Koncepcia navrhovanej medzihviezdnej sondy sa dostáva do záverečnej fázy

  • Marcel Škreka | 31 Máj 2021
    Kozmonautika
Grafické znázornenie heliosféry, rozsiahlej bublinovej štruktúry ohraničujúcej dosah slnečného vetra a elektromagnetický vplyv Slnka na miestne prostredie. Heliosféra je deformovaná pohybom slnečnej sústavy cez medzihviezdne médium. Navrhovaná medzihviezdna sonda by sa odvážila oveľa ďalej do medzihviezdneho priestoru ako sondy Voyager. Obrázok: NASA / JPL-Caltech
Príprava misie NASA v laboratóriu aplikovanej fyziky Johna Hopkinsa sa blíži ku svojmu koncu. Sonda má byť vyslaná mimo slnečnú sústavu a bude určená na štúdium medzihviezdneho prostredia v okolí Slnka a heliosféry, rozsiahlej oblasti ohraničujúcej pôsobenie slnečného vetra.

V záverečnom roku štvorročnej prípravy plánujú inžinieri vypustenie sondy do vnútornej časti slnečnej sústavy a jej extrémne blízky prelet okolo Slnka. Tesný prelet má slúžiť ako gravitačný prak, ktorý sonde udelí potrebné zrýchlenie na jej ceste z heliosféry do medzihviezdneho priestoru.

Let vo vzdialenosti len 1,6 milióna km od Slnka vystaví toto plavidlo teplotám okolo 2 500 °C, čo je dosť na to, aby sa roztavila prevažná časť sondy.

Tím vedcov pracujúcich v laboratóriu aplikovanej fyziky prišiel s možným riešením: tepelný štít s malými kanálikmi naplnenými vodíkom. Keď bude sonda prelietať popri Slnku, plyn sa zahreje a zväčší svoj vnútorný tlak. Prebytočná časť plynu sa vystrelí výfukovou dýzou, čo zabezpečí ochladenie a súčasne sondu ešte viac urýchli.

Solárny termálny pohon nie je nový nápad, vedci z APL však môžu byť prví, ktorí postavia a otestujú jeho prototyp. V simulátore pôvodne vyrobenom k testovaniu sondy Parker Solar Probe osvetľovali pomocou LED svietidiel kovové kachličky tepelného štítu s malými kanálikmi s  20-krát väčšou intenzitou ako počas slnečného poludnia. Namiesto vodíka využívali hélium. Zahriate hélium sa roztiahlo a podľa očakávania prúdilo cez kanáliky, čím vznikol potrebný ťah.

Po úspešnom teste teraz inžinieri plánujú vyrábať sofistikovanejšie prototypy s použitím ľahších materiálov, pri intenzívnejšom ohreve a prípadne vodíkovej chladiacej zmesi.

Ak by bola sonda schválená pre skutočný vývoj, mohla by štartovať v 30. rokoch tohto storočia a na okraj heliosféry by sa mohla dostať asi o 15 rokov neskôr. Cieľom je študovať heliosféru zo vzdialenosti presahujúcej 500 AU (1 AU = vzdialenosť Zem-Slnko). Je to niekoľkokrát ďalej ako od svojho štartu preleteli sondy Voyager 1 a 2.

Voyager 1 prekročil vonkajší okraj heliosféry a do medzihviezdneho priestoru sa dostal v roku 2012, zatiaľ čo Voyager 2 dosiahol tento míľnik v roku 2018. Sondy postavené k „veľkej prehliadke“ vonkajších planét však neboli určené na medzihviezdne pozorovania a obe sa blížia ku koncu svojej životnosti.

Medzihviezdna sonda navštívi doposiaľ neznámu oblasť medzihviezdneho priestoru. Prvýkrát budeme našu obrovskú heliosféru vidieť z vonkajšej strany.