Původně malý satelit z Česka bude naší největší sondou a chystá se k Měsíci

Název Lvice je zkratka z anglického označení Lunar vicinity complex environmental explorer, což lze volně přeložit jako průzkumník prostředí v blízkosti Měsíce. A přesně to bude sonda za pomoci svých přístrojů dělat. Zkoumat okolí tak bude nejen během cesty, ale především během průletů kolem libračních bodů L4 a L5, což jsou místa mezi Zemí a Měsícem, kde se vyrovnává gravitační působení obou těles.

Vše je však zatím ve fázi příprav a také její tvůrci musejí uspět v programu, který celou misi zaplatí. Pokud bude Lvice2 úspěšná, aktivní příprava započne na začátku roku 2024, do vesmírného prostoru by se pak měla dostat v roce 2028. Česko by se dostalo na desáté místo zemí, které vyslaly do kosmu sondu. Tedy zařízení, které má vlastní pohon a neobíhá kolem žádného tělesa jako družice.

Plán mise počítá s tím, že po vypuštění sondy na orbitě Země proběhne základní oživení a manévr, který zajistí přesun do oblasti s nižším radiačním zářením.

"Po oživení zbytku sondy se vydá na cestu k Měsíci. Zhruba po roce se sonda přesune na novou, vzdálenější oběžnou dráhu synchronizovanou s Měsícem tak, aby prolétala libračními body L4 a L5. Na sklonku svého života pak sonda provede závěrečný manévr a opustí citlivou oblast okolo Měsíce," uvádějí vědci, kteří misi plánují.

"Sonda bude na své dráze procházet čistým meziplanetárním prostorem, bez vlivu magnetosféry Země, bude ale také procházet oblastmi rázové vlny, kde magnetosféra Země narušuje tok slunečního větru a také se dostane do magnetického ohonu Země, kde dochází k zajímavým fyzikálním úkazům, která mají velký vliv na vesmírné počasí v okolí Země," popisuje unikátní dráhu Michal Marčišovský, který je vedoucí vědecké části sondy Lvice2.

Původně to měla být menší družice s rozměry 12 nebo 16 U, což znamená, že měla být složená z 12–16 kostek formátu Cubesat, které mají rozměry 10 × 10 × 10 cm. Postupně se však v rámci evoluce a přidávání dalších přístrojů rozrostla až na současných 66 × 66 × 61 cm3 a hmotnost 140 kg včetně paliva.

Sonda má na své přední straně umístěné 100W solární panely a disponuje třemi bateriovými moduly o celkové kapacitě 300 Wh. K pohonu slouží 3 hydrazinové trysky.

Přístrojové vybavení

Faraday Cup Analyser, který vyvine Katedra fyziky povrchů a plazmatu (KFPP) na Matematicko-fyzikální fakultě Univerzity Karlovy (MFF UK) bude charakterizovat vlastnosti plazmatu slunečního větru a měřit jeho turbulence v okolí Měsíce.

Stejný úkol, jen v oblasti elektromagnetické, budou mít i Elektrické antény LEW a Search Coil Magnetometr, které bude dodávat Ústav fyziky atmosféry Akademie věd ČR (ÚFA AVČR).

Měření magnetických vlastností slunečního větru zajistí také Fluxgate Magnetometr vyvinutý na Fakultě elektrotechnické Českého vysokého učení technického (FEL ČVUT). FEL připraví pro sondu Lvice2 také AMR Magnetometr, který nám poskytne data k redukci signatury samotné sondy a zlepší tak výsledky měření ostatních magnetometrů.

Fóliový prachový detektor společně s piezoelektrickým prachovým detektorem pomohou potvrdit přítomnost a změřit hustotu Kordylewského oblaků. Detekci prachů si vzala na starost Fakulta jaderná a fyzikálně inženýrská Českého vysokého učení technického (FJFI ČVUT). Pro detekci větších a rychlejších částeček prachu bude možno použít i Faraday Cup Analyser jako terciální detektor.

PARDAL2 (PArticle Radiation Detector At Lunar orbit and Lagrange points) bude zbrusu nový detektor z dílny Oddělení dozimetrie záření Ústavu jaderné fyziky Akademie věd ČR (ODZ ÚJF AVČR) a FJFI ČVUT. Jeho přímý předchůdce z FJFI ČVUT nazvaný Spacepix Radiation Monitor (SXRM) osazený na družici VZLUSAT-2 měří radiaci na nízké oběžné dráze Země.

SPACEDOS je křemíkový LET detektor pro měření spektra nabitých částic, který má s vesmírem už také svoje zkušenosti. SPACEDOS dodá, stejně jako PARDAL2, ODZ ÚJF AVČR.

Na palubě se také budou nacházet tři kamery pro sledování technického stavu družice a zachycování obrázků Země a Měsíce. Kamery dodá společnost Stellar Exploration EU.

Jeden z hlavních cílů mise spočívá v měření koncentrace prachu v Kordylewského oblacích. Kordylewského oblaka jsou objekty v blízkém okolí libračních bodů L4 a L5, tedy 60° úhlových napravo a nalevo od Měsíce. Tato místa tzv. kvazistabilních orbit mohou zachycovat meziplanetární prach o velikosti nad několik mikronů.

"Je potřeba tuto oblast nějak charakterizovat. Pokud by tam byla nějaká vyšší koncentrace prachu, může to představovat problém pro plavbu kosmickým prostorem a navigaci," řekl Michal Marčišovský. Lvice2 tak může přinést nové informace pro konstruktéry vesmírných lodí a vědecké informace, které jsou důležité z hlediska dynamiky prachu ve sluneční soustavě.

Sonda bude mít však výbavu i na to, aby mohla studovat turbulence ve slunečním větru a v závětří Měsíce a její unikátní dráha by měla umožnit zkoumat dlouhodobě tok iontů slunečního větru a také studovat meziplanetární rázové vlny.

Spolu s tím budou zachycovány informace o toku galaktického kosmického záření a energetických částic ze Slunce, a to včetně toku a spektra měkkého rentgenového záření a záření gama. Dále bude sonda disponovat detektorem neutronů.