Sir Brian May má významný podiel na úspechu misie OSIRIS-REx agentúry NASA, ktorá priviezla na Zem vzorky z asteroidu Bennu.
Gitarista skupiny Queen a astrofyzik Brian May odfotografovaný v jednej z kupol VLT Európskeho južného observatória (ESO) Paranal v Čile v roku 2015. Zdroj: Wikimedia Commons. Autor: ESO/G. Huedepohl
Sir Brian May, ktorý v nedeľu vystúpi aj v Bratislave počas otváracieho koncertu festivalu Starmus, je na svete známy predovšetkým ako gitarista legendárnej skupiny Queen. Spoluzakladateľ festivalu Starmus má však tiež doktorát z astrofyziky a je asi najznámejším predstaviteľom občianskej vedy na svete.
Brian May má významný podiel na úspechu misie s názvom OSIRIS-REx (Origins, Spectral Interpretation, Resource Identification, Security-Regolith Explorer) amerického Národného úradu pre letectvo a vesmír (NASA). Spolu s amatérskou astrostereografkou Claudiou Manzoniovou, s ktorou spolupracuje už 10 rokov, vytvoril stereoskopické snímky použitím údajov zo sondy OSIRIS-REx. Tie prispeli k úspešnému pristátiu sondy a odberu vzoriek z povrchu asteroidu Bennu. Vzorky, ktoré sú dôležité na pochopenie stavby a zloženia blízkozemských asteroidov, pristáli na Zemi 24. septembra 2023.
Význam vzoriek z asteroidu Bennu
Asteroid Bennu starý 4,5 miliardy rokov je od Zeme vzdialený 1,9 miliardy kilometrov a patrí do kategórie potenciálne nebezpečných asteroidov. Jeho štúdium má preto význam aj z hľadiska ochrany budúcnosti našej planéty.
Ako píše astronóm Ján Svoreň v článku pre portál VEDA NA DOSAH, poznať stavbu blízkozemských asteroidov a zloženie materiálu je dôležité pre prípad, že by sme niektorý z blížiacich sa asteroidov museli odkloniť z dráhy hroziacej zrážkou s našou planétou: „Rozbor dovezených vzoriek podstatne spresní naše vedomosti o charaktere povrchu asteroidu, a tým aj správaní asteroidálneho telesa počas hypotetickej zrážky so Zemou.“
Bennu je aj akousi časovou schránkou z počiatkov našej slnečnej sústavy, ktorá ukrýva viac ako štyri a pol miliardy rokov staré tajomstvá o vzniku života a Zeme ako obývateľnej planéty.
Stereoskopické snímky povrchu asteroidu
Brian May a Dante Lauretta, profesor planetárnej vedy a kozmochémie v Lunárnom a planetárnom laboratóriu Arizonskej univerzity a hlavný vedecký pracovník misie OSIRIS-REx, sa stretli prvýkrát v roku 2016. Oboch spojil spoločný záujem o vesmír a nadšenie pre výskum. Zostali v kontakte a ako misia napredovala, Lauretta oslovil Maya s ponukou na spoluprácu. Brian May spolu s Claudiou Manzoniovou a ďalšími členmi tímu prehľadávali rozsiahly archív vizuálnych dát z povrchu asteroidu Bennu, ktoré zhotovila sonda OSIRIS-REx počas mapovania povrchu asteroidu.
Hľadali páry snímok povrchu planétky Bennu, ktoré boli voči sebe mierne posunuté, ale v správnej vzdialenosti od seba, aby sa mohli prezerať stereoskopicky. Ľavá aj pravá snímka musia byť odoslané oddelene do ľavého a pravého oka. Spojením drobných rozdielov medzi obomi obrázkami v mozgu sa docieli dojem hĺbky a reality.
Pár stereoskopických snímok zhotovený Brianom Mayom a Claudiou Manzoniovou v roku 2018. Zdroj: NASA/Goddard/University of Arizona
May a Manzoniová pomocou techniky nazývanej stereoskopia týmto spôsobom vytvorili z 2D snímok trojrozmerný 3D obraz, ktorý dopomohol tímu NASA k úspešnému pristátiu sondy na povrchu asteroidu a k odobratiu vzoriek.
Trojrozmerný pohľad na povrch asteroidu
May použil dvojrozmerné snímky, ktoré veľmi podrobne, centimeter po centimetri, mapovali povrch asteroidu Bennu. Pomocou nich vytvoril obraz zložený z dvoch rovnakých navzájom posunutých objektov, a umožnil tak pohľad na objekt v priestorovom zobrazení. Dvojdimenzionálnym obrazom teda dodal efekt hĺbky, podobne ako 3D okuliare, čím umožnil jedinečný pohľad na členitú a drsnú krajinu asteroidu Bennu.
Stereoskopická projekcia je založená na princípe zobrazovania iného obrázka do každého oka prostredníctvom špeciálneho zariadenia, ako sú okuliare s rôzne farebnými sklami, okuliare s možnosťou prepínania, polarizačné okuliare, stereoskop či prilby na virtuálnu realitu.
Svoju úlohu Brian May priblížil na svojom blogu pre NASA: „Hľadali sme páry snímok povrchu Bennu, ktoré boli zhotovené z rôznych zorných bodov. Toto oddelenie uhlov pohľadu, známe ako baseline, musí byť presné, aby sme pri stereoskopickom zobrazení získali pocit hĺbky a reality.“
Drsný terén komplikoval odber vzoriek
Povrch asteroidu Bennu je zmesou veľmi členitých skalnatých oblastí a niekoľkých relatívne hladkých, ale veľmi malých oblastí bez voľných balvanov. Množstvo balvanov a rôznych úlomkov však bolo väčšie, ako vedci pôvodne očakávali, a drsný terén sťažoval výber miesta odberu vzoriek.
Priestorový pohľad na členitú krajinu asteroidu Bennu, ktorý umožnila stereoskopia, postavila misiu pred veľkú výzvu. „Pohľad na povrch asteroidu Bennu týmto spôsobom nám pred očami ukázal hrozivú realitu tohto asteroidu,“ napísal Lauretta. „Bol ďaleko za hranicami možností našej vesmírnej sondy. Spočiatku sa zdalo, akoby bola naša úloha nerealizovateľná a že nikdy nenájdeme vhodné miesto pre naše vzorky.“
Snímky Briana Maya ukázali aj takzvaný Nightingale kráter. Hoci sa na jeho kraji nebezpečne týčil balvan známy ako Mount Doom, jeho farba naznačovala, že by mal obsahovať starý regolit alebo staré prachové usadeniny, ktoré by mohli priniesť poznatky o histórii asteroidu Bennu, a predstavoval aj pomerne rovný povrch vhodný na pristátie sondy. Vedci rozhodli. Robotické rameno vesmírnej sondy pristálo v kráteri, kde nakoniec odobralo vzorky.
Prvý stereoskopický atlas na svete
Zhrnutie výskumu prezentuje aj kniha Bennu 3-D: Anatomy of an Asteroid. Ide o prvý kompletný (a stereoskopický) atlas asteroidu na svete, ktorý vznikol zo spolupráce medzi vedúcou osobnosťou misie OSIRIS-REx Dantem Laurettom a Stereoskopickou spoločnosťou Briana Maya v Londýne.
V texte sú podrobne opísané údaje, ktoré misia doteraz zozbierala, a stereosnímky, ktoré Manzoniová a May starostlivo vytvorili z pôvodných snímok získaných kamerami OSIRIS-REx. Tlačené vydanie obsahuje 120 ilustrácií, 50 máp a 80 stereoskopických obrázkov.
Misia OSIRIS-REx
Misia OSIRIS-REx sa začala v roku 2016 vypustením sondy OSIRIS-REx. Po dvoch rokoch, čiže v roku 2018, sa sonda dostala na obežnú dráhu planétky Bennu, ktorú následne obiehala dva roky, a hľadala vhodné miesto na pristátie. To sa nakoniec podarilo v roku 2020.
Po úspešnom pristátí sonda robotickým ramenom nabrala do svojej schránky materiál pozostávajúci z hornín a prachu. Ten sa po siedmich rokoch, presnejšie 24. 9. 2023, dostal na Zem. Schránku so vzorkami vypustila sonda OSIRIS-Rex pri prelete okolo Zeme zo vzdialenosti zhruba 100 000 kilometrov. Schránka obsahujúca 250 gramov hornín a prachu pristála podľa plánov v púšti v americkom štáte Utah.
OSIRIS-REx pokračovala vo svojej ceste na ďalšiu výskumnú misiu, tentoraz k planétke Apophis, ktorá podľa prepočtov v roku 2029 preletí okolo Zeme vo vzdialenosti 32 000 kilometrov. Misia preto bola premenovaná na OSIRIS-APEX (OSIRIS-Apophis Explorer).
Zdroj: Space.com, NASA OSIRIS-REx Mission, The University of Arizona Press, FrankfurterRundschau, Kosmonautix.cz, The London Stereoscopic Company Ltd.
(zh)
