Aldebaran bulletin

Týdeník věnovaný aktualitám a novinkám z fyziky a astronomie.
Vydavatel: AGA & Štefánikova hvězdárna v Praze
Číslo 4 (vyšlo 30. ledna, ročník 4 (2006)
© Copyright Aldebaran Group for Astrophysics
Publikování nebo šíření obsahu je zakázáno.
ISSN: 1214-1674,
Email: bulletin@aldebaran.cz

Hledej

Sonda New Horizons

Filip Přibyl

Tato sonda je vůbec první sondou, která má za cíl prozkoumat nejvzdálenější planetu sluneční soustavy, PlutoPluto – spolu s Charonem tvoří trpasličí dvojplanetu v Kuiperově pásu, která patří do rodiny plutoidů. Do roku 2006 byl Pluto řazen konvenčně mezi planety. V blízkosti jsou čtyři menší měsíce Nix, Hydra, Kerberos a Styx. Pluto oběhne Slunce jednou za 248 pozemských let po protáhlé, eliptické dráze. Kolem vlastní osy se otáčí v opačném smyslu, než obíhá. Jeho povrch, kde je nejvíce zastoupen dusíkový a metanový led, dobře odráží světlo. Dráha Pluta je mimořádně excentrická, v některých obdobích je blíže ke Slunci než Neptun (1979–1999). Sklon dráhy k rovině ekliptiky je 17,1°. Sklon rotační osy od kolmice na rovinu dráhy je 122,5°. Pluto se, podobně jako Uran, odvaluje v rovině dráhy.. Jelikož je PlutoPluto – spolu s Charonem tvoří trpasličí dvojplanetu v Kuiperově pásu, která patří do rodiny plutoidů. Do roku 2006 byl Pluto řazen konvenčně mezi planety. V blízkosti jsou čtyři menší měsíce Nix, Hydra, Kerberos a Styx. Pluto oběhne Slunce jednou za 248 pozemských let po protáhlé, eliptické dráze. Kolem vlastní osy se otáčí v opačném smyslu, než obíhá. Jeho povrch, kde je nejvíce zastoupen dusíkový a metanový led, dobře odráží světlo. Dráha Pluta je mimořádně excentrická, v některých obdobích je blíže ke Slunci než Neptun (1979–1999). Sklon dráhy k rovině ekliptiky je 17,1°. Sklon rotační osy od kolmice na rovinu dráhy je 122,5°. Pluto se, podobně jako Uran, odvaluje v rovině dráhy. téměř čtyřicetkrát dál od Slunce než Země, je opředen mnohými tajemstvími.

Jsme zvyklí, že sonda zkoumající některé těleso sluneční soustavy se „zaparkuje“ na jeho oběžnou dráhu a z ní dlouhodobě zkoumá daný objekt. Avšak kolem Pluta si to New Horizons proletí rychlostí zhruba 14 km/s a bude jej zkoumat jen v době největšího přiblížení a zhruba 200 dní před tím. Poté zamíří dále směrem do Kuiperova pásuKuiperův pás – oblast malých těles za drahou Neptunu. Vnitřní okraj pásu se nachází ve vzdálenosti asi 30 au a vnější asi ve vzdálenosti 50 au od Slunce. Je „položen“; do roviny ekliptiky. Odhaduje se, že obsahuje až 6×108 těles o průměru větším než 1 km a 40 000 těles větších než 100 km. V dnešní době jich známe kolem 2 000. Průměry těles nepřesahují (až na ojedinělé výjimky) 100÷300 km. Celková hmotnost všech těles se odhaduje na 0,1 hmotnosti Země. Nejznámějším tělesem Kuiperova pásu je Pluto. planetek, kde bude studovat tělesa obdobného typu jako je PlutoPluto – spolu s Charonem tvoří trpasličí dvojplanetu v Kuiperově pásu, která patří do rodiny plutoidů. Do roku 2006 byl Pluto řazen konvenčně mezi planety. V blízkosti jsou čtyři menší měsíce Nix, Hydra, Kerberos a Styx. Pluto oběhne Slunce jednou za 248 pozemských let po protáhlé, eliptické dráze. Kolem vlastní osy se otáčí v opačném smyslu, než obíhá. Jeho povrch, kde je nejvíce zastoupen dusíkový a metanový led, dobře odráží světlo. Dráha Pluta je mimořádně excentrická, v některých obdobích je blíže ke Slunci než Neptun (1979–1999). Sklon dráhy k rovině ekliptiky je 17,1°. Sklon rotační osy od kolmice na rovinu dráhy je 122,5°. Pluto se, podobně jako Uran, odvaluje v rovině dráhy.. Která z nich ještě není určeno, ale máme zhruba 9 let času, než se budeme muset definitivně rozhodnout.

New Horizons

Sonda New Horizons. Zdroj: NASA.

Pluto – spolu s Charonem tvoří trpasličí dvojplanetu v Kuiperově pásu, která patří do rodiny plutoidů. Do roku 2006 byl Pluto řazen konvenčně mezi planety. V blízkosti jsou čtyři menší měsíce Nix, Hydra, Kerberos a Styx. Pluto oběhne Slunce jednou za 248 pozemských let po protáhlé, eliptické dráze. Kolem vlastní osy se otáčí v opačném smyslu, než obíhá. Jeho povrch, kde je nejvíce zastoupen dusíkový a metanový led, dobře odráží světlo. Dráha Pluta je mimořádně excentrická, v některých obdobích je blíže ke Slunci než Neptun (1979–1999). Sklon dráhy k rovině ekliptiky je 17,1°. Sklon rotační osy od kolmice na rovinu dráhy je 122,5°. Pluto se, podobně jako Uran, odvaluje v rovině dráhy.

Kuiperův pás – oblast malých těles za drahou Neptunu. Vnitřní okraj pásu se nachází ve vzdálenosti asi 30 au a vnější asi ve vzdálenosti 50 au od Slunce. Je „položen“; do roviny ekliptiky. Odhaduje se, že obsahuje až 6×108 těles o průměru větším než 1 km a 40 000 těles větších než 100 km. V dnešní době jich známe kolem 2 000. Průměry těles nepřesahují (až na ojedinělé výjimky) 100÷300 km. Celková hmotnost všech těles se odhaduje na 0,1 hmotnosti Země. Nejznámějším tělesem Kuiperova pásu je Pluto.

Cíle mise

Prvním místem, kde New Horizons bude získávat informace, je planeta JupiterJupiter – největší a nejhmotnější (1,9×1027 kg) planeta Sluneční soustavy má plynokapalný charakter a chemické složení podobné Slunci. Se svými mnoha měsíci se Jupiter podobá jakési „sluneční soustavě“ v malém. Jupiter má, stejně jako všechny obří planety, soustavu prstenců. Rychlá rotace Jupiteru (s periodou 10 hodin) způsobuje vydouvání rovníkových vrstev a vznik pestře zbarvených pásů. Charakteristickým útvarem Jupiterovy atmosféry je Velká rudá skvrna, která je pozorována po několik století. Atmosféra obsahuje kromě vodíku a helia také metan, amoniak a vodní páry. Teplota pod oblaky směrem ke středu roste. Na vrcholcích mraků je −160 °C, o 60 km hlouběji je přibližně stejná teplota jako na Zemi. Proudy tekoucí v nitru (v kovovém vodíku) vytvářejí kolem Jupiteru silné dipólové magnetické pole.. Zde bude sbírat vzorky prachu, bude zkoumat polární záře, magnetosféru a také bude snímkovat okolí měsíce Io v ultrafialovém oboru. Poté, za pomoci Jupiterova gravitačního pole, se díky gravitačnímu praku urychlí o cca 4 km/s a bude dále putovat k Plutu. Tam poletí přibližně devět let.

Další část práce začne, až se New Horizons bude blížit k Plutu. Již ve vzdálenosti kolem 105 milionů kilometrů začne snímkovat kamerou povrch Pluta i Charónu a výzkumný tým začne tvořit první mapy a pořizovat první spektrální měření. Touto činností se bude zabývat zhruba tři měsíce, než sonda dorazí do těsné blízkosti Pluta (9600 km) a Charónu (27 000 km). Zde proběhne nejdůležitější část mise vůbec. Sonda bude snímkovat Pluto a Charón jak v normálním viditelném spektru, tak i v infračerveném oboru, který pomůže odhalit, jak vypadá struktura povrchu. Zároveň budou pořizovány snímky ve spektru blízkém infračervenému, které zjistí rozložení pevného metanu na povrchu obou těles. Tyto snímky budou mít rozlišení až 60 metrů. Dále bude měřeno ultrafialové záření v atmosféře, jež pomůže analyzovat její složení a jaký vliv má na atmosféru sluneční záření.

Po průletu kolem Pluta zamíří New Horizons do Kuiperova pásuKuiperův pás – oblast malých těles za drahou Neptunu. Vnitřní okraj pásu se nachází ve vzdálenosti asi 30 au a vnější asi ve vzdálenosti 50 au od Slunce. Je „položen“; do roviny ekliptiky. Odhaduje se, že obsahuje až 6×108 těles o průměru větším než 1 km a 40 000 těles větších než 100 km. V dnešní době jich známe kolem 2 000. Průměry těles nepřesahují (až na ojedinělé výjimky) 100÷300 km. Celková hmotnost všech těles se odhaduje na 0,1 hmotnosti Země. Nejznámějším tělesem Kuiperova pásu je Pluto., kde pokud všechno půjde hladce, zamíří k nějakému transneptunickému tělesu. Tento projekt bude další možností jak využít sondu, než se vydá dál za hranice naší sluneční soustavy.

New Horizons

Základní okamžiky mise sondy New Horizons. Zdroj NASA.

Zařízení Vlastnosti
Ralph Přístroj pracující v infračervené i optické oblasti, určený pro pořízení barevných map Pluta a  Charónu a ke studiu složení a teploty na povrchu obou těles.
Alice Ultrafialový spektrometr určený především pro studium atmosféry Pluta.
LORRI LOng Range Reconnaissance Imager – optický dalekohled s kamerou, která začne pravidelně snímkovat Pluto přibližně 200 dní před maximálním přiblížením.
PEPSSI Pluto Energetic Particle Spectrometer Science Investigation – detektor atomů a molekul unikajících z Plutovy atmosféry
SWAP Solar Wind Around Pluto – určený pro studium vlastností slunečního větru kolem Pluta.
REX Radio Science EXperiment – radiový experiment, bude studovat vliv atmosféry Pluta na rádiové vlny vysílané k sondě ze Země (ohyb vln).
SDC Student Dust Counter – přístroj vyrobený a řízený studenty University of Colorado, čítač dopadů prachových částic.
RTG Radioisotopový termoelektrický generátor – bude zajišťovat energii pro tuto sondu. Základem pro tento systém pohonu je rozpad radioaktivního paliva (oxidu plutonia). Podobné jednotky byly využity již na zhruba 25 misích, včetně známých Voyagerů.

Přístroje na New Horizons

Přístroje nesené sondou New Horizons

Sonda odstartovala 19. 1. 2006. Byla vynesena na raketě typu Atlas VAtlas V – nosná raketa NASA, celková výška Atlasu s druhým stupněm Centaurem je 60 m. Vzletová hmotnost je až 333 000 kg. Atlas je poháněn dvěma motory o celkovém tahu 3,8 MN a Centaur je poháněn jedním motorem o tahu 100 kN nebo dvěma motory o tahu 200 kN., váží 465 kg včetně paliva a stála 700 milionů dolarů. Celá její mise bude trvat minimálně 10 let a my můžeme jen doufat, že všechno bude fungovat tak jak má, a že sonda pořídí zajímavé informace o planetě, nám ze všech nejméně známé.

Klip týdne: Sonda New Horizons

Sonda New Horizions (mpeg, 24 MB)

Sonda New Horizons startovala k Plutu dne 19. 1. 2006. Byla vynesena raketou Atlas V551. Animace začíná oddělením sondy od třetího stupně nosné rakety tvořené motorem STAR 48B na pevné palivo. Opuštění Zeměkoule je propočteno tak, aby sonda byla nasměrována k Jupiteru. Následuje průlet kolem Jupitera, který sondu urychlí na cestu k Plutu. Dále je znázorněn oběh Pluta a Charónu kolem Slunce – dráha těžiště soustavy je vyznačena světlou elipsou se Sluncem ve velmi vzdáleném ohnisku a obě tělesa krouží téměř kolmo na společnou oběžnou dráhu. V bližším přiblížení je vidět vázaná rotace obou těles. Sonda snímkuje Pluto dalekohledem LORRI. Následuje velmi rychlý průlet kolem Pluta a Charónu a sonda pokračuje do oblasti transneptunických těles Kuiperova pásu. (mpeg, 24 MB)


Odkazy

Valid HTML 5 Valid CSS!

Aldebaran Homepage