Lidstvu se otevřela dávno vytoužená brána do světa vesmírného ticha, prázdnoty a mrazu.
Měsíc byl jedním z prvních pravidelně pozorovaných a měřených nebeských těles. A byl to právě Měsíc, o který sváděly dvě veliké světové mocnosti (Sovětský svaz a USA) tak urputný boj před pětadvaceti lety.
 Lidstvu se otevřela dávno vytoužená brána do světa vesmírného ticha, prázdnoty a mrazu. |
Pak náhle utichl zájem vlád i médií o tohoto nejbližšího druha naší planety. Dvacet pět let nenarušila měsíční povrch jediná lidská šlápota, nerozvířily jej raketové motory. Oběžná dráha zela prázdnotou. Teprve až za celé čtvrtstoletí bylo rozhodnuto o návratu. Poprvé, když vláda Spojených států amerických nevěděla, co s nepotřebnou vojenskou sondou (Clementine) a podruhé, když bylo třeba levně vyzkoušet nové technologie pro meziplanetární lety. O to více přišla nová sonda vhod, neboť svět byl zaplaven sérií rádiových měření Clementine vypovídajících o možném výskytu zmrzlé vody. Světlo světa spatřila sonda Lunar Prospector – Hledač měsíčních pokladů.
LUNAR PROSPECTOR
Ze Země vystartoval Lunar Prospector z floridského mysu Cape Canaveral 6. ledna roku 1998. Po pěti dnech se nacházel na měsíční orbitě, 380 000 km od své mateřské planety. Unikl tak bouřlivé mediální kampani, jež “doma” panovala, vybral si vakuum, teploty od -250°C do 200°C, absolutní ticho a prostor svou volností vázaný jen na měsíční gravitaci. Zatímco “dole” se novináři předbíhali v lovu prvních výsledků, on jen pokojně vzhlížel na pramálo člověkem pozměněný ráz měsíční krajiny. Jako hladina rybníka zavlnil se v březnu informační éter zprávami o objevu vody ve formě ledu v polárních oblastech. Množství tohoto ledu sice nijak nepředčilo očekávání, avšak voda, nejnutnější ingredience pro guláš zvaný “dobývání Měsíce”, byla na světě. Zvláště potěšila tato zpráva široké kruhy vědecké, neboť se povedla mise, jež stála jen zlomek ceny běžné pro meziplanetární let. Zdánlivě velká suma 64 milionu dolarů je oproti předchozímu mnohamiliardovému projektu Apollo jen “tringeltem číšníkovi”.
Situace kolem zásob vodního ledu na čas přestala být zajímavou otázkou. Lunar Prospector se opět odebral provádět svá vědecká měření a mapování. Po téměř osmi měsících mise a po vyhotovení předběžných výsledků se však vědecké i novinářské kruhy rozvířily znova a mohutněji. Závěry jednoho z přístrojů na palubě sondy hovoří jasně. Vodního ledu je na Měsíci víc, než se v březnu předpokládalo. Je ho tam desetkrát víc oproti původním odhadům! Zvu vás tedy nyní do světa 380 000 km vzdálené “kulaté pouště” a malého přístroje, jenž ji z oběžné dráhy zkoumá.
KOLONIZACE MĚSÍCE?
Není vůbec troufalé tvrdit, že jsme se dobrali dalšího významného milníku v historii vesmírného průkopnictví, dalšího “velkého skoku pro lidstvo”.
Měsíc byl vždy považován za prosté kamenné těleso zcela bez vody. To proto, že nemá atmosféru. Sluneční záření tudíž může pronikat až na povrch, kde veškeré molekuly vody velmi rychle rozkládá. Existovaly však skupiny odborníků, kteří se domnívali, že voda by se mohla na Měsíci vyskytovat v některých kráterech na pólech. Její původ by se dal vysvětlit jako výsledek impaktů komet na povrch Měsíce. Síla lidského pudu dobývat nepoznané krajiny byla nadmíru obrovská. Přesto, že se všeobecně nepředpokládal výskyt vody na Měsíci, objevovaly se často zajímavé teorie o možné kolonizaci. Voda nebyla pro člověka tedy zcela zásadní překážkou. Ve skutečnosti by se dala získat různými jinými způsoby. Jejich náročnost ale stavěla otázku osídlení do několikasetletého horizontu. Nyní však máme před sebou těleso, které je schopno se po stovky let starat o své hosty.
Lunar Prospector nese na svých bedrech pět různých přístrojů, jež mají své vlastní úkoly v průzkumu na i pod povrchem. Mapuje gravitační pole a jeho anomálie, přepočítává množství důležitých prvků na povrchu, zkoumá magnetické pole, nahlíží do nitra, aby zjistil jeho původ, a pro nás především hledá vodu. Princip detekce vody je poměrně přesný. Přístroj (neutronový spektrometr) zachycuje subatomární částice zvané neutrony a dokáže rozlišit, v jaké molekule mají původ. S vodou na Měsíci jsou tyto neutrony spjaty velice těsně. Ve vesmíru totiž existuje všemi směry se šířící kosmické záření. To, narozdíl od toho slunečního, dopadá i na dna vždy temných kráterů. Neutrony a fotony tvrdého (gama) záření vylétají z povrchu Měsíce právě jako výsledek působení kosmického záření. Když se taková částice kosmického záření srazí s vodíkem v molekule vody na měsíčním povrchu, vystřelí vodík neutron nebo gama foton. Některé z nich, jež se pohybují nahoru, poté zachytí neutronový spektrometr na palubě Lunar Prospectoru. Energie takového neutronu je pro určité částice v určitých molekulách specifická a je možno tedy vyčíst, zda částice skutečně z vody vylétla. Data získaná z neutronového spektrometru sondy ukazují na vysokou koncentraci vodíku pod měsíčním povrchem na dně polárních, sluncem nikdy neosvícených kráterů.
“Pořízená data neukazují, v jaké formě se vodní led nachází,” řekl na tiskové konferenci o předběžných výsledcích hlavní investor mise, Dr. Alan Binder z Ústavu pro výzkum Měsíce (LRI) v Kalifornii. “Každopádně, jestli jsou hlavním zdrojem ledu kometární impakty, v což většina vědců věří, můžeme očekávat, že máme na obou pólech oblasti pokryté téměř čistou vrstvou ledu. Přesněji řečeno, nové rozbory předpokládají přítomnost jednotných, uzavřených, téměř krystalicky čistých zásob ledu skrytých asi pod 40 cm silnou vrstvou měsíční půdy – regolitu. Odhadujeme zároveň, že severní pól je na vodu asi o 15 % bohatší než pól jižní.”
Na otázku, jaké předpokládané množství vody vlastně Lunar Prospector objevil, odpověděl Dr. William Feldman, spoluinvestor a specialista na spektrometrii z Los Alamos National Laboratory: “Je těžké vyjádřit nálezy přesným číslem, každopádně alespoň přibližně kalkulujme s třemi miliardami tun vodního ledu na každém měsíčním pólu.”
V březnu přinesli vědci předběžné zprávy o přítomnosti vody v měsíční půdě (regolitu) v polárních kráterech, jež korespondovaly s asi 300 miliony tun ledu ukrytými v povrchu Měsíce. Procentuální zastoupení vůči regolitu bylo odhadováno na 1 %. Dr. Feldman k dřívějším odhadům řekl, že byly způsobeny nepřesnostmi v existujících modelech Měsíce. Ale stejně tak se mohou i dnešní odhady zvětšit dvakrát až třikrát, neboť udávaných šest miliard tun neodpovídá předpokládanému množství, jež by na měsíční póly mohly zanést při impaktech komety.
VIZE
Osud Měsíce je nyní, dá se říci, již jen v rukou člověka. Otevřela se nám dávno vytoužená brána do světa vesmírného ticha, prázdnoty a mrazu, jeho nejvýraznějších prvků. Lidstvu nyní zbývá vypořádat se ještě s problémy ekonomickými, jež svazují veškerý rozvoj v tolik potřebných oblastech spojených s lidskou budoucností, s přežitím. Mezitím dobývání vesmíru uchvátí na čas komerce. Na Měsíc budou lidé jezdit nikoliv prostřednictvím vědeckých institucí, ale mnohem častěji díky soukromým firmám s dobrým finančním základem. Budou to patrně cestovní kanceláře, které si na Měsíci předplatí nejvíce pozemských hodin. Odhadnout linii vývoje není až tak těžké. Finanční situace NASA, ESA i Ruska je zřejmá. Na druhé straně vědecké vybavení a technické zázemí je pro soukromé firmy slabší stránkou. Na obzoru je tedy nový způsob kosmického výzkumu. Propojení komerční stránky ve směru výdělku soukromých osob, a nevýdělečný program státních vědeckých institucí podporovaný podnikateli. Turisté po boku vědců na Měsíci, vědecké laboratoře zkoumající komerčně vyrobené čipy na oběžných drahách. Na první pohled možná krok stranou, na druhý již způsob přežití, ba i rozvoje vědy a dobývání vesmíru. Pro prostého člověka je to šance dostat se na Měsíc ještě v tomto – svém vlastním životě…
CESTA LUNAR PROSPECTORU
Na cestu k Měsíci se Lunar Prospector vydal 6. ledna loňského roku. Start na bedrech nosné rakety AthenaII se udál krátce před půl desátou večer floridského místního času z mysu Cape Canaveral. Třináct minut nato se již osamocený Lunar Prospector nalézal na své parkovací orbitě, 178 km nad Zemí. Za 64 sekund byla sondě udělena rychlost potřebná k opuštění oběžné dráhy Země a nasměrování k Měsíci. Po 56 hodinách od tohoto odpichu oficiálně započala mise, za dalších 49 hodin dorazila družice k Měsíci, 380 000 km vzdálenému tělesu. Přenosové systémy i všech pět přístrojů již bylo v chodu.
Dne 11. ledna ve 12.20 UTC (světového času) byl úspěšně proveden poslední manévr sondy k umístění na měsíční oběžnou dráhu. Mapování Měsíce začala sonda provádět postupně o několik dní později. Lunar Prospector se pohybuje po polární dráze (při každém oběhu protíná oba Měsíční póly), přičemž jeden oběh trvá 118 minut, stabilně ve výšce 100 km nad povrchem. Lunar Prospector se vlastně jiným způsobem nepohybuje. Využívá totiž rotace samotného Měsíce k tomu, aby při svých měřeních pokryl celý měsíční povrch. Lunar Prospector má tedy dohled nad každým kamenem na našem vesmírném sousedovi v periodě 27,3 dnů. Výjimkou jsou jen póly, nad které se vrací každé dvě hodiny. V programu je ještě přechod na nižší oběžnou dráhu, na níž má setrvat šest měsíců. Bude-li i tato nástavba úspěšná, můžeme se těšit na kompletně zmapovaný měsíční povrch, jenž nám umožní bezpečné, přesné a úspornější dobývání Měsíce opět s lidskou posádkou.
PŘÍSTROJE A VÝZKUM LUNAR PROSPECTORU
S použitím Dopplerova gravitačního experimentu se sondě podařilo zhotovit precizní gravitační mapu Měsíce, a to celého povrchu. Při tomto procesu bylo objeveno sedm dříve neznámých oblastí s koncentrací hmoty, jež způsobuje gravitační anomálie. Jedná se o lávou vyplněné krátery, z nichž se tři nacházejí na straně přivrácené k Zemi a čtyři na straně odvrácené. Tyto nové vysoce přesné informace pomohou při budoucích navigacích orbitálních sond a umožní přesněji vypočítat množství paliva pro případné příští lunární mise. Nestane se již tedy případ podobný nehodě při misi Apolla 16, kdy družice vypuštěná na oběžnou dráhu zkolabovala díky gravitační anomálii a po 35 dnech se zřítila na měsíční povrch.Gama spektrometr je používán pro vytvoření map globálního rozložení deseti důležitých druhů částic na povrchu Měsíce i pod ním, jež nám umožňují vidět Měsíc doslova v barvách dějin. Takto získané mapy zachycují částice důležité při utváření jeho povrchu. Přístroj především reaguje na těžké radioaktivní thorium a lehký draslík. Přítomnost thoria a draslíku na povrchu dává kupříkladu tušit známky impaktního kráteru nebo vulkanické činnosti. Dále jsou v ohnisku zájmu prvky jako uran (U), železo (Fe), kyslík (O), křemík (Si), hliník (Al), vápník (Ca), hořčík (Mg) a titan (Ti). Znalost rozložení těchto prvků pomůže nejen k poznání minulosti Měsíce, ale zjištěním míst výskytu prvků jako hliníku a titanu také určí budoucí parcely kosmických základen. Tyto prvky budou v počátcích nejdůležitější surovinou dováženou z Měsíce.
Magnetometr – elektronový reflektometr. Ačkoliv Měsíc nemá globální magnetické pole jako Země nebo jiné planety, obsahuje povrch Měsíce množství oblastí, na nichž existují lokální magnetická pole. Původně byl Měsíc považován za nemagnetické těleso bez velkého efektu na sluneční vítr. Nyní je však třeba tato dřívější tvrzení poopravit, neboť to nebude až tak jednoduché se vztahem mezi měsíčním tělesem a elektricky nabitými částicemi, jež jej jako sluneční vítr “obtékají”. Příčiny existence lokálních magnetických polí na Měsíci byly vždy diskutovány a právě Lunar Prospector by měl vnést do věcí jasno. Další překvapivá data elektronového reflektometru sondy ukazují na skutečnost, že Měsíc má kovové (nebo na kov bohaté) jádro s odhadovanou velikostí asi 600 km v průměru. To vnáší do znalostí o Měsíci další, zcela odlišný pohled.
Alfa částicový spektrometr má za úkol kontrolovat, mapovat a zkoumat recentní aktivitu Měsíce. Před asi třemi miliardami let byl Měsíc horký a vulkanicky aktivní. Za dobu těchto miliard let již jeho aktivita klesla na minimum. Neztratila se však zcela. Na Měsíci jsou stále místa, ze kterých je možno čas od času pozorovat výtrysky plynů, únik radonu či se Měsíc sem tam otřese při zemětřesení. Oproti Zemi je však aktivita zanedbatelná. Například nejsilnější zemětřesení jsou asi jen miliardkrát slabší než ta zemská. Odhalení těchto zdrojů pomůže zkompletizovat naše znalosti o Měsíci.
Neutronový spektrometr je zde k odhalení existence vody. Svou práci již téměř odvedl a právě jemu byl vlastně věnován tento článek.
