KOSMONAUTICKÉ ZAJÍMAVOSTI - NEPILOTOVANÉ LETY
(1. čtvrtletí 2000)
Rokot
Při předstartovních přípravách nosiče malých družic Rokot k prvnímu
komerčnímu startu na kosmodromu Plesetsk dne 22. 12. došlo k nehodě, při které
byl zničen aerodynamický kryt rakety. Malá družice RVSN-40 o hmotnosti 100 kg nebyla
při zkouškách rakety ještě pod aerodynamickým krytem umístěná, a tak unikla
poškození. Při zkouškách elektrického systému rakety byl nedopatřením vyslán
signál k pyrotechnickému oddělení aerodynamického krytu. Kryt se tedy na
startovní rampě oddělil a byl zničen. Firma Chruničev a společnost Eurockot Launch
Services se sídlem v Brémách, která komerčně propaguje tuto nosnou raketu,
oznámily, že došlo jen ke zničení aerodynamického krytu. Na druhé straně se
rozšířily zprávy, že při pyrotechnickém oddělení aerodynamického krytu došlo
v důsledku rázové vlny i ke značnému poškození konstrukce rakety (raketa
pravděpodobně již byla umístěna ve startovní šachtě sila). Naštěstí nebyla
raketa naplněná pohonnými látkami. Společnost Eurockot si přála uskutečnění
startu letos v lednu, aby tak mohla přesvědčovat potenciální zákazníky o
bezpečnosti a spolehlivosti startů ze startovního komplexu 133 na kosmodromu Plesetsk.
Tento startovní komplex sloužil původně pro starty družic série Kosmos a byl
rekonstruován pro vypouštění raket Rokot. Tři předchozí nekomerční starty se
uskutečnily z kosmodromu Bajkonur.
Nový pokus o start se předpokládal během března, ale nakonec byl přesunut až na
konec dubna. Použije se při něm většího aerodynamického krytu, určeného pro
komerční družice. Mimo to se místo původního horního stupně Briz K použije
restartovatelný stupeň Briz KM. S tímto stupněm má raketa Rokot nosnost 1800 kg na
dráhu o výšce 200 km a sklonu 63° . Raketa Rokot je odvozená z balistické
rakety UR-100NUTTCh (zkratka UTTCh znamená ”vylepšení takticko-technických
charakteristik”), která má dva hlavní stupně doplněné již zmíněným horním
stupněm. Na prvním stupni jsou 4 motory RD-0233 a na druhém jeden RD-0237. Jak motory
prvního stupně, tak motor 2. stupně jsou poháněny kombinací N2O4
+ hydrazin. Průměr prvního stupně je 2,5 m a balistická raketa UR-100NUTTCh
startovala z podzemního sila.
Při demonstračním startu rakety by mělo dojít k vypuštění dvou maket
družic Iridium a pro jistotu bude použit nový exemplář rakety Rokot. Zřejmě bylo
poškození rakety větší než jen zničený aerodynamický kryt.
Velitelství Ruských sil strategických raket na kosmodromu Plesetsk se rozhodlo
vypsat konkurs na odklízení zbytků raket v oblasti kolem kosmodromu, které se tam
nahromadily za minulých 40 let činnosti kosmodromu. Jedna nebo více soukromých
společností, které získají tuto zakázku, by měly odklidit z okolí kosmodromu
šrot, někdy i ze speciálních slitin, jehož hmotnost se odhaduje na 7000 tun. Do
tundry kolem kosmodromu dopadaly první stupně raket, někdy i se zbytky toxických KPL.
První zprávy o existenci kosmodromu Plesetsk zveřejnil učitel fyziky Geoffrey Perry
a jeho studentská skupina z Kettering Grammar Boy´s School v Anglii.
S použitím amatérského rádiového zařízení a optického sledování se
Perryho studentská skupina zaměřila na určování drah a sledování telemetrie
ruských vojenských družic typu Kosmos. Dne 17. 3. 1966 zaregistrovala skupina ruskou
družici, která nebyla vypuštěna z kosmodromu Bajkonur. Když byla v říjnu
1966 vypuštěna další družice na podobnou dráhu, bylo možné určit souřadnice
místa, tj. kosmodromu Plesetsk, odkud obě družice startovaly. Kolem roku 1970 vytvořil
G. Perry studentskou skupinu amatérských pozorovatelů družic, na jejíž činnosti se
podíleli i studenti ze zahraničí. Skupina se stala známou pod názvem Kettering Group.
Geoffrey Perry zemřel 18.1. 2000 ve věku 72 let. Za dobu své činnosti vychoval řadu
nadšenců pro kosmonautiku, kteří se později stali specialisté v různých
kosmonautických oblastech.
Boeing - největší výrobce družic
Firma Boeing má ambice stát se největší světovou společností v oblasti
aerokosmického průmyslu. Po zakoupení výroby raket Delta a účasti na programu Sea
Launch odkoupila nyní firma Boeing od společnosti Hughes Electronic Corp. její výrobu
telekomunikačních družic za částku 3,75 mld USD. Přesně řečeno jde o odkoupení
oddělení Hughes Space and Communication Unit, které montáž družic provádí a
dalších dvou oddělení Electron Dynamics a Spectrolab, které vyrábí družicové
součástky. Počet zaměstnanců v těchto třech odděleních je asi 9000 a roční
obrat činil v roce 1999 asi 2,3 mld. USD. Tato oddělení má zajištěnou
objednávku na výrobu 36 telekomunikačních družic v celkové hodnotě asi 4 mld.
USD. Firma Hughes se chce nadále zabývat rozšiřováním služeb přímého TV
vysílání z družic a poskytováním internetových služeb prostřednictvím
širokopásmového bezdrátového vysílání.
USSF
V poslední době se zdá, že dozrává čas k případnému vzniku nové
složky amerických ozbrojených sil, tzv. americká kosmická síla (US Space Force).
S tímto nápadem sice již před několika lety přišel bývalý náčelník
štábu USAF gen. R. Fogleman, neboť se mu zdálo, že se USAF více soustřeďuje na
problematiku letectví a oblast vojenského využívání kosmického prostoru není pro
něj tak prioritní. Je však zřejmé, že kosmický prostor hraje čím dále
důležitější roli při vedení vojenských kampaní. Teprve nedávno však
republikánský senátor R. Smith prosadil, aby se možností vzniku a náplně činnosti
takového sboru zabývala třináctičlenná komise amerického kongresu. Tento sbor by
měly tvořit strategické raketové síly umístěné ve Wyomingu, Montaně a Severní
Dakotě a dále osazenstvo Patrick AFB a Cape Canaveral Air Force Station, které
připravuje a vypouští většinu vojenských družic. Pro zajímavost poznamenejme, že
o existenci amerických mezihvězdných sil (US Interstellar Force) uvažoval i polský
spisovatel vědeckofantastických románů S. Lem ve svém románu ”K mrakům
Magellanovým” (MF 1956). V současné době ale není jasné, bude-li tato nová
složka vytvořena. Ostatně v návrhu rozpočtu pro rok 2001 s ní Ministerstvo
obrany zatím nepočítá. Pro zajímavost, návrh části rozpočtu pro kosmické
aplikace činí asi 15 mld USD. To je o něco více než je návrh rozpočtu organizace
NASA na tentýž rok ve výši 14,034 mld USD. Ovšem ve vojenském návrhu nefigurují
výdaje na nákup a provoz družic pro optický a radarový průzkum, které si financuje
Národní úřad pro průzkum NRO (National Reconnaisance Office), náklady na provoz
družic odposlechové sítě Echelon, které platí CIA a ani náklady na provoz
releových družic SDS (Satellite Data System). Tyto separátní výdaje odhaduje
týdenník Air et Cosmos (č. 1739 ze 3.3.2000, s. 37) na další miliardy USD.
Připomeňme, že optický průzkum je zajišťován družicemi typu Key Hole a radarový
průzkum družicemi typu Lacrosse. Jejich data jsou přenášena v reálném čase
systémem SDS. První informace o systému elektronického odposlechu Echeleon byly sice
zveřejněny již v roce 1998, ale v poslední době se o něm v denním
tisku opět mluví. Jde o systém využívající družic Advanced Jumpseat/Trumpet o
hmotnosti asi 6000 kg na protáhlých eliptických dráhách a družic Advanced
Vortex/Mercury či Advanced Orion/Mentor na geostacionární dráze. Tyto družice jsou
vybaveny anténami o průměru 100 m a sledují jak vojenské, vládní či diplomatické
komunikace stejně jako radarové signály či telemetrii vojenských a civilních raket.
Atlas 5 a Delta 4
Dne 3. 3. byla dokončena základní ocelová konstrukce budovy nového startovního
komplexu firmy Lockheed Martin určeného pro integraci budoucího nosiče Atlas 5. Nový
startovní komplex vzniká v místech bývalého startovního komplexu 41 na Cape
Canaveral Air Force Station, odkud od roku 1965 startovaly rakety Titan. Z tohoto
komplexu vzlétly obě sondy Viking k Marsu a obě sondy Voyager ke vzdáleným
planetám sluneční soustavy. V posledních letech byl komplex 41 používán
výlučně ke startům raket Titan 4 s tajnými vojenskými družicemi. Vznikající
nový startovní komplex pro rakety Atlas 5 by měl být dokončen již počátkem roku
2002, kdy se počítá se startem prvního exempláře Atlasu 5. Raketa Atlas 5 bude
existovat v pěti variantách s nosností mezi 4500 - 9000 kg. Firma Lockheed
Martin má s USAF kontrakt na 9 vojenských startů v hodnotě asi 649 mil. USD.
Ovšem ve stejnou dobu, kdy probíhala slavnostní ceremonie na Cape Canaveral, oznámilo
USAF, že si neobjedná těžkou variantu rakety Atlas 5 a není proto ani nutné pro
tento nosič stavět startovní komplex na základně Vandenberg. Důvodem je prý ta
skutečnost, že v budoucnosti se nebudou stavět velké vojenské družice třídy
Titan 4, ale menší a levnější družice, které budou moci vynášet nosiče střední
třídy, např. typu Atlas 2AS nebo Atlas 3. Toto rozhodnutí USAF je ranou pro firmu
Lockheed Martin, jejíž obrat v oblasti kosmonautiky klesá z hodnoty 8,3 mld
USD v roce 1997 přes 7 mld USD v roce 1998 na 5,8 mld USD v loňském
roce. Na druhé straně USAF si objednalo u firmy Boeing 19 raket nové verse Delta 4,
z toho 2 těžké varianty, které nahradí od roku 2003 rakety typu Titan 4. Firma
Boeing přestavuje pro rakety Delta 4 startovní komplex 37, původně používaný pro
rakety typu Saturn 1, který se též nachází na Cape Canaveral Air Force Station.
V průběhu března byla dokončena konstrukce 100 m vysoké pohyblivé servisní
věže. První start z tohoto startovního komplexu se plánuje na rok 2001. Celkem
vydá Boeing na úpravu tohoto startovního komplexu na 250 mil. USD.
Programy X
Trhliny v kompozitní nádrži demonstrátoru X-33, vzniklé při tlakových
zkouškách v loňském roce, jsou komplikací v časovém plánu programu.
Firma Lockheed Martin se na základě doporučení vyšetřovací komise rozhodla pro
zkušební exemplář X-33 vyrobit náhradní hliníkové nádrže. Dojde tak
k dalšímu, až rok a půl dlouhému skluzu tohoto programu. To ovšem neznamená,
že se od kompozitních nádrží na bázi uhlíkových vláken, spojených epoxidovou
pryskyřicí, v programu upustí. Určité informace naznačují, že se při návrhu
kompozitních nádrží na kapalný vodík podcenil korosivní účinek vodíku na lehký
kompozitní materiál.
Od počátku trpěl program X-33 hmotnostními problémy, zpožděním ve vývoji
motoru, překračováním rozpočtu a v důsledku toho i častými změnami
v řízení programu.
Ve Stennisově zkušebním středisku NASA zatím probíhají zkoušky raketového
motoru s lineárním centrálním tělesem (aerospike) určeného pro X-33, jak o tom
bylo informováno v L+K 76 (2000) č. 6, s. 349. Např. dne 9. 3. se
uskutečnila 10. zkouška s plánovanou dobou chodu motoru 220 s. Motor se ale
předčasně zastavil po 75 s práce, což prý bylo způsobeno změnou programu,
kontrolujícího chod motoru. Celkem se plánuje s jedním motorem sada 14 zkoušek.
BA-2
Vývoj rakety BA-2 soukromé společnosti Beal Aerospace opět pokročil. Dne 4. 3. se
uskutečnil 3. zkušební zážeh motoru BA-810, určeného pro 2. stupeň připravované
rakety BA-2, jejíž start se plánuje na rok 2002. Motor pracoval 21 s na
zkušebním stavu společnosti ve městě McGregor ve státě Texas a zážehu byla
přítomna řada pozvaných zástupců průmyslových podniků i vládních organizací.
Vteřinová spotřeba KPL - H2O2 a leteckého petroleje - je kolem
1500 kg/s a tah ve vakuu 3,669 MN (v anglosaských jednotkách tento tah odpovídá 810
000 silových liber, proto motor nese označení BA-810). Při předchozích dvou
zkouškách motor pracoval zatím asi 30 s. Motor BA-810 patří jak vteřinovou
spotřebou KPL tak rozměry mezi velké motory, které byly v USA vyvíjeny. Má
délku asi 7,8 m a výstupní průměr trysky je 6 m. Větším byl jen motor F-1 pro
první stupeň raket Saturn 5. Motor BA-810 je zajímavý i tím, že při výrobě jeho
spalovací komory bylo použito uhlíkových vláken.
H-2
Při neúspěšném startu rakety H-2 dne 15. 11. 1999, kdy selhal motor prvního
stupně, dopadly trosky rakety do Tichého oceánu. Protože nebylo organizaci NASDA
jasné, co způsobilo předčasné vypnutí motoru 1. stupně, byl učiněn pokus nalézt
zbytky rakety na dně oceánu. Nakonec se 23. 1. podařilo lokalizovat pomocí robotické
ponorky motor LE-7 prvního stupně asi 380 km severozápadně od ostrovů Ogasawara
v hloubce 3000 m. Po 16 hod. se podařilo motor vyzvednout na záchrannou loď.
M-V-4
Astronomická družice ASTRO-E byla určená ke studiu rentgenového záření z
vysokoenergetických kosmických zdrojů. Byla společným japonsko-americkým programem a
měla se stát doplňkem k pozorování rentgenové observatoře Chandra. Na
oběžnou dráhu ve výšce asi 500 km měla družici o hmotnosti kolem 1800kg vynést
raketa M-V-4 japonského Institutu pro kosmické a aeronautické vědy ISAS. Po několika
odkladech odstartovala raketa M-V-4 z kosmického střediska Kagošima dne 10.2. Asi
25 s po startu byly zaregistrovány anomální vibrace 1. stupně. V 45 s letu
odpadlo keramické hrdlo trysky motoru 1. stupně, což způsobilo jak pokles výkonu
motoru, tak vysazení systému řízení vektoru tahu rakety (při inspekci místa startu
bylo nalezeno na 70 úlomků keramického hrdla). Po skončení činnosti prvního stupně
v T+1 min. 65 s po startu tak raketa nedosáhla plánované rychlosti a výšky.
Druhý stupeň se oddělil v T+3 min. 38 s a třetí stupeň v T+5 min. 21
s. I když druhý a třetí stupeň pracovaly nominálně, rozdíl rychlosti již nemohly
nahradit. Družice se oddělila v T+23 min., ale nedostala na plánovanou dráhu.
Podle prohlášení ISAS patrně shořela v hustých vrstvách atmosféry. J.
McDowell se domnívá, že družice zanikla ještě před dokončením prvního obletu
Země někde mezi Východní Afrikou a západní Čínou. Neúspěch rakety M-V-4 přišel
jen tři měsíce po neúspěšném startu rakety H-2 organizace NASDA. Proto se japonská
vláda patrně rozhodne důkladně prověřit celý japonský kosmický program.
Sea Launch
Třetí start rakety Zenit 3SL ze startovní plošiny Odyssey, zakotvené na rovníku
na 154o z. d. se uskutečnil 12.3. Pro špatnou funkci 2. stupně rakety se však start
nezdařil a zbytek rakety i s družicí ICO F-1 se zřítil do Tichého oceánu asi
4200 km od místa startu. Družice ICO o hmotnosti asi 3000 kg byla vyrobena firmou Hughes
byla zkušební družicí navrženou pro testování celosvětového systému mobilních
telekomunikací společnosti ICO Global Communications. Podle závěrů vyšetřování
neúspěšného startu, který vedla komise výrobního závodu Južnoje na Ukrajině,
došlo k tomu, že asi 100 s před okamžikem startu automatický systém řízení
startu nevyslal příkaz k uzavření ventilu pneumatického systému 2. stupně rakety,
který ovládá jednak pohonnou jednotku orientačního motoru 2. stupně a dále i
ventily přívodu pohonných látek do orientačního motoru. Pracovní tlak
v pneumatickém systému, který měl být 150 bar, začal během letu klesat. V
T+150 s, kdy došlo k oddělení 1. stupně, tlak v pneumatickém systému klesl
na hodnotu 83 bar. Další pokles tlaku se projevil v anomální práci
orientačního motoru 2. stupně, který nemohl pracovat normálně, neboť pneumatický
systém neotvíral ventily přívodu pohonných látek. V T+461 s se
orientační motor vypnul a 2. stupeň rakety se stal neovladatelným. Pozemní řídící
středisko bylo tedy nuceno v T+467 s vyslat nouzový signál k vypnutí
hlavních motorů 2. stupně a tak ukončit let. Další vyšetřování ukázalo, že
příkaz k uzavření ventilu nebyl vyslán pro chybu v programu automatického
systému řízení startu. Tento program byl po lednovém úspěšném startu upravován
ruskými specialisty společnosti Energija, aby byl zjednodušen a patrně omylem byl
tento příkaz vynechán. Podle prohlášení představitelů závodu Južnoje
neúspěšný start neohrozí přípravy dalšího startu rakety Zenit v létě
tohoto roku. Závěry komise výrobního závodu však vyvolaly polemiku o jejich
věrohodnosti ze strany některých ruských raketových specialistů kolem společnosti
Energija, kterým se důvod chybějícího příkazu v programu zdá být pochybný,
neboť automatický systém řízení startu mívá vícenásobnou kontrolu. Automaticky
startovní přípravy přerušuje, vyskytne-li se nějaká anomálie, např. pokles
nominální hodnoty tlaku v nějakém systému.
Iridium
Jak již bylo zmíněno v L+K 75 (1999) č. 23, s. 1529, společnost
Iridium, která zahájila provoz prvního družicového systému pro spojení
s mobilními telefony, se od srpna 1999 nachází v tzv. soudní restrukturalizaci
v důsledku své platební neschopnosti. Síť zatím provozovala na své náklady
společnost Motorola, která vlastní 18% akcií společnosti Iridium. Motorola se však
rozhodla k 17. 3. ukončit provoz sítě, pokud se nenajde někdo, kdo by do tohoto
podniku investoval. Síť bude udržována v omezeném provozu nejméně dva týdny a
pak budou družice Iridium uvedeny na sestupnou dráhu a shoří v atmosféře. Síť
66 družic Iridium v hodnotě 5 mld. USD se tak stává dosti nákladným kosmickým
šrotem. Jelikož měla síť na 55 000 uživatelů, zůstal by jim po ukončení provozu
na památku mobilní telefon pro kosmické spojení, jehož první model stál 3000 USD a
pozdější modely už jen 1500 USD (firma Motorola nabízí možnost refundace mobilního
telefonu jen těm klientům, kteří si jej zakoupili v období od ledna 2000). Mezi
klienty systému Iridium byli zejména majetnější obyvatelé Baham a jiných ostrovů
v karibské oblasti, pro které je družicový telekomunikační systém jediným
spojením s pevninou v případě, kdy se přes tyto ostrovy přežene hurikán.
Dále to byli jachtaři, pro které je družicové spojení jedním
z bezpečnostních opatření pro plavbu na širém moři. Bývalé klienty systému
Iridium se snaží získat firma Globalstar, provozující stejnojmenný družicový
systém. Za poplatek 495 USD by mohli používat jejich komunikační síť. Jinak jejich
mobilní telefon je také asi za 1500 USD a 1 minuta hovoru stojí 1,5 USD (u systému
Iridium to bylo 2,35 USD/min). U systému Globalstar si však jednotlivé družice
systému nemohou předávat hovor komunikací mezi sebou, ale musí se spojit
s pozemní stanicí v oblasti. Pak pokračuje komunikace dále např. systémem
pozemních uzlových stanic. Proto v současné době nelze např. v oblasti
Baham využívat systému Globalstar, neboť pozemní stanice na Portoriku, která
zajistí služby Globalstaru v karibské oblasti, bude dokončená až v létě.
Ukazuje se také, že systém Iridium je též poněkud překonán rychlým rozvojem
pozemních sítí mobilních telefonů, jejichž uzlové stanice se dnes nachází ve
všech rozvinutých zemích. Iridium je nadto schopné přenášet pouze analogové
hlasové komunikace a vyhledávací službu (paging), zatímco současný trh dává
přednost digitálnímu přenosu telekomunikací všeho druhu.
Do konce března však osud systému Iridium nebyl jasný, patrně se o něm rozhodne
v průběhu dubna.
SOHO
Během čtyř let své operační činnosti sluneční observatoř SOHO (Solar and
Heliospheric Observatory) objevila 102 komet. Většina neznámých komet se objevila na
fotografiích koronografu LASCO (Large Angle and Spectrometric Coronograph). LASCO je
tvořen několika koronografy, sledujícími okolí Slunce do vzdálenosti asi 20 mil. km,
zatímco jasný sluneční disk je zastíněn maskami. Primárním úkolem koronografu
LASCO je sledování výtrysků nabitých částic slunečního větru, který by mohl
negativně ovlivňovat okolí Země. LASCO se však též ukázal ideálním pro
sledování těles, dopadajících na povrch Slunce. Z pozorovaných 102 komet jich 92
skončilo na povrchu Slunce. Některé komety však průlet v těsné blízkosti
Slunce přežijí, i když vlivem slapových sil může dojít k jejich fragmentaci.
Jednou takovou kometou je kometa 1997 K2 pozorovaná na snímcích přístroje pro
sledování anisotropie slunečního větru SWAN (Solar Wind ANisotropies) sondy SOHO
v období od května do června 1997. Přístroj SWAN sleduje atomární vodík ve
sluneční soustavě, který září v ultrafialovém spektru. Vlivem slunečního
větru je toto záření modifikováno. Přístroj však může pozorovat i velká oblaka
vodíku obklopujícího komety, a tak sledovat vliv Slunce na prolétávající kometu.
Např. při průletu komety Hale-Bopp docházelo z jádra komety k uvolňování
asi 20 mil. tun vody denně a vodíkový oblak, vzniklý ionizací vodní páry, se
rozprostíral do vzdáleností kolem 70 mil. km.
Sonda SOHO přispívá ke zdokonalování technik předpovídání sluneční
činnosti, zejména vlivu protuberancí, kdy na povrchu Slunce vznikají aktivní
oblasti se silnými magnetickými poli. Z těchto aktivních oblastí vyletují
protuberance a erupce plasmy, kdy se do okolního prostoru uvolňuje množství nabitých
částic. Když se tyto částice dostanou do okolí Země, působí na družice na
oběžné dráze či ovlivňují komunikace. Při vzniku takové aktivní zóny se do
okolí šíří seismické vlny, které prochází celým objemem Slunce. Když taková
aktivní zóna vznikne na té části povrchu Slunce, která je od Země odvrácená,
seismické vlny dorazí i na povrch Slunce bližší k Zemi, kde se odrazí. Přitom
se povrch Slunce rozkmitá a dojde k dopplerovskému posuvu spekter, které na sondě
SOHO registruje dopplerovské zobrazovací čidlo MDI (Michelson Doppler Imager). Tak se
získá informace, že na odvrácené straně Slunce dochází ke sluneční aktivitě.
Vzhledem k tomu, že se Slunce otáčí kolem své osy jednou za 27,3 dní (vzhledem
k Zemi), lze odhadnout, kdy bude sluneční aktivní zóna viditelná ze Země a
vyvržený proud částic bude mít vliv na okolí Země. Systematické sledování
seismické aktivity Slunce, například anizotropie šíření seismických vln,
samozřejmě přináší zejména cenné informace o vlastnostech slunečního nitra. O
předpovídání vzniku erupcí na přivrácené straně Slunce identifikací povrchových
struktur ve tvaru písmene S (tzv. sigmoidů) jsme již informovali v L+K 75
(1999) č. 9, s. 584.
Studium šíření seismických vln dovolilo též odlišit tzv. radiační zónu
Slunce od povrchové konvektivní turbulentní zóny, sahající do hloubky asi 220 000
km, neboť obě zóny mají různé rychlosti rotace. Obě zóny jsou napojeny ještě
přechodovou oblastí, tzv. tachoklinou, kde se rychlost ionizovaných plynů mění
téměř skokově. Právě o této přechodové oblasti se předpokládá, že v ní
vzniká magnetické pole Slunce (tzv. efekt ”dynamo” – proud ionizovaných plynů
generující magnetické pole). Sonda SOHO zjistila zajímavý vztah mezi rotacemi
radiační a konvektivní zóny: když se rotace radiační zóny zrychluje (v rovníkové
oblasti Slunce), rotace konvektivní zóny se zpožďuje a naopak. Tento cyklus se opakuje
s periodou 16 měsíců. Otevřenou otázkou zůstává, jak tento cyklus souvisí s
jedenáctiletou periodou sluneční aktivity, která je důsledkem magnetické aktivity
Slunce a souvisí tudíž s efektem ”dynamo”, který může být nějak
ovlivňován nalezeným cyklem s 16ti měsíční periodou. Měření čidla MDI na sondě
SOHO byla ještě doplněna pozorováními ze Země a výsledky publikoval tým vedený
Dr. Rachel Howeovou z National Solar Observatory v Tucsonu (AZ) ve vědeckém
týdeníku Science z 31. 3. 2000.
Stardust
Dne 22. 2. byl vyslán povel k otevření tepelného štítu na návratovém pouzdře
SRC (Sample returm Capsule) sondy Stardust. Z návratového pouzdra se vysunulo
rameno, nesoucí na svém konci sběrač kosmického a kometárního prachu. Správné
vysunutí ramene bylo potvrzeno sepnutím mikrospínačů v okamžiku, kdy se
rameno vysunulo na celou svoji délku. V současné době bude sběrač zachycovat
mezihvězdný kosmický prach podél dráhy letu sondy. Jde o oblak prachu z naší
galaxie, Mléčné dráhy, kterým v toto období naše Slunce s celou planetární
soustavou prolétá. Mezihvězdný kosmický prach byl zaregistrován již řadou kosmických
sond a zejména sondy Ulysses a Galileo ověřily směr pohybu oblaku vůči pohybu
Slunce a potvrdily, že hustota částic je malá. Jelikož plocha prachového sběrače
je 0,1 m2, očekává se, že kolektor zachytí asi 100 prachových částic
během plánovaného sběrného období. Jak se dráha sondy kolem Slunce zakřivuje,
bude rameno sondy natáčeno tak, aby plocha kolektoru byla stále orientována
kolmo na dopadající proud částic. Po přiblížení ke kometě Wild 2 bude prachový
kolektor otočen o 180° tak, aby se kometární prach zachycoval z jeho druhé
strany. Kolektor prachových částic je vyroben z tzv. křemenného aerogelu,
umístěného v modulární hliníkové konstrukci. V každém modulu či buňce
je vrstva o tloušťkách 1 – 3 cm aerogelu. Křemenný aerogel je látka s pórovitou
či houbovitou strukturou na bázi křemene, který tvoří asi 1% objemu struktury.
Jeho hustota se blíží hustotě vzduchu, udává se v rozmezí 0,003 – 0,35
g/cm3 (viz internetovou adresu: http://aerogel.msfc.nasa.gov/techspecs.htm).
I přes svou nízkou hustotu má aerogel relativně velkou pevnost v tahu 16
kPa. Tento exotický materiál se připravuje v Marshallově letovém středisku
NASA z křemíkového gelu odpařením rozpouštědla při vysoké teplotě a tlaku.
Když dopadne prachová částice do aerogelu vysokou rychlostí, vypálí v něm
kuželovitou stopu v jejímž vrcholu lze pak částečku vidět optickým mikroskopem
a různými mikroskopickými metodami vyjmout k další analýze. Tato vlastnost
dovoluje identifikovat, ze které strany kolektoru částice dopadla a tak odlišit
částice mezihvězdného prachu od kometárních částic, které budou, jak bylo popsáno,
dopadat na kolektor z opačných stran.
Mars
Dne 7.1. začala svou činnost nezávislá komise MPIAT (Mars Program Independent
Assessment Team) pro vyhodnocení robotických misí NASA k Marsu, které předsedá
A. T. Young, bývalý vicepresident společnosti Lockheed Martin, který byl v roce
1976 ředitelem úspěšného programu Viking organizace NASA. Současně se NASA
pokoušela lokalizovat místo pravděpodobného přistání sondy MPL. Zkoušel se
vyfotografovat padák sondy Pathfinder, jejíž místo přistání je známé, neboť s
využitím snímků padáku Pathfinderu by tak bylo možné začít hledat padák sondy
MPL. Sonda Mars Global Surveyor zatím žádné stopy po sondě MPL nenalezla.
Komise studovala řadu možných příčin, proč došlo k selhání sondy MPL.
Jednou ze studovaných příčin je možnost předčasného vypnutí 12 manévrovacích
motorků, zabezpečujících stabilitu přistání. Manévrovací motorky se měly vypnout
až při kontaktu tří přistávacích noh sondy s povrchem Marsu. Ukazuje se,
že k předčasnému vypnutí motorků mohlo dojít již ve výšce asi 50 m, kdy
při odhození krytu sondy a rozevření přistávacích nohou mohlo dojít k otřesu
sondy. Tento otřes mohl sepnout mikrospínače na přistávacích nohou, což mohl
počítač sondy interpretovat jako kontakt s povrchem a vypnout motory. Pak
by sonda dopadla na povrch nestabilizovaná rychlostí stále ještě kolem 80 km/hod,
což by vedlo k jejímu zničení. Testy před letem tuto závadu neobjevily,
neboť se nezávisle testovalo rozevření přistávacích nohou a funkce mikrospínačů.
Z finančních i časových důvodů se neprovedla zkouška obou systémů dohromady.
V Youngově zprávě, dokončené 15.3. a zveřejněné nakonec 28. 3. (viz: http://www.nasa.gov/newsinfo/mpiat_summary.pdf),
se jako nejpravděpodobnější příčina havárie uvádí právě možnost předčasného
vypnutí brzdících motorků.
Ještě před zveřejněním Youngovy zprávy však J. Oberg z UPI zpochybňoval
zkoušky manévrovacích a brzdících motorků sondy. Ty používají k pohonu
energie katalytického rozkladu hydrazinu. Na Zemi však jejich funkce byla prý zkoušena
při vyšší teplotě, než při které se pohonný systém nacházel u Marsu. Systém
nebyl během letu temperován a při nižších teplotách docházelo k nestabilitám
ve funkci motoru a tak mohl přistávací motor selhat. Podle informace UPI věděla
organizace NASA o těchto problémech již před přistáním 3. 12. 1999, ale veřejnost
o tom raději neinformovala. Zpráva NASA 00-43 z 22. 3. však informaci J. Oberga
z UPI dementuje. Otázka práce brzdícího motoru při nízkých teplotách byla
předmětem tzv. Stephensonovy zprávy z 10. 10. 1999, která byla předmětem tiskové
konference (ostatně o problému podchlazeného hydrazinu brzdících motorů sondy MPL
informovalo na základě informací NASA i L+K 76 (2000) č. 5, s. 309). Podle
informací zkušebních týmů však nějaké nestability ve funkci přistávacího motoru
při pozemních testech nebyly nezjištěny. Co se týče problému mikrospínačů na
přistávacích nohách sondy, byl to jeden ze scénářů možného selhání sondy,
které NASA studovala a o kterých byl tisk informován. Ve zprávě komise MIAP se dále
konstatuje, že programy MPL i MCO nebyly
adekvátně financovány, bylo by třeba alespoň o 30% prostředků více. Programy
byly vedeny sice kompetentními, ale nezkušenými manažery. Jednou ze základních chyb
byla skutečnost, že sonda MPL nebyla navržena tak, aby v kritických fázích
letu, jako vstup do atmosféry Marsu, sestup a přistání vysílala telemetrii (opět
z důvodů ušetření peněz). Obě mikrosondy, které měly dopadnout na povrch,
byly navrženy špatně, nedokonale testovány a tak neměly vůbec letět. Youngova
zpráva uzavírá svá doporučení celkem evidentním tvrzením: ”If not ready, do
not launch”, což by šlo přeložit jako ”Nejste-li připraveni, nestartujte.”
NASA si přirozeně vezme ze závěrů této zprávy ponaučení. V současné
době již byly pozastaveny práce na programu přistávací sondy k Marsu
v roce 2001 a vůbec celý program sond k Marsu bude přehodnocen. To
pochopitelně pozdrží další plánované mise, zejména návrat vzorků Marsových
hornin, o kterých se uvažovalo v roce 2008.
V souvislosti s nezdařeným přistávacím manévrem sondy MPL se dost
často klade otázka, proč se pro přistání nepoužilo stejného systému nafukovacích
amortizátorů (airbag) jako v případě úspěšné sondy Mars Pathfinder. I když
se tento systém airbagů osvědčil, jeho velkou nevýhodou byla značná hmotnost. Podle
původního projektu měl mít hmotnost kolem 15 kg. Během vývoje systému se ukázalo,
že je třeba pro výrobu amortizátorů více vrstev, aby se při dopadu zabránilo
jejich protržení. Nakonec dosáhla hmotnost amortizátorů 85 kg, což byla asi
čtvrtina celkové hmotnosti užitečného zatížení. Aby tudíž NASA na startovní
hmotnosti MPL ušetřila, bylo rozhodnuto použít složitější ale nikoliv tak hmotný
přistávací systém.
Nově získané snímky povrchu Marsu v oblastech severní a jižní polární
čepičky, které přinesla sonda MGS, ukázaly značné geologické rozdíly obou těchto
oblastí. Zatímco severní oblast je relativně plochá, má jižní oblast dosti
zvlněný terén, pokrytý řadou prohlubenin. Podle názoru Dr. P. Thomase a jeho týmu
z Cornellovy university, který byl publikován v Nature (9. 3. 2000)
naznačují tyto rozdíly, že severní a jižní polární oblasti mají již po tisíce
let rozdílné klimatické podmínky. Je však stále otevřenou otázkou, je-li ledové
pokrytí polárních čepiček spíše voda nebo tuhý CO2 (tzv. ”suchý
led”).
Ostatně poslední měření topografie Marsu, prováděná laserovým výškoměrem
sondy Mars Global Surveyor, kombinované s geologickými pozorováními naznačují,
že v minulosti byla severní hemisféra Marsu oblastí, kde docházelo ke značnému
úniku tepla z vnitřku planety na její povrch. Též se zdá, že v severní
oblasti se soustřeďovala voda jak z vnitřku planety, tak z jejího povrchu.
Díky vysokým teplotám docházelo k jejímu úniku do atmosféry. Jelikož asi
před 4 miliony let náhle zaniklo magnetické pole Marsu, přestala být atmosféra
planety chráněna před slunečním větrem, který ji částečně ”odvál” a povrch
planety se měnil na poušť. Podle zjednodušené představy je magnetické pole planet
vytvářeno prouděním vodivého roztaveného materiálu v jádře planety. Na
povrchu Marsu byly nalezeny pásy zmagnetovaného materiálu, svědčící o geologické
aktivitě v minulosti. Teprve budoucí výzkum prokáže, zda tyto zmagnetované
pásy nějak souvisí se zánikem globálního magnetického pole planety.
Další záhadou, kterou objevily kamery sondy MGS, byly tmavé pruhy nejrůznějšího
tvaru přecházející přes duny či jiné terénní vyvýšeniny. Vyskytují se ve
středních šířkách jak na severní, tak na jižní polokouli. Dlouho nebylo jasné,
čím jsou tyto pruhy způsobeny. Nakonec se sondě podařilo vznik takového pruhu
nafilmovat. Tmavý pruh vzniká přechodem prachového víru (dust devil). Vír smete z
povrchu světlejší prach a odkryje v místě přechodu tmavší povrch, schovaný
pod povrchovou vrstvičkou prachu. Jelikož vír je lokalizován, je i stopa za ním
relativně úzká.
Europa
Potvrzení existence rozsáhlého oceánu pod ledovým krunýřem Jupiterova měsíce
Europa vede k dalším úvahám o možnosti existence mimozemského života na tomto
měsíci. Podle zprávy, publikované v Nature z 27. 1. 2000, by díky neustálému
bombardování povrchu Europy nabitými částicemi mohlo dojít ke vzniku organických
molekul, které by mohly vytvářet biosféru Europy. Nabité částice, například
protony, urychlované silným Jupiterovým magnetickým polem, asi 10x silnějším, než
je zemské magnetické pole, mohou transformovat molekuly vody a CO2 na
formaldehyd. Formaldehyd by pak mohl být zdrojem uhlíku pro některé typy bakterií.
Např na Zemi existuje bakterie Hyphomicrobium, která využívá formaldehydu jako
jediného zdroje uhlíku. Radiace z Jupitera samozřejmě vytváří i O2 či H2O2
potřebné pro okysličování uhlíku. Problémem ovšem zůstává, jak se vzniklý
formaldehyd a oxidanty mohou dostat skrze ledový krunýř do oceánu pod ním. Krunýř
je asi 80 - 170 km tlustý. Poslední fotografie povrchu měsíce Europa naznačují, že
zde vznikají trhliny s tajícím materiálem, kudy může povrchový materiál vnikat pod
povrch ledu. Odhady naznačují, že se tak každých 10 mil. let dostane povrchový
materiál do oceánu pod krunýřem Europy a tak by mohly být zásobovány mikroorganismy
pod ledem. Další odhady naznačují, že koncentrace těchto organismů je asi jeden
v cm3 (na Zemi je jich na statisíce v cm3). Ovšem prokázat
tuto hypotézu může jen sonda, vyslaná na oběžnou dráhu kolem Europy. NASA plánuje
vypuštění takové sondy v roce 2003. Sonda dosáhne dráhy kolem Europy
v roce 2008 a pomocí radaru by mohla zjistit tloušťku ledového krunýře a
prokázat existenci oceánu, jehož přítomnost zatím naznačují pouze nepřímá
měření změn magnetických polí v okolí Europy.
Io
Dne 22. 2. prolétla sonda Galileo ve velmi těsné vzdálenosti 198 km od povrchu
vulkanického měsíce Io. Do konce března pak přehrávala záznam fotografií a dat,
získaných při průletu. Jak známo, hlavní anténa sondy se nerozevřela a tak se
přenos dat uskutečňuje prostřednictvím náhradní antény se 100 krát nižší
přenosovou kapacitou. Zajímavé jsou barevné snímky řetězce kráterů na severní
polokouli Io. Z jednoho kráteru jsou plyny s lávou vyvrhovány až do výšky 1,5 km.
Sonda Galileo skončila svou základní dvouletou misi v roce 1997. Tato mise pak
byla prodloužena o dva roky se zaměřením na průzkum měsíce Europa a tato mise
skončila 31. 1. 2000. Mise sondy Galileo byla ale ještě prodloužena do února 2001
s cílem studovat zejména měsíc Ganymed. Pak se zváží její zničení, např.
uvedením do atmosféry Jupitera, aby se sonda nezřítila na povrch Europy a
nekontaminovala tamní případné mikroorganismy bakteriemi ze Země. Na sondě postupně
dochází pohonné látky pro manévrovací motory, jsou potíže s navigačním
systémem a sonda dostala dvakrát větší dávku radiace, než se původně plánovalo.
Prodloužení mise sondy Galileo u Jupitera znamená, že v prosinci tr. budou okolí
této planety studovat jak sonda Galileo, tak sonda Cassini, která v tuto dobu tudy
prolétne na své cestě k Saturnu.
NEAR
První setkání sondy NEAR (Near Earth Asteroid Rendezvous) s asteroidem 433 Eros se
mělo uskutečnit 10. 1. 1999. Řídící počítač však tehdy korekční motor
předčasně vypnul a přepnul sondu do nouzového módu. Proto došlo 23. 12. 1998 jen
k průletu sondy kolem asteroidu (viz L+K 75 (1999) č. 7, s. 445). Avšak i
pouhý průlet sondy přinesl zajímavé informace o asteroidu, zejména upřesnění jeho
rozměrů. Sonda se dále pohybovala po dráze podobné jako asteroid, která jí
postupně k asteroidu přibližovala. Dne 3.2. se podařilo uskutečnit první
z brzdících manévrů, přibližujících sondu k asteroidu. Manévr se však
neobešel bez drobných problémů. Při zapnutí akcelerometrů pro měření zrychlení
sondy, získaného při manévru, patrně došlo k elektrickému pulsu a sonda se den
před uskutečněným manévrem přepnula do bezpečnostního módu. Další potíže
však nenastaly a druhý manévr z 8.2. byl též úspěšný. V průběhu
přibližování multispektrální čidlo sondy denně snímalo asteroid a jeho okolí
jednak pro potvrzení, že se sonda nachází na správné dráze a dále zda není kolem
asteroidu nějaké další těleso.
Mezi 13-14.2., těsně před uvedením na oběžnou dráhu kolem Erosu sonda
procházela spojnicí Slunce - Eros. Spektrometr sondy, pracující v blízkém
infračerveném spektru, provedl měření záření, odraženého od povrchu asteroidu.
Analýza výsledků přispěje k určení mineralogického složení asteroidu.
Konečná fáze navedení sondy na stejnou dráhu jako asteroid se podle plánu
uskutečnila dne 14.2. Zážehem manévrovacího motoru přešla sonda na dráhu o výšce
323 - 370 km (vůči středu Erosu) s periodou asi 27 dní. Sonda tak letí ve
formaci s asteroidem, což je pro řídící středisko náročné. Vzhledem k velmi
malé gravitační přitažlivosti asteroidu takový let vyžaduje opatrné manévrování
aby nedošlo ke kolizi sondy s asteroidem. Během dalšího asi ročního letu ve formaci
budou přístroje sondy studovat chemické složení asteroidu. Již první data ukázala,
že hustota asteroidu činí 2,4 g/cm3. Jde tedy o dost kompaktní těleso
např. na rozdíl od asteroidu Mathilde, který připomíná spíše jen shluk úlomků.
Dne 2. 3., když se sonda NEAR nacházela ve vzdálenosti asi 212 km nad asteroidem,
došlo na Slunci k erupci, doprovázené emisí rentgenového záření. Toto
rentgenové záření vyvolalo na povrchu Erosu fluorescenci rentgenového záření
v délce asi 10 min, která byla měřená spektrometrem sondy. Vyhodnocení
naměřeného spektra prokázalo v povrchové vrstvě asteroidu přítomnost železa,
hořčíku, křemíku, hliníku a vápníku. Sprška rentgenového záření ze Slunce
byla současně měřena družicí GOES na oběžné dráze kolem Země. Laserový
výškoměr sondy zase zjistil, že velký kráter na Erosu o průměru 6 km má
terasovitý výškový profil. Vrstevnatá struktura i hustota kráterů naznačují, že
jde o staré těleso, patrně odlomené od většího objektu.
Ředitel mise R. Farquhar z Laboratoře aplikované fyziky na Universitě J.
Hopkinse v Marylandu plánuje postupné přibližování sondy k povrchu
asteroidu tak, aby 14. 2. 2001 sonda prolétávala ve výšce dokonce asi jen 500 m nad
”jižním” pólem asteroidu (asteroid má protáhlý tvar o délce 33 km a šířkách
13 na 13 km a rotuje podél své kratší osy jednou za 5,27 hod). Dne 3.3. byla znovu
upravena dráha sondy tak, že se sonda pohybuje ve výšce asi 200 km nad asteroidem. Na
této dráze se bude sonda pohybovat do 1. 4., kdy bude její dráha opět snížena na
výšku 100 km od asteroidu.
Organizace NASA se rozhodla přejmenovat sondu NEAR na počest geologa Eugene M.
Schoemakera na NEAR-Schoemaker. Dr. Schoemaker, který zahynul při autonehodě v r. 1997,
byl známým specialistou na impaktní krátery. V 60tých letech studoval původ
arizonského kráteru a později se věnoval výzkumu kráterů ve sluneční soustavě.
Instruoval astronauty o měsíčních kráterech a lunární geologii. V roce 1985
byl Schoemaker klíčovým členem týmu, který definoval vědecké úkoly mise sondy
NEAR, která již v roce 1997 prolétla kolem asteroidu Mathilde. V loňském
roce dopravila sonda Lunar Prospector symbolicky část jeho zpopelněných ostatků na
měsíční povrch.
Pioneer 10
Sonda Pioneer 10, vypuštěná 2. 3. 1972, stále vysílá k Zemi naměřená
vědecká data o kosmickém prostředí v okolí sondy. Data se přijímají asi 15
hodin každý týden. Manévrování se sondou používají k cvičným účelům i
nově školené řídící týmy nových kosmických sond. Radioisotopové termální
generátory elektrického proudu dodávají příkon 65 W, což je 42% příkonu,
dodávaného při startu sondy. Dne 1.3. 2000 se sonda nacházela ve vzdálenosti 74,67
AU* od Slunce, tj. na samé hranici heliosféry, a pohybovala se vůči Slunci rychlostí
12,24 km/s.
HST
Dne 10. 1. obnovil Hubbleův kosmický teleskop HST, po opravě provedené koncem
loňského roku, svá pozorování. Zejména oprava stabilizačních gyroskopů byla velmi
nutná. I když každý z použitých gyroskopů pracoval minimálně po dobu
předpokládané životnosti 2,5 roku, nových šest gyroskopů, které budou na HST znovu
vyměněny v roce 2003, by měly pracovat až do roku 2010. Prodloužení jejich
životnosti bude dáno změnou výrobního postupu. Specialisté NASA totiž zjistili, že
při současném výrobním postupu dochází ke korozi vodičů, které přenáší
signály mezi gyroskopy a řídícím počítačem. Tato koroze je příčinou snížené
životnosti gyroskopového systému. Proto bude změněn výrobní postup a vodiče budou
ještě pokryty izolací, omezující korozní problémy.
Mezi prvními objekty, na které se HST po obnovení činnosti zaměřil, byly dva
objekty. Prvním je mlhovina NGC 2392 ve vzdálenosti asi 5000 světelných let**. Z
centrálního objektu vyletují na všechny strany paprskovité prachové proudy
(výtrysky), jako kdyby z centra vyletovaly komety. Všechny shluky,
připomínající hlavy ”komet” se zdají být ve stejné vzdálenosti od centra, což
může být důležité pro vysvětlení, proč se nejprve vytvořily tyto shluky.
Druhým objektem byl masivní shluk galaxií, nazývaný Abell 2218, který působí
jako gravitační čočka, dovolující pozorovat vzdálené galaxie, které se nachází
daleko za tímto shlukem. Poprvé se podařilo získat barevné snímky jader mladých
galaxií. Jelikož gravitační čočka světlo pouze koncentruje a nemění jeho barvu,
lze vybrat z celkového snímku objekty stejné barvy a tak identifikovat galaxie
v různých vzdálenostech. První snímky shluku z roku 1994 získané též
pomocí HST byly černobílé a tak nebylo možné identifikovat různě vzdálené
objekty.
Dále se pokračuje ve zveřejňování starších snímků, získaných HST. Jedním
z nich je fotografie komplexní struktury v mlhovině Carina (NGC 3372), tzv.
”mlhoviny klíčové dírky” (Keyhole Nebula), kterou tak pojmenoval v 19. století
Sir John Herschel. Tato struktura, nacházející se ve vzdálenosti asi 8000 světelných
let, je lokalizována nedaleko známé proměnné hvězdy Eta Carinae. Kruhová struktura
”mlhoviny klíčové dírky” (o průměru asi 7 světelných let) je tvořena oblastmi
horkého a chladného plynu. Jsou zde i malé tmavé sférické objekty, snad
kolabující, které mohou vyústit ve vznik nových hvězd. Dále se zde nachází
několik masivních hvězd, asi 10x teplejších a 100x hmotnějších než naše Slunce.
Jejich radiace a hvězdný vítr tvořený vyvrženým materiálem o vysoké rychlosti
jsou odpovědné za iluminaci zde existujících mračen prachu. Mlhovina Carina,
nacházející se v části Mléčné dráhy pozorovatelné z jižní polokoule,
má celkový průměr asi 200 světelných let.
Jako připomínku desátého výročí práce HST vydala poštovní služba Spojených
států počátkem dubna pět nových pamětních známek s reprodukcemi fotografií
mlhovin, které HST získal v průběhu své dosavadní činnosti.
Cesty ke hvězdám
Od 31. 1. do 4. 2. se v Albuquerque v Novém Mexiku uskutečnil mezinárodní
kongres o kosmické technologii a aplikacích. Jeho hlavním tématem byly otázky
spojené s kosmickou stanicí a programy, které by měly následovat po jejím
vybudování. Jedním z takových programů, nad kterým se NASA poprvé vážněji
zamýšlí, je i let sondy k nejbližším hvězdám. Je však třeba podotknout, že
návrhem sondy ke hvězdám se zabývala již v 50tých letech Britská meziplanetární
společnost BIS (British Interplanetary Society) a později se periodicky objevovaly
další návrhy. V roce 1997 D. Goldin však začal o projektu mezihvězdné mise IPM
(Interstellar Precursor Mission) vážněji hovořit. K tomu, aby vůbec bylo možné
něco takového realizovat, je třeba dalšího pokroku v nových materiálech a
technologiích pohonných systémů. Použití kosmické plachetnice pro let např. ke
hvězdě Proxima Centauri, vzdálené od Země ”pouhé” 4,22 světelné roky, se
zvažuje již dlouho. Pokud by se skutečně podařilo vyvinout film z uhlíkových
vláken o vysoké pevnosti a plošné hustotě 1 g/m2, bylo by možné navést
sluneční plachetnici o průměru 400 m do vzdálenosti 0,2 AU, aniž by se poškodila a
urychlit jí efektem gravitační trampolíny na rychlosti asi 4-5 krát větší než
sondy Voyager. Pak by k cíli dorazila sonda asi za 15 000 let. U sluneční
plachetnice jsou však problémy s jejím rozevřením a pak zpevněním pomocí
krycí vrstvy, která ztuhne vlivem slunečního záření. Nadějnější je koncepce
sondy s elektromagnetickou sluneční plachtou, kterou navrhl R. Winglee (viz L+K 75
(1999) č. 23, s. 1528). Koncepce sondy M2P2 (MiniMagnetospheric Plasma Propulsion) bude
letos ověřována v Marshallově kosmickém středisku NASA a Dr. Winglee navrhuje
použít této sondy k rychlým letům Země - Jupiter a zpět.
Jiné nové koncepce uvažují o realizaci mezihvězdné mise v období kolem 40
let. Jde o koncepce pohonů s řízenou fúzí nebo s použitím antihmoty. Tyto
”klasické” typy pohonů dávají specifické impulsy mezi 500 - 2000 kNs/kg
s hustotou energie 1014J/kg (asi 1010 krát více než u
klasických chemických pohonných látek), což jsou zajímavé hodnoty. Jedním
z problémů takového pohonu je ovšem metoda dlouhodobého skladování antihmoty.
Současné tzv. Penningovy pasti jsou schopné uchovávat menší množství nabitých
částic antihmoty v magnetickém poli jen asi několik týdnů (dochází ke
ztrátám díky srážkám mezi částicemi a se stěnami nádoby).
Se zájmem se setkala informace o programu NASA ”Průlom ve fyzice kosmických
pohonů” BPP (Breakthrough Propulsion Physics), který by případně měl vést k praktické
realizaci mezihvězdných letů. V srpnu 1999 vybrala NASA v rámci tohoto
programu 6 projektů z předložených asi 60 návrhů (viz http://www.grc.nasa.gov/WWW/PAO/pressrel/99_66a.htm),
zde zmíníme ty, které by mohly přispět k návrhům nových typů kosmických
pohonů:
- Pochopení vztahu setrvačnosti a hmotnosti. Existují teorie, že setrvačnost
je gravitačním efektem, plynoucím z obecné teorie relativity. Podle těchto
teorií má objekt, jehož energie se s časem (nelineárně) mění, i časově
proměnnou klidovou hmotnost. Je-li to pravda, bylo by možné objekt se snižující
se klidovou hmotností snáze urychlovat.
- Teoretické a experimentální studie kvantové energie fyzikálního vakua.
Předpokládá se, že fyzikální kvantové vakuum je rezervoárem energie. Tato
energie se projevuje vznikem fluktuací např. elektromagnetického pole, které
jsou nositelem energie. V současnosti se vede diskuse, zda je či není
vůbec možné energii vakua čerpat (viz např. Scientific American (1997), č.
12, s. 54 nebo New Scientist (22. 1. 2000) s. 32).
- Studium vztahu mezi elektromagnetickým polem a teorií gravitace.
Jde vlastně o výzkum v oblasti tzv. ”velkého sjednocení” mezi interakčními
silami elementárních částic a gravitační silou. Tato fyzikální problematika
je v současné době velmi aktuální, jak o tom svědčí přehledný článek
S. Weinberga v Scientific American (1999, č. 12, s.68 – 75).
- Studium možnosti modifikace gravitace v okolí rotujícího vysokoteplotního
supravodiče II. druhu. Na této problematice se v Marshallově výzkumném
středisku NASA pracuje již delší dobu, ale bližší informace či přesvědčivé
výsledky zatím nejsou k dispozici. Tato problematika již byla zmíněna
v L+K 74 (1998) č. 14, s. 1018.
- Možnost cestování časoprostorem pomocí změny jeho metriky, tzv. ”warp
drive”. Ve zdeformovaném časoprostoru by pak bylo třeba nějak vytvořit
tzv. ”červí díru”, fungující jako zkratka mezi dvěma oblastmi vesmíru, které
jsou v normálním prostoru od sebe třeba i značně vzdáleny. Zatím jde
ale jen o velice teoretické úvahy se kterými se zájemce může více seznámit
např. v článku ”Negative Energy, Wormholes and Warp Drive” od L. H. Forda
a T.A. Romana, publikovaném v Scientific American (2000) č. 1, s. 46-53.
I kdyby tyto experimenty ukázaly, že se očekávaných výsledků nedosáhne,
v každém případě budou zajímavé. Mohou totiž přinést výsledky zcela nové
a neočekávané.
(ek)
*1 AU = 1 astronomická jednotka = 149,5 mil. km.
**1 světelný rok = 9,5x1012 km
Zpracováno podle Space News 11, (2000), č. 1 - 12,
Air et Cosmos (2000), č. 1730 - 1742.
NASA News 00-28, 00-33, 00-35, 00-36, 00-35, 00-36, 00-38, 00-43, 00-46, 00-50.
Dále byly použity internetové informační bulletiny:
- FLORIDA Today Space Online: 010800, 011400, 021400, 021500, 021600, 021800, 022100,
022400, 022900, 030300, 030400, 030600, 030900, 031000, 031200, 031300, 031400, 031600,
032800, 032900,
- Jonathan´s Space Reports č.: 418 - 422.
Vyšlo v časopise Letectví a kosmonautika 76
(2000) č. 9, s. 582; č. 10, s. 648; č. 11, s. 716.
Na MEK byl tento článek publikován se svolením autora.
Aktualizováno: 26.10.2002
[ 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/200001.htm)
