Průzkum povrchu Jupiterova měsíce Io pomocí přistávacího modulu UNAGI

Jaký typ přistávacího modulu by mohl přistát na Jupiterově sopečném měsíci Io? Tímto tématem se zabývá nedávný článek prezentovaný na regionální studentské konferenci AIAA 2025, kde tým studentských inženýrů ze Spartan Space Systems na San Jose State University zkoumal nový koncept přistání kosmické sondy na Io, což je vulkanicky nejaktivnější planetární těleso ve Sluneční soustavě. Tato studie má potenciál pomoci vědcům a inženýrům vyvinout nové koncepty misí na všech úrovních akademické obce i průmyslu.

Pro tuto studii vědci představili UNAGI, což je unikátní koncept mise, která je navržena tak, aby využívala magnetické pole Jupitera jako „pohonnou látku“ k jejímu spuštění na povrch Io, aniž by pro tento sestup bylo nutné použít skutečné palivo. Tým poznamenává, že UNAGI čerpá inspiraci a technologické koncepty z nesčetných aktivních vesmírných misí, včetně sond NASA Juno, Europa Clipper a kosmické sondy JUICE (Jupiter Icy Moons Explorer) Evropské kosmické agentury ESA. Z těchto tří je Juno jedinou, která aktivně studuje Jupitera, zatímco Europa Clipper a JUICE jsou v současné době na cestě k největší planetě Sluneční soustavy a jejím měsícům.

Tým označuje tuto metodu přistání jako pohonný systém elektrodynamického tetheru (EDT) – upoutané družice, který využívá silné magnetické pole Jupitera k interakci s 50kilometrovým vodičem přistávacího modulu, což umožňuje korekce během sestupu modulu a po přistání aktivuje airbagy. Jakmile k tomu dojde, vědecké zařízení zahájí svou misi zkoumání vnitřního složení Io, změn povrchu v důsledku sopečné činnosti, aktivity odplyňování a oblaků, tektonické aktivity, interakcí Io s magnetickým polem Jupitera a porovnání procesů na Io s ostatními galileovskými měsíci (Europa, Ganymed a Kallisto).

„V kontextu misí do hlubokého vesmíru a dokonce i blízkozemních misí je bezpalivový pohon nezbytný a důležitý z několika důvodů,“ uvádí studie. „Použití EDT maximalizuje úsporu paliva využitím prostředí, ve kterém naše kosmická sonda operuje. To může uvolnit hmotnostní alokace pro zvýšení užitečného zatížení nebo jiných subsystémů. Systém EDT může také těžit z výhod dlouhé životnosti. Pokud satelity nebo sondy nikdy nepotřebují doplňovat palivo, mohou teoreticky zůstat na oběžné dráze mnohem déle, potenciálně na neurčito.“

Jak již bylo uvedeno, Io je vulkanicky nejaktivnější planetární těleso ve Sluneční soustavě a vykazuje stovky aktivních sopek a lávových polí. Tato vulkanická aktivita je způsobena interakcí Io s masivní gravitací Jupitera, která natahuje a stlačuje mnohem menší měsíc během jeho oběžné dráhy, která je excentričtější než u Země. Zatímco Io oběhne Jupitera za pouhých 42,5 hodiny (1,77 dne), vzdálenost Io od Jupitera se během této doby mění, čímž se Io po celou dobu své oběžné dráhy přibližuje a vzdaluje od Jupitera. Když je Io blíže, je stlačováno Jupiterovou gravitací a když je dále, toto napětí se uvolňuje. Během milionů let vede toto roztahování a stlačování k tření uvnitř Io, což zase vede k zahřívání, a proto zde existují stovky aktivních sopek, které dnes vidíme.

Ačkoliv sonda Juno pořídila několik snímků Io, jedinou sondou, která Io studovala do hloubky, je sonda Galileo, která zkoumala Jupitera a jeho galileovské měsíce od prosince 1995 do září 2003. Během této doby sonda Galileo získala nespočet snímků povrchu Io, včetně aktivních sopečných výronů, kalder a lávových polí. Vzhledem k aktivnímu vulkanismu na povrchu Io by se přistání sondy mohlo ukázat jako obtížné, ale tato studie ukazuje, jak by nové koncepty mohly vydláždit cestu pro přistání první sondy na vulkanicky aktivním světě, a tak nás poučit o jeho vzniku a vývoji.

Jak UNAGI pomůže vědcům přistát na Io v nadcházejících letech a desetiletích? Čas ukáže, a proto se zabýváme vědou!

Zdroj: https://www.universetoday.com/articles/surveying-ios-surface-with-the-unagi-lander

autor: František Martinek