Co w Układzie Słonecznym piszczy?

Ogólnoświatowy kryzys dotyka przecież również tę dziedzinę nauki i techniki. Tym cenniejsze staje się wykorzystanie tego co mamy do maksimum, które, jak pokażę, w niektórych wypadkach jest znacznie dalej, niż się projektantom i konstruktorom śniło. W dosłownym znaczeniu tego słowa.

Księżyc
Od końca czerwca 2009 roku naszego naturalnego satelitę obiega amerykański LRO (Lunar Reconnaissance Orbiter). Po zakończeniu we wrześniu 2010 roku zasadniczej części misji, jaką była kartografia (z orbity o wysokości 50 km sfotografowano całą powierzchnię Księżyca z rozdzielczością dochodzącą do 50 cm, w tym miejsca lądowań wypraw załogowych, z wyraźnymi śladami pobytu ludzi) rozpoczęła się jej druga część. Jej celem jest stworzenie profili wysokościowych obszarów, które w przyszłości mają zostać odwiedzone przez ludzi, pomiar radiacji oraz poszukiwanie śladów występowania wody. Ta część misji, podczas której sonda porusza się zaledwie 20-25 km nad powierzchnią, ma potrwać trzy lata, a więc do jesieni 2013 roku. Chronologicznie pierwszym nowym obiektem, który miał za zadanie dotrzeć w omawianym okresie czasu w rejon Księżyca był chiński Chang’e-2 (CE-2). W zasadzie stanowił egzemplarz rezerwowy Chang’e-1 i został wyposażony w identyczną aparaturę badawczą. Głównym celem było sporządzenie stereoskopowej mapy powierzchni z wysokości 100 km, a więc dwukrotnie niższej od poprzednika. Dodatkowo kilkakrotnie wykonano z wysokości 15 km zdjęcia wysokiej rozdzielczości obszaru Sinus Iridium, które jest traktowane jako podstawowe miejsce lądowania sondy Chang’e-3. CE-2 znajdował się na orbicie Księżyca pomiędzy 6 października 2010 a 8 czerwca 2011 roku. Jego dalsze losy są dosyć niezwykłe. Ponieważ w zbiornikach pozostał niewykorzystany spory zapas paliwa, postanowiono rozszerzyć misję sondy. Po zejściu z orbity doleciała ona 25 sierpnia 2011 roku do drugiego punktu równowagi grawitacyjnej układu Ziemia-Słońce (punkt Lagrange’a L2), w którym ma przebywać do końca 2012 roku. Stanowi doskonały obiekt do testowania łączności na duże odległości, gdyż po raz pierwszy chiński obiekt komunikuje się z Ziemią z odległości rzędu półtora miliona kilometrów. To nie koniec odysei CE-2 – jeżeli po tym czasie będzie nadal sprawny, rozpatruje się jego dalsze wykorzystanie. W zależności od ilości pozostałego paliwa sonda zostanie skierowana do punktu L1 układu Ziemia-Słońce, jednej z bliskich planetoid, komety lub z powrotem na orbitę Księżyca. Od 27 czerwca oraz 17 lipca 2011 roku Księżyc okrążany jest również przez dwa niewielkie obiekty, które w chwili wystrzelenia na orbitę w ogóle nie miały w planie misji badań Księżyca! Są to dwa bliźniacze orbitery o nazwach ARTEMIS P1 i P2 (Acceleration, Reconnection and Turbulence, and Electrodynamic of Moon’s Interaction with the Sun). Zostały one wystrzelone w lutym 2007 roku, wraz z jeszcze trzema identycznymi satelitami, w ramach programu THEMIS (Time History of Events and Macroscale Interactions during Substorms), zajmującego się badaniem zjawisk makroskalowych w magnetosferze Ziemi. Po zakończeniu podstawowej części misji we wrześniu 2009 roku, postanowiono skierować dwa z nich na orbitę okołoksiężycową. Ponieważ wcześniej nie przewidywano takiej operacji, opracowano niezwykle skomplikowany sposób manewrowania, by dokonać tego z bardzo szczupłym zapasem paliwa, jakie pozostało w ich zbiornikach. Dzięki wielokrotnym przelotom przez obszary równowagi grawitacyjnej układu Ziemia-Księżyc oraz subtelnym korektom orbit, satelity zdołały wejść na orbitę równikową Księżyca na wysokości 1500-18 000 km, przy czym obiegają go w przeciwnych kierunkach, mierząc precyzyjnie jego szczątkowe pole magnetyczne. Wspólna misja ma się zakończyć we wrześniu 2012 roku.

Choć w skali kosmicznej odległość do Księżyca jest traktowana jako „tuż za rogiem” i zazwyczaj leci się w jego kierunku kilka dni, w niektórych wypadkach droga ta może być niezwykle wydłużona i skomplikowana. Dobrym przykładem są tu dwie sondy programu GRAIL (Gravity Recovery and Interior Laboratory). Wystrzelone one zostały co prawda jeszcze 10 września 2011 roku, jednak do Księżyca dotrą dopiero w pierwszych godzinach 2012 roku. Stało się tak dlatego, że z powodu niezbyt wysokiego budżetu nie można było użyć większej, a co za tym idzie droższej rakiety nośnej, by wyposażyć ją w potrzebną do wejścia na polarną orbitę okołoksiężycową ilość paliwa. Wobec tego sondy wysłano na niskoenergetyczną trajektorię prowadzącą najpierw do punktu L1 Słońce-Ziemia. Dopiero po przeleceniu przez niego skierują się ku Księżycowi, na orbitę którego wejdą odpowiednio 1 i 2 stycznia przyszłego roku. Po sformowaniu orbity roboczej na wysokości 55 km sondy, które będzie dzielił dystans około 180 km, rozpoczną w pierwszej połowie marca część badawczą misji, obliczoną na 82 dni. Przy pomocy aparatury LGRS (Lunar Gravity Ranging System), będącej mikrofalowym systemem pomiaru odległości pomiędzy nimi (dokładność pomiaru wynosić ma kilka mikronów), będą w stanie zbadać rozkład pola grawitacyjnego naszego satelity z dokładnością tysiąckrotnie lepszą, od uzyskanej dotychczas. Pozwoli to jednocześnie na zbadanie struktury wewnętrznej Księżyca, której, pomimo bliskości i wykonania wielu badań, nadal nie znamy. W najbliższym czasie ku Księżycowi powinny podążyć dwie sondy: w 2012 roku (zapewne jesienią) chińska Chang’e-3, która umieści na jego powierzchni niewielki pojazd badawczy i amerykańska LADEE (Lunar Atmosphere and Dust Environment Explorer), amerykański orbiter do badania szczątkowej atmosfery oraz zapylenia niskiej orbity wokółksiężycowej, której start opóźniono z 2012 na maj 2013 roku. W 2014 roku jest spodziewany start sondy Chandrayaan-2/Łuna-Resurs, w skład której wejdzie indyjski orbiter i rosyjski lądownik, mający dostarczyć na powierzchnię niewielki indyjski pojazd. W 2015 roku czeka nas Chang’e-4, mająca być powtórką CE-3, japońska SELENE-2 o jeszcze niesprecyzowanym programie badań i być może rosyjska Łuna-Glob, składająca się z orbitera i lądownika, który mógłby wylądować w rejonie jednego z biegunów i dokonać tam analizy gruntu, głównie pod kątem obecności wody.