Čeští vědci a inženýři se hlásí do evropského vesmírného programu s jedenácti návrhy na nové mise

01. 07. 2025

Do aktuální výzvy Evropské kosmické agentury (ESA) k předkládání návrhů na středně velké, rychlé vědecké mise a malé rychlé vědecké mise se významně zapojila česká odborná komunita. Vědkyně, vědci, inženýrky a inženýři z České republiky zapojeni do programu Strategie AV21 - Vesmír pro lidstvo se podílí na jedenácti návrzích, které cílí na různé oblasti kosmického výzkumu – od astrofyziky, pozorování Slunce, až po planetologii. Zapojení českých týmů do tohoto prestižního evropského výběrového procesu dokládá rostoucí ambice a mezinárodní renomé domácí vědecko-technické základny.

Návrhy pro středně velké mise s českou účastí

Mise EXPO (Enhanced X-ray Polarimetry Observatory) je navržena ke studiu extrémních vesmírných jevů prostřednictvím rentgenové polarizace, která odhaluje strukturu a geometrii prostředí v okolí černých děr, neutronových hvězd či gama záblesků. EXPO bude první misí pokrývající široké energetické pásmo 2–80 keV díky šesti teleskopům s vícevrstvými zrcadly a třem typům detektorů včetně polarimetrů GridPix. Doplňkový přístroj umožní rychlou reakci na krátkodobé události. Do přípravy mise se zapojuje Astronomický ústav Akademie věd ČR a ČVUT jako dodavatel klíčových detektorů s čipy Timepix nové generace.

Mise Inanna je navržena ke zkoumání interakcí mezi slunečním větrem a horní atmosférou Venuše pomocí dvojice sond – hlavní sondy Venus Orbiter a menší sondy Solar Wind Monitor. Cílem je porozumět, jak tyto procesy ovlivnily vývoj planety, určit složení unikajících částic a kvantifikovat přenos energie mezi jednotlivými vrstvami atmosféry. Konfigurace umožní simultánní měření ionosféry a slunečního větru. Do přípravy mise se zapojuje Ústav fyziky atmosféry Akademie věd ČR, který navrhuje jednotku pro digitální zpracování dat na sondě Solar Wind Monitor.

Mise SPARK (Solar Particle Acceleration, Radiation, and Kinetics) se zaměřuje na studium toho, jak se uvolňuje a přenáší energie během slunečních erupcí. Na palubě jsou tři přístroje: dalekohled LISSAN sledující záření urychlených částic, dalekohled HiFI pro pozorování velmi horké plazmy a koróny kolem Slunce, a spektrometr SISA, který bude současně zkoumat složení a vlastnosti této horké plazmy včetně měření magnetického pole. Mise SPARK by tak pomohla lépe pochopit procesy, které způsobují prudké výbuchy na Slunci a jejich vliv na okolní prostor. Česká vědecká skupina při Astronomickém ústavu Akademie věd ČR by se mohla podílet na vývoji důležité části přístroje SISA — speciálního zrcadla, které bude pomáhat tyto jevy sledovat.

Mise Heavy Metal je navržena ke zkoumání kovových asteroidů třídy M, zejména asteroidu (216) Kleopatra a jeho dvou měsíců. Cílem je porozumět původu těchto těles, jejich možnému vztahu k železo-niklovým meteoroidům a prozkoumat jejich interakce s okolním prostředím, včetně mini-magnetosfér. Mise plánuje roční pobyt na oběžné dráze kolem Kleopatry a vypuštění menší sondy pro blízká měření a řízený dopad. Do návrhu mise se zapojuje Ústav fyziky atmosféry Akademie věd ČR s přístrojem pro detekci elektromagnetického pole a plazmových vln.

Návrhy pro rychlé vědecké mise

Mise ARCO (Astrophysics of Relativistic Compact Objects) je navržena k detailnímu studiu extrémních objektů ve vesmíru s využitím měření rentgenového záření. Úkolem mise je rozluštit záhadu akrečních disků a koron kolem černých děr a neutronových hvězd a sledovat, jak se tyto útvary mění v čase. K tomu bude využívat širokoúhlý monitor (WFM) umožňující detekci nových rentgenových záblesků a velkoplošný detektor (LAD) umožňující jejich měření s vysokou citlivostí. Do přípravy mise je zapojena relativistická skupina Astronomického ústavu Akademie věd ČR a inženýři věnující se vývoji mechanických struktur pro umístění detektorů a kolimátorů.

Mise DarkSun si klade za cíl zkoumat, jak magnetické pole v horní sluneční atmosféře – od chromosféry až po korónu – řídí dynamiku a hromadění energie, které stojí za spektakulárními jevy pozorovanými na naší nejbližší hvězdě. Pomocí polarimetrie v ultrafialové (UV) oblasti během umělého zatmění, vytvořeného formací dvou družic na oběžné dráze Země, by DarkSun měla změřit magnetické pole sluneční atmosféry s bezprecedentní přesností. Sluneční koronograf a polarimetr LYACOPO (Lyman-α) na této formaci poskytne jedinečná měření magnetického pole v koróně – tedy základního hybatele slunečního větru. Do přípravy mise se zapojuje Astronomický ústav Akademie věd ČR.

Mise Dungey-V je navržena ke studiu pohybu plazmatu a dynamiky plazmového ohonu kolem planety bez vlastního magnetického pole, Venuše, který vzniká vlivem slunečního větru. Sonda by obíhala po speciální dráze, která umožní během sedmi let provést deset průletů tímto plazmatickým chvostem. Data by měla být přenášena během blízkých průletů u Země, což výrazně sníží náklady na komunikaci. Ústav fyziky atmosféry Akademie věd ČR zajistí vývoj přístroje pro měření elektromagnetického pole a plazmových vln.

Mise LUGO (Lunar Geology Orbiter) je navržena k lepšímu pochopení tepelného vývoje Měsíce skrze výzkum záhadných povrchových útvarů a potvrzení existence lávových tunelů pod povrchem. K tomuto účelu by měl být využit podzemní penetrační radar pro nahlédnutí pod povrch, hyperspektrální kamera pro určení chemického složení a dvojice kamer pro vytvoření detailního topografického modelu. Výzkum lávových tunelů je přitom klíčový pro budoucí lidské posádky, které by v nich mohly najít ochranu před mikrometeority a radiací. Na vědeckém návrhu se podílí Geofyzikální ústav Akademie věd ČR a na přípravě technického řešení brněnský start-up TRL Space. Koncept mise tak má výraznou českou stopu.

Mise Magnetotail Dynamics Explorer je navržena ke studiu příčin magnetických bouří a zajímavých světelných jevů na polárních oblastech Země, tzv. polárních září. Cílem je identifikovat plazmové nestability, určit místa vzniku bouří a pochopit vznik polární záře. Mise využívá dvojici družic na slunečně synchronní dráze, které budou sledovat rychlé změny aurorálních jevů. Každá družice ponese UV kameru, magnetometr a další přístroje. Ústav fyziky atmosféry Akademie věd ČR se podílí na vývoji jednotky pro digitální zpracování vědeckých dat.

Malé a rychlé vědecké mise

Mise Hannes zahrnuje dvojici malých družic na nízké oběžné dráze Země určených k výzkumu polárních září. Družice by měly být vybaveny kamerami, detektory nabitých částic, elektromagnetického pole a plazmových vln. Jejich dráha ve výšce 500 km a malá vzájemná vzdálenost několika kilometrů až několika desítek kilometrů umožní poprvé detailně zkoumat prostorové a časové změny v aurorální oblasti. Oddělení kosmické fyziky Ústavu fyziky atmosféry AV ČR by mělo vyvíjet přístroj pro měření fluktuací elektromagnetického pole.

Mise ORACLE (Orbital Reconnaissance And Cosmic Life Explorer) by měla umožnit studium chemického složení a proudu meziplanetární hmoty a kosmického smetí na orbitě Země a jejich vstupů do atmosféry. K tomuto účelu navrhuje vyslat hmotnostní spektrometr HANKA na nízkou oběžnou dráhu Země (450–600 km) společně se zobrazovacím systémem FOCUS pro sledování meteorů a kosmického odpadu. Do přípravy mise jsou zapojeni vědci z Ústavu fyzikální chemie J. Heyrovského Akademie věd ČR.

Kromě nových návrhů se Česko aktivně podílí také na přípravě již schválených misí ESA, které v nadcházejících letech vyrazí na svou pouť. Jsou jimi například mise PLATO, zaměřené na hledání a studium planet podobných Zemi u hvězd typu Slunce (start plánován na prosinec 2026), mise ARIEL, která bude zkoumat atmosféry exoplanet (2029), Comet Interceptor mající za cíl prozkoumat dlouhoperiodickou kometu (2029), Vigil sledující kosmické počasí (2031), mise EnVision, která se bude věnovat detailnímu průzkumu planety Venuše (listopad 2031), mise LISA studující gravitační vlny, které vytvářejí splývající superhmotné černé díry (2035), nebo třeba rentgenový teleskop newAthena (2037).

Tyto úspěchy společně s množstvím nových projektů, ve kterých je česká akademická obec zapojena, potvrzují rostoucí význam Česka v evropském kosmickém výzkumu a posilují jeho postavení na mezinárodní vědecké scéně.

Přečtěte si také

01. 07. 2025

Návrhy pro středně velké mise s českou účastí

Mise EXPO (Enhanced X-ray Polarimetry Observatory) je navržena ke studiu extrémních vesmírných jevů prostřednictvím rentgenové polarizace, která odhaluje strukturu a geometrii prostředí v okolí černých děr, neutronových hvězd či gama záblesků. EXPO bude první misí pokrývající široké energetické pásmo 2–80 keV díky šesti teleskopům s vícevrstvými zrcadly a třem typům detektorů včetně polarimetrů GridPix. Doplňkový přístroj umožní rychlou reakci na krátkodobé události. Do přípravy mise se zapojuje Astronomický ústav Akademie věd ČR a ČVUT jako dodavatel klíčových detektorů s čipy Timepix nové generace.

Mise Inanna je navržena ke zkoumání interakcí mezi slunečním větrem a horní atmosférou Venuše pomocí dvojice sond – hlavní sondy Venus Orbiter a menší sondy Solar Wind Monitor. Cílem je porozumět, jak tyto procesy ovlivnily vývoj planety, určit složení unikajících částic a kvantifikovat přenos energie mezi jednotlivými vrstvami atmosféry. Konfigurace umožní simultánní měření ionosféry a slunečního větru. Do přípravy mise se zapojuje Ústav fyziky atmosféry Akademie věd ČR, který navrhuje jednotku pro digitální zpracování dat na sondě Solar Wind Monitor.

Mise SPARK (Solar Particle Acceleration, Radiation, and Kinetics) se zaměřuje na studium toho, jak se uvolňuje a přenáší energie během slunečních erupcí. Na palubě jsou tři přístroje: dalekohled LISSAN sledující záření urychlených částic, dalekohled HiFI pro pozorování velmi horké plazmy a koróny kolem Slunce, a spektrometr SISA, který bude současně zkoumat složení a vlastnosti této horké plazmy včetně měření magnetického pole. Mise SPARK by tak pomohla lépe pochopit procesy, které způsobují prudké výbuchy na Slunci a jejich vliv na okolní prostor. Česká vědecká skupina při Astronomickém ústavu Akademie věd ČR by se mohla podílet na vývoji důležité části přístroje SISA — speciálního zrcadla, které bude pomáhat tyto jevy sledovat.

Mise Heavy Metal je navržena ke zkoumání kovových asteroidů třídy M, zejména asteroidu (216) Kleopatra a jeho dvou měsíců. Cílem je porozumět původu těchto těles, jejich možnému vztahu k železo-niklovým meteoroidům a prozkoumat jejich interakce s okolním prostředím, včetně mini-magnetosfér. Mise plánuje roční pobyt na oběžné dráze kolem Kleopatry a vypuštění menší sondy pro blízká měření a řízený dopad. Do návrhu mise se zapojuje Ústav fyziky atmosféry Akademie věd ČR s přístrojem pro detekci elektromagnetického pole a plazmových vln.

Návrhy pro rychlé vědecké mise

Mise ARCO (Astrophysics of Relativistic Compact Objects) je navržena k detailnímu studiu extrémních objektů ve vesmíru s využitím měření rentgenového záření. Úkolem mise je rozluštit záhadu akrečních disků a koron kolem černých děr a neutronových hvězd a sledovat, jak se tyto útvary mění v čase. K tomu bude využívat širokoúhlý monitor (WFM) umožňující detekci nových rentgenových záblesků a velkoplošný detektor (LAD) umožňující jejich měření s vysokou citlivostí. Do přípravy mise je zapojena relativistická skupina Astronomického ústavu Akademie věd ČR a inženýři věnující se vývoji mechanických struktur pro umístění detektorů a kolimátorů.

Mise DarkSun si klade za cíl zkoumat, jak magnetické pole v horní sluneční atmosféře – od chromosféry až po korónu – řídí dynamiku a hromadění energie, které stojí za spektakulárními jevy pozorovanými na naší nejbližší hvězdě. Pomocí polarimetrie v ultrafialové (UV) oblasti během umělého zatmění, vytvořeného formací dvou družic na oběžné dráze Země, by DarkSun měla změřit magnetické pole sluneční atmosféry s bezprecedentní přesností. Sluneční koronograf a polarimetr LYACOPO (Lyman-α) na této formaci poskytne jedinečná měření magnetického pole v koróně – tedy základního hybatele slunečního větru. Do přípravy mise se zapojuje Astronomický ústav Akademie věd ČR.

Mise Dungey-V je navržena ke studiu pohybu plazmatu a dynamiky plazmového ohonu kolem planety bez vlastního magnetického pole, Venuše, který vzniká vlivem slunečního větru. Sonda by obíhala po speciální dráze, která umožní během sedmi let provést deset průletů tímto plazmatickým chvostem. Data by měla být přenášena během blízkých průletů u Země, což výrazně sníží náklady na komunikaci. Ústav fyziky atmosféry Akademie věd ČR zajistí vývoj přístroje pro měření elektromagnetického pole a plazmových vln.

Mise LUGO (Lunar Geology Orbiter) je navržena k lepšímu pochopení tepelného vývoje Měsíce skrze výzkum záhadných povrchových útvarů a potvrzení existence lávových tunelů pod povrchem. K tomuto účelu by měl být využit podzemní penetrační radar pro nahlédnutí pod povrch, hyperspektrální kamera pro určení chemického složení a dvojice kamer pro vytvoření detailního topografického modelu. Výzkum lávových tunelů je přitom klíčový pro budoucí lidské posádky, které by v nich mohly najít ochranu před mikrometeority a radiací. Na vědeckém návrhu se podílí Geofyzikální ústav Akademie věd ČR a na přípravě technického řešení brněnský start-up TRL Space. Koncept mise tak má výraznou českou stopu.

Mise Magnetotail Dynamics Explorer je navržena ke studiu příčin magnetických bouří a zajímavých světelných jevů na polárních oblastech Země, tzv. polárních září. Cílem je identifikovat plazmové nestability, určit místa vzniku bouří a pochopit vznik polární záře. Mise využívá dvojici družic na slunečně synchronní dráze, které budou sledovat rychlé změny aurorálních jevů. Každá družice ponese UV kameru, magnetometr a další přístroje. Ústav fyziky atmosféry Akademie věd ČR se podílí na vývoji jednotky pro digitální zpracování vědeckých dat.

Malé a rychlé vědecké mise

Mise Hannes zahrnuje dvojici malých družic na nízké oběžné dráze Země určených k výzkumu polárních září. Družice by měly být vybaveny kamerami, detektory nabitých částic, elektromagnetického pole a plazmových vln. Jejich dráha ve výšce 500 km a malá vzájemná vzdálenost několika kilometrů až několika desítek kilometrů umožní poprvé detailně zkoumat prostorové a časové změny v aurorální oblasti. Oddělení kosmické fyziky Ústavu fyziky atmosféry AV ČR by mělo vyvíjet přístroj pro měření fluktuací elektromagnetického pole.

Mise ORACLE (Orbital Reconnaissance And Cosmic Life Explorer) by měla umožnit studium chemického složení a proudu meziplanetární hmoty a kosmického smetí na orbitě Země a jejich vstupů do atmosféry. K tomuto účelu navrhuje vyslat hmotnostní spektrometr HANKA na nízkou oběžnou dráhu Země (450–600 km) společně se zobrazovacím systémem FOCUS pro sledování meteorů a kosmického odpadu. Do přípravy mise jsou zapojeni vědci z Ústavu fyzikální chemie J. Heyrovského Akademie věd ČR.