Záhada japonské družice Hitomi: zombie mezi vesmírnými sondami

Mohlo by se zdát, že zkoumání vesmíru má lidstvo v malíku. Přistáváme na plovoucích pontonech, stavíme vesmírné observatoře a shlíží na nás posádka Mezinárodní vesmírné stanice. Jen občas se chybička vloudí, jako v případě japonské družice Hitomi.

Pokud je vaše povolání ‘rentgenový astronom’, jistě jste 17. února otevírali šampaňské. Ten den byla do vesmíru úspěšně vynesena družice z plánovacích papírů známá jako ASTRO-H. Rentgenová astronomie čeká na nový dalekohled už pěkně dlouho. Evropský XMM-Newton je ve vesmíru víc jak deset let, stejně jako americká Chandra. Japonský Suzaku je ve vesmíru o něco kratší dobu, ale není plně funkční vzhledem k selhání jednoho z přístrojů. Za ty roky přirozeně postoupily nové technologie a rentgenoví astronomové by si je konečně rádi vyzkoušeli a zahrnuli nás novými objevy. Problém rentgenové astronomie je ten, že to prostě nejde dělat jinak než z vesmíru. Naše atmosféra nás totiž (díky bohu) chrání před rentgenovými paprsky. Onen sedmnáctý únor byl svátkem všech rentgenových astronomů. Z družice zanedlouho začala proudit fantastická data, která jen čekají na analýzu a publikaci.

Úspěšné vynesení Hitomi do vesmíru na raketě H-IIA, startující z Tanegashima Space center, kousek od jižního cípu Japonska. Autor: F. Scott Porter (NASA, Goddard Space Flight Center).

Bohužel tahle rentgenová euforie trvala pouhých pět týdnů. Po pěti týdnech se družice vymkla kontrole. Několik následujících dní se tým družice snažil o stabilizaci a záchranu mise, nicméně neúspěšně. Ukázalo se, že za selhání může pravděpodobně poměrně jednoduchá chyba. Když se Hitomi poprvé dostala do rotace, systémy se měly snažit rotaci zpomalit, ale udělaly přesně opačnou věc a družici poslaly do rychlejší rotace. 23. dubna prohlásila japonská vesmírná agentura (JAXA) družici za mrtvou. Odhadem deset větších částí se oddělilo od hlavního těla družice. Celý projekt stál 286 milionů dolarů a roky práce mezinárodního týmu vědců ze 61 států.

Vzhledem k tomu, že na družici bylo nahlíženo jako na budoucnost rentgenové astronomie, je její ztráta poměrně vážná. Jediná data, co Hitomi pořídila, jsou z kupy galaxií v Perseovi, kde studovala pohyb plynu. Pozorování pořídil spektrometr s vysokým rozlišením, který byl ve vývoji přes třicet let. Dvě předchodí verze tohoto přístroje byly ztraceny v neúspěšných misích. Kdo ví, možná je právě tenhle přístroj prokletý.

Umělcova vizualizace družice Hitomi. Autor: JAXA.

Trable Hitomi započaly už týden po startu. Přístroj, který družici orientuje podle hvězd na pozadí měl problém pokaždé při průchodu jihoatlantickou anomálií. V tomto místě radiační pásy chránící Zemi před nabitými částicemi z kosmu zasahují poměrně nízko, a tak jsou přístroje družic vystaveny extra porci nabitých částic. To samo o sobě není problém, jen to k problému přispělo.

26. března při přejíždění mezi Krabí mlhovinou a galaxií Markarian 205 došlo k selhání. Orientující přístroj přestal fungovat a Hitomi musela využít gyroskopy. Jenže ty špatně vyhodnotily rotaci, což implikovalo nesprávné použití trysek a urychlení rotace místo jejího zpomalení. A to vše se dělo okolo jihoatlantické anomálie, kdy Japonsko nemělo přímé spojení s družicí, a tak všechny příkazy byly opožděné. Co se mohlo pokazit, se pokazilo. Ve chvíli kdy byly pozemské přístroje schopny zaměřit Hitomi, byla v rychlé rotaci, kdy se otáčela jednou za 5,2 vteřiny.

Jeden z posledních pohledů na Hitomi na Zemi. Těsně před naložením do nosné rakety. Autor: JAXA.

Japonci se poučili z neúspěchů dřívějších misí, a tak nejklíčovější pozorování byla pořízena hned v prvních dnech. Tato data tedy existují, nicméně slovy astronoma Richarda Musahotzkyho, jednoho z nejvýznamějších rentgenových astronomů současné doby, ‘doufali jsme v deset let a dostali jsme tři dny.’

Další rentgenovou misí bude až evropská Athena, která do vesmíru má letět v roce 2028. Vypadá to, že rentgenové astronomii se neblýská na lepší časy. Teď můžeme jen doufat, že data pořízená v začátku mise Hitomi za to opravdu stojí.

Jana Poledniková