Je pro nás velké štěstí moci prožívat tyto události zrovna teď, neboť v případě mise Rosetta jde o projekt táhnoucí se ke svým počátkům skoro pětadvacet let. Tisíce lidí za tu dobu vložily svůj um a čas do projektu, který bude (doufejme) korunován úspěchem v rozmezí několika sekund v době, kdy mnozí z nás budou čekat v dopravní zácpě cestou ze zaměstnání či školy nebo řešit rovnou pracovní problémy na poradě – zkrátka budeme čelit těm nespočetným denním radostem a strastem.
Ve středeční ráno – někdy kolem půl deváté našeho času – se oddělí přibližně stokilový modul Philae od mateřské sondy Rosetta a zamíří na první setkání s povrchem jádra krátkoperiodické komety, obíhající Slunce jednou za 6,6 let. Přistání můžeme očekávat po dalších sedmi hodinách. Krátce po sedmnácté hodině bychom se měli dozvědět, jak přistání dopadlo.
Ale i kdyby se nezdařilo, pořád bude tato mise jedna z nejúspěšnějších nejen díky tomu, že už jsme shromáždili tisíce informací a další budou následovat. Jde především o historickou váhu celého programu, který je – i po srovnání možností techniky v šedesátých a devadesátých letech – náročnější než program Apollo, při kterém lidstvo poprvé kráčelo po povrchu Měsíce.
Celkové náklady
Je pochopitelné, že ve světle ekonomické krize a všemožných škrtů se lidé zajímají o celkové náklady mise. A ty můžou působit doslova astronomicky, pokud jde o naše měřítka. V letošním roce byly vyčísleny na 1,4 miliard euro, z čehož náklady na modul Philae dělají 220 milionů euro.
Roční odklad startu se samozřejmě nepříznivě projevil na celkové finanční bilanci.
Ale když to srovnáme s výdaji, které už ani neregistrujeme (bingo – armáda, kdo by to čekal, že?), stěží se dostaneme na cenu, kterou vydají světové mocnosti na (ehm) polovinu moderní strategické ponorky. Dobře, nenavážejme se do armády. Pak nám vyjdou náklady programu v ceně tří dopravních Airbusů A380. A kolik jich v současnosti létá? A náklady mise Rosetta přitom vyčíslujeme v rozmezí necelých 20 let, které dělí začátek projektu a konec mise naplánovaný na příští rok. V tomto světle člověka překvapí, jak se tak náročný projekt vůbec mohl dočkat realizace, když se od počátku potýkal s problémy, které vlastně nezapříčinila ani jeho existence.
Problémy, kam se podíváš, aneb krátká historie Rosetty
Už samotný výzkum krátkoperiodických komet není pro letové inženýry moc příjemný. Komety z takzvané joviánské rodiny se pohybují na svých drahách poměrně rychle, takže k tomu, aby je byla schopna sonda dohonit, nestačí jen palivo. Je potřeba gravitační asistence některé z planet vnitřní sluneční soustavy.
Po průletu sondy kolem planety po pečlivě zvolené dráze předá planeta robotickému modulu část své kinetické energie a tím mu udělí rychlost a pozmění dráhu. Rosetta absolvovala hned čtyři takové manévry – tři u naší domovské planety a jeden u Marsu.
Alespoň jednu výhodu krátkoperiodických komet je třeba zmínit. Na rozdíl od svých „kolegyň“ z dálav Oortova oblaku víceméně kopírují rovinu ekliptiky, takže se můžeme na tyto kometární dostihy připravit a předem vypočíst dráhy nutné pro vzájemná setkání.
Jako kdyby už to samo o sobě nestačilo, první velké problémy nastaly už při samotném plánování programu. Rosetta měla být vynesena na oběžnou dráhu 12. ledna 2003 a jejím původním cílem byla kometa 46P/Wirtanen. Jenže z důvodů havárie nosné rakety Ariane 5 při vynášení komunikačního satelitu na oběžnou dráhu 11. prosince 2012 došlo k pozastavení dalších startů a tím i uzavření startovacího okna nutného pro načasování setkání s kometou.
Bylo potřeba najít nový cíl a modifikovat většinu parametrů mise, neboť seznam dalších vhodných komet na podobných drahách byl velmi krátký… Nakonec byl vybrán po dvou neúspěšných pokusech náhradní cíl, kometa 67P Čurjumov-Gerasimenko, a datum startu bylo určeno na 2. března 2004.
Ačkoli byly parametry dráhy v podstatě podobné, byl tu další problém. ESA v minulosti nepreferovala napájení palubní elektroniky radioizotopovými články, takže sonda měla být už podle prvních návrhů napájena solárními panely. Jenže jak chcete takto napájet těleso osm set milionů kilometrů od Slunce, které navíc bude v dálavách sluneční soustavy po mnoho let? Tak dlouho totiž trvalo sondě, než se dostala na dráhu komety 67P.
Proto se operační tým rozhodl poprvé v případě takovéto mise pro strategii dlouhodobé hibernace. Sonda se zkrátka na nějakou dobu uspí, aby její spotřeba energie poklesla na minimum, což nastalo 8. června 2011. Jenže tento počin znamenal další problémy. Jak zajistit v průběhu hibernace, ale i po následném probuzení správnou orientaci solárních panelů směrem ke Slunci?
VIDEO: dráha sondy Rosetta na cestě za kometou 67P
A to mluvíme o ploše slunečních panelů, která o dva metry čtvereční překoná i plochu panelů právě probíhající (a daleko modernější) mise JUNO na cestě do vnějších částí sluneční soustavy k našemu gravitačnímu ochránci Jupiterovi. Sluneční panely Rosetty jsou 14 metrů široké na obou stranách sondy a zvyšují její velikost na 32 metrů (rozměry sondy jsou v porovnání s tím titěrné – pouhých 2,8 x 2,1 x 2 metrů).
V průběhu hibernace byla sonda uvedena do rotace. Kromě orientace solárních panelů bylo rovněž nutno zajistit správné nasměrování komunikačních antén vůči Zemi v době po probuzení. O to se postarala dvojice palubních kamer Startrackers, které průběžně snímkovaly hvězdnou oblohu a výsledky porovnávaly s daty uloženými v počítači sondy.
Hibernace sondy byla ukončena 20. ledna 2014 po jednatřiceti měsících, kdy se stále Rosetta nacházela ve vzdálenosti 9 milionů kilometrů od svého cíle. A s probuzením sondy přišly další problémy, které bylo nutno řešit…
Přiblížení ke kometě
O událostech kolem příprav sondy na historické setkání s kometou už jsme vás informovali v článcích zde a zde, takže si spíše jen shrňme některé předtím nezmiňované zajímavosti.
Naše původní představy o tvaru jádra byly v mnohém značně naivní. Předpokládali jsme víceméně sférický povrch, a to i v době po prvním snímkování Hubbleovým teleskopem, kdy většina odborníků považovala tvarové anomálie za chyby zapříčiněné velkou vzdáleností, malým rozlišením a chybami optických a elektronických zařízení.
Jakým překvapením byly první snímky, na kterých jsme mohli pozorovat dva velké objekty spojené úzkou prohlubní, jež odporovaly všemu, co jsme od objektu očekávali. Jak to trefně okomentoval jeden z členů letového týmu: „Tohle je zřejmě fantastická podívaná pro všechny fanoušky, ale kde probůh na tomhle máme přistát?“
I další ironický komentář stojí za zmínku (s vynecháním autora, i když už to dnes také není tajemstvím): „Který z těch dvou je teda Čurjumov a který Gerasimenko?“
Je zajímavé, že skutečnou podstatu 67P pořád neznáme. A věříme, že odpověď dostaneme právě díky dalšímu výzkumu modulu i mateřské sondy.
Jde skutečně o tzv. binární kontaktní těleso, tedy jakýsi slepenec dvou objektů, které se k sobě musely přibližovat nízkými relativními rychlostmi pouhých pár metrů za sekundu? Nevznikla úžina mezi dvěma vystouplými konci v důsledku nám zatím neznámého procesu eroze? Není jen důsledkem nějaké obří srážky v minulosti? Rozlomí se v průběhu příštího roku díky intenzivnímu působení Slunce?
Opět můžeme vidět, jak málo toho o víme o meziplanetární hmotě, která zároveň tvoří naše základy. A tím, že je nepřetvořená, může nám o počátcích vzniku slunečního systému napovědět víc než všechna tělesa významně přetvářená slunečním teplem, intenzivní radiací či divokými interními procesy jako v případě naší mateřské planety.
Hádky ohledně výběru místa přistání byly dlouhé a úporné, neboť žádná z původně deseti oblastí nebyla ideální. A neutichly ani při další segregaci potenciálních míst přistání na polovinu. Nakonec byla zvolena jako primární oblast pro přistání ta s názvem „J“, která byla před nedávnem z historických důvodů přejmenována na „Agilkia“ (je daleko sympatičtější mučit budoucí studenty astronomie či kosmonautiky poetickým názvem).
To, jak dopadne samotné přistání, se dozvíme až ve středu v podvečer. Ale už zítra vás budeme informovat o samotném oddělení modulu a následném sestupu, jakož i o technických nástrahách, které čekají operační tým v průběhu přiblížení.
Neboť čas se krátí a do separace modulu Philae a jeho dosednutí už nás dělí necelé tři dny.
VIDEO: Rosetta může navždy změnit vědu
Zdroje: http://blogs.esa.int/rosetta/2014/10/31/rosetta-lined-up-for-lander-delivery/
http://www.nasa.gov/jpl/rosetta-races-toward-comet-touchdown/index.html#.VF-hPiLF-YB
http://blogs.esa.int/rosetta/2014/11/05/cometwatch-2-november/
http://www.esa.int/Our_Activities/Space_Science/Rosetta/Rosetta_to_deploy_lander_on_12_November
http://www.esa.int/spaceinimages/Images/2014/09/Philae_s_primary_landing_site_in_context
Ken a Julča promluvily
Autor: Josef Pazdera (14.09.2016)
Rosetta zkoumá kometární koma
Autor: Dušan Majer (05.06.2015)
Mapa komety a věda z Rosetty
Autor: Dušan Majer (28.01.2015)
Divoké dosednutí modulu Philae
Autor: Vladimír Pecha (29.11.2014)
Hledání modulu Philae
Autor: Vladimír Pecha (22.11.2014)
Diskuze:
pozdní odpověď
Vladimir Pecha,2014-11-12 00:34:23
Jinak tedy ještě jednou omluva za pozdní odpověď - situace kolem přistání Philae je teď hektická, že jsem bohužel nestačil odpovědět dřív.
A nejvíc se omlouvám panu adminovi J., že jsem ho přinutil preventivně daná slova smazat. Nemusel jsem ho okrádat o čas.
Laterální rotace
Vladimir Pecha,2014-11-12 00:18:03
Pane Kowalski,
sonda byla skutečně uvedena do laterální rotace. Jde o typ rotace, která zabezpečí neustálou orientaci solárních panelů sondy směrem ke Slunci.
Pecha
V tom případě by mě opravdu zajímalo
Jenda Krynický,2014-11-13 14:45:36
co v případě té sondy ona laterální rotace znamená. Nejde o to, že by ten termín neexistoval. On samozřejmě existuje, ovšem v anatomii a týká se končetin. Tam je totiž podstatné, jestli jde o rotaci "směrem ven" nebo "směrem dovnitř", nikoli po a proti směru hodinových ručiček nebo vpravo vs.vlevo. Viz https://anatomystudybuddy.wordpress.com/2012/09/19/medial-and-lateral-rotation/
Pokud se točila nějaká ČÁST sondy, pak se, pokud byla umístěna mimo osu, mohla otáčet laterálně nebo mediálně, ovšem není mi jasné jak byste definoval laterální a mediální pokud se otáčela celá sonda.
Kolektory jsou podle mě v pořádku.
Velice pěkný článek, ale to poslední video ...
Pavel Brož,2014-11-10 19:30:39
Ten článek je opravdu velice pěkný, pouze to poslední video na něm působí trochu jako pěst na oko. Abych to vysvětlil – propaguje se na něm model plazmové kosmologie (pod názvem elektrický vesmír), který už je desítky let mrtvý, a který se zoufale snaží křísit několik jeho posledních vyznavačů. Souvislost mezi ve videu zmiňovaným elektrickým vesmírem a modelem plazmové kosmologie je uvedena na stránkách www.holoscience.com, které jsou ve videu avizované. Ve videu samotném je pak propagována celá řada obskurních tvrzení přejatých z tohoto kosmologického modelu.
Model plazmové kosmologie (ve své době známý také jako model šachovnicového vesmíru, oficiálněji pak jako Alfvén-Kleinův kosmologický model) byl vytvořen vynikajícím plazmovým fyzikem Hannesem Alfvénem, pozdějším nositelem Nobelovy ceny, kterou ovšem obdržel za jiná svá bádání, a to v oblasti magnetohydrodynamiky. Magnetohydrodynamika se uplatňuje především v plazmové fyzice, Alfvén zde učinil řadu zásadních objevů, jsou po něm pojmenovány např. Alfvénovy vlny, které popisují šíření nízkofrekvenčních oscilací plazmatu a magnetického pole.
Počátky Alfvén-Kleinova kosmologického modelu leží už v roce 1963, jednou z jeho hlavních ambicí bylo vysvětlit, proč kolem sebe vidíme pouze hmotu a nikoliv také antihmotu. To ale nebyla jediná ambice tohoto modelu, aspiroval také na to, aby odstranil model Velkého třesku a nahradil ho modelem věčného vesmíru, dále se snažil vysvětlovat (dnes už víme, že špatně) původ gama záblesků, pokoušel se popisovat dynamiku kvazarů a aktivních galaktických jader s vyloučením existence supermasivních černých děr v jejich jádrech, snažil se vysvětlit galaktické rotační křivky s vyloučením temné hmoty, a mnoho dalších věcí. Podle Alfvén-Kleinovy kosmologie existuje ve vesmíru stejné množství hmoty i antihmoty, které jsou akorát shromážděny do obrovských bublin, kdy my zrovna žijeme v bublině hmoty, zatímco miliardy, spíše ale desítky miliard světelných let daleko mohou zase existovat bubliny antihmoty. V tomto modelu se některé bubliny rozpínají, zatímco jiné smršťují, takže vesmír jako celek se nerozpíná, čímž pádem zaniká potřeba Velkého třesku. Název šachovnicový vesmír vznikl podle analogie se šachovnicí, kdy vesmír se měl skládat z oblastí hmoty a antihmoty podobně, jako šachovnice z bílých a černých polí.
Alfvénův-Kleinův model vznikal v době, kdy mnohé z otázek astrofyziky a kosmologie neuměla tehdejší pozorovací technika ještě zodpovědět. Během následujících desetiletí ale došlo k postupnému rozvoji observační techniky, a vzápětí i odpovědí na mnohé z těchto problémů. Byl odhalen původ energetických gama záblesků, které byly definitivně spojeny s posledními fázemi existence hmotných hvězd – explozemi supernov. Byla odhalena podstata aktivních galaktických jader a kvazarů, kdy se ukázalo, že energetickým srdcem těchto objektů jsou supermasivní černé díry v jejich středu. Na základě přesnějšího měření vzdáleného vesmíru a také na základě analýz srážek kup galaxií byly získány nezvratné důkazy pro existenci temné hmoty i energie. Přesná měření anizotropie mikrovlnného pozadí díky sondám WMAP a Planck s vysokou přesností potvrdila predikce Velkého třesku, atd. atd.. Alfvénův-Kleinův model naopak nikdy neuměl vysvětlit např. spektrum lehkých prvků ve vesmíru, které naopak velice dobře vysvětluje model nukleosyntézy v počátečních horkých fázích po Velkém třesku. Také neumí řešit spektrum otázek, které se pokouší řešit inflační kosmologie, a už vůbec nemá žádnou návaznost na fyziku elementárních částic, která je s dnešními kosmologickými modely těsně spjata, protože hrála velkou roli v počátečních fázích Velkého třesku, který podle Alfvénova-Kleinova modelu nikdy nenastal. Extrémně exotický pohled pak tento model má na vznik hvězd, planet, asteroidů a komet (některé z těchto myšlenek jsou znázorněny i v tom videu), ale také na mechanismus oběhu komet, který má být podle tohoto modelu řízen více elektrickými než gravitačními silami, jak je také zmíněno v tom videu.
Vzrůstající nesoulad s pozorováním, které postupně přinášelo důkazy o zcela jiných mechanismech celé řady fenoménů, než jaké nabízel Alfvénův-Kleinův model, vedly postupně k odumírání tohoto kosmologického modelu, který byl ostatně velice kontroverzní už v době svého vzniku. V dnešní době je proto Alfvénův-Kleinův model již dávno považován za definitivně mrtvou vědeckou teorii, i když se ji ještě pár jejích posledních vyznavačů snaží resuscitovat.
Jinak ale článek samotný je velice hezký, tento příspěvek jsem napsal jenom proto, že jsem nechtěl ponechat čtenáře mystifikované tím posledním videem v jinak velice pěkném článku
péče o jazyk
Pavel Foltán,2014-11-10 19:00:24
Pane Kowalski,
než něco někam napíšete, podívejte se prosím na webu, co který výraz znamená.
Slovo "kolektor" vůbec není v článku použito, ač by mělo své opodstatnění.
Sousloví "Laterální rotace" se rovněž v článku nevyskytuje a má své významy které též najdete na webu.
Nepatřil váš příspěvek k jinému článku?
Bylo to tam
Vojtěch Kocián,2014-11-10 19:59:01
Nejspíš to někdo upravil. Jinak bych souhlasil s Jendou Krynickým.
"Bylo to tam"
Pavel Foltán,2014-11-11 03:44:06
Pane Kociáne,
pokud někdo upraví již zveřejněný text, tak bych očekával, že na to bude v textu upozornění buď formou "škrtnutého fontu" pro text původní a vedle nové znění, nebo na konci článku slovíčko EDIT: s vypsáním co a proč bylo změněno. Pokoutní úprava "za chodu" mi připadá jako podraz na čtenáře a projev neúcty k němu. (čtenáři ty jsi pitomec, ty to stejně nepoznáš)
S panem Krynickým také souhlasím co se týká kolektorů, věta "Laterální je myslím nesmysl." mi ale připadá podivná, protože nemůže vědět co tím původní autor myslel. "Laterální rotace" jako taková existuje, viz web.
Panu Kowalskimu mám "za zlé", že sice sedí u počítače evidentně připojeného k webu (bezedné studnici vědomostí), a přitom je schopen napsat "Laterální rotace? Co to je?" Pokud o nějakém termínu nevím co znamená, tak se v první řadě pokusím zjistit na webu dostupné informace a až poté co se tam nic nedovím vznesu dotaz.
oprava ve spěchu
Vladimir Pecha,2014-11-12 00:24:23
Omlouvám se pane Foltáne, slova v textu skutečně byla. Já je PREVENTIVNĚ smazal, než budu mít čas si to zpětně ověřit. Teď jsem si vše ověřil a odpověděl daným lidem.
Laterální rotace - viz odpověď p. Kowalskému
"Kolektory" - tento termín používal pan Vitek, a já jej použil, abych 2x neměl stejné slovo v jedné větě. Ale tohle mi vrásky nedělá. Jde o detail.
Kolektory?
Jenda Krynický,2014-11-10 15:32:22
Opravdu ne? Tedy teplou vodu té sondě asi skutečně nevyrábějí, ovšem podle definice na wiki se solární kolektory dělí na fototermické a fotovoltaické. Eslivá von to nebude ten druhý případ. V případě sond se termín kolektor používá běžně.
Podle slovníku cizích slov na abc.cz, slovnik-cizich-slov.cz i online-slovnik.cz kolektor = výběrčí; sběrací zařízení, sběrač, lapač; zařízení k zachycení a přeměně jedné formy energie na jiné formy energie; podzemní stavba tunelového charakteru; přísada zvyšující vytavitelnost rmutu
Laterální je myslím nesmysl. Leda by se ta sonda netočila celá ale jen nějaká její část. Ta by se pak mohla otáčet laterálně. Pravděpodobně bylo myšlené otáčení podle osy rovnoběžné se směrem letu.
Diskuze je otevřená pouze 7dní od zvěřejnění příspěvku nebo na povolení redakce
