V listopadu 1993 byl vedením ESA schválený projekt Rosetta. Mise byla pojmenována po archeologickém pokladu, Rosettské desce, která obsahovala jeden nápis ve třech jazycích (včetně hieroglyfů) a umožnila tak Jeanu Champolliwovi rozluštit egyptské písmo. I jméno modulu Philae má souvislost s egyptským písmem. Philae je jméno ostrova na Nilu, kde se našel jiný obelisk s nápisy, který umožnil definitivní rozluštění Rosettské desky.
V lednu 2003 byl odvolaný start evropské kosmické sondy Rosetta, jejíž cena se pohybovala okolo jedné miliardy dolarů. Jejím úkolem měl být průzkum komety 46P/Wirtanen. Let byl zrušený kvůli technickým problémům rakety Ariane 5. Bylo tedy nutné najít nový cíl výzkumu. V březnu se ESA rozhodla, že novým cílem bude kometa 67P/Churyumov-Gerasimenko. Kometa byla vybrána proto, že je částečně neaktivní a proto i vhodná k měkkému přistání kosmické sondy.
V březnu 2004 byla Rosetta konečně vypuštěna na svoji desetiletou pouť. Dostatečnou rychlost k cestě získala průletem okolo Marsu a třikrát okolo Země. Během cesty ke kometě Čurjumov-Gerasimenko proletěla sonda 5. září 2008 v blízkosti planetky 2867 Šteins a 10. července 2010 kolem planetky 21 Lutetia.
Rosetta využívá jako zdroj energie místo obvyklého radioizotopového generátoru vysoce účinné fotovoltaické články o ploše 2×32 m2. V době přiblížení ke kometě bude tak daleko od Země, že signál k ní poletí 50 minut. Proto je vybavena umělou inteligencí, která se bude sama rozhodovat. Sonda nese 11 vědeckých přístrojů a přistávací modul. Všechny přístroje byly kvůli úspoře energie uvedeny do hibernačního stavu a od ledna 2014 oživovány.
Průměr kometárního jádra se odhaduje na 4 km, proto její navedení nebylo lehké. K setkání s kometou došlo 6. srpna 2014 a od této chvíle se Rosetta stala první umělou družicí kometárního jádra. Obíhala nejprve ve vzdálenosti 100 km, později tuto vzdálenost snížila na 50 až 30 km. K přistání modulu Philae na kometárním jádru došlo 12. listopadu 2014. Po přistání se pevně přichytil dvěma harpunami a přivrtal tři nožky do jádra komety. Bohužel došlo k selhání dalších přidržovacích mechanismů a šrouby modul na kometárním jádru neudržely. Modul se pak dvě hodiny vznášel nad kometárním jádrem než znovu přistál. Ale na jiném místě než si vědci přáli. Bohužel bylo toto místo téměř stále ve stínu (1,5 hodiny z 12 tu svítí Slunce), proto se nemohla dobíjet druhá baterie. Philae proto fungoval jen do 15. listopadu díky energii první baterie. I přesto, se Philae podařilo zaslat řadu zajímavých informací. Philae se znovu ozval 13. června, 24. června a 9. července 2015. Rosettě se podařilo měsíc před koncem své mise modul objevit. Vědci si tak mohli dát do souvislostí data zaslaná modulem.
Postupně se kometární jádro přibližovalo ke Slunci a jeho aktivita vzrůstala, vytvořila se koma a kometární ohon. V této době sonda zaznamenala několik výrazných výtrysků plynu a prachu. Během nich všechny přístroje zaznamenaly zvýšené koncentrace určitých molekul (CO2, sirovodík, metan), dokonce i nadočekávání vysoká koncetrace kyslíku. Nejblíže ke Slunci byla kometa 13. srpna 2015, kdy chrlila až 300 kg vodní páry za sekundu a zbavovala se až 1000 kg prachu za sekundu. To mohlo být nebezpečné pro samotnou sondu, proto byla v této době odkloněna do větší vzdálenosti. Mezi další zjištění sondy Rosetta o kometě 67P/Churyumov-Gerasimenko je potvrzený předpoklad, že se kometa skládá ze dvou původně individuálních objektů, které se při vzájemné srážce spojily. Navíc sonda jako první v historii povrdila, že se na povrchu komety nachází rozsáhlejší oblasti vodního ledu. 30. září 2016 mise sondy Rosetta zkončila. Byla řídícím střediskem navedena na přistání na povrchu komety 67P/Churyumov-Gerasimenko. Data zaslaná sondou budou vědci vyhodnocovat ještě řadu let.
Výzkum komet má už téměř třicetiletou tradici. Před Rosettou se ke kometě přiblížilo devět sond.
Pětice sond u Halleyovy komety
V roce 1986 se očekával návrat neslavnější komety. Pozoruhodné na Halleyově kometě je její obrovská rychlost – v roce 1910 byla určena na 70,56 km/s. Proto vznikla mezinárodní snaha o získání co největšího počtu informací a dat. Do vesmíru byla vyslána dvojice japonských sond Suisei a Sakigake, evropská Giotto a dvě sovětské sondy VEGA.
Sonda Vega.
Zdroj: commons.wikimedia.cz. Under Creative Commons.
Jako první se s Halleyovou kometou setkaly obě sondy VEGA, které proletěly ve vzdálenosti téměř 9000 km. Dvě kosmické sondy Vega startovaly v roce 1984. Na jejich vývoji se podíleli i českoslovenští vědci. V lednu 1985 se z obou sond oddělily přistávací moduly, určené ke studiu půdního složení Venuše. Každý přistávací modul uvolnil balónovou sondu, která byla unášena v oblacích planety, kde měřila sílu a směr větru. Hlavní sondy se v březnu 1986 přiblížily k Halleyově kometě a studovaly plyny v komě a chvostu komety a upřesnily také polohu jejího jádra. To umožnilo navést evropskou sondu Giotto (ESA) do těsné blízkosti jádra komety.
Jako další proletěly okolo Halleyovy komety obě japonské sondy shodné konstrukce Suisei a Sakigake, které nesly jen různé přístroje. Sonda Sakigake byla první meziplanetární sondou vypuštěnou JAXA. Obě sondy minuly kometární jádro ve vzdálenosti téměř 7 mil. km, protože neměly protiprachové štíty.
Poslední sondou byla i vůbec první meziplanetární sonda Evropské kosmické agentury s názvem Giotto. Giotto se ke kometě dostala nejblíže. Prolétla komou komety ve vzdálenosti pouhých 605 km od jádra komety a poskytla nám tak vůbec první pohled na jádro komety. Pouhých 7,6 s před největším přiblížením zasáhla sondu asi gramová prachová částice, která sondu dočasně vyřadila z provozu. Během půl hodiny se podařilo kontakt se sondou navázat, ale veškerá data z této doby byla ztracena. Navíc byla zničená i kamera na sondě. Další podpůrná pozorování byla pořízena sondou Pioneer 7, Pioner Venus Orbiter a International Cometary Explorer.
Sonda Giotto.
Zdroj: commons.wikimedia.cz. Autor: Andrzej Mirecki. Under Creative Commons.
Sondě Giotto zbývalo dost paliva, proto bylo rozhodnuto ji na čtyři roky hibernovat a poslat k další kometě. Cílem se stala kometa 26P/Grigg-Skjellerup. Sonda byla oživena 24. února 1990 a měla funkční jen tři přístroje a čtyři jen částečně. Kamera byla mimo provoz. K navedení na novou dráhu byl poprvé v historii použitý gravitační manévr s využitím Země. Po další dvouleté hibernaci byla sonda oživena a 10. července 1992 se setkala s druhou kometou. Kometární jádro minula ve vzdálenosti 100 až 200 km. V červenci 1992 mise Giotto definitivně zkončila.
Sběrač kometárního prachu
O konstrukci sondy Stardust rozhodla NASA v roce 1995 a vypuštěna byla 7. února 1999. Jejím úkolem bylo přiblížit se ke kometárnímu jádru 81P/Wild 2 a zachytit částečky v její komě. Proto byla sonda vybavena čelním štítem, který měl absorbovat nárazy od zhruba 1 cm velkých částeček kometárního prachu. Součástí sondy bylo výsuvné rameno s aerogelem na zachycení částic prachu. Aerogel byl tvořen z 99,8 % vzduchem, měl 39krát lepší izolační vlastnosti než skelná vata a přitom byl 1000krát lehčí než sklo. Velmi rychle letící prachové částečky (rychlostí 6,1 km/s) se v něm zbrzdily, ale nezahřály, a nakonec v něm uvízly. Ke kometě Wild 2 přiletěla sonda Stardust 31. prosince 2003 a vlétla do její řídké komy. 2. ledna 2004 prolétla ve vzdálenosti 240 km od kometárního jádra, nasbírala vzorky prachových částic a pořídila řadu snímků. Prachové částečky v aerogelu sonda v roce 2006 při průletu okolo Země dopravila na její povrch. Při analýze sedmi zrnek prachu o celkové hmotnosti asi 1 μg a velikosti nepřesahující tisíciny milimetru se zjistilo, že obsahují minerály, které vznikají jak za vysokých tak i za nízkých teplot. Našly se tu i organické sloučeniny a částečky pocházející z oblastí mimo sluneční soustavu a z doby vzniku sluneční soustavy.
Novým cílem sondy Stardust se stala kometa 9P/Tempel 1, kterou o dva roky dříve bombardoval Deep Impact. S kometou se potkala v roce 2011 a pořídila snímky jeho povrchu.
Kometární bombardér
Sonda Deep Impact se 12. ledna 2005 vydala ke kometě 9P/Tempel, kterou dostihla o půl roku později. Jejím hlavním úkolem bylo vypustit měděný 370 kg vážící projektil, který zasáhl povrch kometárního jádra rychlostí téměř 10 km/s. Stalo se tak ráno 3. července 2005. Po srážce se z jádra uvolnil obrovský oblak prachu, který byl v podstatě neprůhledný a neumožnil vědcům zjistit velikost kráteru. Ukazuje to na fakt, že kometární jádro je celé pokryté velmi jemným prachem. Zajímavé bylo zjištění hustoty kometárního jádra, které činí v průměru 600 kg/m3. Což znamená, že 50 – 70 % jádra komety musí být tvořeno prázdným prostorem.
Sonda Deep Impact po splnění úkolu u komety 9P/Tempel získala úkol nový. V prosinci 2008 měla navštívit kometu 85P/Boethim. Kometu se ale nedařilo znovu nalézt, proto byl zvolen nový cíl – kometa Hartley 2, ke které sonda dorazila v roce 2010. Během cesty pozorovala vybrané blízké hvězdy, u nichž byly zaznamenány přechody exoplanet. V březnu 2011 tým NASA zažehl motory sondy naposledy a sledoval jak dlouho vydrží palivo, zda se teoretický model shoduje se skutečností. Pak sondu vypnuli a ta stále krouží kolem Slunce.
Použité zdroje:
[1] KOPECKÝ, V. Ke kometě a zpět. Astropis, č. 1, roč. 2004, s. 28-29. ISSN 1211-0485.
[2] KROULÍK, J. Automaty vyslané za kometami. Astropis, speciál, roč. 2013, s. 23-28. ISSN 1211-0485.
[3] PAUER, M. Philae přistál! Astropis, č. 4, roč. 2014, s. 13-16. ISSN 1211-0485.
[4] PAUER, M. Rosetta přilétá k cíli. Astropis, č. 2, roč. 2014, s. 6-9. ISSN 1211-0485.
