Agentura Sputnik se spojila s odborníkem z Geologického ústavu AV ČR, doktorem Tomášem Kohoutem. Ten se na projektu podílí jako hlavní výzkumník na vědecké práci pro nanosatelit APEX, který je součástí mise Hera.

První na asteroidu

„Asteroid, který narazil do Země na konci období křídy (zhruba před 66 miliony lety, pozn. red.) a způsobil vyhynutí dinosaurů, byl několik kilometrů velký. My známe asi 99 % asteroidů, které se přibližují k Zemi a jsou větší než 1 kilometr," vysvětluje doktor Kohout. „Tunguzský asteroid měl asi 50 m. Čeljabinský asteroid byl asi dvacetimetrový. 20 metrů je proto nejspíš hranice, kdy planetka nepředstavuje závažné nebezpečí," dodává. Jenže těch menších asteroidů (kolem 50 m) známe pouze jedno procento.

V roce 2029 se má k Zemi přiblížit na vzdálenost 25 tisíc km asi 400 metrů velký asteroid Apophis. Zemi mine, ale bude k ní blíže, než jsou geostacionární družice. V případě, že by astronomové odhalili nebezpečný asteroid, který by mohl zasáhnout Zemi, bude nutné přijít na způsob, jak naši planetu zachránit. Vědci proto začali uvažovat o možném způsobu, jak trajektorii potenciálně nebezpečné planetky odklonit. A proto agentury NASA a ESA přišly se společným projektem AIDA (Asteroid Impact & Deflection Assessment), v rámci kterého dojde nejen k pokusu o odklonění asteroidu, ale i k pečlivé analýze celého experimentu.

V roce 2022 do asteroidu narazí americká vesmírná sonda DART (Double Asteroid Redirection Test). Nebude se však jednat o Apophis, ale o planetku Didymos, která bude zrovna přelétávat ve vzdálenosti 10,6 milionů km od Země. To je poměrně malá, ale stále bezpečná vzdálenost.

Proč zrovna tato planetka? Důležité není pouze to, že je relativně blízko, ale svou roli hraje i skutečnost, že se jedná o dvojitý (binární) asteroid: menší asteroid, tzv. Didymoon (asi 170 m), obíhá kolem většího tělesa (750 m).

„Pokud bychom měli pouze jeden asteroid, a nikoliv dvojitý asteroid a narazili byste do něj, tak by trvalo dlouhou dobu, než bychom dokázali ověřit změnu jeho dráhy, neboť se jedná o dráhu kolem Slunce. To znamená, že by bylo nutné čekat několik let, než se změní oběžná dráha asteroidu kolem Slunce," vysvětluje doktor Kohout.

Na druhou stranu bude v případě dvojitého asteroidu možné změnu oběžné dráhy změřit téměř okamžitě. Toto měření budou mít na starosti právě Evropané. V roce 2023 odstartuje za sondou DART také satelit Hera se dvěma nanosatelity na palubě (asi o velikosti krabice od bot). Ty provedou detailní analýzu dopadu americké sondy na Didymoon.

„Evropská sonda zmapuje, jak velký kráter DART na asteroidu udělal, kolik materiálu bylo vyvrženo pryč a kolik dopadlo zpátky," uvádí Kohout.

Dánský nanosatelit Juventas prozkoumá gravitační pole a vnitřní strukturu menšího asteroidu. Další nanosatelit APEX, vyvíjený švédsko-finsko-česko-německým konsorciem za účasti vědců z Geologického ústavu AV ČR a české firmy Space Systems Czech, provede podrobnou analýzu povrchu a vnitřní struktury asteroidu.

APEX bude mít na palubě celkem tři přístroje: hyperspektrální imager, který zjistí, jaké minerály jsou na povrchu; analyzátor sekundárních iontů, jenž zjistí chemické složení kosmického tělesa; a nakonec magnetometr, který provede analýzu magnetického pole.

Sonda APEX je velmi malá a všechny přístroje jsou miniaturizované. Díky tomu bude možné provádět riskantnější manévry na mnohem nižší oběžné dráze. A nakonec se APEX pokusí o přistání.

„Chceme proto rovněž ověřit, zda v budoucnu můžeme používat takto malé sondy ke studii planet nebo asteroidů. Jelikož je sonda malá, tak je rovněž levnější," vysvětlil Kohout.

Česká firma Space Systems Czech vyvíjí palubní software a společně s Geologickým ústavem pracuje na algoritmech k autonomnímu generování trojrozměrného tvaru asteroidu, který poslouží jako základní generační zdroj pro navigační software. Daný software připraví finská univerzita Aalto. Apex bude totiž působit zcela autonomně a spojení se Zemí bude zajištěno pouze přes mateřskou sondu Hera, se kterou bude velicí středisko ve spojení pouze jednou za den.

Zemi docházejí zdroje

Nicméně celý projekt AIDA je poněkud zvláštní, neboť DART letí k asteroidu takřka naslepo. Na Zemi sice probíhá pozorné sledování Didymosu, na kterém se podílí i Astronomický ústav AV ČR, ale podrobnější detaily o jeho složení nebo hmotnosti zjistí až Hera.

Doktor Kohout připouští, že původně měly obě mise odstartovat současně, ale v důsledku administrativních a finančních problémů na straně Evropy a ESA se celá věc zpozdila. A nyní to již není možné zrealizovat.

Nicméně i následující analýza dopadu je velmi významná, a to nejen z hlediska výpočtu, nakolik se asteroid vychýlil z trajektorie. Po svém dopadu DART odkryje podložní vrstvy a budeme tak moci nahlédnout i pod povrch asteroidu.

„Většinou je povrch těles bez atmosféry vystaven slunečnímu větru a dochází ke změnám povrchu, tzv. kosmickému zvětrávání. Díky sondě DART bude možné zjistit rozdíl mezi čerstvým materiálem, který bude odhalen v důsledku dopadu, a tím zvětralým," říká vědec.

Tato analýza je důležitá z hlediska potenciální těžby surovin, kterých může být v blízké budoucnosti na Zemi nedostatek.

„Dnes je trendem odchod od fosilních paliv a větší využití elektrické energie. Na to potřebujete mnoho vzácných kovů. V době formování Země se přesunuly do jádra, zatímco v zemské kůře jich už tolik není. Potřebujete je na baterie a na motory. V zemské kůře je však jejich koncentrace velice nízká," varuje Kohout. „V horizontu 10 až 20 let nebude na zemské kůře dostatek těchto prvků, abychom pokryli spotřebu elektroniky baterií atd," pokračuje.

V případě asteroidů však k takovému procesu, který se odehrál na Zemi, nedošlo. Prvky, které bychom potřebovali, tak můžeme nalézt na jejich povrchu.

„V několika dekádách se proto budeme muset porozhlédnout, kde bychom mohli najít další zdroje pro naši civilizaci. A asteroidy jsou jedním z míst, kde by se daly najít," poznamenal Kohout.

Přitom podle databáze Asterank, která zahrnuje seznam asteroidů, na nichž se dá potenciálně provádět těžba, je Didymos z hlediska efektivity nákladů na pátém místě. APEX tak odhalí, kolik železa a niklu, po kterých v budoucnu stoupne poptávka, se na Didymosu skutečně nachází.

„V budoucnu, jestliže někdo bude chtít těžit asteroidy, tak vybere několik kandidátů a bude chtít provést průzkumnou misi, která bude složena z několika malých sond, které by dorazily k vybraným asteroidům a podrobně je analyzovaly. Tuto technologii právě vyvíjíme," uzavřel celou věc Kohout.

Názor autora se nemusí shodovat s názorem redakce