JAXA plánuje odebrání vzorků z jádra komety 289P/Blanpain

Japonská vesmírná agentura JAXA se již desítky let věnuje průzkumu malých těles. S oběma misemi, Hayabusa i Hayabusa - 2, dosáhla historických úspěchů a brzy se chystá navštívit i marťanské měsíce v rámci mise Martian Moons eXploration (MMX). Poté se ale zaměří na něco mnohem dokonalejšího a pravděpodobně i obtížnějšího – na kometu. Mise Next Generation Small-Body Return (NGSR) byla nedávno představena na konferenci Lunar and Planetary Science Conference (LPSC) a v současnosti se posuzuje jako velká mise pro 30. léta 21. století.

Jejím hlavním cílem je kometa 289P/Blanpain, unikátní vlasatice se zajímavou historií. Původně byla objevena v roce 1819, ale poté byla dvě století považována za „ztracenou“, až byla znovu objevena v roce 2003. Nejprve byla kvůli své relativně nízké aktivitě chybně identifikována jako blízkozemní asteroid, ale po neočekávaném výbuchu aktivity v roce 2013 byla potvrzena jako kometa. Je extrémně malá, s odhadovaným průměrem 320 metrů. Nejdůležitější vlastností je však její relativně nízká produkce plynu a prachu – což z ní dělá mnohem bezpečnější prostředí pro provádění průzkumu v blízkosti jádra sondou NGSR, než v případě aktivně vybuchující větší komety.

Ale proč si vůbec vybrat kometu? Asteroidy, jako je Ryugu, z něhož sonda Hayabusa - 2 odebrala vzorky, byly po miliardy let ovlivňovány dopady částic, slunečním zářením a vesmírným zvětráváním. Ani povrch komet není dokonale nedotčený – je ovlivněn cyklickým slunečním ohřevem a vlastním uvolňováním plynů. Pod svým povrchem však komety ukrývají potenciální vzorky prvotního ledu a prachu z doby, kdy byla Sluneční soustava mladá.

NGSR má v úmyslu tyto materiály vydolovat a odebrat vzorky. Koncept lze rozdělit do dvou hlavních cílů. Prvním je pochopit, jaké hvězdy vytvořily materiál, který se nakonec stal naším Sluncem a planetami. Vzhledem k tomu, že se asteroidy neustále zahřívají a proměňují, je „předsluneční“ materiál v nich narušen. Komety naopak tráví většinu času daleko od Slunce, což jim umožňuje fungovat jako miniaturní hluboko zmrazené časové kapsle. Očekává se, že tyto mezihvězdné materiály udrží v původním stavu, což nám umožní nahlédnout do toho, z čeho se raná Sluneční soustava skutečně skládala.

Mezi nejzajímavější věci, které bychom potenciálně mohli najít, patří stavební kameny života. Víme, že některé uhlíkaté meteority obsahují organickou hmotu, včetně aminokyselin. Pokud NGSR najde nedotčené organické materiály skryté před Sluncem pod povrchem komety, poskytne to přímý důkaz, že chemické prekurzory života byly doručeny z hvězd.

Druhým cílem mise je formování planet. V současné době nerozumíme přesnému mechanismu, jak se mikroskopickým prachovým zrnkům podařilo překonat bariéry (jako je odpor plynu) a shluknout se do „planetezimálů“ o velikosti kilometrů. Vzhledem k tomu, že asteroidy byly původně součástí většího tělesa, byly zničeny a znovu nahromaděny v průběhu času, veškeré důkazy o raných strukturách, jichž byly součástí, byly vymazány. NGSR nasadí seismometry a pomocí bistatického radaru prozkoumá vnitřní strukturu komety a bude v ní hledat metrové dutiny, které by mohly obsahovat vodítka k tomu, jak formování planet vlastně začalo.

V současné době je start mise plánován na rok 2034 a od startu do návratu vzorků to bude trvat 14 let. Samotná kosmická sonda se bude skládat ze dvou hlavních komponent – Deep Space Orbital Transfer Vehicle (DSOTV) pro zajištění fáze letu mezi Zemí a kometou a specializovaného přistávacího modulu pro uskutečnění přistání na povrchu komety.

Jakmile sonda v roce 2041 dorazí ke kometě 289P/Blanpain, stráví 1,5 roku prováděním operací zaměřených na přiblížení. Během této doby bude k detekci povrchových vlastností komety používat optickou navigační kameru (ONC), laserový výškoměr (LIDAR) a termovizní infračervenou kameru (TIRI). Po počátečním vyhodnocení mise použije malý příruční impaktor (SCI) – který byl použit i při misi Hayabusa - 2 – k vytvoření kráteru v jádru komety a k odhalení jejích nedotčených podpovrchových oblastí. Přistávací modul zde přistane, odebere a shromáždí výsledný materiál, který odešle zpět na Zemi.

Samotná fáze návratu vzorků však nebude tak snadná jako u Hayabusy. Vzorky komet jsou bohaté na vysoce těkavé organické látky, které by se mohly ztratit ještě předtím, než se sonda dostane zpět na Zemi. Proto bude přistávací modul vybaven miniaturním víceotáčkovým hmotnostním spektrometrem s měřením doby letu (MULTUM-sp), který je bude analyzovat přímo in situ. Po odběru budou vzorky lyofilizovány, naloženy na palubu kapsle pro návrat vzorků a odeslány zpět na Zemi k přistání v roce 2048, kde budou okamžitě přepraveny do kryogenní čisté místnosti určené speciálně pro manipulaci s nedotčenými stavebními kameny Sluneční soustavy.

Pokud se JAXA v příštích letech podaří toto všechno zvládnout, jen posílí svou legendu předního světového experta na vědu o malých tělesech. A potenciálně nám to také poskytne první skutečný pohled na to, z čeho byla naše Sluneční soustava původně skutečně stvořena.

Zdroj: https://www.universetoday.com/articles/jaxa-plans-to-bring-back-pristine-early-solar-system-samples-from-a-comet

autor: František Martinek