NEAR (Near Earth Asteroid Rend)

start: 17. února 1996
zakončení mise: 28. února 2001
nosná raketa: Delta II
hmotnost: 805 kg včetně 318 kg paliva
napájení: Solární panely (1800 W)
průlet kolem planetky Mathilda: červen 1997
První detekce Gamma vzplanutí: 15.září 1997
První průlet kolem Země: 26.ledna 1998
Ztráta kontaktu se sondou: 20.prosince 1998
Přiblížení k planetce Eros: únor 2000
Přistání na planetce Eros:  20 února 2001

 
Mise Near Earth Asteroid Rendezvous je prvním startem amerického programu Discovery, pod který spadají levné projekty (cena do 150 milionů dolarů) s krátkou dobou vývoje (do tří let).

Úkolem sondy NEAR je komplexní průzkum planetky - jejího složení a struktury. Primárně se zaměří na stanovení velikosti, tvaru, hmotnosti, rozložení gravitačního pole, elementárního a mineralogického složení, geologii, morfologii a složení povrchu, rozložení hmoty uvnitř tělesa a existenci případného magnetického pole.


Popis sondy

Sonda má tvar osmistěnného hranolu s délkou strany přibližně 1.7 metru. Na ní jsou připevněny 4 solární panely a vysoce zisková anténa o velikosti 1.5 metru, na které je magnetometr. Rentgenový solární monitor je umístěn vepředu, ostatní nástroje se nalézají na zádi sondy. Většina elektroniky je uvnitř sondy, včetně pohonné jednotky.

Sonda je stabilizována ve třech osách, k pohonu používá hlavní trysku o tahu 450 N a dalších 11 menších trysek k nastavení polohy. Energii sondě dodávají čtyři galium-arsenidové solární panely o rozměru 1.8 x 1.2 m. Až sonda dosáhne největší vzdálenosti od Slunce (2.2 AU), jejich výkon bude 400 W. Energie je ukládána do nikl-kadmiových baterií o kapacitě 9 Ah. Při navigaci sonda využívá pěti digitálních senzorů polohy Slunce a vnitřní měřicí jednotku. Zpracování dat a řízení sondy je zajištěno dvěmi procesory (jeden je záložní), jednotkou pro řízení energie a dvěmi sběrnicemi pro komunikaci s ostatními subsystémy. Pevná paměť je rozdělena na dvě části o kapacitách 1.1 Gb 0.67 Gb.

Přístroje:

 spektrometr gama a rentgenového záření
 multispektrální kamera
 spektrometr ifračerveného záření
 laserový výškoměr
 magnetometr
 naváděcí systém sondy se využívá k odhadu gravitačního pole
 

Námluvy NEAR s Erosem začínají

Fakta o planetce Mathilda:

  • Odhadnuté rozměry: 66×48×46 km
  • Odhadnutý objem : 78 000 krychlových kilometrů (přesnost 15%)
  • Odhadnutá hmotnost: 1017 kg (přesnost 3%)
  • Odhadnutá hustota 1.34 g/cm3
  • Pět kráterů s průměrem vyšším než 20 km
  • Největší kráter: průměr 30 km, hloubka 6 km
  • Další satelity nenalezeny
Levý obrázek je zkonstruován ze čtyř snímků a je nafocen ze vzdálenosti 2400 kilometrů.Dosažené rozlišení je 380 metrů. Tvar planetky je způsoben četnými dopady meteorů a velký kráter ve stínu vpravo je hluboký zhruba 10 km.

Pravá fotografie je získána ze vzdálenosti 1200 km 27. června 1997.Na této části Mathildy je vidět množství kráterů velikosti od 0.5 km do 30 km v průměru. Zvýšený okraj kráteru napovídá, že část vyvržené hmotydopadla krátce nato zpět na povrch.

Osm set kilogramů těžká sonda NEAR se na svoji cestu vydala 17. února 1996. Hned po startu sonda poslala zpět několik snímků Země. Ze snímků byla poskládána tato animace (2,7 MB, mpg). V červnu 1997 prolétla jen tisíc dvě stě kilometrů od planetky Mathilde. Pořídila především množství zajímavých snímků a určila také hmotnost tělesa. Jak sonda prolétala kolem, se můžete podívat zde (0,5 MB, gif).

15. září 1997 bylo detekováno gama vzplanutí, které trvalo 10 sekund. Od té doby bylo zjištěno více než 6 vzplanutí. Několik vzplanutí bylo potvrzeno sondou Ulysses a detektory sondy Wind blízko Země. Tyto tři sondy společně s dalšími sondami na oběžné dráze kolem Země vytvořily síť pro pozorování gama vzplanutí, kterou nebylo možno použít po ztrátě Mars Observeru v roce 1993.

Zdroje gama vzplanutí mohou být lokalizovány na obloze během doby příchodu gama vzplanutí třemi sondami.
Od roku 1993 zařízeni na sondě Ulysses detekuje vzplanutí podobně jako několik sond v blízkosti Země: BeppoSAX a Wind stejně tak dobře jako CGRO a RXTE. Přírůstek sondy NEAR k meziplanetární síti poskytuje 3 rozměrnou triangulaci zdrojů a umožňuje zvýšit ztotožnění gamma zdroje s možným zdrojem v optické a radiové oblasti.

26.1. 1998 využila sonda "gravitačního praku" Země. Prolétla 210 kilometrů nad povrchem planety a pořídila snímky jižní polokoule s Měsícem.

Když se NEAR v prosinci 1998 konečně přiblížil k planetce Eros, došlo ke ztrátě kontaktu se sondou a komunikaci se podařilo obnovit až po více než jednom dni. Asi hodinu po navázání kontaktu byla sonda navedena na trajektorii vzdálenou 4100 km od povrchu Erosu. I přesto bylo pořízeno asi 500 snímků ve více barvách, a proměřilo se magnetického pole planetky.

 

Fakta o planetce Eros:

  • Eros je 34 km dlouhý a 13 km × 13 km široký, tedy nepatrně menší než se předpokládalo.
  • Na jeho povrchu jsou minimálně dva středně velké krátery, dlouhé hřebeny a hustá kůra, jež má hustotu srovnatelnou s pozemskou. Povrchové hřebeny spolu s naměřenou vysokou hustotou naznačují, že Eros je pevnější těleso než slepenina kosmické "suti", což je klasická struktura asteroidů.
  • Může jednat o zbytek většího tělesa, které bylo roztříštěno dopadem jiného tělesa.
  • Povrch je různobarevný.
  • Rotační perioda asteroidu je 5.27 hod a zatím sonda nezaznamenala žádný měsíc.

Poté sonda cestovala po dráze kolem Slunce více než jeden rok, aby se mohla podruhé přiblížit k Erosu. Na začátku února 2000 byla sonda úspěšně navedena na dráhu kolem Erosu, a díky několika korekčním zážehům postupně zmenšila svou rychlost až na 35 km/h. V polovině února byla sonda vzdálená od planetky asi 6000 km, a dostává se na stále menší vzdálenost. 3.března snížila svoji dráhu kolem Erosu na výšku asi 208 km, a její rychlost už byla pouze 5 km/h.
Během celé mise bude sonda neustále klesat na nižší a nižší dráhu k planetce. Koncem roku by dokonce sonda mohla na Erosu krátce přistát a detailně fotografovat místo, kde bude mít s NEARem poslední kontakt. Těsné přiblížení k povrchu asteroidu je pro sondu velmi nebezpečné, protože se asteroid se na své excentrické dráze kolem Slunce pohybuje jako potácející se brambor. NEAR proto může do asteroidu snadno narazit.
V blízké době, kdy se NEAR ještě více přiblíží k Erosu, vědci plánují použít laser ve větší míře k přesnému měření povrchových útvarů. Mise také zahrnuje rádiový experiment, který by měl pomoci přesněji počítat hustotu Erosu a rozdělení hmoty - důležité stopy vedoucí k určení gravitace planetky a zpřesnění dráhy NEARu.


Následuje několik fotografií Erosu, které byly zatím získány sondou:

Tato animace nám umožní sledovat Eros "očima sondy". Sonda se při natáčení pohybovala zhruba ve vzdálenosti 200 km od povrchu. Kromě toho vědci budou schopni rozlišovat, zda je světlost povrchu dána přirozenou barvou, a nebo stíny jednotlivých povrchových útvarů.

 
Snímek, který pořídila kosmická sonda po té, co byla úspěšně navedena na oběžnou dráhu kolem planetky Eros. Tím se NEAR stala historicky první umělou družicí asteroidu. Jen o hodinu později byla kamera na sondě nasměrována na planetku a pořídila tento snímek ze vzdálenosti 330 km nad povrchem. Navigátoři mise a operátoři tento snímek spolu s ostatními použijí k triangulaci na povrchové útvary, tak aby bylo možné přesně měřit polohu kosmické sondy vzhledem k plánovanému kursu NEARu. Snímek zachycuje detaily o rozměru 30 metrů. Nejnápadnější je velký impaktní kráter (5 km), který kosmická sonda již zaregistrovala asi týden před příletem k Erosu. Přes jeho okraj leží další dva malé krátery o velikosti asi 2 km. Na dně kráteru se nachází obrovský balvan o velikosti asi 50 m. Dalšími zajímavými povrchovými útvary jsou mělká podpovrchová hladina v blízkosti vrcholu stěny kráteru a mělký žlábek, který kříží okraj velkého kráteru.

 
Toto je první záběr, který pořídila kosmická sonda NEAR z oběžné dráhy. Jedná se o mozaiku složenou ze čtyř snímků, které NEAR získala 14. 2. 2000, těsně po té, co byla navedena na oběžnou dráhu. Na snímku vidíme Eros ze severního pólu. Na jeho povrchu je nápadný obří kráter, který je největším na asteroidu a jeho průměr dosahuje 6 km. Uvnitř na stěnách kráteru můžeme pozorovat jasnější a tmavší místa, které odpovídají určitým hladinám hornin z nichž kráter vznikl. Úzké žlábky, které se táhnou souběžně s delší osou Erosu jsou na jihovýchodní části okraje kráteru přerušené. Téměř u dna kráteru leží obrovský balvan o rozměru rodinného domku; zdá se, že se dolů přikutálel po miskovité stěně kráteru. Také v jiných částech povrchu asteroidu je vidět velké množství balvanů. Povrch planetky je silně poset krátery, což svědčí o tom, že Eros je relativně staré těleso.

 
Tento snímek Erosu pořídila sonda NEAR Shoemaker 1. května 2000. Jedná se o první záběr z "nízké dráhy". Na dráze ve výšce 50 km sonda setrvá od května do srpna. Začne první fáze činnosti pro některé palubní přístroje. Aktivován bude X-ray / gamma -ray spektrometr, který začne mapovat chemické prvky, zatímco laserový měřič vzdálenosti bude určovat tvar Erosu s přesností na několik metrů. Ve stejném čase bude magnetometr hledat známky magnetického pole Erosu a near-infrared spektrometr bude určovat typy hornin. Snímek obsahuje detaily o rozměru 4 m a byl získaný z výšky přesně 53 km. Pokrývá oblast 1.8 km. Vidíme na měn velké množství kráterů a balvanů o rozměrech kolem 8 m (jako tečky v povrchu). Velký pravoúhlý balvan v horním pravém rohu měří 45 m.

 
Tyto obrázky byly nafoceny v 80-ti minutových intervalech, a vzdálenost sondy se mezitím změnila od 148 do 256 tisíc kilometrů. Je na nich dobře viditelná rotace Země. Ve středu každého obrázku je jižní pól, Antarktida je obklopena ledovým mořem a bouřkovou frontou. Nejmenší viditelné detaily mají rozměr zhruba 13 km. Barvy fotografií jsou falešné, získané pomocí IR, G, B filtrů. Toto rozložení barev umožňuje zdůraznit rozdíly mezi vodou, pevninou a vegetací.

 
Tento pohled je z poměrně velké dálky, a v budoucnu jistě přibude řada detailnějších záběrů, ale přesto je zde díky vhodnému úhlu a osvětlení dobře vidět kráter ve tvaru srdce. Není bez zajímavosti, že tento snímek byl sondou zaslán právě v den svatého Valentýna.

Podívejte se na animace: průlet sondy kolem planetky Eros (2,4 MB, mpg) a přibližování sondy k planetce (4 dny před navedením sondy na oběžnou dráhu kolem planetky; 0,2 MB, gif).


Přistání na Erosu

Po velkém úspěchu z února 2000 se americké NASA vydařil další nevídaný kousek. Jím bylo 12. února 2001 přistání na Erosu, který se tímto stal nejvzdálenějším vesmírným tělesem, na kterém přistálo zařízení vyrobené člověkem. Během této mise sonda pořídila několik snímků, které některé otázky vyjasnily, řadu dalších otázek však otevřely. Mezi tyto otázky například patří: Kde se vzaly ohromné rozlámané balvany na povrchu, kde se vzal útvar vypadající jako sesuv půdy na tělese tak malém a s mizivou přitažlivostí? Proč z velkého množství viditelných kráterů jsou všechny velmi starého data a proč zde nejsou žádné novější? Kde se vzalo tolik jemného prachu na asteroidu?

Místo přistání sondy NEAR. Eros z výšky 700 metrů. Eros z výšky 250 metrů.
Místo přistání sondy NEAR na planetce Eros. Povrch z výšky 700 metrů nad povrchem.Skutečná šířka snímku je 33 m. Povrch z výšky 250 metrů nad povrhem. Skutečná šířka snímku je 12 m.

Podívejte se jak probíhala cesta z oběžné dráhy Erosu až po přistání na povrchu (11,5 MB, mpg) a jak rotuje Eros - pohled z výšky 200 kilometrů (3,2 MB, mpg).

Pomocí dalších přístrojů byly zjištěny křemík a hliník spolu se sloučeninami hořčíku. To ukazuje na vznik v dobách vytváření Sluneční soustavy.

Možná Vás napadá otázka: Proč se tolik hovoří o Erosu a o sondě, která ho zkoumá? Odpověď je jednoduchá. Úkolem mise je poznání planetek a kusů skal s výstřední oběžnou dráhou vedoucí do blízkosti Země a tím předejít možné srážce se Zemí. Většina vědců se domnívá, že podobný asteroid v minulosti způsobil vymření dinosaurů. Vyskytují se také názory o střetu s asteroidem ve vzdálenější minulosti, který způsobil vymření trilobitů.


Další informace o této sondě naleznete zde:


 
 
  [ Astrofyzika ] [ Galerie ] [ Sondy ] [ Úkazy ] [ Plazma ] [ Slavní lidé ] [ Aplety ] [ Ke stažení ] [ Odkazy ]