Malé planety neboli planetky, někdy nazývané také asteroidy, tvoří zdaleka nejpočetnější skupinu těles ve Sluneční soustavě. Od malých kamínků až po stakilometrové balvany jsou rozesety skoro po všech oblastech našeho systému. Jejich různé velikosti, odlišná složení i okolní podmínky vytváří téměř nekonečnou rozmanitost světů. Ve vnitřních oblastech Sluneční soustavy jsme však prostřednictvím robotických sond navštívili zatím jen necelé dvě desítky z nich.
Sněžná čára Sluneční soustavy je hranice, která odděluje oblast blíže ke Slunci chudou na těkavé látky od oblasti vzdálenější, kde je větší množství ledu a kde jsou těkavé látky stabilnější. Tento předěl není pevnou hranicí a mění se podle sluneční aktivity a dalších vlivů. Obecně se však nachází v oblasti mezi Marsem a Jupiterem neboli v Hlavním pásu asteroidů.
Naše kosmické sondy zatím navštívily patnáct malých světů pohybujících se dlouhodobě před sněžnou čárou nebo na jejím pomezí. Těchto patnáct jsem doplnil třemi významnými planetkami Hlavního pásu, které byly dosud vyfoceny pouze z dálky přístrojem SPHERE na dalekohledech VLT - asi nejvýkonnějších pozemních teleskopech současnosti. Komety, které do vnitřních oblastí Soustavy přilétají zpoza sněžné čáry a přinášejí s sebou těkavé látky, z nichž jim působením slunečního záření rostou ohony, nyní vynecháme. Zde je tedy 18 „teplých malých světů“ seřazených podle jejich velikosti od největší Vesty (500 km) po nejmenší Itokawu (500 m):
Jména zobrazených světů a sond (či dalekohledů), které je vyfotily (po řádcích):
Planetku Psyche, jež je zde zatím vidět jen na nezřetelném snímku z VLT, uvidíme v roce 2026 zblízka, jelikož se k tomuto zajímavému kovovému světu chystá průzkumná mise. Další tři asteroidy (Didymos+Didymoon a 2001 CB21) by však do této sebranky měly přibýt už v roce 2022 díky misi DART. Dále v rámci demonstrační mise nové americké lodi Orion (start snad do konce roku 2020) poletí také několik samostatných minidružic, mezi nimiž bude i cubesat poháněný solární plachtou NEA Scout, jehož původně zamýšleným cílem byl extrémně malý blízkozemní asteroid 1991 VG. Vzhledem k dřívějším (a hrozícím budoucím) odkladům první mise Orionu ale možná bude potřeba vybrat cíl jiný. A minimálně na rok 2024 byla odložena i čínská mise k asteroidům, která má navštívit potenciálně nebezpečný asteroid Apophis a alespoň dva další. Uvidíme do té doby nějaké další malé světy z vnitřních teplých oblastí Sluneční soustavy?
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. Zároveň se potvrdilo, že rotace je retrográdní (otáčí se v opačném směru než většina ostatních těles) a že rotační osa je téměř kolmá na rovinu oběhu asteroidu kolem Slunce. Ryugu tedy zažívá jen minimální sezónní změny osvětlení (a samozřejmě střídání dne a noci):
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:
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:
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:
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:
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):
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 tak výrazné 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:
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:
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:
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:
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:
Širokoúhlá kamera zaznamenala i třetí sestup, který 6. srpna přivedl sondu na méně než kilometr od povrchu 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:
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.
Malé planety neboli planetky, někdy nazývané také asteroidy, tvoří zdaleka nejpočetnější skupinu těles ve Sluneční soustavě. Od malých kamínků až po stakilometrové balvany jsou rozesety skoro po všech oblastech našeho systému. Jejich různé velikosti, odlišná složení i okolní podmínky vytváří téměř nekonečnou rozmanitost malých světů. Postupně se zdokonalující technika nám umožňuje vyhledávat a charakterizovat stále menší či vzdálenější tělesa, a tak planetky tvoří neustále se rozšiřující periferii poznání našeho planetárního systému.
'Oumuamua
Na začátek však přecijen nemůžeme nezmínit těleso, které do naší Soustavy nepatří. Během loňského podzimu totiž podnítil obrovskou vlnu zájmu první detekovaný asteroid přilétnuvší z mezihvězdného prostoru. Návštěvník nazvaný 'Oumuamua zaměstnal vědce snažící se pochopit jeho neobvyklé charakteristiky, zaujal veřejnost jedinečností svého zjevení a celá situace fascinovala geeky svou podobností s příběhem Setkání s Rámou. 'Oumuamua jen prolétl Sluneční soustavou a už dávno zase míří do mezihvězdné prázdnoty. Přesto dodnes vycházejí vědecké práce analyzující jeho parametry a snažící se vysvětlit jeho původ či vyvodit další souvislosti. Doposud jsem zaregistroval 45 vědeckých studií a nespočet populárních článků či naučných videí. A další jistě budou následovat...
(514107) 2015 BZ509
Mezihvězdný původ by se slavným nomádem však mohla sdílet i další tělesa, která se ovšem v naší Soustavě usídlila dlouhodobě. Tuto teorii potvrzují studie dynamického vývoje orbitálních parametrů asteroidu (514107) 2015 BZ509. Tato planetka již dříve zaujala svojí retrográdní drahou ve stabilní rezonanci s Jupiterem. Přičemž nové poznatky naznačují, že jediná možnost, jak se na takovou dráhu mohla dostat, je její gravitační zachycení naší Soustavou v dávných dobách. Studie:
Teorie vzniku Sluneční soustavy počítají s výraznou planetární migrací během vývoje Systému. Při přesunech celých planet muselo být mnoho asteroidů z vnitřních oblastí Soustavy vychýleno ze svých drah, a tak se některé kamenné asteroidy očekávají i mezi jinak ledovými planetkami vzdáleného Kuiperova pásu. Výsledky podrobné spektroskopie jedné podezřelé planetky v tomto regionu migrační model vývoje Sluneční soustavy podporují. Těleso katalogizované jako (120216) 2004 EW95 křižující dnes dráhu planety Neptun je ve skutečnosti uhlíkatým asteroidem kdysi vymrštěným z Hlavního pásu planetek mezi Marsem a Jupiterem.
Za Kuiperovým pásem obíhají další, ještě extrémnější objekty. Mezi obzvláště vyčnívající patří nově objevená planetka označená 2015 BP519. Jedná se o možná až sedmi set kilometrovou trpasličí planetu, jejíž nejvzdálenější bod dráhy od Slunce leží přes 800 astronomických jednotek daleko, zatímco v nejbližším bodě se nepřiblíží ani k dráze nejvzdálenější planety Neptun. Navíc vysoký sklon její oběžné dráhy k rovině Sluneční soustavy přes 54° naznačuje něco nestandardního, a tak se v její souvislosti znovu mluví o vlivu dosud neobjevené Deváté planety.
V Kuiperově pásu má lidstvo jednoho robotického vyslance, který se zanedlouho probudí z hibernace, aby se začal připravovat na průlet kolem planetky (486958) 2014 MU69 přezdívané Ultima Thule. Ohledně tohoto malého, patrně binárního světa konečně vyšla první vědecká studie, která se zabývá co nejpřesnějším určením jeho oběžné dráhy kolem Slunce. To pomůže plánování samotného průletu, ale také počítání orbitálních parametrů dalších vzdálených planetek.
O výše zmíněnou studii se významně zasloužila data z astrometrické družice Gaia. Ta však kromě precizního proměřování hvězd zachytila také mnoho těles Sluneční soustavy. V rámci druhého balíčku dat uvolněných v dubnu letošního roku uveřejňují astronomové souhrn pozorování více než 14 000 planetek.
Gaia však není jedinou sondou, která loví asteroidy. Nedávno došlo také ke zveřejnění napozorovaných dat infračerveným vesmírným dalekohledem NEOWISE. Tato družice zachytila přes 29 000 asteroidů o nichž v archivu jistě čeká mnoho neobjevených informací.
Nezahálel ani tým využívající dalekohled CFHT na Havaji. Astronomové z projektu OSSOS (Outer Solar System Origin Survey) oznamují na základě několikaletého skenování oblohy objev a přesné změření orbity 838 nových planetek obíhajících Slunce až za dráhou Neptunu. Tím navyšují počet trans-neptunických objektů s dobře spočítanou oběžnou dráhou téměř o polovinu.
313 těchto planetek se nachází v některé ze stabilních orbitálních rezonancí s Neptunem. Z toho 132 těles patří mezi tzv. plutina, čili planetky, které stejně jako Pluto, oběhnou Slunce dvakrát za každé tři Neptunovy oběhy. Zároveň se našlo několik objektů s hlavní poloosou dráhy přes 130 AU, které i přesto do některé ze vzdálenějších rezonancí s Neptunem zapadají. Počet známých nerezonujících objektů se tímto datasetem dokonce zdvojnásobil. Konkrétně bylo v Kuiperově pásu nově objeveno 436 Neptunem nijak výrazně neovlivňovaných planetek.
Planetky jsou opravdu v kurzu, protože kromě několika zmíněných projektů, které je zkoumají na dálku, je na cestě nebo v aktivní službě několik sond, které se asteroidů takřka či přímo dotknou.
Ceres
O sondě New Horizons chystající se v Kuiperově pásu na setkání s dosud nejvzdálenějším tělesem již padla zmínka. Neslušelo by se však zapomínat na vytrvalého průzkumníka operujícího o něco blíže k domovu. V Hlavním pásu asteroidů totiž družice Dawn stále zkoumá a z všelikých úhlů mapuje trpasličí planetu Ceres.
Tým vymýšlí, jak z pomalu dosluhující sondy dostat co nejvíce vědy, a tak se Dawn k planetě Ceres přiblíží více než kdykoli předtím a to až na pouhých 35 km! Můžeme se těšit na ještě přesnější měření z detektoru neutronů a gama záření (GRaND), který nám dokáže prozradit elementální složení povrchu až metr do hloubky, a také na dosud nejpodrobnější fotografie jediné trpasličí planety ve vnitřní Soustavě.
Ještě blíže k naší rodné planetě se ke svým cílům přibližují hned dvě sondy. Americká OSIRIS-REx bude ještě několik měsíců unášena zákony orbitální mechaniky, než zakotví nad blízkozemním balvanem jménem Bennu. Zato japonská Hayabusa2 už je ke svému cíli doslova na dohled. Její kamery již opakovaně zachytily asteroid Ryugu, který již velmi brzy budeme moci zařadit do kartotéky zmapovaných míst. Užijte si ten pocit, kdy se z nepatrného, sotva viditelného pohybujícího se bodu na obloze stává reálné místo se svou mimozemskou krajinou a unikátní geologií.
Hayabusa2 už je od Ryugu jen pár desítek tisíc kilometrů. Začátkem června se dostane na 2 500 km, čímž započne závěrečná přibližovací fáze. Na začátku července už bude vzájemná vzdálenost pouhých 20 km. V následujících měsících pak bude probíhat mapování, sestup až na 1 km, gravitační měření, následně několik kontaktů s povrchem a odběry vzorků, mezi tím dojde také k vysazení několika malých landerů a během příštího roku přijde dokonce bombardování asteroidu impaktorem.
Asteroidy byly běžně v odborné i populární literatuře nazývány planety až do padesátých let dvacátého století. A to jich tehdy byly známy už tisíce. Konsenzus se tehdy začal měnit ne protože jich bylo hodně, ani proto, že všechny sdílejí podobnou oběžnou dráhu, ale protože se zdokonalovala pozorovací technika a začalo se ukazovat, že geofyzikální vlastnosti asteroidů se od planet skutečně liší. Zlomovým bodem byla publikace Gerárda Kuipera v roce 1953.
Navíc třeba i Galileem objevené měsíce Jupiteru byly také nazývány planety - „Medici planets“ (Medicejské planety, protože Medicejové byli patrony a finančními podporovateli Galilea). Měsícům se dodnes občas říká satelitní nebo sekundární planety.
Výraz pro planety pochází ze slova planetés, což znamená poutníci - poutníci mezi hvězdami. Asteroid zase znamená „star-like“ vypadající jako hvězda, protože i tehdy-nejlepší dalekohledy ukazovaly nově objevované planety jen jako světelné body, zatímco dříve známé běžné planety byly jednoznačně kotoučky s měřitelným průměrem. A navíc dodnes objevovaná malá tělesa Sluneční soustavy se nazývají „Minor Planets“ tedy malé planety. I když v češtině se používá spíš pěkný výraz planetky.
Ta hlavní kontroverze se týká toho, že vymyšlená definice planety byla rozhodnuta hlasováním, což je zcela nevědecký postup, který přidělil Mezinárodní astronomické unii autoritu, která jí nenáleží a náležet by neměla. Na základě umělých autorit se uznávaly pravdy do vědecko-technické revoluce a věda právě nastolila postup na základě pozorování, ověřování a kritického prověřování.
Považuji za nebezpečné stavět instituci jako IAU do role autority ve vědeckých otázkách. IAU ať se drží pojmenovávání těles a popularizační a organizační činnosti. Jestliže začneme o vědeckých definicích hlasovat, přijdeme o vědu jako takovou.
Malé planety neboli planetky, někdy nazývané také asteroidy, tvoří zdaleka nejpočetnější skupinu těles ve Sluneční soustavě. Od malých kamínků až po stakilometrové balvany jsou rozesety skoro po všech oblastech našeho systému. Jejich různé velikosti, odlišná složení i okolní podmínky vytváří téměř nekonečnou rozmanitost světů. Není proto divu, že se k různým typům těchto těles chystá hned několik průzkumných sond.
Odbočka k názvosloví:
Malá tělesa obíhající Slunce ale nejevící kometární aktivitu se souhrnně nazývají MALÉ PLANETY (z anglického minor planets). V češtině máme hezký jednoslovný název PLANETKY. Slovo ASTEROIDY se často používá jako synonymum k planetkám, ale spíše by mělo být vyhrazeno jen pro tělesa obíhající v Hlavním pásu asteroidů mezi Marsem a Jupiterem. Dále planetky, jež se přibližují k dráze Země, označujeme zkratkou NEOs (nebo NEAs) z anglického Near Earth Objects (respektive Near Earth Asteroids) tedy BLÍZKOZEMNÍ OBJEKTY (či BLÍZKOZEMNÍ ASTEROIDY).
Další skupinou jsou planetky, které jsou zachyceny v Lagrangeových libračních centrech větších planet (zejména Jupiteru) a sdílejí tak s danou planetou oběžnou dráhu. Těm říkáme TROJANÉ. V oblasti, které kralují obří plynné planety, se potuluje také mnoho nevázaných planetek. Ty si zase vysloužily pojmenování KENTAUŘI.
Tělesa obíhající až za drahou Neptunu pak označujeme jako TRANS-NEPTUNICKÉ OBJEKTY (TNOs = Trans-Neptunian Objects). Mezi ně patří OBJEKTY KUIPEROVA PÁSU (KBOs = Kuiper Belt Objects) a OBJEKTY ROZPTÝLENÉHO DISKU (SDOs = Scattered Disk Objects).
Pro planetky, které jsou dostatečně velké, aby byly vlivem vlastní gravitace zformované do koule, jsme v roce 2006 vytvořili kategorii TRPASLIČÍCH PLANET, zatímco planetky natolik maličké, že i označení asteroid je pro ně příliš honosné, nazýváme METEOROIDY. Uvést by se dalo ještě mnoho podskupin, jelikož podle shodných orbitálních a fyzikálních parametrů jednotlivých těles rozlišujeme různé rodiny asteroidů a dynamické skupiny planetek. Významnými příklady jsou třeba hildy v Hlavním pásu, plutina v Kuiperově pásu či sednoidy v Rozptýleném disku.
Blízkozemní planetky:
Asteroidy pohybující se poblíž zemské orbity představují významnou oblast zájmu. Za prvé je to proto, že mohou naši planetu v budoucnu ohrozit, pokud by se ocitly na kolizní dráze. Za druhé se jedná o relativně snadno dostupné zdroje surovin, například vzácné kovy pro použití na Zemi nebo vodu pro využití při kosmických letech do větších vzdáleností. Některé firmy těžbu na asteroidech již zvažují a dokonce i plánují.
Zatím jsme ale stále ve fázi prvotního průzkumu. Na přelomu milénia už sice americká družice NEAR Shoemaker obíhala a zblízka zkoumala druhý největší blízkozemní asteroid (433) Eros a pak na něm i přistála. Japonská Hayabusa dokonce dopravila na Zemi pár drobných zrníček odebraných z půlkilometrové hroudy suti nazvané (25143) Itokawa. A také čínská sonda Chang'e 2 byla po splnění své mise u Měsíce navedena na průlet kolem planetky (4179) Toutatis, kterou velmi těsně minula při rychlosti přes 10 kilometrů za sekundu. Přesto se pořád jedná jen o malý vzorek z celé rozmanité populace blízkých malých světů.
Blízkozemní asteroidy Eros (NASA), Itokawa (JAXA) a Toutatis (CNSA)
Na cestě do blízkozemního regionu jsou nyní dvě sondy, které se ze svých cílových asteroidů dokonce pokusí odebrat vzorky a dopravit je zpět na Zemi. Americký robot OSIRIS-REx míří k asteroidu (101955) Bennu a japonská Hayabusa 2 navštíví planetku (162173) Ryugu. O obou asteroidech se dočtete v článku Ryugu a Bennu.
Umělecká představa, jak OSIRIS-REx odebírá vzorky z asteroidu Bennu pomocí speciálního robotického ramene. Odběrové zařízení je jakýsi převrácený vysavač, který vyfoukne stlačený dusík, čímž zvíří povrchový regolit, jenž se snad zachytí v připravené mřížce. Kamerou se ověří, podařilo-li se vzorek odebrat, a k dispozici kdyžtak budou další dva pokusy (celkem tři nádržky s dusíkem). Robotická paže pak misku s cenným nákladem přemístí do návratového pouzdra. NASA / GSFC
Také japonská Hayabusa 2 zkusí pochytat trochu prachu. Zvíření regolitu ovšem docílí vystřelením projektilu. Sonda na povrch asteroidu Ryugu vysadí i několik hopsacích sondiček (3 × japonská MINERVA a jeden evropský MASCOT). Nese také imapktor/detonátor, který rychlostí až 2 km/s planetku zasáhne a odhalí tak ke studiu podpovrchové vrstvy. Hayabusa uvolní malou autonomní kamerku, která bude náraz impaktoru sledovat, zatímco mateřská sonda odmanévruje a schová se na druhou stranu asteroidu. JAXA / Akihiro Ikeshita
Týmy obou misí samozřejmě rozvíjejí vzájemnou spolupráci, jelikož obě družice budou své cíle zkoumat ve stejném období - japonský 'Sokol' se na dohled k Ryugu přiblíží během léta 2018 a americký 'Rexík' doletí k Bennu jen o dva měsíce později.
Zatímco dva průzkumníci blízkozemních asteroidů letí vesmírným prostorem, na Zemi se do další fáze posunula příprava jiné mise. Americký projekt DART (Double Asteroid Redirection Test) má za úkol otestovat proveditelnost odklonění potencíálně nebezpečného asteroidu kinetickým nárazem. Právě probíhá finalizování designu sondy a vychytávání detailů v návrhu celé mise. Do projektu původně byla zapojená i Evropská kosmická agentura, která měla vyslat vlastní sondu AIM (Asteroid Impact Mission), jež by náraz americké sondy do asteroidu sledovala z povzdálí. ESA však od projektu odstoupila. Stále se však uvažuje nad tím, že by Evropa přecijen vyslala alespoň zjednodušenou a mnohem levnější verzi AIM Light nebo by alespoň na americkou sondu DART dodala samostatnou kameru, která by se oddělila chvíli před nárazem a mohla nám tak celou podívanou zprostředkovat.
NASA už má s 'bombardováním' cizích těles jisté zkušenosti. V roce 2005 trefila impaktorem uvolněným ze sondy Deep Impact osmikilometrové jádro komety 9P/Tempel 1. Sonda tehdy sledovala zásah z povzdálí a analýzou vlastností vyvrženého materiálu zkoumala složení a vnitřní strukturu komety. Účelem mise DART však bude něco jiného. Vědci totiž chtějí zjistit, jak takový náraz ovlivní dráhu asteroidu Sluneční soustavou. Až bude jednou potřeba využít tuto techniku v praxi na asteroidu na kolizní dráze se Zemí, bude se každá zkušenost hodit.
Sonda DART bude co nejjednoduší, aby byla co nejlevnější. Pravděpodobně i odstartuje jako vedlejší náklad při startu nějaké komereční družice na geostacionární dráhu. Odtamtud pomocí iontového motoru nové generace zamíří ke svému cíli. NASA / JHUAPL
Terčem sondy DART bude dvojitý asteroid (65803) Didymos(δίδυμος v řečtině znamená dvojče či zdvojený). Sonda trefí menší ze složek - 170 metrový měsíc (přezdívaný 'Didymoon'), který obíhá okolo 780 metrového hlavního tělesa ('Didymain') ve vzdálenosti necelé dva kilometry. 'Didymain' poměrně rychle rotuje kolem vlastní osy - jedna otočka mu trvá jen dvě a čtvrt hodiny, zatímco 'Didymoonu' trvá oběh kolem primární složky dvanáct hodin. Parametry systému Didymos byly získány fotometrickou analýzou, na které odvedli hodně práce čeští vědci.
Sonda DART odstartuje na začátku roku 2021, aby v říjnu 2022 zasáhla 'Didymoon' rychlostí kolem 6 km/s. Cestou navíc zvládne proletět kolem asteroidu (138971) 2001 CB21, na kterém si alespoň zkalibruje přístroje. Pro navigační systém sondy bude docela oříšek zaměřit se přesně na 'Didymoon', který je mnohem menší než v minulosti zasažená kometa Tempel 1. Navigační kamera rozliší svůj pohybující se terč jen tři hodiny před dopadem a další hodinu a půl bude trvat, než se na 'Didymoon' zacílí. Doufejme, že se 'Šipka' do 'Didyměsíčku' trefí a poučí nás o možnostech planetární obrany.
'Didymoon' zasáhne celá sonda DART, která nenese žádný samostatný projektil. Otázkou zůstává, jestli nějaké doplňující zařízení bude kolizi sledovat zblízka nebo budeme odkázáni měřit změny v oběžné dráze jen pozemskými teleskopy. DART, la sonda de la NASA que chocará contra un asteroide cercano NASA / Daniel Marín
A co chystají Japonci? Po zkušenostech s odběrem vzorků z asteroidů pravděpodobně zkusí něco podobného u Marsu s družicí MMX (Martian Moons eXploration). Ta by měla odstartovat v polovině dvacátých let a bude zaměřená na marsovské měsíce, což jsou v podstatě takové dva asteroidy obíhající Mars. Z jednoho z nich pak odebere vzorky a pošle je na Zemi.
Mezi dosud neschválenými návrhy je však i mise, která cílí opět na blízkozemní asteroid. Návrh sondy DESTINY se ucházel o financování již v roce 2013, ale vybrán nebyl. Nyní to zkouší znovu jako DESTINY PLUS (Demonstration and Experiment of Space Technology for INterplanetary voYage, Phaethon fLyby with reUSable probe).
Cílem sondy DESTINY PLUS má být pětikilometrový asteroid (3200) Phaethon [Fejtón]. Ten se sice řadí mezi blízkozemní asteroidy, jelikož jeho dráha protíná orbitu Země, nicméně sám se pohybuje po velmi výstřední, takřka kometární dráze s docela vysokým sklonem k ekliptice (22°). Nejen kvuli neobvyklé oběžné dráze se Phaethonu někdy přezdívá 'kamenná kometa'. Phaethon totiž cestou trousí prach a droboučké úlomky, které pozorovatelé noční oblohy dobře znají jako padající hvězdy z pravidelného meteorického roje Geminidy. Země prolétá místem, kde dráha Phaetonu křižuje její orbitu, vždy kolem 14. prosince. Tehdy zdánlivě ze souhvězdí Blíženců vyletují desítky i stovky Geminid, které jsou v podstatě nejaktivnějším meteorickým rojem v roce.
Kvůli skloněné dráze Phaethonu bude mít DESTINY vůči němu vysokou rychlost (25 km/s) a nebude tedy možné přistávat a odebírat vzorky. Místo toho družice ponese analyzér prachu, jednu kameru s rozlišením 5 metrů na pixel, jednu multispektrální kameru a navíc malou samostatnou sondičku PROCYON mini. Ta se od mateřské DESTINY odpojí týden před průletem a upraví svou dráhu tak, aby prosvištěla jen pár kilometrů od Phaethonu a získala snímky s ještě lepším rozlišením a také prach z větší blízkosti. Samotná DESTINY proletí v bezpečnější vzdálenosti a pokud i PROCYON blížší průlet přežije, zase se s ní spojí a společně budou moci pokračovat k dalšímu blízkozemnímu asteroidu.
Start sondy DESTINY PLUS by mohl přijít v roce 2022 na lehké raketě Epsilon, protože sonda bude vážit jen 440 kg. Pro opuštění zemské oběžné dráhy použije DESTINY iontový pohon a gravitační manévr u Měsíce. Během přibližování k Phaethonu se otestuje autonomní navigace sondy, jelikož vzájemná rychlost 25 km/s neposkytne příliš prostoru pro nějaké rozsáhlejší manévrování řízené ze Země. Asteroid Phaethon, zdroj Geminid, bychom mohli prostřednictvím tohoto ambiciózního robůtka spatřit v roce 2025, ovšem pouze bude-li mise DESTINY PLUS Japonskou kosmickou agenturou vybrána k realizaci.
Pozadu ve výzkumu asteroidů nechce zůstat ani Čína. Její přístup je ale postupný. V současné době se soustředí na robotický průzkum Měsíce z nějž chce už letos dopravit na Zemi vzorky, k čemuž nedošlo už od dob sovětských Lunochodů. Pak přijde přistání na odvrácené straně Měsíce a nejspíš také pokus o oběžnici Marsu. Následovat by mohla mise k blízkozemnímu asteroidu. Respektive rovnou k několika asteroidům.
Čínská sonda by mohla vystartovat v roce 2022. O rok později by dorazila k asteroidu (99942) Apophis, který by půl roku zkoumala z bezprostřední blízkosti. Apophis měří zhruba 370 metrů a je jedním z nejznámějších blízkozemních asteroidů, protože v roce 2029 mine Zemi o pouhých 30 000 km.
Sonda by se pak posunula dál a proletěla kolem dalšího asteroidu - buď (416032) 2002 EX11 nebo se vybere nějaký jiný, pokud by došlo k odkladům v časovém harmonogramu. Nakonec družice doletí k asteroidu (175706) 1996 FG3, který prozkoumá a pokusí se na něm přistát, k čemuž by mohlo dojít v polovině roku 2027.
Indická ani Ruská kosmická agentura žádné konkrétní plány na průzkum blízkozemních asteroidů, pokud vím, nemají a soukromé firmy, které by rády asteroidy těžily, čeká ještě hodně práce. Výše nastíněný přehled je tedy asi vše, co nás v následujících letech v blízkozemní oblasti čeká. V kurzu jsou ale planetky všech oblastí Sluneční soustavy. Probíhá průzkum obou pásů: Kuiperovým pásem prolétá sonda New Horizons, jejíž cíl už nyní odkrývá některé své vlastnosti díky úspěšné pozemské pozorovací kampani; v Hlavním pásu pak stále operuje družice Dawn a v přípravě jsou i další mise k tamním světům. Minimálně jedna sonda se také vydá dokonce až k Jupiterovým trojanům. O těch všech však až někdy příště.
