Znovu objevený Měsíc (2): Návrat družic po dlouhých 20 letech

Začátkem devadesátých let minulého století se lidé po necelých dvaceti letech od ukončení programu Luna začali opět zajímat o průzkum Měsíce. Sonda Clementine vyslaná v roce 1993 například objevila v měsíční půdě vodu.

Řízené dopady

Další americká sonda už byla plně určena k průzkumu Měsíce. Lunar Prospector se stal třetí schválenou výpravou v rámci programu Discovery, jenž měl naplnit vizi „rychleji, lépe, levněji“ („faster, better, cheaper“). Po startu v lednu 1998 na nosiči Athena 2 byla 300kg sonda s pěticí přístrojů na palubě navedena na oběžnou dráhu kolem Měsíce, načež přítomnost vody na jeho povrchu definitivně potvrdila.

S blížícím se koncem aktivní životnosti Lunar Prospectoru se NASA rozhodla vyslat sondu rychlostí 1,69 km/s proti lunárnímu povrchu. Při dopadu mělo dojít k vytvoření kráteru a uvolnění několika tun hornin: potenciálně přítomná voda se měla odpařit, přičemž by vzniklý oblak pozorovaly i pozemní přístroje. K žádnému průkaznému sledování však bohužel nedošlo – zřejmě se nacházelo za hranicemi našich možností.

Stejně skončil i řízený pád evropské sondy SMART-1 (Small Missions for Advanced Research in Technology) provedený v září 2006. Zařízení bylo vypuštěno v září 2003 jako sekundární náklad rakety Ariane 5. Nešlo přitom o čistě vědeckou misi, nýbrž opět o technologický experiment, neboť cílem letu bylo prověřit nové materiály, technologie, techniky řízení či navádění apod.

Testování podmínek

V lednu 2004 vyhlásil americký prezident George W. Bush novou Vizi kosmonautiky, jejíž velmi podstatnou součástí se stal i návrat lidí na Měsíc. Nejprve však mělo přijít na řadu detailní zmapování tamních podmínek flotilou bezpilotních sond. V první řadě se jednalo o zařízení LRO (Lunar Reconnaissance Orbiter), které se do vesmíru dostalo v červnu 2009, překročilo plánovanou jednoletou životnost a pracuje dodnes. Jeho hlavním úkolem je zmapovat celý měsíční povrch s rozlišením 100 m, přičemž ve vybraných oblastech dokáže najít až půlmetrové detaily. Podařilo se například vyfotografovat lokality přistání pilotovaných výprav Apollo: na snímcích jsou vidět opuštěné přistávací stupně lunárních modulů, lunární vozítka, vybavení astronautů, ale třeba i jejich stopy.

NASA následně připravila misi GRAIL (2011), v jejímž rámci vytvářela dvojice sond model gravitačního pole Měsíce a mapovala jeho vnitřní geologickou strukturu. Využívalo se při tom extrémně přesné měření vzájemné polohy sond a jejích změn, stejně jako sledování obou zařízení přímo ze Země. Princip měření je jednoduchý: Každá gravitační odchylka „od normálu“ totiž jednu či druhou sondu zbrzdí či naopak urychlí. Superpřesné měření zmíněných odchylek pak umožní sestavit model vnitřní struktury Měsíce i mapu jeho historické teplotní evoluce. V konečném důsledku nám to může pomoct při objasňování vzniku a vývoje našeho souputníka – a mnohé též napovědět o vzniku a vývoji Země. Data pak budou použitelná i pro plánování budoucích lunárních misí, jelikož budeme snáze předvídat, s čím se mohou astronauti setkat.

Zatím posledním americkým příspěvkem k průzkumu Měsíce se stala mise LADEE realizovaná na přelomu roku 2013 a 2014, která zkoumala lunární exosféru: její hustotu, složení a časovou proměnlivost. Podle učebnic je sice Měsíc tělesem bez atmosféry, ve skutečnosti ji však má – byť nesmírně řídkou. Pozorování dokonce ukazují, že náš soused za sebou táhne několik set tisíc kilometrů dlouhý chvost, podobně jako komety. LADEE zanikla řízeným nárazem do lunárního povrchu letos v dubnu.

Pod asijským Měsícem

Je zajímavé, že prapor průzkumu Měsíce pozvedly v minulých letech asijské země. Ze čtyř misí uskutečněných v letech 2007 a 2008 vzešly tři z Japonska (SELENE/Kaguya), Číny (Čchang-e) a Indie (Chandrayaan). Některé z nich nesly menší doprovodné sondy o hmotnosti desítek kilogramů, které pomohly lépe zkoumat konkrétní fenomény.

A zatímco se Japonsko po úspěšné misi stáhlo do ústraní a plány na další výpravy včetně přistávací mise odložilo prozatím k ledu, Indie se na lunární povrch stále chystá. Sonda Chandrayaan 2 nicméně prošla už několika totálními revizemi, neboť se počítalo s různými stupni zapojení Ruska do její výroby. Nyní se však zdá, že celá mise – orbitální sonda, výsadkový modul i mobilní robot – proběhne čistě v indické režii, a to někdy v roce 2018.

Největší tah na Měsíc má ovšem v poslední době Čína. Po dvojici orbitálních sond Čchang-e 1 a Čchang-e 2 vyslala v prosinci 2013 do vesmíru třetí automat, který od roku 1976 poprvé úspěšně přistál na povrchu našeho souputníka! Nejatraktivnější součást mise představovalo šestikolové vozítko Jutu (Nefritový králík). Výprava sice začala velmi nadějně, ale obě zmíněná zařízení se postupně potýkala s vážnými technickými problémy: důvodem se staly drsné místní podmínky, neboť lunární noc trvá čtrnáct dní, přičemž je nutné chránit elektronické či mechanické části systému před mrazem až −140 °C. Čína dokonce oznámila, že Jutu pozbyl jakoukoliv schopnost pohybu (jde třeba i o natáčení antén nebo přiklápění panelů slunečních baterií v rámci tepelné regulace). Přesto ještě půl roku po startu robot stále pracoval, i když jeho tvůrci doufali pouze v tříměsíční životnost.

Další velmi ambiciózní misí se stala sonda Čchang-e 5-T1. Koncem roku 2014 družice obletěla Měsíc a její návratový modul Siao-fej přistál v pořádku na Zemi. Kromě toho na oběžnou dráhu Měsíce v lednu 2015 vstoupil měsíční modul, který byl během návratu sondy Čchang-e 5 T1 zaparkován v bodu L2 soustavy Země-Měsíc, odkud se následně vydal na oběžnou dráhu Měsíce.

Modul zaparkoval na excentrické oběžné dráze s dobou oběhu 127 minut, přičemž k povrchu se přiblížila na minimální vzdálenost 200 kilometrů. Primárním účelem mise bylo mapování povrchu a výběr možného místa přistání pro plánovaný výsadek čínského roveru Čchang-e 5 v roce 2017.