Uranus Pathfinder: sonda k Uranu?

Před 25 roky uskutečnila sonda NASA s názvem Voyager 2 zatím poslední výzkum planety Uran na své cestě k další planetě – k Neptunu. Byla první sondou, která zblízka pozorovala tento fantastický svět. Kosmická sonda Voyager 2 se k Uranu nejvíce přiblížila 24. ledna 1986 a od té doby se můžeme na tohoto „ledového obra“ dívat pouze z velké dálky pozemními dalekohledy nebo kamerami na palubě Hubblova kosmického dalekohledu HST. Avšak skupina 168 vědeckých pracovníků z Evropy a USA nechce nechat planetu Uran dlouho nepovšimnutou.

V návrhu předloženém Evropské kosmické agentuře ESA byla mise s názvem Uranus Pathfinder krátce popsána. Jejím cílem bude cesta do vnějších oblastí Sluneční soustavy, navedení na oběžnou dráhu kolem Uranu a výzkum unikátního chemického složení planety, jejích prstenců a měsíců a studium některých přetrvávajících záhad planety. To na oplátku doplní naše znalosti o historii vývoje celé Sluneční soustavy a o vzniku jiných planetárních soustav.

Chris Arridge, postgraduální vědecký pracovník na University College London's Mullard Space Science Laboratory (MSSL) a vedoucí projektu prohlásil, že motivací k přípravě sondy Uranus Pathfinder je podrobně prozkoumat obří vnější planety, o kterých toho známe tak málo.

„Abychom zcela porozuměli celé naší Sluneční soustavě, musíme prozkoumat všechny její součásti,“ říká Arridge. „Je to podobné jako mít obrovskou skládačku a mít k dispozici pouze polovinu obrázků – potřebujeme mít k dispozici všechny obrázky, abychom měli možnost spatřit celý velký obraz.“

Podivná planeta Uran

Planety Uran a Neptun se velice odlišují od svých větších sourozenců. Jsou často přezdívány „ledovými obry“, protože obsahují významné množství ledů nejen ve svých atmosférách. (Na rozdíl od nich jsou Jupiter a Saturn složeny především z vodíku a hélia.)

Zatímco systémy Jupiteru a Saturnu byly detailně studovány kosmickými sondami Galileo (Jupiter) a Cassini (Saturn), vnější a vzdálenější ledoví obři si doposud uchovávají některá svá tajemství. A co může být zajímavější a bizarnější než podivná planeta Uran?

Jedna z nejpozoruhodnějších zvláštností Uranu je skutečnost, že obíhá kolem Slunce skloněna „na bok“. Planeta se doslova „koulí“ po své dráze. Během 84 roků, kdy vykoná jeden oběh kolem Slunce, stráví poloviční dobu tím, že ke Slunci přivrací jeden ze svých pólů (v jeho okolí panuje léto), zatímco na opačné straně panuje dlouhotrvající zima. V druhé polovině oběhu si póly své role vymění. Počasí je na Uranu ovlivňováno těmito extrémně dlouhými ročními obdobími.

„Tato nezvyklá orientace polární osy napovídá, že planeta Uran zažila v rané historii vývoje Sluneční soustavy velký úder,“ říká John Cooper (NASA, Goddard Space Flight Center) a vědecký pracovník týmu Uranus Pathfinder. John Cooper byl rovněž členem týmu, který se podílel na řízení sondy Voyager 2 v době jejího průletu kolem planety Uran.

Ale to není všechno. Nejen že rotační osa planety je příliš skloněná; její magnetické póly rovněž nesouhlasí s polohou rotačních pólů planety. „Mimo veškerou pochybnost bylo pro mě největším překvapením po přiblížení Voyageru 2 k Uranu zjištění, že magnetické póly planety jsou skloněny vůči rotační ose o plných 60 stupňů,“ říká Cooper. „Pokud by tomu tak bylo i na Zemi, potom by se severní magnetický pól nacházel poblíž Houstonu v Texasu a nikoliv v severních oblastech Kanady.“

Kromě nepřirozeně skloněné rotační osy Uranu je tu ještě otázka, jak planeta generuje malé množství tepla. Plynní obři jsou známi tím, že vyzařují určité množství tepla uvolňovaného při procesech v hlubinách jejich atmosfér, avšak planeta Uran je v tomto směru zase odlišná.

Sonda Uranus Pathfinder by mohla hledat odpovědi ukryté hluboko v nitru planety, ale současně by mohla studovat 27 známých měsíců, z nichž 10 objevila před časem kosmická sonda Voyager 2.

Zlatý důl Sluneční soustavy

Uran krouží kolem Slunce ve vzdálenosti 19krát větší, než je vzdálenost Země od Slunce – v této vzdálenosti nebudou sluneční baterie schopny zásobovat sondu potřebnou elektrickou energií. Podobně jako sonda Cassini u Saturnu bude potřebovat radioizotopový zdroj energie.

Stejně jako sonda Voyager 2 absolvovala několik gravitačních manévrů při průletech kolem planet, i kosmická sonda Uranus Pathfinder využije sérii gravitačních asistencí jiných planet k dosažení vnějších oblastí Sluneční soustavy. V závislosti na velikosti sondy může její cesta k planetě Uran trvat 8 až 15 let. Přípravný tým doufá, že by sonda mohla odstartovat v roce 2021.

„Existuje pouze jediný způsob ke zjištění, jak funguje Sluneční soustava na různých místech: vyslat do těchto vzdálených oblastí automatické kosmické sondy,“ říká Chris Arridge. Planeta Uran se nachází ve zvláštní pozici ve Sluneční soustavě: je daleko od Slunce, dostává ze Slunce velmi málo energie, její rotační osa je skloněna do roviny oběžné dráhy.

„Uran je zlatý důl, který nám toho může hodně prozradit o ostatních planetách naší Sluneční soustavy,“ dodává Chris Arridge.

Zdroj: http://news.discovery.com/space/uranus-pathfinder-mission-to-the-mysterious-ice-giant.html

autor: František Martinek