonomních modulů:
New goodies from asteroid Ryugu!
Credit: JAXA, University of Tokyo & collaborators


20. července Hayabusa2 poprvé sestoupila blíže k asteroidu a poskytla nám pohled z výšky 6 km. Následující snímek je k dispozici také ve verzi 3D anaglyfu:
Ryugu hezky zblízka
Credit: JAXA, University of Tokyo & collaborators


Pěkně nasimulovaný průlet nad asteroidem Ryugu vymodelovaný na základě výše uvedeného snímku:
Credit: JAXA, University of Tokyo & collaborators. Video by Roman Tkachenko


Druhý sestup sonda provedla 1. srpna, přičemž klesla na 5 km od asteroidu. Následující animace je poskládaná z navigačních snímků z širokoúhlé kamery ONC-W1:
A second successful medium-altitude operation for Hayabusa2
Credit: JAXA, Emily Lakdawalla


Širokoúhlá kamera zaznamenala i třetí sestup, který 6. srpna přivedl sondu pouhý kilometr nad povrch asteroidu Ryugu. Hlavním cílem sestupu bylo laserovým výškoměrem změřit gravitační zrychlení při volném pádu sondy k asteroidu:


Teleskopická kamera ONC-T tak z výšky okolo jednoho kilometru mohla pořídit dosud nejpodrobnější snímky povrchu. Zdá se, že se zlepšujícím se rozlišením prostě stoupá počet stále menších balvanů a asteroid Ryugu si tak můžeme (dle očekávání) představit jako jednu velkou hroudu suti:
Ryugu z výšky jednoho kilometru!
Credit: JAXA, University of Aizu & collaborators


Vylepšený snímek z 1250 metrů se zvýšeným kontrastem:
Ryugu close-up
Credit: JAXA, University of Aizu & collaborators, Roman Tkachenko






11. srpna 2018

Nové mapy Titanu


   Atmosféra největšího Saturnova měsíce Titanu je ve viditelném světle neprůhledná. Abychom mohli skrz hustou oranžovou mlhu nahlédnout na Titanův povrch, musíme operovat v jiných oborech elektromagnetického spektra. Naštěstí uplynulých třináct let kroužila v Saturnově systému vlajková loď výzkumu vnějších oblastí Sluneční soustavy - sonda Cassini, jež byla pro zmapování Titanu vybavená rozličnými přístroji.

Uprostřed je Titan, jak vypadá pro lidské oči. Okolo jsou rozmístěny jeho různě pootočené hemisféry, jak by je naše oči viděly, kdybychom odstranili neprůhlednou atmosféru:
Data pro vytvoření těchto map postupně nasbíral infračervený spektrometr VIMS.
Credit: NASA/JPL-Caltech/University of Nantes/University of Arizona

V infračerveném oboru se dokázala dívat i hlavní kamera na sondě Cassini zvaná ISS. Její snímky více než čtyři roky zpracovával Ian Regan a vyprodukoval následující podrobnou mapu - nejdetailnější globální pohled na Titanův povrch, který máme k dispozici:
Pohledy na severní a jižní pól:
 
Credit: NASA/JPL/Space Science Institute/Cassini Data Analysis Program/USGS Astrogeology Science Center/Ian Regan

Detailní pohled na jedno z metanových jezer na severním pólu Titanu - Ligeia mare, získaný radarovou aparaturou SAR:
Credit: NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute/Ian Regan

Zkombinují-li se šikovně infračervené snímky s radarovými měřeními, získáme i základní topografickou mapu terénu. Červená jsou výšiny, žlutá střední výšky a modrá nížiny:
Topografie severního a jižního pólu:
 
Credit: NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute/Ian Regan

3. července 2018

Ochutnávky z Occatoru


Podíváme se opět na trpasličí planetu Ceres, nad jejímž povrchem extrémně nízko prolétává průzkumná sonda Dawn.

Nejsvětlejší místo na celém povrchu Cerery se nachází v dvaadevadesáti kilometrovém kráteru Occator. Světlá skvrna uprostřed se nazývá Cerealia Facula a skupiny skvrn hned vedle vpravo nesou jméno Vinalia Faculae.

 

Z měření sondy Dawn vyplývá, že světlý materiál je tvořen převážně uhličitanem sodným.


Sonda pořídila tyto detailní pohledy na západní okraj centrální skvrny s jakousi stolovou horou (z výšky 34 km) a na skupinku menších skvrnek opodál (z výšky 39 km).

 

Takto nízká oběžná dráha původně pro družici Dawn vůbec nebyla v plánu. Detailní snímky jsou proto skvělým nečekaným bonusem navíc. Doufejme, že se sondě podaří vhodně nasnímat i centrální dóm přímo uprostřed hlavní skvrny, jehož struktura by nám mohla napovědět o procesech vedoucích ke vzniku těchto světlých oblastí.

Images credit:
NASA / JPL-Caltech / UCLA / MPS / DLR / IDA


14. června 2018

Ceres téměř na dosah


První objevená a zároveň i první zblízka prozkoumaná trpasličí planeta.
To je Ceres - v mytologii římská bohyně úrody a mezi světy královna Hlavního pásu asteroidů.

Smyčka jedné otočky Ceres kolem vlastní osy

Téměř na dosah tomuto zvláštnímu světu na pomezí mezi planetami a planetkami se nyní dostává jeho umělá družice Dawn. Ta navzdory původnímu plánu nepřiblížit se k povrchu Cerery více než na 375 km přešla v rámci prodloužené mise postupně na eliptickou dráhu s nejnižším bodem pouhých 35 kilometrů nad nevšední krajinou planety Ceres!

Postupně snižovaná oběžná dráha družice Dawn kolem planetky Ceres

Zatímco gama/neutronový spektrometr na palubě sondy zmapuje při nízkých průletech ještě přesněji elementární složení povrchu planetky, tak kamery tento povrch mohou nasnímat s dosud nevídaným rozlišením. První zveřejněné snímky zachycují hlavně okraje kráteru Occator.

Východní okraj kráteru Occator z výšky 48 km

Balvany poblíž východního okraje kráteru Occator z výšky 48 km

Sesuvy podél okraje kráteru Occator z výšky 44 km

Pro připomenutí - kráter Occator má průměr přibližně 92 km a na svém dně hostí nepřehlédnutelné světlé skvrny, které jsou jakýmsi poznávacím znamením planetky Ceres.

Simulovaný pohled na kráter Occator směrem od jihu

Další detailní snímky jiných oblastí:

Na závěr se podívejte na mozaiku zobrazující fraktury v kráteru Dantu. Použité snímky jsou sice z výšky 490 km, ale zato je mozaika ve zvýrazněných barvách, které zachycují rozdíly v chemickém složení povrchu.

Fraktury v kráteru Dantu z výšky 490 km



Další odkazy:

O rekordně nízké dráze družice Dawn kolem Ceres:

O jedné z nejmladších oblastí na Ceres - kráteru Haulani:

O hojnosti organických molekul na Ceres:

3. června 2018

Jak sledovat přibližování k Dračímu paláci?


   Pouhé týdny nás dělí od chvíle, kdy se mapy známých světů rozšíří o další nepatrný kousek. Tím bude na kosmické poměry maličké těleso, lidmi katalogizované pod číslem 162173 a pojmenované po kouzelném dračím paláci z japonských mýtů: Ryugu. K pomyslným bránám Dračího paláce se nyní blíží japonský sokol neboli robotická sonda Hayabusa2, která tento přibližně kilometrový asteroid prozkoumá setem svých vědeckých přístrojů. V následujícím příspěvku si povíme, kde lze sledovat probíhající misi a kde si přečíst, co o blízkozemním asteroidu Ryugu doposud víme.
   Vyčerpávající popis průběhu celé mise a technických parametrů průzkumné sondy a všech jejích součástí poskytují články na eoPortal a Spaceflight101. Hayabusa2 nese na palubě čtyři přístroje k dálkovému průzkumu: soustavu kamer pro optickou navigaci (ONC), spektrometr operující v blízké infračervené oblasti (NIRS3), infračervený tepelný snímač (TIR) a laserový výškoměr (LIDAR).


   Pro orientaci v prostoru sonda použije sledovače hvězd a manévrovací trysky, jako hlavní pohon využívá iontové motory, komunikace bude zajištěna přes několik radiových antén a energii dodávají solární panely. Nejdůležitějším zařízením na Hayabuse2 je pak sběrný mechanismus a návratová kapsle, ve které by se měly na Zemi dostat neporušené vzorky odebrané přímo z asteroidu.
   Spolu s Hayabusou však vstříc Dračímu paláci letí celá flotila menších zařízení prozatím připojených k hlavní sondě. V první řadě je to pět malých terčíků, což jsou umělé cíle, které budou vypuštěny na povrch asteroidu, aby mohla být Hayabusa snadno navedena na konkrétní místa pro odběr vzorků. Dále je to kinetický impaktor (SCI), který má zasáhnout asteroid a vytvořit malý kráter, aby bylo možné prozkoumat i podpovrchový materiál. Náraz impaktoru bude sledovat oddělitelná kamera (DCAM3), zatímco samotná Hayabusa2 bude schovaná na opačné straně asteroidu. V neposlední řadě pak na palubě sondy čekají čtyři přistávací moduly: Tři verze japonského hopkajícího modulu MINERVA-II a taktéž pohyblivý lander MASCOT dodaný Německou vesmírnou agenturou.

Hlavním zdrojem informací je oficiální stránka mise Hayabusa2 od Japonské kosmické agentury.
 Doporučuji také sledovat twitterové účty Hayabusa2 a MASCOT lander.

Podívat se lze také na aktuální polohu Hayabusy2 ve Sluneční soustavě a stránka Haya2NOW poskytuje technické parametry probíhající komunikace se sondou.

How to keep up with Hayabusa2?


O cíli této ambiciózní mise - blízkozemním asteroidu Ryugu - jsem se již několikrát zmiňoval zde na blogu. Podívejte se na základní charakteristiky a předpokládaný tvar asteroidu, či na výzkum blízkozemních asteroidů obecně. Pro další informace v češtině doporučuji projít si štítek 'Ryugu' na Kosmonautixu.



Jak bude Ryugu vypadat?

Několik vědeckých publikací, shrnujících dosavadní poznatky o planetce (162173) Ryugu:

Vědecký tým, který se postará o zpracování, interpretaci a publikování dat získaných v rámci mise Hayabusa2: