KOSMONAUTICKÉ ZAJÍMAVOSTI - NEPILOTOVANÉ LETY
(3. čtvrtletí 2001)
Útoky na WTC, Pentagon a kosmonautika
Jednou z prvních reakcí na teroristický útok na Světové obchodní centrum WTC
(Word Trade Center) a na budovu Pentagonu dne 11. 9. byl nárůst požadavků na
volnou kapacitu družicových převaděčů. Například firma Arrowhead Space &
Telecommunications Inc. z Virginie, která zařizuje pronájem volných telekomunikačních
kapacit u provozovatelů družicového spojení, zajišťovala dodatečné požadavky
vládních a vojenských organizací Spojených států na volnou kapacitu komerčních
družicových telekomunikací. Společnost GlobeCast, zprostředkující mezinárodní
družicové a kabelové spojení, brzy vyčerpala svou volnou kapacitu převaděčů
v pásmu C a Ku a musela žádat provozovatele družicových telekomunikací
jako je Intelsat Ltd o další zvýšení. Dramatický skok v poptávce po družicové
kapacitě způsobila skutečnost, že řada soukromých televizních společností chtěla
dodávat vlastní reportáže z centra událostí a tak chtěla mít náhle možnost nepřetržitě
vysílat z USA. Obvykle tyto společnosti přenášejí z USA své reportáže v dohodnutých
časových blocích. Vzhledem k tomu, že ve dnech, následujících po atentátu, byla
odložena řada sportovních akcí, bylo možné využít takto uvolněné přenosové kapacity
k uspokojení poptávky. Společnost Intelsat Ltd konstatovala, že po atentátu
prodej krátkodobých telekomunikačních kapacit v oblasti Indického oceánu (pokrývající
Asii, Evropu, Afriku a Střední východ) vzrostl o 700%. V oblasti Atlantského
oceánu (komunikace mezi Evropu a východním pobřežím USA) zaregistrovala společnost
Intelsat zdvojnásobení provozu.
Jako dlouhodobější důsledek teroristických útoků bude patrně zvýšení
financování některých vojenských kosmických programů v rozpočtech od roku 2003.
Dojde přirozeně k přehodnocování těchto vojenských programů a jejich priorit. Již
došlo k další diskusi o budoucnosti obranného systému proti balistickým raketám.
Oponenti namítají, že teroristický útok vlastně ukázal, že je tento systém
zbytečný. Teroristé si prý rozmyslí zaútočit těmito prostředky z obavy před
tím, že bude identifikována oblast vypuštění raket a že USA podniknou na tuto
oblast protiúder. Zastánci naopak tvrdí, že v přípravě proti případným
dalším teroristickým úderům nelze dobře vynechat žádnou oblast. Vzhledem k tomu,
že teroristům jde zřejmě o to zabít co nejvíce lidí, nelze tedy vyloučit, že v
budoucnu mohou proti USA použít i získaných balistických raket (Air et Cosmos (2001)
č.1809, s. 15). Otázka obrany proti balistickým raketám tedy zatím zůstává
otevřená.
Jako okamžitou reakci na teroristické útoky schválil Kongres mimořádnou sumu 40
mld USD z nichž 20 mld připadne na odstranění následků útoku a na rekonstrukce a
dalších 20 mld se má využít na zdokonalení národní obrany a bezpečnosti. Zdá se
že obrana si vyžádá 12 mld USD a zpravodajská komunita 8 mld USD. Pro finanční rok
2002, který začal 1. 10., se hovoří o dalším dodatečném zvýšení o 20 mld USD na
obranu. Co se týče civilních kosmických programů, nelze v současnosti očekávat
nějaké zvýšení jejich financování. NASA jako vládní agentura se však do boje
proti terorizmu také chce zapojit. Zřejmě by šlo o spolupráci s ministerstvem obrany
v oblasti telekomunikací a v oblasti sběru informací všeho druhu a to jak
družicových videoinformací tak prostřednictvím čidel všeho druhu. NASA má dále
zkušenosti s kosmickými systémy pro zabezpečování života astronautů, které mohou
nalézt použití i na Zemi v život ohrožujících prostředích. Dalším příkladem
jsou miniaturní zdraví monitorující systémy, které lze spolknout jako pilulku. Tyto
systémy se již používají pro sledování zdraví astronautů na oběžné dráze.
Teroristické útoky též ukázaly na určitou omezenost možností průzkumných
družic. Družice pro elektronický průzkum jsou schopné zachytit telekomunikace všeho
druhu. Tyto družice jsou však bezmocné proti každému nepříteli, který dodržuje
určité bezpečnostní zásady a nepožívá ke komunikacím telefonu či počítače,
ale který dává přednost předávání zpráv při osobních jednáních. Také
družice pro obrazový průzkum získávají spoustu snímků, ale je nesmírně
obtížné získat viditelné známky toho, co teroristé zamýšlí a připravují (Space
News 17. 9. 2001).
Je též zřejmé, že budou učiněna opatření pro zvýšení bezpečnosti
civilních letů. V této souvislosti navrhuje společnost Iridium Satellite LLC americké
Federální letecké administrativě (FAA) možnost monitorování hlasu a letových dat
z kabiny letadel prostřednictvím konstelace 66 družic systému Iridium. Získaná
data hlasový záznam by byly družicemi Iridium předávány přímo do bezpečnostních
středisek FAA.
H-2A
Po nevydařeném startu rakety H-2 v listopadu 1999 se japonská NASDA rozhodla
ukončit program H-2 a soustředit veškeré úsilí na dokončení zdokonalené varianty
H-2A s novým motorem prvního stupně, novými dvěma urychlovacími stupni a se
zdokonaleným druhým stupněm. Motor prvního stupně na kapalný kyslík a vodík LE-7A
o tahu 0,91 MN u hladiny moře a 1,18 MN ve vakuu je zhruba srovnatelný s motorem
Vulcain rakety Ariane 5 (o tahu 0,89 MN u hladiny moře a 1,14 MN ve vakuu). Na druhém
stupni je motor LE-5A, též poháněný kapalným kyslíkem a vodíkem, který je
srovnatelný s motorem RL-10 na stupních Centaur nebo Delta 3. Urychlovací stupně
SRB-A jsou odvozené z urychlovacích stupňů rakety H-2. Raketa H-2A byla vyvíjena
8 let a náklady na její vývoj se odhadují na 969 mil USD. Vlastní výrobní cena
zkušebního exempláře byla 71 mil. USD.
První zkušební start této rakety ze startovního komplexu Tanegašima byl po více
než ročních odkladech konečně určen na 25. 8. Při plnění rakety pohonnými
látkami se však zasekl ventil regulace tlaku a když se plnění zpozdilo o 2,5 hod,
bylo rozhodnuto odložit start na středu 29. 8. Při druhém pokusu o start již šlo
vše hladce. Stupně SRB-A se oddělily po dvou minutách letu ve výšce asi 50 km. V T+4
min 30 s se oddělil aerodynamický kryt, v T+7 min 30 s dokončil první
stupeň svou činnost a oddělil se. V T+8 min se zažehl 2. stupeň a pracoval 5
min. Do T+26 min pokračoval 2. stupeň s užitečným zatížením v letu
setrvačností a pak se 2. stupeň znovu zažehl a pracoval další tři minuty. Tím byla
skončena motorová část letu a 2. stupeň dopravil užitečné zatížení na dráhu
přechodovou ke geostacionární o výšce 271 – 36 214 km se sklonem 26° . Při tomto
zkušebním startu nesla raketa H-2A pouze zkušební přístrojové zatížení VEP
(Vehicle Evaluation Payload), které v průběhu letu sledovalo prostředí a
úroveň vibrací pod aerodynamickým krytem a také výkonnost nového nosiče. VEP
zůstalo spojeno s druhým stupněm. Od stupně se však oddělila geodetická
družice LRE (Laser Ranging Experiment) ve tvaru koule o průměru 0,5 m a hmotnosti 86
kg, pokrytá 126 laserovými zpětnými odražeči. LRE bude sloužit k přesnému
proměření parametrů dráhy a ke geodetickým experimentům.
Původně se předpokládalo, že bude při tomto prvním startu vynesena
experimentální technologická družice Artemis organizace ESA. Vzhledem k tomu, že jde
o nevyzkoušený nosič, jehož první start se stejně opozdil oproti původním
předpokladům, rozhodli se manažéři ESA přesunout družici Artemis na vyzkoušený
nosič Ariane 5.
Ariane 510
Start desátého exempláře rakety Ariane 5 (let č. 142) se uskutečnil podle plánu
dne 12. 7. v 21.58 UT. Během 35 minut měly být dvě družice, experimentální
technologická komunikační družice Artemis organizace ESA a japonská družice pro
přímé TV vysílání BSat-2B, dopraveny na dráhu přechodovou ke geostacionární o
výšce 858 – 35 853 km a sklonu k rovníku 2o. V průběhu letu nic
nenasvědčovalo, že by došlo k nějaké anomálii. Nejprve byla oddělena družice
Artemis a po ní i družice BSat-2B. Tato informace byla pozvanými hosty v řídícím
středisku Jupiter v Guyenském kosmickém středisku CSG Kourou potleskem. V tomto
okamžiku bývá zvykem, že hlavní manažéři uskutečněného letu přednesou
pozvaným hostům své komentáře. Ovšem tým, který sledoval průběh letu zůstal
sedět na svých místech, stejně jako hosté, zatímco manažéři o něčem
diskutovali. Vzhledem k tomu, že se odklad oslavy po startu protahoval, nálada v
sále se začala měnit, neboť bylo jasné, že asi došlo k něčemu
neočekávanému. Nakonec před shromážděné hosty předstoupil šéf společnosti
Arianespace Jean-Marie Luton a oznámil jim, že se družice nedostaly na plánovanou
dráhu, ale pouze na dráhu o výšce 592 – 17 528 km se sklonem 2,9o. Předběžný
pohled na telemetrii získanou z rakety ukázal, že při skončení práce motoru
horního stupně EPS měla raketa rychlost něco nad 8 km/s místo plánovaných 9 km/s,
při kterých mělo dojít k oddělení družic. Bylo tedy ihned zřejmé, že motor
Aestus stupně EPS z nějakých důvodů nepracoval plánovaných 980 s, ale kratší
dobu. J-M Luton ještě dodal, že se “dělá vše proto, aby se zjistilo jakým
způsobem by bylo možné obě družice zachránit”.
Detailnější rozbor telemetrie ukázal, že během prvních tří vteřin po zážehu
motoru Aestus na EPS došlo k zatím nespecifikované poruše a motor generoval pouhých
80% předpokládaného tahu. Nadto se motor vypnul asi o 80 s dříve, než měl. První
spekulace o příčinách tohoto chování naznačovaly, že na stupni EPS došly z
nějakých důvodů pohonné látky. I přes nedostatečný výkon se stupeň po
předčasném skončení práce motoru správně orientoval a došlo k oddělení družic.
Dne 16. 7. byla sestavena nezávislá sedmičlenná vyšetřovací komise vedená R.
Vignellesem, jejíž závěry byly předloženy veřejnosti 1. 8. Rozborem telemetrie bylo
zjištěno, že již při zážehu motoru Aestus na EPS došlo k nestabilitám v
hoření motoru což ve svých důsledcích vedlo k nižšímu tahu motoru. Tím též
došlo k předčasnému vyčerpání jedné složky pohonných látek a tak se motor
vypnul dříve, než se předpokládalo. Nestability v hoření motoru byly zřejmě
způsobeny “dynamickou hydraulickou vazbou mezi systémem dodávky pohonných látek
stupně EPS k motoru a vlastním rozvodem pohonných látek v motoru”. Zjednodušeně
řečeno, šlo prostě o špatné smíchání komponent KPL, které se při kontaktu ve
spalovací komoře motoru vzněcují. Poznamenejme, že doprava 9700 kg KPL, tvořených
kombinací N2O4 a monometylhydrazinu, do motoru je zabezpečována
stlačeným héliem. Spalovací komora a výtoková tryska jsou regenerativně
ochlazovány palivem, protékajícím kanálky ve stěnách komory a trysky.
Na základě těchto nálezů doporučila vyšetřovací komise, aby se nejprve
detailně matematicky modelovaly hydraulické podmínky zážehu motoru Aestus a aby se
zážehová sekvence motoru zdokonalila tak, aby měla pozvolnější náběh. Zkušební
stavy by měly lépe napodobovat skutečné letové podmínky. Další letové motory
budou muset být upraveny podle nově stanovených kritérií. Společnost Arianespace
doporučení komise akceptovala a předpokládá, že jejich rychlá aplikace dovolí, že
se další start rakety Ariane 5 uskuteční v listopadu tr. Jak byli informováni
novináři na tiskové konferenci 7. 8., změny na třetím stupni se budou spíše týkat
úpravy letového programu pro řídící počítač než nějakých konstrukčních změn
stupně. V průběhu léta proběhlo v Německu na zkušebním stavu na 60
zkušebních zážehů motoru Aestus, kdy se technici snažili zdokonalit zážehovou
sekvenci motoru. Také došlo ke zdokonalení vlastního zkušebního stavu, jak to
doporučila vyšetřovací komise.
Souběžně s vyšetřováním příčin anomální práce stupně EPS se také
uvažovalo o tom, zda je možné dostat družice na geostacionární dráhu. Větší
šanci má družice Artemis. Pro udržování orientace na dráze je vybavena čtyřmi
iontovými motory o tahu 20 mN každý a nese 40 kg xenonu pro jejich pohon. Je tedy
možné většinu chemických pohonných látek na její palubě (tj. asi 1538 kg
z celkové hmotnosti družice 3105 kg) využít pro dopravu družice na
geostacionární dráhu. Šance družice BSat-2B o startovní hmotnosti 1298 kg jsou
menší. Je vybavena apogeovým motorem Thiokol Star 30 na TPH a pak jen orientačními
motory se zásobou asi 200 kg pohonné látky.
Kombinovaný tým, složený ze specialistů ESA a firmy Alenia Spazio připravil
postup záchrany družice Artemis, který byl zveřejněný 19. 7. Zvolená strategie
záchrany měla čtyři fáze:
Nejprve byl vždy při průchodu perigeem zažehován apogeový motor tak, aby se
apogeum družice zvýšilo na asi 31 000 km od Země. Například dne 22. 7. se družice
Artemis nacházela na dráze o výšce 2446 – 30865 km. Potom byla eliptická dráha
převedena na kruhovou řadou manévrů jak v perigeu tak v apogeu tak,
aby se družice pohybovala po kruhové parkovací dráze o výšce přibližně 31 000
km s oběžnou dobou asi 18 hod. (Dne 28. 7. se družice Artemis nacházela
na dráze o výšce 30894 km – 30959 km. Aktuální změny dráhy lze sledovat například
ve výborné encyklopedii družic a sond SPACE 40 Dr. A. Vítka na adrese www.lib.cas.cz/knav/space.40/).
Po dosažení této dráhy byly vyklopeny zbylé panely slunečních článků (asi 2
hod po oddělení družice se panely rozevřely jen částečně tak, aby byla získávána
pouze energie potřebná pro další manévry) stejně jako anténní reflektory. Družice
tak bude v operačním módu, i když ještě nikoliv na geostacionární dráze.
Poté budou aktivovány všechny systémy družice a v průběhu asi dvou
měsíců budou provedeny jejich testy.
V poslední fázi záchranné operace, plánované na dobu čtyř měsíců, bude
využito iontových motorů družice tak, že se družice bude pohybovat po spirálové
dráze na nominální geostacionární dráhu. První zážeh iontových motorů se
plánoval na září.
Družice Artemis (Advanced Relay and Technology Mission Satellite) má demonstrovat
telekomunikační technologie nové generace v oblasti družicové navigace, hlasové
a datové telekomunikace s pohyblivými pojítky v autech, kamionech či lodích a
přenos dat mezi družicemi. S cenou 850 mil. USD (včetně nákladů za vypuštění) se
družice Artemis stává nejdražší družicí organizace ESA, neboť dosud nejdražší
družicí této organizace byla rentgenová observatoř XMM-Newton za 700 mil. USD.
Družice BSat-2B byla určená pro přímé družicové vysílání digitální televize
pro oblast Japonska.
X-33
Jak známo (L+K77 (2001), č. 11, s. 718), NASA přestala v rámci SLI
financovat od března program vícenásobně použitelného experimentálního kosmického
dopravního prostředku. Přesto společnost Lockheed Martin, která do vývoje
investovala vlastní finanční prostředky, se snažila o záchranu projektu tak, že se
snažila přesvědčit USAF o převzetí tohoto programu. Názor, že by se s X-33
mělo pokračovat, zazněl 7. 6. na schůzce představitelů USAF s NASA, které se
zúčastnili ještě zástupci Lockheed Martin. Na pokračování vývoje však USAF nemá
v současné době finance. Ty by sice mohly být nejdříve od roku 2003, ale
nakonec 5. 9. oznámilo USAF své rozhodnutí, že nepřevezme od NASA vývoj
experimentálního prototypu jednostupňového vícenásobně použitelného kosmického
dopravního prostředku X-33 a ani se nebude podílet na programu X-37, který tak
zůstane plně financován organizací NASA.
Naopak NASA nalezla v rámci iniciativy SLI částku 3,8 mil. USD na pokrytí
tří zkoušek dvojice motorů XRS-2200, což jsou motory s centrálním tělesem
(aerospike). První zkouška v délce 5,3 s, při které běžela dvojice motorů
XRS-2200 současně, se uskutečnila 12. 7. Druhá zkouška se konala 23. 6. Bylo při ní
dosaženo 80% nominálního tahu a motor běžel po předpokládanou dobu 25 s. Při
zkoušce se též testovalo elektromechanické ovládání EMA (Electro-Mechanical
Actuator), jehož úkolem elektronická regulace přítoku směsi pohonných látek do
spalovací komory motoru. Jde o vylepšení stávajícího systému ovládání
raketového motoru, založeném na hydraulickém řízení hlavních ventilů přívodu
KPL do motoru. Třetí a poslední zkouška motoru se uskutečnila 6. 8. Původně se
předpokládalo, že dvojice motorů bude pracovat na plný výkon asi 100 s. Nakonec se
technici rozhodli, že bude ke splnění zkušebních cílů stačit, když motory
poběží na 85% výkonu po dobu asi 90 s. I tato třetí zkouška byla úspěšná. Byla
získána reálná data o chování systému EMA, který se musel vypořádat
s ovládáním přívodu kryogenního kapalného kyslíku, dynamikou ventilů a
vibračním zatížením, které je obtížné simulovat v laboratoři.
Taurus
Společnost Orbital Science Corp. (OSC) se při svém posledním komerčním startu
rakety Taurus v pátek 21. 9. opět dostala do nepříjemné situace. Čtyřstupňová
raketa Taurus odstartovala sice v pořádku ze startovního komplexu SLC-576E na
Vandenberg AFB a bezchybná práce prvního stupně Castor 120 ji navedla do letového
azimutu směrovaného k jihu. První stupeň dohořel po 83 s a byl zažehnut
druhý stupeň Orion 50S. Sledovací kamery zaregistrovaly po zážehu stupně výchylky
letu rakety vlevo a vpravo od předpokládaného kursu. Tyto oscilace trvaly několik
vteřin, než se raketa stabilizovala a pokračovala plynule v letu. Po 12 min letu
se od rakety oddělila komerční družice OrbView-4 pro dálkový průzkum Země,
vybavená optickou kamerou schopnou získávat černobílé snímky zemského povrchu
s rozlišením 1 m a barevné s rozlišením 4 m. Po dalších dvou minutách se
oddělila družice QuikTOMS organizace NASA pro monitorování koncentrací ozónu
v atmosféře. Obě družice měly být navedeny na kruhovou heliosynchronní dráhu
o výšce 470 km se sklonem 97,27° k rovníku. Vzhledem k nestabilitám dráhy
rakety při práci stupně Orion 50S však raketa nezískala potřebnou energii a tudíž
i rychlost k dosažení stabilní dráhy a obě družice vstoupily do hustých vrstev
atmosféry nad Indickým oceánem, kde zanikly. Do hustých vrstev atmosféry vstoupil i
čtvrtý stupeň rakety s experimentální družicí firmy OSC, nazvanou SBD (Special
Bus Design), která měla zůstat spojená se stupněm. Dále se na čtvrtém stupni
nacházely dva kontejnery, obsahující pouzdra velikosti rtěnky se zpopelněnými
lidskými ostatky, které tak byly rozptýleny v atmosféře. Kontejnery patřily
společnosti Celestis, která nabízí vynesení a rozptýlení 7 g popela za 5300 USD.
Problém s letovou stabilitou stupně Orion 50S se již vyskytl při posledním
neúspěšném letu upravené rakety Pegasus s tělesem X-43A, které mělo zkoušet
náporový motor (scramjet) s hypersonickým spalováním. Raketa Pegasus však byla
opatřena křídly a tak není zřejmé, zda v obou případech šlo o stejný typ
poruchy. Není vyloučeno, že neúspěch rakety Pegasus je důsledkem souhry více
faktorů. Komise organizace NASA, vyšetřující neúspěch letu X-43A, zatím
neukončila své vyšetřování a společnost OSC svou vyšetřovací komisi teprve
sestaví. V každém případě jde o druhý po sobě jdoucí neúspěch rakety
společnosti OSC. Zejména ztráta družice OrbView-4 pro dálkový průzkum Země je
nepříjemná, neboť mohla přispět k americké odpovědi na teroristické útoky z
11. 9.
Sea Launch a Boeing Delta
Partnerské organizace sdružené do společnosti Sea Launch, provozující raketu
Zenit a Boeing Launch Systems která provozuje rakety typu Delta se rozhodly vytvořit
novou společnou prodejní a marketingovou firmu. Tato firma, Boeing Launch Systems, bude
nabízet jak starty raket Delta tak Zenit. Nabídky startů raket Delta pro potřeby
americké vlády bude zajišťovat speciální oddělení firmy Boeing Launch Systems.
V nabídce raket Zenit však s ohledem na zavedené klienty bude pokračovat
nezávisle i společnost Sea Launch prostřednictvím vlastní obchodní společnosti.
Obě marketingové a prodejní společnosti budou sídlit v Huntington Beach
v Kalifornii a očekává se, že se v budoucnu nakonec stejně spojí.
Společnost Sea Launch je vlastněna společnostmi Boeing Co. (40%), RSC-Energija z Moskvy
(25%), Kvaener Group z Oslo (20%) a společností SDO Južnoje/PO Južmaš z
Dněpropetrovsku (15%).
Kosmické letadlo pro kosmickou turistiku
Soukromá společnost XCOR Aerospace vyvíjí letoun, poháněný dvojicí raketových
motorů, který by měl za “rozumnou”, ale zatím nespecifikovanou cenu dopravovat
kosmické turisty na suborbitální dráhu. Motory o tahu 2kN každý jsou regenerativně
chlazené. Palivová kompozitní nádrž obsahující bezvodý isopropyl alkohol, je
umístěná vně letounu a hliníková izolovaná nádrž na kapalný kyslík je v tělese
letounu.
Dne 21. 7. se uskutečnil první test letounu, označovaného EZ-Rocket, na startovní
dráze ve Zkušebním středisku civilního letectví v západní části pouště
Mojave. EZ-Rocket je modifikací letounu Long-EZ R. Rutana. Ten osobně řídil i první
pojížděcí zkoušku letounu EZ-Rocket za chodu raketových motorů. Letoun se vznesl do
výšky několika metrů nad startovní dráhu a letěl několik stovek metrů se
spuštěnými motory. Pak R. Rutan motory vypnul a s letadlem přistál. Zkouška byla
úspěšná, ale ještě nějakou dobu potrvá, než se letoun a motory vyladí pro
rutinní operace. Společnost XCOR Aerospace se s tímto letounem neúčastní soutěže o
Cenu X.
Sluneční plachetnice Kosmos 1
Jak již bylo informováno v L+K 77 (2001), č. 11, s.719, americká
Planetární společnost spolu s ruskou organizací Kosmos Studio společně
konstruují sluneční plachetnici Kosmos 1. Zkouška rozevření jejích dvou lopatek
z celkového počtu osmi, plánovaná na duben tr, však musela být odložena. Při
pozemní zkoušce rozevírání sbalených tyčí nafukováním došlo k poškození
plachetnice neboť v důsledku zkratu v obvodech se iniciovala funkce mechanismu
pro oddělování plachetnice od návratového tělesa. Zkušební plachetnice byla
odvezena k opravě k výrobci, kterým je Babakinovo kosmické centrum. Zde byla
provedena oprava s použitím náhradních dílů a plachetnice byla připravena
k vypuštění na suborbitální dráhu upravenou raketou Volna, startující
z atomové ponorky třídy Delta III z Barentsova moře. Plán zkoušky
předpokládal, že po skončení funkce třetího stupně rakety mělo dojít nejprve
k oddělení nafukovacího návratového štítu kontejnerem o hmotnosti asi 40 kg,
obsahujícím plachetnici. Hned po oddělení měla být zahájena sekvence rozevírání
lopatek a napínání pohliníkované mylarové fólie. Celá tato procedura měla být
filmována dvěma kamerami, jejichž návrat s exponovanými filmy měl být
uskutečněn pomocí návratového štítu. Telemetrie monitorující průběžně postup
rozevírání plachty nebyla k dispozici.
Raketa Volna odstartovala z ponorky 20. 7. Vzhledem k tomu, že třetí
stupeň rakety nedával potřebný předpokládaný tah, došlo k nepravidelnostem v
dynamických zatíženích stupně, a řídící počítač povel k oddělení
štítu a pouzdra s plachetnicí zablokoval. K oddělení pouzdra ve výšce 412 km
tak nedošlo a pravděpodobně ani k následnému rozevření plachty. Po 31 min dlouhém
letu dopadl třetí stupeň i s pouzdrem do blízkosti předpokládaného místa
přistání na Kamčatce. Záchranný tým se vypravil hledat zbytky pouzdra.
Po zvážení všech okolností se Planetární společnost se svými ruskými partnery
Kosmos Studio a Babakinovým kosmickým centrem rozhodli neopakovat suborbitální let ale
rovnou přikročit k vypuštění kompletní sluneční plachetnice s osmi
trojúhelníkovými natáčecími lopatkami, každá o ploše 75 m2. Při
startu, plánovaném na začátek příštího roku, by měla být plachetnice dopravena
opět raketou Volna na kruhovou dráhu o výšce 850 km. Jelikož neúspěšný
suborbitální let byl pojištěn, budou využity pojišťovnou vyplacené peníze na
konstrukci záložního exempláře sluneční plachetnice. Tento záložní exemplář by
mohl být použit k dalšímu letu v průběhu roku 2002, pokud by se první let
plachetnice z nějakých důvodů nezdařil.
Kosmodrom Kodiak
O novém komerčním kosmodromu KLC (Kodiak Launch Center) jsme čtenáře informovali
již v L+K 75 (1999), č. 6, s. 380. Je umístěn na mysu Narrow na ostrově Kodiak
asi 400 km jižně od města Anchorage na Aljašce. Původně byl používán pro
vypouštění sondážních raket, ale pro svou výhodnou polohu a široký vypouštěcí
koridor otevřený k jihu byl přebudován i pro vypouštění větších
jednorázově použitelných kosmických dopravních prostředků. Místo je ideální pro
vypouštění užitečných zatížení na nízké polární či heliosynchronní dráhy.
Na vybudování se podílela zejména společnost Alaska Aerospace Development Corporation
(AADC), která kosmodrom také provozuje. Spolupracovala s ní i společnost Lockheed
Martin, která počítá s vypouštěním svých raket řady Athena z tohoto kosmodromu.
Bylo zde vybudováno jednak Středisko pro řízení vzletu LCC (Launch Control Center),
budova pro přípravu užitečného zatížení PPF (Payload Processing Facility), budova
pro integraci užitečného zatížení IPF (Integration Processing Facility) a startovní
rampa s pohyblivou servisní věží. Družice dopravené na kosmodrom jsou
přijímány a testovány v hale PPF. Zde je udržováno čisté bezprašné prostředí.
V hale budovy IPF dochází k integraci stupňů a ke kontrole raketového nosiče.
Servisní věž obklopuje startovní rampu tak, že je zde možné provádět poslední
předstartovní přípravy v uzavřeném prostoru. Po dokončení všech startovních
příprav se těsně před startem servisní věž odsune.
Prvním kosmickým startem, který se z kosmodromu Kodiak uskutečnil, byl start rakety
Athena 1 k tzv. misi “Kodiak Star Mission”. Při této misi šlo o vypuštění
studentské družice Starshine 3 pod patronací organizace NASA a tří zkušebních
družic ministerstva obrany PICOSat, PCSat a Sapphire. Start byl původně naplánován
již na 16. 9., ale byl odložen na 21. 9., neboť vzhledem k uzavření vzdušného
prostoru nad USA v důsledku teroristického útoku na Světové obchodní centrum a
Pentagon nebylo možné dopravit celý tým potřebný pro vypuštění rakety Athena na
kosmodrom včas. Ovšem ani nové datum startu nebylo dodrženo jednak pro poruchu
sledovacího radaru a dále pro mohutnou sluneční protuberanci, po které mířilo k
Zemi množství kladně nabitých protonů, které by mohly nepříznivě ovlivnit
řídící systém rakety. Start se nakonec uskutečnil 30. 9. v 20.40 UT. První stupeň
rakety Castor 120 (stejný jako u rakety Taurus) pracoval podle plánu a raketa pak
pokračovala setrvačností do T+3 min 10 s, kdy bylo potvrzeno oddělení vyhořelého
prvního stupně rakety a oddělení aerodynamického krytu, chránícího užitečné
zatížení. Současně došlo k zážehu 2. stupně Orbus 21D na TPL, který
pracoval do T+5 min 45 s. Pak začal pracovat stupeň OAM (Orbital Adjust Module) pro
navedení užitečného zatížení na finální oběžnou dráhu, který pracuje se
skladovatelnými KPL. Mezi T+11 min a T+14 min 40 s byl let rakety sledován radarem
sledovací stanice na Vandenberg AFB. Rychlost rakety činila v těchto okamžicích 7632
m/s. V T+64 min, kdy se raketa nacházela nad sledovací stanicí v Malindi (Keňa),
došlo nejprve k oddělování družic PICOSat, Sapphire a PCSat. V T+99 min. byla
raketa znovu zachycena sledovacím radarem na ostrově Kodiak. Společnost Lockheed Martin
potvrdila, že se poslední stupeň rakety i tři uvolněné družice nachází na
nominální oběžné dráze o výšce 698 km a sklonu 67° k rovníku. Stupeň OAM
dalším manévrem snížil svou dráhu na výšku kolem 470 km a v T+2 hod 8 min došlo k
uvolnění družice Starshine 3. Její uvolnění na oběžnou dráhu bylo potvrzeno
zachycením signálu rádiomajáku družice při přeletu nad Antarktidou v T+2 hod
20 min.
Společnost AADC předpokládá, že kosmodrom bude v budoucnu využíván pro
vynášení menších družic na polární dráhy pomocí raket typu Athena či Taurus.
Počítá se též s tím, že tento kosmodrom bude hrát určitou roli
v programech Ministerstva obrany, zejména, bude-li rozhodnuto o realizaci obranného
systému proti balistickým raketám NMD (National Missile Defence).
Slunce
Pozorování Slunce v období maxima sluneční činnosti přináší řadu
zajímavých informací. K maximu dochází jednou za 11 let, kdy také dochází k
reorientaci slunečního magnetického pole, tj. k záměně severního a jižního
magnetického pólu Slunce procesem vzniku magnetických domén s opačnou polaritou
magnetického pole. Při tomto procesu dochází i ke vzniku protuberancí, kdy
v důsledku vznikajících poruch slunečního magnetického pole magnetické
siločáry vystupují nad povrch Slunce a přitom je ze Slunce vyvrhováno množství
nabitých částic. Předpokládalo se, že značná část těchto nabitých částic
zůstává zachycená v okolí magnetických siločar protuberancí. Pozorování
sondy Ulysses, která pracuje na oběžné dráze kolem Slunce však ukazují, že tyto
částice nejsou soustřeďovány kolem siločar, ale vyletují z těchto
magnetických pastí. Sonda nenaměřila žádné koncentrace částic, ale zjistila, že
částice migrují snadno magnetickým polem, takže vyzařování částic není
lokalizované, ale rovnoměrné. Tuto informaci, věnovanou měření koncentrace
nabitých částic kolem Slunce, přednesl B. McKibben dne 9. 8.na 27. Mezinárodní
konferenci o kosmickém záření v Hamburku.
I když ze Země se jeví sluneční magnetické pole již delší dobu
přepolarizované, měření sondy Ulysses v oblasti jižního pólu Slunce,
prováděná před několika měsíci, ukazují ještě na přítomnost lokálních
povrchových domén, vytvářejících malé uzavřené smyčky magnetických siločar.
V současné době se sonda Ulysses blíží k severnímu pólu Slunce. Bude to
její druhý přelet tohoto pólu, tentokráte v době slunečního maxima. První
přelet se uskutečnil v roce 1996, kdy bylo Slunce ještě méně aktivní. Bude tedy
zajímavé srovnat minulá data s výsledky měření získanými při tomto
přeletu.
Mars
Před 25 lety, 20. 7. 1976, přistála na povrchu Marsu v oblasti Chryse Planitia
sonda Viking 1. Pracovala zde do 12. 11. 1982, kdy díky chybnému povelu, vyslanému z
pozemního střediska, došlo ke ztrátě kontaktu se sondou. V roce 1982 byla sonda
přejmenována na Thomas Mutch Memorial Station na počest vedoucího týmu pro
fotografování Marsu sondami Viking.
Sonda Viking 2 přistála v oblasti Utopia Planitia dne 3. 9. 1976, kde pracovala
po dobu 1281 dní, tj. do 11. 4. 1980. Při příležitosti 25. výročí přistání sond
Viking na povrchu Marsu přejmenoval generální ředitel NASA D. Goldin sondu Viking 2 po
zemřelém G. Soffenovi, který zodpovídal za vědeckou stránku projektu Viking.
Při této příležitosti se na astrobiologickém symposiu konaném při 46.
výročním setkání International Society for Optical Engineering objevila vědecká
studie prof. Millera, znovu analyzující výsledky G. Levina, získané v rámci
Labeled Release (LR) Experimentu. V Levinově experimentu se ke vzorkům marsovské
půdy přidávaly živiny obsahující radioaktivní C a zjišťoval se uvolněný CO2.
Prof. Miller si při prohlídce starých dat z Vikingů všiml, že uvolňování
radioaktivního CO2 odpovídá biologickému, tzv. cirkadiánnímu rytmu,
charakteristickému pro živé buňky (cirkadiánní rytmus je periodická změna
fyziologických funkcí organizmů (např. intenzita metabolizmu) mající jednodenní
frekvenci). Šlo o cirkadiánní rytmus o periodě 24,66 hod, což je přesně délka
marsovského dne. Data ukázala, že tento rytmus se udržoval celých devět týdnů.
Kdyby šlo o chemickou reakci v důsledku přítomnosti superoxydů v marsovské půdě,
jak se domnívají jiní specialisté, reakce by dozněla velmi rychle. Je tedy zřejmé,
že další výzkum povrchu Marsu pomocí přistávacích sond může přinést velice
zajímavé výsledky.
Dne 21. 8. se sonda 2001 Mars Odyssey nacházela ve vzdálenosti 18,5 mil. km od Marsu
a vzhledem ke Slunci se pohybovala rychlostí 24 km/s. Podle řídícího střediska v
Pasadeně je sonda v dobrém stavu. Pouze přístroj na měření radiačního
prostředí, ve kterém se sonda pohybuje, nepracoval jak se očekávalo. Řídící
středisko se jej snažilo neúspěšně resetovat, ale nakonec se rozhodlo jej vypnout.
Kromě toho se ukázalo, že odraz slunečního světla od otevřeného krytu přístroje
přesvětluje kameru pro hvězdnou orientaci sondy a proto řídící středisko nakonec
tento kryt uzavřelo. V období do 23. 10., kdy bude sonda naváděna na dráhu kolem
Marsu, se tým, řídící sondu soustředí na správné navedení sondy a problém
nepracujícího přístroje na měření okolní radiace se bude řešit později. Dne 17.
8. řídící středisko otevřelo a opět uzavřelo palivové ventily manévrovacího
motoru sondy aby se ověřilo, že správně pracují. Dne 17. 9. byly na 12 s zažehnuty
orientační motory sondy, které změnily rychlost sondy o 0,45 m/s. Sonda tak dorazí
k planetě Mars 24. 10. v 02.30 UT. Korekční motor sondy bude zapnut na 24 min tak,
aby se sonda zachytila na dráze kolem planety.
Nové snímky povrchu Marsu ze sondy Mars Global Surveyor naznačují, že se klima
Marsu změnilo v posledních 100 000 létech. Dosud se uvažovalo, že poslední
klimatické změny nastaly před stovkami milionů let. Geologicky mladý terén, který
se nachází na řadě míst mezi 30o až 60o jak severně tak jižně od rovníku byl
směsí ledu a prachu. V některých oblastech vypadá, jakoby “tekl” ze svahu
dolů. Led se již dávno vypařil a tak po něm zůstal jen pórovitý terén.
Analýza impaktních kráterů na povrchu Marsu vede Dr. Nandine Barlowovou a její
kolegy k domněnce, že se v oblasti systému velkých kaňonů Valles Marineris
jsou velká množství ledu. Led se prý nachází blízko povrchu zejména v oblasti
Solis Planum. Na přítomnost ledu pod povrchem se usuzuje z charakteru vyvrženého
materiálu u čerstvých impaktních kráterů. Led, který je vyvržen na povrch,
sublimuje a zanechává na místě jen rozdrobenou nekompaktní horninu. Detailnější
prezentaci hypotézy Dr. Barlowové lze nalézt v časopise Geophysical Research
Letters z 15. 8. 2001. Dalším nepřímým důkazem toho, že na Marsu byly či snad jsou
zásoby vody ve formě podpovrchového ledu jsou vodou vymletá údolí, objevená na
snímcích sondy MGS v jižní části Amazonia Planitia v oblasti Tharsis.
V okolí jsou lávová pole, což by nasvědčovalo tomu, že podpovrchový led
roztál v důsledku vulkanické činnosti a rozlil se po povrchu. Množství vody, které
se při záplavách uvolnilo se odhaduje na 96 mil. km3 (asi třetina
Indického oceánu). To jsou závěry studie autorů J.V. Dohma a V.R. Bakera,
publikované v Journal of Geological Research v červnu 2001. Jiné nepřímé
důkazy existence vody na planetě Mars byly zmíněny v L+K 57 (2001) č. 3,
s.175, č. 13, s. 874 a č. 15-16, s. 1056).
Již delší dobu se uvažuje o použití letadla v atmosféře Marsu jako
prostředku pro výzkum této planety. Zejména snímky povrchu Marsu, získané
z tohoto letadla budou mít vysokou rozlišitelnost. V rámci projektu Kitty
Hawk 3, řízeného Amesovým výzkumným střediskem NASA byly postaveny dva prototypy ke
studiu aerodynamických vlastností budoucího letounu v Marsově atmosféře.
Prototyp NASA 729, nazývaný “Wilbur”, byl zkoušen při letech v nízké
letové výšce během července v Amesově středisku. 13. 8. byl uskutečněn výškový
let prototypu NASA 731 “Orville”. Prototyp byl vynesen balónem naplněným héliem do
výšky 30300 km. Balón startoval z letiště Tillamook ve státě Oregon. Podle
pracovníků Amesova střediska bylo při volném letu prototypu po shození z balónu
dosaženo plánovaných cílů. Let prototypu probíhal hladce a byl stabilní.
Expedice HMP-2001
V průběhu léta probíhala na ostrově Devon v kanadské Arktidě simulace
výpravy na planetu Mars, nazvaná expedice HMP-2001 (Haughton-Mars Project).
Místo bylo vybráno pro charakter krajiny připomínající planetu Mars, zejména
pro zachovalý impaktní kráter o průměru 20 km. Expedice byla organizována pod
patronací NASA, Institutu SETI a Marsovské společnosti. Marsovská společnost
(Mars Society, viz internetovou adresu http://www.marssociety.org)
též vybudovala v tomto místě maketu modulu pro budoucí pilotované expedice
na tuto planetu (L+K 76 (2000), č. 24, s. 1630). Modul FMARS (Flashline
Mars Arctic Research Station) válcového tvaru o průměru 8 m je určený pro 6
“astronautů”. V přízemí jsou dvě vstupní přechodové komory, sál pro oblékání
skafandrů, biologická a geologická laboratoř, technická dílna, sprcha a toaleta.
V patře je společná pracovní a jídelní hala s kuchyňským koutem a 6 individuálních
místností.
V období od 6. 7. do 15. 8. se zde vystřídalo 6 posádek, které zkoušely
různé strategie výzkumu planety Mars (Air et Cosmos (2001), č. 1810, s. 46). Při
expedicích se zkoušela společná práce člověka s roboty (rovery vyrobené
agenturou DARPA), využívaly se kamery SSI a RAC, kterými byly vybaveny sondy Mars
Pathfinder a Polar Lander. Expedice dále zkoušela nový skafandr firmy
Hamilton-Sundstrand, vybavený novým systémem komunikace a visualizace dat (přenosný
počítač Xybernaut MA-IV). Z vědeckých metod studia planety se zkoušel systém
24 geofónů. Generace akustických vln v terénu dovolovala sondovat horniny do
hloubky 500 m s cílem hledání ledu či vody. Dva roboty “Mite” a “Titan” o
hmotnosti asi 20 kg, vybavené kamerami a dálkově řízené členy expedicí,
prováděly předběžný průzkum vybraných míst. Tento průzkum dovolil identifikovat
zajímavé vzorky, pro které se “astronauti” ve skafandrech při vycházkách mimo
modul vypravili. Dále bylo zkoušeno vyslání robotů do terénů, obtížně
dosažitelných pro posádky, například na strmé svahy kaňonů.
Kromě simulace výzkumu planety se studovalo optimální vybavení modulu pro takovou
expedici, každá posádka měřila například i svou spotřebu vody. To je důležitý
hmotnostní parametr pro budoucí lety na Mars.
Členové expedicí FMARS byly vybráni na základě konkursu, vypsaného Marsovskou
společností v roce 2002. Celkem bylo vybráno 18 mužů a 6 žen. V současné
době se připravuje expedice HMP-2002. Jelikož konkurs zájemců o účast na letních
expedicích v tomto roce proběhl v listopadu 2000, lze očekávat, že se
další konkurs uskuteční opět v listopadu tr.
Galileo
Dne 2. 8. byly na sondě Galileo prováděny poslední přípravy k průletu sondy
nad povrchem Jupiterova měsíce Io. Krátkým zážehem manévrovacích motorů o tahu
10N byla vyladěna dráha sondy. Páska palubního magnetofonu byla nastavena do správné
počáteční pozice, aby bylo možné zaznamenat měřená data, která nelze vysílat
v reálném čase na Zemi vzhledem k nerozevřené hlavní anténě. Dne 6. 8. v
04.59 UT prolétla sonda Galileo ve vzdálenosti asi 200 km nad severní polární
oblastí měsíce Io. Průlet nad polární oblastí byl volen proto, aby se zjistilo, zda
Io generuje vlastní magnetické pole podobně jako jiný Jupiterův měsíc Ganymed.
Trasa sondy vedla přímo nad vulkánem Tvashtar, který ještě před sedmi měsíci
chrlil sirnou lávu a oblaka plynů. Podle telemetrie se však ukazuje, že kamera sondy
nepracovala v okamžiku největšího přiblížení sondy k povrchu Io. Kolem 9
z plánovaných 16 záběrů sondy bylo ztraceno pro poruchu elektronických komponent,
poškozených radiací při průletu sondy radiačními pásy Jupiteru (sonda již
získala třínásobek kumulativního radiačního ozáření než na který byla
navržena a více než o tři roky překročila svou původně plánovanou dvouletou misi
kolem Jupiteru). Získaná data se budou přehrávat další dva měsíce. Dne 10. 8. byl
opět proveden korekční manévr upravující dráhu sondy tak, aby znovu prolétla 16.
10. měsíc Io nad jižním pólem.
První pohled na data, přicházející na Zemi prostřednictvím všesměrové antény
sondy Galileo ukazuje, že měsíc Io buď vlastní vnitřní magnetické pole nemá nebo
je velice slabé. To bude ještě ověřeno průletem sondy v oblasti jižního pólu
Io. Data z přístrojů, monitorujících nabité částice a elektromagnetické pole
v okolí sondy přispějí k pochopení elektrických proudů mezi ionosférou
Jupiteru a měsícem Io. Během září přicházela další data a snímky
z průletu nad Io. Ukázalo se, že sice vulkán Tvashtar žádnou činnost
nevykazoval, ale ve vzdálenosti asi 600 km od tohoto vulkánu vznikl nový vulkán
v místech, které před tím žádnou vulkanickou činnost nevykazovalo. Nový
vulkán chrlil oblak plynů do výše asi 500 km nad povrch Io. Infračerveným mapovacím
čidlem byl jednak nový vulkán lokalizován jako nová horká skvrna na povrchu
měsíce. Částice z oblaku plynů, které vychrlil nový vulkán, zaregistrovala sonda
Galileo a zjistila, že jsou složené převážně z SO2.
Teprve v průběhu srpna se objevily informace o povrchu Jupiterova měsíce
Kallisto, získané při průletu sondy Galileo ve vzdálenosti kolem 138 km od povrchu
tohoto měsíce v květnu tohoto roku. Většinou ledový povrch měsíce Kallisto,
který je velikostí srovnatelný s planetou Merkur, je pokryt množstvím kráterů.
Znamená to, že měsíc nemá vlastní geologickou aktivitu, jakou je například
vulkanická činnost. Na nových snímcích jsou vidět krátery o průměru kolem 3 m a
navršený ledový materiál pocházející patrně z dávných impaktů. Některé
impaktní struktury jsou silně erodované. Podle některých teorií postupné
odpařování ledu nechalo na povrchu koncentrované vrstvy prachu, který byl původně
obsažen v ledu. Prach tmavé barvy pak dále absorboval sluneční záření a tak
proces eroze pokračoval. Snímky ukazují, že v silně v erodovaných oblastech
zůstávají na povrchu měsíce vrstvy tmavého materiálu.
Deep Space 1
V průběhu léta se technologická sonda Deep Space 1 přibližovala ke svému
novému cíli –jádru komety Borrelly. Připomeňme, že primární mise sondy byla
ukončena v září 1999. Při svém letu sonda uskutečnila průlet kolem asteroidu
9969 Braille dne 28. 7. 1999 a provedla měření v jeho okolí, i když se
nezdařilo získat fotografie povrchu tohoto asteroidu. Krátce po prodloužení mise
selhalo hvězdné čidlo sondy. Proto řídící tým přeprogramoval kameru sondy tak,
aby nahradila toto čidlo, potřebné k navigaci sondy ve fázi, kdy je poháněna
iontovým motorem. Nevýhodou kamery oproti navigačnímu čidlu je její užší zorné
pole. Nadto jsou CCD prvky kamery citlivé na nabité částice, jejichž koncentrace
silně vzrůstá při slunečních erupcích. Nabité částice dopadající na citlivá
čidla kamery vyvolávají falešné obrazy hvězd, což se stalo již v červenci
2000 a znovu v srpnu 2001. Zřejmě po dopadu těchto částic slunečního větru
došlo k takové situaci a sonda se chybně zorientovala. Řídící tým proto
prodloužil expoziční dobu kamery tak, aby byly zaregistrovány i slabé hvězdy
v jejím zorném poli. Získaný obraz hvězdného pole byl na Zemi analyzován a
sondě byla vyslána informace, která ji zorientovala zpět na referenční hvězdu.
Korekce orientace sondy byla dokončena 24. 8. Sonda tedy opět zamířila ke kometě
19P/Borrelly, od které byla v té době vzdálena na 19 mil. km. Samotná sonda se
nacházela asi 230 mil. km od Země (12,8 světelné minuty). Sonda se pohybuje
v rovině ekliptiky na dráze ve vzdálenostech 1,3 – 1,5 AU (1 AU (astronomická
jednotka) = 149,5 mil. km) od Slunce, kometa Borrelly na dráze o vzdálenostech 1,3 –
5,9 AU.
Sonda dohnala kometu dne 22.9. asi 8 dní po jejím největším přiblížení ke
Slunci. Kometa se v té době pohybovala ve vzdálenosti asi 195 mil. km od Slunce
(mezi Zemí a Marsem). Sonda prolétla ve vzdálenosti asi 2200 km od jádra komety
rychlostí 16,5 km/s. Jelikož sonda nebyla stavěná pro průlet v blízkosti jádra
komety, kde se nachází spousta mikroskopických částic, uvolněných z jejího
jádra, nebylo jasné, zda nedojde ke zničení sondy. Průlet sondy kolem komety však
dopadl neobyčejně dobře. Asi 32 min před průletem sondy kolem kometárního jádra
začala sonda pořizovat jeho černobílé snímky. Kromě snímkování jádra byla
prováděna infračervená měření, měření magnetického pole a plazmových vln
v okolí komety a iontových a elektronových hustot. Sledování zejména iontů asi
2 min před největším přiblížení sondy ke kometě podá informaci o složení
prachu a plynů v okolí komety.
Snímky, získané sondou Deep Space 1, byly prezentovány na tiskové konferenci
v JPL v úterý 25. 9. Byly získány velice pěkné snímky jádra komety,
které má protáhlý tvar délky 8 km a o průměru 4 km. Povrch jádra je všeobecně
tmavý, ale i tak na něm lze rozlišit oblasti, které jsou asi 3x jasnější než velmi
tmavé oblasti. Jádro je tvořeno hlavně prachem a ledem, který v blízkosti Slunce
sublimuje. Vodní pára pak uniká v koncentrovaném proudu ze světlejších
oblastí ve středu a na konci jádra. Předpokládá se, že se časem v těchto
místech jádro komety rozlomí. Není vyloučeno, že z jádra tryskající proudy vodní
páry způsobují, že jádro komety Borrelly není symetricky obklopeno oblakem uniklých
plynů, které následně vytvářejí chvost komety. Původně se předpokládalo, že
oblak plynů bude symetricky rozložen kolem jádra vzhledem k tomu, že sluneční
vítr obtéká jádro také symetricky. Jde tedy o zajímavé pozorování interakce
slunečního větru s plynným oblakem, uvolněným z komety.
Původně se předpokládalo na základě pozorování Halleyovy komety, že se
v okolí jádra komety nachází značná koncentrace prachu, který poškodí
prolétávající sondu. V případě komety Borrelly však tomu tak nebylo. Není
vyloučeno, že tato kometa zase tolik vody neobsahuje a proto se do jejího okolí
dostává menší množství prachových částic. Ovšem data, týkající se složení
materiálu jádra komety však bude třeba ještě nějakou dobu zpracovávat.
Objekt XTE J1118+480
Objekt XTE J1118+480 byl objeven v roce 2000 družicí Rossi pro monitorování
rentgenového záření. Jde o tzv. mikrokvasar , tvořený systémem černé díry a
doprovázející hvězdy, jejíž materiál černá díra pohlcuje. Pohlcovaný materiál
rotuje kolem černé díry a přitom generuje proudy subatomárních částic,
vysílajících rádiové vlny na frekvencích 8,4 GHz a 15,4 GHz. Černá díra má
hmotnost asi 7x větší než naše Slunce a pohybuje se vůči zemi rychlostí 145 km/s.
Černá díra pohltila větší část vnějších vrstev doprovázející hvězdy (o
hmotnosti asi třetiny našeho Slunce) a nyní přichází na řadu zbytek doprovodné
hvězdy. Jelikož se tato černá díra pohybuje vně naší galaxie, tj. relativně
nedaleko od Země, lze tedy dobře sledovat tento objekt rádioteleskopy systému VLBA
(Very Large Baseline Array) a studovat tak dynamiku pohlcování materiálu doprovodné
hvězdy černou dírou.
HST
Obvyklé spirální galaxie při pohledu ze strany jsou ploché. Ovšem snímek galaxie
ESO 510-G13, která se nachází v souhvězdí Hydra na jižní obloze asi 150 mil.
světelných let od Země, ukazuje, že diskovitá struktura spirální galaxie může
být i zkroucená. Tento zkrut se vysvětluje tím, že se galaxie ESO 510-G13 dostala do
kolize se sousední galaxií a obě soustavy se spojují v procesu, který bude trvat
miliony let. Gravitační síly obou galaxií deformují struktury těchto galaxií. Až
bude proces spojení někdy v budoucnosti dokončen, gravitační poruchy pominou a
ESO 510-G13 bude vypadat jako obvyklá spirální galaxie.
Jak je asi většině čtenářů známo, primární zrcadlo o průměru 2,4 m pro HST
vyrobila firma Perkin-Elmer Corp., která se při výrobě dopustila chyby při kalibraci
přístroje na sledování křivosti zrcadlové plochy. Po vynesení na oběžnou dráhu
se tak dodatečně zjistily problémy se zaostřením pozorovaných objektů. Méně je
známo, že souběžně s primárním zrcadlem vyráběla firma Eastman Kodak Co
záložní zrcadlo, které bylo dohotoveno v roce 1980 a které díky použití spíše
tradičních výrobních metod optickou vadu primárního zrcadla nemělo. Toto záložní
zrcadlo se ukázalo být velmi cenným pro pochopení, co se vlastně stalo
s primárním zrcadlem a pomohlo tak k navržení korekční optiky, která byla
na HST namontována v roce 1993. Od té doby leželo záložní zrcadlo ve skladu a
nemělo žádné použití. Přesto se na něj úplně nezapomnělo a od 21. 9. jej mohou
návštěvníci Národního muzea letectví a kosmonautiky NASM ve Washingtonu D.C.
shlédnout jako součást nové expozice muzea “Zkoumejte Vesmír” (Explore the
Universe).
Rentgenová observatoř Chandra
Při sledování rádiového zdroje v souhvězdí Střelce, o kterém se
předpokládá, že souvisí s černou dírou ve středu naší galaxie – Mléčné
dráhy byl 26-27. října loňského roku náhle zaregistrován záblesk rentgenového
záření. Během několika minut se zdroj rádiového záření stal asi 45krát
jasnější, než před zábleskem. Po třech hodinách intenzita rentgenového záření
klesla na původní hladinu před zábleskem. Prudký vzrůst a následný pokles
intenzity rentgenového záření se interpretuje jako důkaz toho, že šlo o záření
od hmoty, padající do supermasivní černé díry ve středu naší galaxie. Rychlost
změny intenzity rentgenového záření naznačuje, že byl pozorován materiál, který
se nacházel ve vzdálenosti od černé díry, která je srovnatelná se vzdáleností
Země od Slunce. Studie centrální oblasti Mléčné dráhy v infračervené a
rádiové oblasti elektromagnetického spektra naznačují, že se tam nachází velký
tmavý objekt, zřejmě černá díra o hmotnosti 3 milionů Sluncí. Vzhledem
k tomu, že tato oblast je relativně málo jasná na rentgenových vlnových
délkách však budila pochybnosti o identifikaci tohoto objektu. Pozorování popsaného
rentgenového záblesku lze díky jeho přesné lokalizaci observatoří Chandra
interpretovat spíše jako pocházející od černé díry než například od binárního
rentgenového zdroje. Výsledky rozboru tohoto měření observatoře Chandra byly
zveřejněny až nyní (viz NASA News 01-179).
Většina hmoty ve vesmíru je tvořena tzv. “skrytou nezářivou hmotou”, o
jejíž přítomnosti je možné se přesvědčit pouze prostřednictvím jejího
gravitačního působení. V galaktických shlucích lze na rozložení této skryté
hmoty usuzovat z měření tlaku v plynu, který emituje rentgenové záření.
Z toho lze určit množství skryté hmoty, udržující plyn na tomto tlaku a
zabraňující v jeho úniku z galaktického shluku. Tato měření byla prováděna
rentgenovou observatoří Chandra ve shluku EMSS 1358+6245, který se nachází v
souhvězdí Draka ve vzdálenosti asi 4 mld světelných let. Měření ukázala, že
v tomto shluku se nachází asi 4krát více skryté hmoty než “normální”
viditelné hmoty. Skrytá hmota je nadto celkem rovnoměrně rozložena do vzdálenosti
kolem 150 mil. světelných let od středu shluku, pak její koncentrace prudce klesá
(viz NASA News 01-180). Problematika skryté hmoty je v současné době velice
aktuální (viz též L+K 76 (2000) č.18, s.1225). Existuje řada
nezodpovězených základních otázek, například problém interakce částic skryté
hmoty mezi sebou. Některá kosmologická měření naznačují, že skrytou hmotu lze
ještě rozdělovat na chladnou skrytou hmotu (asi 30%), která se chová podobně jako
normální hmota a na skrytou hmotu (asi 70%), zaplňující prostor celkem homogenně.
Tato složka skryté hmoty je zodpovědná za to, že náš Vesmír je v současnosti
plochý a stále expandující (viz Kozmos (2000) č. 5, s. 5 a La Recherche 338
(2001) č. 1, s. 29). Spekuluje se, že tato posledně zmíněná složka skryté hmoty je
vlastně fyzikální vakuum s nenulovou hustou energie. Problematiky skryté nezářící
hmoty se též týká zajímavý článek “Tmavá energia, zrýchlenie a plochosť
vesmíru”, který publikoval RNDr. Ivan Melo, PhD, v časopise Pokroky matematiky,
fyziky a astronomie 46 (2001), č. 2, s.89-100.
GRB
Záblesky gama záření (GRB = Gamma-Ray Bursts) jsou kosmické exploze, při kterých
se ve velice krátkém časovém intervalu uvolňuje značná intenzita gama záření. O
vysvětlení tohoto jevu se pokusil tým z Římské university, který vede profesor
R. Ruffini. Na základě pozorování, získaných rentgenovou observatoří Chandra a
družicemi Beppo-Sax a Ross-XTE, navrhl výzkumný tým model, předpokládající vznik
elektricky nabité černé díry kolapsem masivní hvězdy. Energie elektromagnetického
pole se během miliardtiny nanosekundy přemění v elektron-pozitronové páry,
které opět navzájem anihilují a přemění se v puls elektromagnetického záření,
které zahřívá zbytky kolabované hvězdy mimo černou díru na teplotu miliard
stupňů. Zahřátá ionizovaná látka prudce expanduje a vyzáří energii ve formě
gama záblesku. Detailní vývoj takové kosmické exploze je popsán v publikaci v
The Astrophysical Journal Letters z 10. 7. 2001, kde se též tvrdí, že srovnání
teoretických předpovědí s pozorováním GRB dává dobrý souhlas.
(lek)
Další použité zdroje:
Air et Cosmos (2001) č. 1793 – 1799.
Internetové bulletiny:
www.spacefligthnow.com (12.7., 13.7.,
16.7., 19.7., 25.7., 2.8., 8.8., 14.8., 17.8., 21.8., 23.8., 2.9., 18.9., 19.9., 21.9.,
24.9., 25.9.)
www.space.com (5.7., 12.7., 13.7.,20.7.,21.7.,
23.7., 24.7., 30.7., 6.8., 28.8., 5.9., 21.9., 25.9., 27.9., 30.9.)
NASA News 01-174, 01-179, 01-180, 01-185, 01-186.
Publikováno v časopise Letectví a Kosmonautika 77 (2001) č. 22, s. 1486
- 720; č. 23, s. 1552 - 1555; č. 24, s. 1620 - 1623; č. 25 / 26, s. 1776 - 1777.
Na MEK byl tento článek publikován se svolením autora.
Aktualizováno: 20.10.2002
[ Obsah | Novinky v
kosmonautice | Články | Obsahy
L+K | Kosmonautické zajímavosti ]
Pokud není uvedeno jinak, jsou použité fotografie z NASA (viz. Using NASA Imagery) a dalších volně přístupných zdrojů.
(originál je na https://mek.kosmo.cz/novinky/kznl/200103.htm)
