Aldebaran bulletin

Týdeník věnovaný aktualitám a novinkám z fyziky a astronomie.
Vydavatel: AGA & Štefánikova hvězdárna v Praze
Číslo 37 (vyšlo 15. listopadu, ročník 12 (2014)
© Copyright Aldebaran Group for Astrophysics
Publikování nebo šíření obsahu je zakázáno.
ISSN: 1214-1674,
Email: bulletin@aldebaran.cz

Hledej

Vítejte na kometě

Radek Beňo

Bude tomu už více než 20 let, co lidstvo začalo přemýšlet o uskutečnění tohoto velkého snu. Před deseti lety odstartovala sonda Evropské vesmírné agentury (ESAESA – European Space Agency, Evropská kosmická agentura. ESA spojuje úsilí 18 evropských zemí na poli kosmického výzkumu. Centrální sídlo je v Paříži, pobočky jsou v mnoha členských zemích. ESA byla založena v roce 1964 jako přímý následovník organizací ESRO a ELDO. Nejznámější nosnou raketou využívanou ESA je Ariane. Česká republika vstoupila do ESA v listopadu 2008.) Rosetta za účelem přímého zkoumání komety 67P/Churyumov-Gerasimenko (67P/C-G), kterou v roce 1969 objevili Svetlana GerasimenkováKlim Čurjumov. Přes potíže na startu, které nakonec vyvolaly i změnu cílového objektu, i přes četné odvážné manévry při korekcích dráhy letu, se v srpnu tohoto roku sonda Rosetta úspěšně přivinula k oběžné dráze vytyčené komety a po čtyřměsíční sérii přibližovacích manévrů se dostala na neuvěřitelnou vzdálenost 10 kilometrů od komety. Dne 12. 11. 2014 v 9:35 SEČ se odpoutal od sondy Rosetta modul Philae, který byl určený pro přistání a přímý průzkum jádra komety.

Téhož dne v 17:03 SEČSEČ – středoevropský čas. SEČ je roven světovému času + 1 hodina. V období od poslední březnové neděle do poslední říjnové neděle platí tzv. letní čas (SELČ), který je roven světovému času + 2 hodiny. potvrdila ESA, že modul Philae přistál na jádru komety 67P/C-G. V tento okamžik se opět psaly dějiny lidstva – lidé přistáli na kometě! Hezčí dárek si ESA ke svým „padesátinám“ ani dát nemohla.

Na kometě!

Na kometě! Zdroj: ESA.

ESA – European Space Agency, Evropská kosmická agentura. ESA spojuje úsilí 18 evropských zemí na poli kosmického výzkumu. Centrální sídlo je v Paříži, pobočky jsou v mnoha členských zemích. ESA byla založena v roce 1964 jako přímý následovník organizací ESRO a ELDO. Nejznámější nosnou raketou využívanou ESA je Ariane. Česká republika vstoupila do ESA v listopadu 2008.

Kometa – těleso malých rozměrů obíhající kolem Slunce většinou po protažené eliptické dráze s periodou od několika let po tisíce roků. Při přiblížení ke Slunci se vypařuje část materiálu jádra a kometa vytváří komu a eventuálně ohon. Jde o pozůstatky materiálu z doby tvorby sluneční soustavy. Dnes se nacházejí v Oortově oblaku za hranicemi sluneční soustavy, ve vzdálenosti 20 000÷100 000 au. Některé komety pocházejí i z bližšího Kuiperova pásu.

Dlouhá cesta za přistáním

O startu mise Rosetta jsme vás v minulosti již několikrát informovali (viz AB 29/2014, AB 20/2003). V současné době je Rosetta vzdálena více než půl miliardy kilometrů od Země, takže signálům z Rosetty trvá celých 28 minut a 20 sekund, než doletí k vysílačům ESAESA – European Space Agency, Evropská kosmická agentura. ESA spojuje úsilí 18 evropských zemí na poli kosmického výzkumu. Centrální sídlo je v Paříži, pobočky jsou v mnoha členských zemích. ESA byla založena v roce 1964 jako přímý následovník organizací ESRO a ELDO. Nejznámější nosnou raketou využívanou ESA je Ariane. Česká republika vstoupila do ESA v listopadu 2008. New Norcia (Austrálie) a Malargüe (Argentina). Jako záložní pak byly zvoleny vysílače NASANASA – National Aeronautics and Space Administration, americký Národní úřad pro letectví a kosmonautiku, byl založen prezidentem Eisenhowerem 29. července 1958. Jde o instituci zodpovědnou za kosmický program USA a dlouhodobý civilní i vojenský výzkum vesmíru. K nejznámějším projektům patří mise Apollo, která v roce 1969 vyvrcholila přistáním člověka na Měsíci, mise Pioneer, Voyager, Mars Global Surveyor a dlouhá řada dalších. Canberra (Španělsko) a Goldstone (USA). Celý experiment tak probíhá nejen „daleko“ ale i „rychle“, jelikož současná rychlost komety vůči Slunci je 18,3 km/s. Zajímavostí může být, že samotná ESA již na začátku mise dávala šanci na přistání přibližně 70–75 %. Evropskou kosmickou agenturu vyšla mise Rosetta na 1,4 miliardy euro. Řídicí centrum pro přistání na kometě se nachází v Kolíně nad Rýnem.

Už po navedení sondy na oběžnou dráhu komety bylo pro úspěšné naplánování přistání nezbytně nutné jádro komety důkladně zmapovat. Již 20. srpna tohoto roku vybrala ESA z fotografií pořízených ze vzdálenosti 30–100 kilometrů od povrchu komety 10 míst (A-J) na povrchu vhodných pro přistání modulu, které následně zúžila na 5 nejvhodnějších kandidátů. Ty se staly na delší dobu terčem dlouhých sporů a diskuzí především mezi vědci z různých experimentů, které měly být po přistání modulu prováděny. Vědci a inženýři z ESA se nakonec shodli na místu „J“ v oblasti dvojitě laločnatého objektu jedné strany komety, které bylo později přejmenováno na „Agilkia“. Toto místo pak bylo detailně studováno především při nízkých průletech sondy Rosetta – přibližně 10 km nad povrchem.

Pak nastala noc z 11. na 12. listopad a vědce a inženýry z ESA čekalo dlouhé rozhodnutí. „Go or No-Go?“ Tedy vyslat modul nebo nevyslat? Proti tomuto rozhodnutí byly i testy systému aktivního sestupu, které nepotvrdily chod motoru umístěného ve vrchní části modulu Philae. Tento motor měl přidržovat modul při povrchu komety, než dojde k jeho pevnému ukotvení pomocí harpun. Vše je důležité především z důvodu malé únikové rychlosti z jádra komety, která je přibližně 0,5 m/s. Jakýkoliv prudší pohyb modulu by tak mohl znamenat jeho „odraz“ zpět do vesmíru, a tím i konec mise. Gravitace na kometě je přibližně stotisíckrát menší než u nás na ZemiZemě – největší z planet zemského typu. Je jedinou planetou v celém vesmíru, o které víme, že na ní existuje život. Má dostatečně hustou atmosféru, dostatek kapalné vody v povrchových oceánech. Kolem Země obíhá jediný měsíc s vázanou rotací. Při pozorování Země z kosmu vidíme hlavně modrou barvu oceánů. 70 % povrchu Země je pokryto oceány, 30 % tvoří kontinenty. Země sestává z těchto vrstev: jádro, plášť, kůra, troposféra, stratosféra, mezosféra, termosféra. Plášť a kůra jsou odděleny tzv. Mohorovičićovým rozhraním. Kůra se posouvá a „plave“ na polotekutém plášti. Teplota v centru Země je 5 100 °C, tlak 360 GPa. Magnetické pole Země má přibližně dipólový charakter, je deformováno slunečním větrem do typického tvaru. .

ESA se nakonec rozhodla riskovat a k přistání použít pouze kotvící harpuny, což mohlo znamenat selhání mise především v případě, že Philae přistane na prudším svahu nebo na kamenu. Otočení modulu by totiž také znamenalo ukončení mise. Po celkem pěti rozhodnutích Go/No-Go byl dne 12. 11. 2014 kolem třetí hodiny ranní odeslán komplexní oddělovací manévr a v 9:35 SEČ došlo k oddělení modulu Philae od těla sondy Rosetta ve vzdálenosti 22,5 km od středu komety. Modul Philae tak započal svou sedmihodinovou sestupovou cestu k jádru komety.

Odpojení modulu Philae od sondy Rosetta

Odpojení modulu Philae od sondy Rosetta. Zdroj: ESA.

The Touchdown!

Po oddělení bylo nejdříve nutné vytvořit komunikační spojení mezi modulem a sondou. Philae totiž dokáže odesílat data na Zemi pouze prostřednictvím Rosetty. Modul se komunikačnímu centru odmlčel na celé dvě hodiny, po kterých odeslal na Zem první fotografie sondy Rosetty těsně po oddělení. ESA již v tuto dobu zpřístupnila veškeré dostupné informace na svém televizním kanálu, kde mimo jiné promluvil i sám Klim Čurjumov, spoluobjevitel navštívené komety.

V 17:03 SEČ tak došlo k vyvrcholení celé desetileté mise – řídicím střediskem ESA bylo potvrzeno, že modul Philae úspěšně měkce přistál na jádru komety 67P/C-G. Tuto situaci okomentoval generální ředitel ESA, Jean-Jacques Dordain, slovy: „Naše ambiciózní mise Rosetta má zajištěno své místo v učebnicích dějepisu – Rosetta jako první nejen obíhala kolem komety po její orbitě, ale nyní také její modul úspěšně přistál na povrchu komety.“

Přistání proběhlo při rychlostí 1 m/s pouze za pomoci tlumicích hrotů na třech ramenech modulu. Ihned poté bylo naplánováno ukotvení modulu dvojicí jisticích harpun, které mají jistit modul na povrchu komety. K tomu však nedošlo a modul se znovu vznesl, lehce se v prostoru otáčel a poté opět dosedl na povrch komety, což je jedno z pravděpodobných vysvětlení fluktuací z napájecích a solárních modulů. ESA pak lehce zavtipkovala při tiskovém prohlášení, že se jim podařilo na povrchu komety přistát hned dvakrát. K ukotvení však musí dojít velmi rychle, aby byl Philae schopný pomocí solárních panelů dobíjet baterie, které vydrží jen 64 hodin provozu bez dobíjení.

Přistání modulu Philae na povrchu komety 67P/C-G potvrzeno

Přistání modulu Philae na povrchu komety 67P/C-G potvrzeno! Zdroj: ESA.

Další pokračování mise Rosetta

Po deseti letech létání vesmírem a s „najetými“ více než 6,4 miliardami kilometrů začíná pro vědce z mise Rosetta nejvíce vzrušující období. Modul Philae bude pořizovat panoramatické a 3D snímky okolí povrchu ve vysokém rozlišení, bude provádět přímou analýzu povrchu komety včetně odebírání vzorků z hloubky 23 cm pod povrchem komety a bude provádět také elektrická a mechanická měření vlastností povrchu jádra. Vnitřní struktura jádra bude zkoumána pomocí nízkofrekvenčních radiových signálů, které bude vysílat Philae skrze kometu k sondě Rosetta v rámci experimentu CONSERT.

Modul Philae úspěšně dokončil primární průzkum. Nyní bude sonda Rosetta spolu s modulem doprovázet kometu 67P/C-G na cestě ke Slunci. Společně budou zkoumat především změny na povrchu komety pod vlivem sílícího slunečního záření. Kometa 67P/C-G bude nejblíže Slunci v srpnu 2015. Životnost mise je závislá na tom, zda se podaří dobíjet baterie modulu Philae pomocí vlastních solárních panelů. Pokud nedojde ke komplikacím, mohla by mise pokračovat až do konce roku 2015.

První panoramatický snímek modulu Philae odeslaný z jádra komety 67P/C-G

První panoramatický snímek modulu Philae odeslaný z jádra komety 67P/C-G.
Zdroj: ESA

Umělecká vize přistání

Umělecká vize přistání. Zdroj: ESA.

Google

Významnou událost neopomenul ani největší vyhledávač světa, Google.
Na den 13. 11. 2014 tímto způsobem zaměnil své logo.

Odkazy

Valid HTML 5 Valid CSS!

Aldebaran Homepage