NEAR Shoemaker

NEAR Shoemaker
Sonda NEAR v nosnej rakete Delta II
Prevádzkovateľ	Spojené štáty, NASA
Výrobca	Spojené štáty, JHU-APL
Typ misie	medziplanetárna sonda
Dátum štartu	17. február 1996
Kozmodróm	Cape Canaveral
Nosná raketa	Delta 2
Zánik	12. február 2001
COSPAR ID	1996-008A
Kat. číslo	?
Hmotnosť	805 kg (vzletová)
Kozmonautický portál

NEAR Shoemaker (Near Earth Asteroid Rendezvous) bola kozmická sonda NASA, ktorá skúmala planétku 433 Eros a stala sa jeho umelou družicou. Bola to prvá sonda vypustená v rámci programu Discovery. Zároveň to bola prvá sonda, ktorá pristála na povrchu planétky. Asteroid Eros sa tak stal po Mesiaci, Marse a Venuši štvrtým vesmírnym telesom, na ktorom pristála kozmická sonda a vykonala merania.

Jej hlavné ciele boli stanovenie veľkosti, tvaru, hmotnosti, rozloženia gravitačného poľa, mineralogického zloženia, geológia, morfológia a zloženie povrchu, rozloženie hmoty vo vnútri telesa a pátranie po existencii prípadného magnetického poľa. Pred dosiahnutím svojho hlavného cieľového telesa, asteroidu Eros, sonda preletela okolo planétky Mathilde. Riadiace stredisko sondy, Mission Operations Center, sídilo v areáli Johns Hopkins University, Baltimore.

NEAR bola sonda úplne stabilizovaná v troch osiach. Energiu získavala prostredníctvom štyroch solárnych panelov s rozmermi 1,8 × 1,2 m, ktoré v pásme planétok dodávali výkon 400 W a dobíjali akumulátor. Na záznamy údajov slúžili dve polovodičové veľkokapacitné pamäte 0,67 Gbit a 1,1 Gbit. Na spojenie so Zemou sa používala parabolická anténa s priemerom 1,5 metra. Na korekcie dráhy bola sonda NEAR vybavená motorom na kvapalné pohonné hmoty a jej stabilizáciu zaisťovali štyri gyroskopy. Vzletová hmotnosť sondy dosahovala 805 kg.

• CCD (Charge Coupled Device) kamera MSI (Multispectral Imager) pracujúca v spektrálnej oblasti 0,4-1,1 mikrometrov.
• spektrometer pracujúci v oblasti röntgenového a gama žiarenia XGRS (X-ray/Gamma-Ray Spectrometer); tvorený dvoma detektormi:
  • spektrometer XRS (X-Ray Spectrometer) pracujúci v oblasti energií 1-10 keV (zorný uhol 5°, rozlíšenie 2 km/100 km)
  • gamaspektrometer GRS (Gamma-Ray Spectrometer) pracujúci v oblasti energií 0,3-10 MeV (zorné pole 45°)
• 64-kanálový spektrometer pracujúci v oblasti blízkeho infračerveného žiarenia NIS (Near-IR Spectrograph) pracujúci v spektrálnej oblasti 0,8-2,7 mm (priestorové rozlíšenie 0,65 × 1,3 km, resp. 1,3 × 1,3 km)
• trojosový cievkový magnetometer (citlivosť 45 nT)
• laserový diaľkometer NLR (NEAR Laser Rangefinder) pracujúci na vlnovej dĺžke 10 mm s presnosťou ±300 m.

O realizácii projektu sondy NEAR rozhodli predstavitelia NASA už v roku 1993. Sonda odštartovala pod menom NEAR 17. februára 1996 s nosnou raketou Delta II zo základne Cape Canaveral. 18. februára 1997 sa vzdialila od Slnka na 327 miliónov kilometrov. Bola to najväčšia vzdialenosť, akú kedy aktívna sonda vybavená solárnymi panelmi vo svojej dobe dosiahla, až kým ju neprekonala sonda Juno vyslaná k Jupiteru.

27. júna 1997 NEAR preletela vo vzdialenosti 1 212 km od planétky 253 Mathilde rýchlosťou 9,93 km/s. Počas najväčšieho priblíženia v priebehu 25 minút spravila sonda 144 snímok s vysokým rozlíšením. Z týchto snímok sa zistilo o Mathilde množstvo údajov: jej rozmery, hustota, veľkosť najväčšieho krátera a podobne.

23. januára 1998 prebehol v blízkosti Zeme gravitačný manéver. Sonda NEAR sa prelietala okolo Zeme vo vzdialenosti 539,12 km geocentrickou rýchlosťou 12,74 km/s. Prelet okolo Zeme bol využitý aj na kalibráciu magnetometra MAG, palubnej kamery MSI a röntgenového a gama spektrometra XGRS.

Prvé snímky planétky Eros začala sonda posielať už počas približovania k planétke, keď bola od nej ešte 4 milióny kilometrov ďaleko. Sonda a planétka sa vzájomne približovali rýchlosťou takmer kilometer za sekundu. Z prvých snímok sa podarila určiť rotačná doba Erosu na 5,3 hodiny.

20. decembra 1998 bolo zahájené brzdenie v blízkosti asteroidu Eros. Tento prvý pokus navedenia sondy na obežnú dráhu však nevyšiel. V dôsledku prekročenia naprogramového limitu bočnej zložky ťahu palubný počítač ukončil manéver a previedol sondu do bezpečnostného módu. Sonda navyše nemala nijaký kontakt s riadiacim strediskom. Spojenie sa podarilo nadviazať za jeden a pol dňa, ale namiesto navedenia sondy na obežnú dráhu už bol možný len prelet s najväčším priblížením k planétke vo vzdialenosti 3 827 kilometrov. Do tohoto okamihu sonda zhotovila viac než 1100 snímok, najlepšie s rozlíšením 500 metrov.

Druhý pokus o navedenie sondy na orbitu planétky prebehol až vo februári 2000. Predchádzal tomu korekčný manéver sondy, pričom jej heliocentrická rýchlosť vzrástla na 19 km/s, a vzájomná rýchlosť sondy a planétky na 80 m/s. Zážih raketových motorov sondy trval dve minúty. 14. februára 2000 bola sonda NEAR úspešne navedená na obežnú dráhu okolo planétky Eros. Stalo sa tak po dvoch stretávacích manévroch, ktoré prebehli úplne bez problémov. Už niekoľko hodín po navedení na obežnú dráhu začalo snímkovanie povrchu. Snímkovanie asteroidu a ďalšie vedecké merania z rôzne vysokých obežných dráh pokračovali celý nasledujúci rok.

14. marca 2000 bola sonda premenovaná na NEAR Shoemaker. Stalo sa tak na počesť významného amerického astronóma a planetárneho geológa Eugena Shoemakera, ktorý v roku 1997 tragicky zahynul pri autonehode.

Po splnení všetkých úloh a vyčerpaní takmer všetkých pohonných hmôt bolo rozhodnuté zakončiť misiu pôvodne neplánovaným pristátím na planétke Eros. Pristátie nastalo 12. februára 2001. O 15:31 svetového času začalo postupné znižovanie dráhy. Dráha klesala na 7,5 kilometra, potom na 5 km a na 3 kilometre. Vo výške 1 250 metrov o 19:50 bol zahájený brzdiaci manéver a o deväť minút fáza záverečného brzdenia prostredníctvom raketového motora, ktorý bol tesne pred kontaktom s povrchom vypnutý. Sonda dopadla na povrch rýchlosťou 1,5 až 1,8 m/s na súradniciach 35° j.š., 81° v.d., čo bolo asi 200 metrov od pôvodne plánovaného miesta pristátia. Kontakt nastal o 20:01:52 svetového času. V priebehu zostupu pracovala kamera. Celkove získala 69 záberov, posledné z výšky okolo 120 metrov s rozlíšením až 1 cm. Aj po pristátí bolo so sondou zachované slabé spojenie, kvôli nevhodnému uhlu kamier však neposlala žiadne snímky povrchu. Spojenie so sondou bolo prerušené na konci februára 2001. Odvtedy sonda NEAR Shoemaker nečinne leží na boku opretá o solárne panely na okraji rozsiahlej preliačeniny Himeros, na rozhraní dvoch geologicky rozdielnych oblastí. Sieť staníc Deep Space Network sa v decembri roku 2002 ešte raz pokúsila sondu kontaktovať, no neúspešne.

• 433 Eros

• NEAR / Shoemaker [online]. REV. 2002-03-28. Dostupné online. (česky)

• VÍTEK, Antonín. 1996-008A - NEAR Shoemaker [online]. REV. 2010-07-06. Dostupné online. (česky)