4,6 miliardy rokov tajomstva: Vedci chystajú prelomový plán na získanie vzoriek, ktoré nikto nedržal

Ako môžeme úspešne získať a dopraviť vzorky z Merkúra a Venuše späť na Zem? Práve túto otázku sa pokúsila zodpovedať nedávna štúdia prezentovaná na 56. konferencii o lunárnej a planetárnej vede, informuje web Universe Today. 

Dvojica výskumníkov z Kalifornského technologického inštitútu (Caltech) rozoberala, ako by budúce misie mohli úspešne získať vzorky z dvoch najvnútornejších planét našej slnečnej sústavy. Táto štúdia má potenciál pomôcť vedcom, inžinierom a plánovačom misií lepšie pochopiť nové metódy získavania vzoriek v celej slnečnej sústave, najmä z ťažko dostupných miest.

Cesta za prvými vzorkami z Merkúra a Venuše

Tony Yap sníva o niečom, čo žiadny človek doteraz nedržal v rukách – vzorku z Merkúra alebo Venuše. Ako doktorand na prestížnom Caltechu vedie výskum, ktorý možno jedného dňa zmení naše chápanie celej slnečnej sústavy.

„Nemáme ani jeden meteorit z týchto planét,“ vysvetľuje mladý vedec pre Universe Today. Jeho slová zdôrazňujú paradox našej kozmickej existencie – poznáme zloženie vzdialených objektov z ďalekého vesmíru, ale vnútro našej vlastnej slnečnej rodiny zostáva záhadou.

Universe Today rozprával s Yapom o jeho fascinujúcom výskume. Ich rozhovor rýchlo odhalil, ako Keckov inštitút kozmických štúdií na Caltechu podnietil celú myšlienku svojím workshopom „Získavanie vzoriek naprieč slnečnou sústavou“.

Workshop spojil vedeckú elitu z rôznych oblastí – odborníkov na kozmochémiu, orbitálnu dynamiku a misijnú vedu. Medzi nimi sedel aj Yap, mladý vedec na začiatku kariéry. Spoločne diskutovali o najdôležitejších vedeckých cieľoch a technológiách potrebných na získanie vzoriek z rôznych nebeských telies.

Chýbajúce kúsky kozmickej skladačky

Ktokoľvek by očakával, že zbierka meteoritov na Zemi obsahuje vzorky z celej slnečnej sústavy. Vyšlo však najavo niečo prekvapujúce. Výskumníci zistili, že všetky naše meteority pochádzajú spoza obežnej dráhy Zeme – z hlavného pásma asteroidov, z Marsu a z Kuiperovho pásu.

„To znamená obrovskú dieru v našom poznaní,“ hovorí Yap. Chýbajú nám informácie o uhlíkatých a neuhlíkatých materiáloch existujúcich vo vnútornej slnečnej sústave počas jej formovania pred miliardami rokov.

Preto výskumníci argumentujú za získanie vzoriek priamo z planét. Pripomínajú úspechy minulých misií ako NASA sonda MESSENGER na Merkúre či prebiehajúcu misiu BepiColombo Európskej vesmírnej agentúry. Zároveň vkladajú nádeje do budúcich projektov NASA – DAVINCI a VERITAS k Venuši.

Kľúčové zistenia a výzvy

„Stavebné prvky Merkúra a Venuše pochádzajú z najvnútornejšej časti Slnečnej sústavy,“ vysvetľuje Yap. Naše poznanie týchto prvkov môže zásadne zmeniť chápanie vývoja ranej Slnečnej sústavy spred 4,6 miliardy rokov. Práve tieto materiály môžu predstavovať chýbajúcu zložku potrebnú na vysvetlenie zloženia našej vlastnej planéty.

Misia na získanie vzoriek z Merkúra závisí od vývoja jadrového tepelného pohonu. Nikto však nevie, kedy táto technológia dosiahne potrebnú úroveň vyspelosti. Venuša predstavuje ešte väčšiu výzvu. Jej veľká hmotnosť komplikuje návrat vzoriek späť na Zem, dokonca aj s jadrovým pohonom.

Vedci preto zvažujú inovatívne prístupy. Predstavte si výskumné laboratórium vznášajúce sa vo vrstve oblakov na Venuši, odoberajúce vzorky priamo z atmosféry. Takáto balónová technológia by mohla obísť problém návratu z povrchu.

Dlhá cesta k vesmírnym misiám

História ukazuje, že vesmírne misie vyžadujú trpezlivosť. NASA používa prepracovaný systém úrovne technologickej pripravenosti na hodnotenie každého kroku vývoja. Tento proces zahŕňa opakované testovanie, hodnotenie a prepracovanie návrhov.

Príbeh výskumu Merkúra ilustruje túto realitu. NASA sonda Mariner 10 ako prvá v roku 1975 preskúmala planétu. Potom nastalo 23 rokov ticha. Gravitácia Slnka predstavuje pre vesmírne lode smerujúce k Merkúru smrteľnú pascu. Vedci museli vymyslieť sériu gravitačných manévrov a planetárnych preletov, aby dokázali spomaliť kozmickú loď na bezpečnú rýchlosť.

Kozmickú loď MESSENGER vedci navrhli v roku 1998, vypustili ju v roku 2004, ale obežnú dráhu Merkúra dosiahla až v roku 2011 – celých 13 rokov od návrhu.

Budúce kroky a význam výskumu

„Musíme podporiť vývoj jadrového pohonu a balónových technológií,“ zdôrazňuje Yap. Podľa neho vedecká komunita musí venovať rovnakú pozornosť Merkúru a Venuši ako vzdialených obrovským planétam a ich mesiacom.

Vzhľadom na technologické obmedzenia vedci myslia prakticky. Už jeden gram horniny z povrchu týchto planét by mohol priniesť revolučné poznatky.

„Merkúr a Venuša skrývajú kľúč k vyriešeniu zásadného problému kozmochémie,“ uzatvára Yap. „Ako ironicky, že nevieme poskladať našu vlastnú planétu z materiálov, ktoré poznáme. Žiadna známa zmes meteoritov nevytvorí zloženie Zeme.“

Vrátené vzorky z týchto záhadných vnútorných planét môžu v nasledujúcich rokoch a desaťročiach odhaliť tajomstvá celej slnečnej sústavy. 

Čítajte viac z kategórie: Veda a vesmír