Když v září 2013 NASA potvrdila, že sonda Voyager 1 jako první lidmi vyrobený objekt vstoupila do mezihvězdného prostoru, šlo o velkou událost, protože ještě žádná sonda v historii neměla možnost tuto oblast zkoumat. Všichni ale věděli, že pokud se nestane nic nečekaného, za pár let se do potřebné vzdálenosti od Slunce dostane i druhá aktivní sonda – Voyager 2, která letí o „kousek“ za ní. Aktuální měření ukazují, že tato chvíle je již prakticky za dveřmi. Sonda se již pohybuje v oblasti, kterou můžeme považovat za hraniční.
V nasbíraných údajích se totiž podařilo odhalit zvýšené množství kosmického záření, které má svůj původ v oblastech mimo Sluneční soustavu. Sonda vypuštěná v roce 1977 je momentálně zhruba 17,7 miliardy kilometrů od Země – pro lepší představu je to více než 118 násobek vzdálenosti od Země ke Slunci.
Už od roku 2007 sonda prolétává nejvzdálenější vrstvou heliosféry – jakési bubliny kolem Slunce a planet, kde je dominantní sluneční materiál a magnetické pole. Vědci proto bedlivě sledovali sondu i její měření, protože se blížil okamžik vstupu na vnější hranici heliosféry – do oblasti, která se označuje jako heliopauza. Jakmile Voyager 2 opustí heliosféru, stane se teprve druhým umělým tělesem, které se dostane do mezihvězdného prostoru.
Od konce letošního srpna vědce zaujalo, že přístroj Cosmic Ray Subsystem na palubě sondy hlásí o zhruba 5 % vyšší množství kosmického záření ve srovnání se začátkem srpna. Tato měření potvrdil i další palubní přístroj – Low-Energy Charged Particle. Ten detekoval podobné navýšení – tentokrát šlo o vysokoenergetické kosmické záření.
Pojmem kosmické záření myslíme velmi rychle se pohybující částice, které mají původ mimo Sluneční soustavu. Některé z těchto částic heliosféra zastaví – vědci proto očekávali, že Voyager 2 změří navýšení četnosti kosmického záření ve chvíli, kdy se přiblíží k hranici heliosféry a překročí ji. V květnu 2012 zažil sesterský Voyager 1 navýšení četnosti kosmického záření, které bylo srovnatelné s aktuálními výsledky z Voyageru 2. Voyageru 1 pak zbývaly zhruba tři měsíce do překročení heliopauzy a vstupu do mezihvězdného prostoru. Zhruba rok pak NASA vyčkávala s definitivním potvrzením, aby měla naprostou jistotu, že se Voyager 1 stal prvním lidským výtvorem v mezihvězdném prostoru.
Vědci jsou opatrní i v případě Voyageru 2 a upozorňují, že sledované navýšení množství kosmického záření není jasným důkazem, že je sonda velmi blízko k heliopauze. Voyager 2 se nachází v jiné části tzv. heliosférické obálky (heliosheath), což je vnější oblast heliosféry, než kde byl Voyager 1. Je možné, že podmínky se na různých místech liší a Voyager 2 tak může zažít jiný průběh a harmonogram přechodu do mezihvězdného prostoru, než jaký známe od jeho rychlejšího sourozence.
Skutečnost, že se Voyager 2 může blížit k heliopauze šest let po Voyageru 1 může být také důležitá. Heliosféra se smrskává dovnitř a pak zase expanduje ven v pravidelných jedenáctiletých cyklech, které jsou ovlivněny cykly sluneční aktivity. Naše životodárná hvězda má svou aktivitu založenou na emisích včetně záblesků a erupcí, kterým se říká výrony koronální hmoty (CME – coronal mass ejections). Během jedenáctiletého cyklu projde Slunce vrcholem i minimem své aktivity.
„Vidíme určitou změnu prostředí kolem Voyageru 2, to je bez diskuse,“ prohlásil Edward Stone z Kalifornského technologického institutu v Pasadeně, který je členem vědeckého týmu kolem Voyageru 2 a dodává: „V dalších měsících zjistíme mnoho nového, ale pořád nevíme, kdy dosáhneme heliopauzy. Zatím tam ale ještě nejsme, to je něco, co mohu říct s naprostou jistotou.“
Stejně jako v případě Voyageru 1 je i u Voyageru 2 vhodné připomenout určitý paradox, který se vstupem do mezihvězdného prostoru souvisí. Vstup do mezihvězdného prostoru je po vědecké stránce ohromně zajímavý a nabízí možnost prozkoumat neznámou oblast. Jak již bylo v článku uvedeno, po překonání heliopauzy sonda opustí oblast, kde je dominantní záření ze Slunce a jeho magnetické pole. Ale sonda vlastně neopouští Sluneční soustavu! V mnohonásobně větší vzdálenosti, než kde se nyní Voyagery nachází, obíhají kolem Slunce mnohá tělesa – transneptunické objekty a hypotetický Oortův oblak. Sonda tedy vstoupí do mezihvězdného prostoru, ale ještě mnoho tisíc let bude součástí Sluneční soustavy.
Zdroje informací:
https://www.nasa.gov/
Zdroje obrázků:
https://upload.wikimedia.org/…/6/60/Voyager_spacecraft_model.png
https://www.gu.pro.br/voyager/multimedia/images/everything_solar.jpg
https://www.jpl.nasa.gov/images/voyager/20141215/pia17049-16.jpg
https://photojournal.jpl.nasa.gov/jpeg/PIA22566.jpg
https://upload.wikimedia.org/…/e/e1/Stone_Voyager_4c.jpg
Jen bych doplnil, že nefunkční Pioneer-10 je ještě dále a to 122 AU od Slunce, avšak míří opačným směrem než oba Voyagery do protažené části heliosféry. Pro úplnost Voyager-1 je již 143 AU od Slunce a nefunkční Pioneer-11, který letí souběžně s Voyagerem-2 je 100 AU od Slunce. Sluneční soustavu opouštějí i poslední stupně nosičů V-1, V-2,P-10 a sonda NH s posledním stupněm nosiče, ta je 43 AU od Slunce.
Sondy se pohybují různými rychlostmi a v roce 2022 V-2 předhoní P-10, v roce 2116 předhoní NH P-11 a v roce 2191 P-10. V tomto okamžiku bude V-1 781 AU od Slunce, V-2 678 AU, NH a P-10 558 AU A P-11 511 AU od Slunce. Oba Voyagery NH nikdy nedohoní neb mají větší rychlost.
Pro srovnání : Trpasličí planeta Sedna má apohelium 700 AU, nedávno objevená planetka 2.000 AU a vnitřní okraj Oortova oblaku je 3.000 AU od Slunce.
Mockrát děkuji za přínosný komentář. Při čtení mi vrtalo hlavou, kdy kdo koho a jestli vůbec předhoní.
https://www.heavens-above.com/SolarEscape.aspx?lat=0&lng=0&loc=Unspecified&alt=0&tz=UCT
Já se raději vždy podívám na tuto stránku. Ale to, kdy kdo koho dohoní, to tam není.
Proč je heliosféra takto protáhlá? Co na ní působí za sílu? Předpokládám že jiná hvězda to nebude, je to snad střed galaxie?
Je to způsobeno pohybem Slunce kolem centra Galaxie. Dalo by se to přirovnat k prachovému kometárnímu ohonu, který také zůstává za kometou při jejím oběhu kolem Slunce.
Díky za vysvětlení. Taky jsem nad tím obrázkem přemýšlel, jak je to možné a stejně jako pana kolegu Kluzo mě napadl jen ten střed Galaxie. Že jde vlastně o ekvivalent ohonu, to mi na mysl nepřišlo vůbec.
To přirovnání k prachovému kometárnímu pohonu by šlo, ale to neodpovídá na položenou otázku. Kometární ohon se nevytváří pohybem komety, ale tlakem slunečního záření a slunečního větru. Ohon komety se vytváří ve směru nezávislém na směru pohybu. Rozhodující je poloha (a také vzdálenost) Slunce. Ta vzdálenost proto, že ohon můžeme pozorovat teprve v blízkosti Slunce, když je tlak slunečního záření a slunečního větru dostatečný.
Takže otázka položená @Kluzo zůstává. Proč je heliosféra takto protáhlá? Co na ní působí za sílu? Rozhodně to není síla daná pohyb Slunce.
Ještě doplním. Tvar heliosféry je dán působením „mezihvězdného větru“, někdy také nazývaného „galaktický vítr“. Tedy stejným mechanismem, jako u ohonu komety, jen tam je ten vítr sluneční. Ostatně, je to hezky vidět na obrázku, který najdete v samotném článku.
Ohon komety se nevytváří kvůli jejímu oběhu kolem Slunce (to je opravdu špatně), ale kvůli jejímu pohybu vůči částicím slunečního větru. Z hlediska tvorby ohonu je jedno, jestli se pohybuje sluneční vítr a kometa stojí, nebo naopak. Jde o ten relativní pohyb.
Protažení heliosféry je na tom podobně. Sluneční soustava se pohybuje vůči okolnímu mezihvězdnému prostředí (local interstellar medium; nechci to otrocky překládat do češtiny, aby to neznělo divně), resp. oblaku tvořeném atomy a ionty o odhadovaném rozměru cca 30 světelných let, kterým momentálně prolétá. Nebo to můžeme chápat tak, že toto prostředí obtéká heliosféru – je to opět relativní.
Tento pohyb je výsledkem kombinace dvou pohybů – oběhu Slunce okolo středu Galaxie, a dále vlastním pohybem tohoto oblaku, který je hnán intenzivním hvězdným větrem z nově vznikajících hvězd v nedaleké OB asociaci Štír-Kentaur.
Může to být i trochu jinak.
Viz:
https://www.astro.cz/clanky/slunecni-soustava/aky-je-tvar-heliosfery-nove-poznatky-ponuka-sonda-cassini-a-voyager.html
Rozhodně tvar heliosféry závisí na magnetických polích v oněch končinách v okolí Slunce.
Přesný tvar závisí na tom, jak se prodírá nebo možná lépe, prosazuje magnetické pole Slunce proti magnetickému poli galaxie, při tom, jak Slunce obíhá kolem jádra Galaxie. A to se samozřejmě i mění s časem. Bude to docela dynamický systém. Aktivita Slunce se v čase mění a i Galaxie má v různých částech různě silná magnetická pole.
Trochu zapomínate ne magnetické polia. Galaktické magnetické polia sú síce veľmi slabé, ale rozprestierajú po celej Galaxii (resp.galaxiách) a pôsobia nepretržite po dobu miliárd rokov, takže v konečnom dôsledku môžu mať významný vplyv. A pôsobia na elektricky nabité častice a všemožne zakrivuje ich dráhy naprieč Galaxiou
pb 🙂
Více než 40 let, některé přístroje stále pracují, energie dostatek (požehnána budiž jaderná), i když Slunce sotva rozeznatelné, zaměření na Zemi z 18 miliard km se daří… Použil bych titul jedné popularizační knihy: Příběh nesmrtelných poutníků.
Jinak Pioneer 10 je sice dál než Voyager 2, ale za á nám o tom už nepodá zprávu a za bé pohybuje se směrem k protaženému ohonu heliosféry, takže má ještě opravdu velmi dlouhou cestu do mezihvězdného prostoru. To jedenáctka má směr správný a za nějaký ten rok taky proklouzne heliopauzou.
Skoda ze europa z pre mna nepochopitelnych „zelenych“ dovodov nepouziva radioizotopove generatory a spolieha sa len na konvencne akumulatory a solarne panely.
Nebude to (kromě zelené propagandy) dáno i tím, že Evropa nemá Pu-238 k dispozici? Poměrně nedávno ho byl kritický nedostatek i v USA, ale pak asi oprášili Oak Ridge, už se o tom nehovoří.
su aj ine materialy ako Pu238, ktore je mozne pouzit. okrem toho v europe mame dve krajiny, ktore disponuju jadrovymi zbranami (GB,FRA) takze keby sa chcelo, bolo by.
Povedal by som, ze je to dane tym, ze Europa momentalne neplanuje ziadnu dlho trvajucu misiu za pas asteroidov. K Marsu sa da so slnecnymi panelmi letiet uplne v pohode. NASA dokazala, ze ak sa chce, ide to aj hodne blizko (problem s teplom) alebo hodne daleko az k Jupiteru (mala intenzita ziarenia – nizka efektivita).
Co sa tyka puzdier, ktore pristavaju na roznych telesach, tak ich zivotnost aj misia je tak casovo obmedzena, ze prednabita bateria a solarne panely na povrchu su dostatocne. Treba zohladnit aj to, ze RTG nie je prave najmensi a jeho radiaciu treba tienit. Voyagery maju RTG zdroj na dlhych „nohach“ aby minimalizovali vplyv RTG na experimenty.
Sú aj iné materiály, to je pravda, ale všetky majú väčšie či menšie nedostatky. Pu238 má tých nedostatkov ďaleko najmenej. Problém je len v tom, že sa jeho výroba nepremyslene zastavila. Musia na to byť navyše špeciálne reaktory, ktoré sa musia nanovo postaviť. A tak kritický nedostatok potrvá ešte hodne dlhú dobu. Súčasna produkcia je takmer zanedbateľné. EU by však možno vedela vyrobiť Am241. Ten síce nemá také výhodné vlastnosti, ale lepšie aspoň trochu ako nič.
A spoliehať sa Rusko je ako čakať na nulku pri rulete. Tá nulka je asi reálnejšia.
pb 🙂
S jadrovymi zdrojmi (zasobami/vyrobou…) je to, zda sa, komplikovane, detailne sa k tomu da docitat v clankoch prof. Wagnera napr. tu:
http://www.osel.cz/9897-zacnou-se-ve-vesmiru-konecne-vyuzivat-jaderne-reaktory.html
http://www.osel.cz/3838-jaderne-zdroje-pro-vesmirnou-kolonizaci.html
http://www.osel.cz/7031-je-mozna-hvezdna-budoucnost-lidstva.html
neviem, ci som sem dal vsetky relevantne clanky, v pripade zaujmu odporucam naklikat dalsie odkazy v clankoch vyssie, pripadne sa „prehrabat“ historiou clankov, isto sa najdu i v starsich zaujimave veci:
http://www.osel.cz/autor/78/vladimir-wagner
Výzkum tak vzdálených oblastí není otázkou životnosti, ale prioritně rychlosti. Naše sonda NH, tím naše myslím současnou generaci, má rychlost dokonce menší než Voygery našich pradědečků.
Americká superaketa a nejen ona / mám na mysli FH, který místo slabomyslného elektromobilu mohl něco podobného zkusit/,má potenciál s přidáním dalších stupňů únikovou rychlost která je dosud pouhé 3AU/rok, zvýšit o řád.
Poté by cestování sond do vzdálených oblastí Sluneční soustavy bylo časově srovnatelné s cestováním uvnitř soustavy. Příkladně k Sedně by se letělo kolem 10ti let.
A teď si představte, že by (např.) NASA dala na FH – nevyzkoušenou raketu, sondu za pár set milionů dolarů, a raketa při startu vybuchla. Vím přesně, kdo by se tu v diskuzi jako první rozčiloval nad takovou slabomyslností…
Ale nie, zasa nazor, ze na testovaci let fungl noveho nosica sa mal polozit nejaky drahy uzitocny naklad, ktory by bolo treba roky vyvijat, zaplatit a nakoniec mohol skoncit kdekolvek od Canaveralu po Atlanticky ocean?
Jednoduchá sonda by určitě nebyla náročná, pokud by nesla dva či tři přístroje, jako mají v provozu Voyagery. Něco podobného jako dělal svého času Pioneer-5, samozřejmě v dnešní úrovni a s vybavením na velké vzdálenosti. I kdyby nastíněná sestava nenesla vůbec nic, jen vyzkoušela “ kolik to dá “ bylo by to smysluplnější než elektromobil s panákem.
Rád čtu vaše příspěvky. I když tady dost lidem asi ležíte v žaludku, máte obvykle neotřelý pohled na věc a zajímavé informace. Sonda Pioneer 10 startovala v roce mého narození a tak se teď čas od času dívám kde se zrovna courá. Je pravda že ta rychlost je, no, na rozměry sluneční soustavy malá, obzvláště od doby, kdy se rozrostla o transneptunická tělesa. V tomto kontextu jsem rád za SLS a BFR, které by měly podobné cesty umožnit.Pokud bude BFR/BFS fungovat, co vlastně brání tomu posílat bezpilotní verze vybavené patřičnou technikou do periferie soustavy? Cena bude příznivá, a pokud by se počítalo „pouze“ s průletem kolem cílových těles mohl by to být výborný bezpilotní prostředek na průzkum.
Dík, potěšil jste mne.
Vy umíte psát dobré příspěvky, často fakticky správné, ale u vás je problém, že často strháváte debatu tam, kam původní článek nemíří. Ale když se držíte tématu a neopakujete třeba některé dříve vyvrácené domněnky, nemá s vámi problém nikdo.
U BFR/BFS bude trocha problem s tym, ze ten system nedisponuje „tahacom“ a na to, aby bol ekonomicky rentabilny sa musia vsetky jeho casti vratit na zem. Preto asi nie je velmi pravdepodobne, ze by niekto pouzil BFS nakladak na urychlenie sondy na 3. kozmicku rychlost. Ale pri nosnosti niekolko desiatok ton na LEO a nakladnom priestore o priemere 9 metrov sa da vyniest tahac aj s nakladom, na obeznej drahe zlozit a zapalit.
ventYl: To jsme si nerozuměli, já myslel vybavit samotnou BFS přístroji a použít jako sondu. :). Pokud by plně natankovaná spálila při akceleraci vpodstatě všechny pohoné hmoty a měla by ještě dost pro korekce dráhy, dostala by se do vnější odlasti naší soustavy myslím slušnou rychlostí a při vhodné dráze by mohla při průletu prozkoumat několik těles. Třeba je to nesmysl ale prostě povoluji uzdu fantazii.
Tak si podme nastineny napad rozobrat.
Chceme nieco poslat daleko, lebo mame silny nosic. A idealne chceme vediet o tom, kam az sa to dostane a ako sa to tam bude mat.
To nam tak trocha vyraduje z hry pohon solarnou energiou a dava do hry RTG zdroj.
Polozit RTG zdroj na raketu, ktora kludne moze vybuchnut na rampe je nezodpovedne hned z niekolkych dovodov. Jednak preto, ze to plutonium rampu kontaminuje a druhak preto, ze nazenie vodu na mlyn kazdemu, kto sa boji radiacneho spadu z pripadnej havarie misie s RTG (a to su ludia schopni vyskakovat z koze pri gravitacnom manevri takej sondy okolo Zeme).
Zistovat, kolko to da v zmysle aka bude konecna rychlost zostavy po vycerpani paliva podla mna nie je treba experimentalne merat. Znalost nebeskej mechaniky a fyziky staci k tomu, aby sme si dovodili limitne cisla. Ak by to neplatilo, tak potom nemame taku velku uspesnost pri presnom triafani sa do objektov v case a priestore, ktore su od nas miliardy a miliardy km.
A s jednoduchymi pristrojmi je to zasa tak, ze veda by sa mala robit tak, aby odpovedala na otazky. Idealne na take, na ktore este nepozname odpovede. Vsetko ostatne je mrhanie peniazmi. Dat niekam pomerne vzacny RTG zdroj a nalepit nanho nejake jednoduche pristroje „zo suflika“ takym niecim rozhodne je.
A aj keby sme sa rozhodli tento fakt ignorovat a fakt by sme taku „primitivnu“ sondu do vesmiru poslali, ziskali by sme len dalsie pasiva:
– sondu z hlbokeho vesmiru nejde chytit na tranzistorku z elektra ale musi sa pre nu rezervovat cas na DSN. To znamena, ze taka sonda by plytvala casom dalsieho draheho zariadenia a obmedzovala by prenosovu kapacitu inym projektom, ktore prenasaju cenne data
– tie data treba aj spracovavat. Aj keby bol nosic velmi velmi silny, tak nez doleti druzica niekam, kde to fakt ma zmysel, bude to trvat roky. Tie roky treba tim ludi z misie drzat pokope.
Stale si myslite, ze je to dobry napad? Ja teda vobec nie. Roadster na vrchu prakticky nikoho nestal nic viac nez keby tam bol betonovy balast. Nemalo to ani ziaden vacsi prakticky vyznam, nez keby tam bol betonovy balast. Ale malo to pomerne ohromny efekt marketingu. Ako pre SpX samotne, tak pre kozmonautiku ako celok. Predsalen toto odvetvie tu uz nejaky ten piatok je a pozornost ludi, hlavne mladych s potencialom, ktori toto odvetvie budu tahat az nasa generacia pojde na odpocinok nepritiahne len tak hocico. A to je – dovolim si tvrdit – funkcia, ktoru nemozno financne ohodnotit.
Výborně napsáno. Jen mám trochu obavu, že u pana Aloise to bude hrách na zeď.
Pro jiné, ale docela dobrým poučením.
Áno, sú aj iné rádioizotopy okrem Pu-238, ale všetky majú horšie parametre pre využitie ako Pu-238, ktorž je čistý alfa žiarič a alfa čistce sa dajú veľmi ľahko a účinne odtieniť. A tento v EU nevieme vyrobiť, s jadrovými zbraňami to nemá priamu súvislosť. Na to sú potrebé iné technologické prostriedky a postupy. Tými dispunujú jedine USA a Rusko, a kto vie ? možno aj Čína. Takže dostupné sú iba z USA. Ale zásoby sa míňajú a len tak,tak vystačujú na zamýšľané projekty. Výroba sa síce rozbehla ale produkcia zatiaľ nepokryje ani potreby USA. Zdá sa že EU možno vsadí na Am-241, to by možno šlo vyrábať aj tu, ale zatiaľ je to v nedohľadne. EU sa bude musieť uskromniť na niekoľko-hodinové max. dňové zdroje. Okrem toho sú tu zelení a tým sa to vôbec nepozdáva, takže asi nič !
Každá raketa může vybuchnout, zrovna tak jako se může porouchat mercedes. Space X je soukromá firma a na své rakety může posadit co chce. NASA se vždy snažila využít zkušebních letů smysluplně, příkladem může být vývoj Saturnu 1 – mise Vysoká voda a Pegasus a též náklady ztrácela – nosiče Vanguard, Thor Able, Atlas Able, Atlas Centaur atd.
Speciální sonda do mezihvězdného prostoru by byla potřeba jako sůl. Voyagery na takovou misi nejsou vůbec stavěny a jejich přístroje teprve ne.
Je samozřejmé, že takovou sondu nemůže stavět a hlavně provozovat kde kdo. Ostatně nejvzdálenější sondy dopravené do dálav Sluneční soustavy ostatními státy jsou ve srovnání s Amerikou jen “ za humny “ – ESA 2 AU a ostatní vč. Sovětů/Ruska jen 1,5 AU.
Pane Aloisi, FH ani jiná konvenční raketa nemůže zvýšit únikovou rychlost o řád. Na takovou změnu je nutná zcela jiná technologie. Takovou rychlost nedá ani iontový motor s jaderným reaktorem.
Zhruba trojnasobek je podle 15 let stareho clanku dosazitelny a ted jsou k dispozici vykonejsi nosice nez v te dobe Delta IV.
„Sonda se již bude pohybovat rychlostí 9,5 AU za rok, tj. přibližně 45 km/s. Dál již poletí pouze setrvačností. (Pro porovnání: sonda Voyager 1 se pohybuje rychlostí 3,6 AU/rok, Voyager 2 rychlostí 3,3 AU/rok.)“
https://www.astro.cz/clanky/kosmonautika/superrychla-kosmicka-sonda-za-hranice-slunecni-soustavy.html
FH by čistě teoreticky mohl příkladně vynést na LEO kompletní historický nosič Thor Able. Parametry tohoto nosiče jsou obecně známy a nějaký matematik, což já nejsem, by mohl jen pro zajímavost vypočítat jaké rychlosti by při startu z LEO dosáhl. Myslím že by to prospělo pohledu na možnosti chemického pohonu.
STS pak kompletní Atlas Centaur s urychlovacím stupněm na HTP / nosič Pioneera-10.
To Sam : Dík, tak jsem vlastně objevil Ameriku, objevenou před 15ti lety. Poněkud hysterické reakce byly zbytečné.
Jen bych si dovolil poznamenat : Pokud před 15 lety byla reálná rychlost 45 km/s dnes to bude daleko více, možná 60-70 nebo dokonce již v oblasti sci-fi 100, už 50 by bylo zásadní a periferie Sluneční soustavy, kam se létá desítky let by byla rázem “ za humny“.
Zajímavé povídání o Voyager 1 i 2 :
https://youtu.be/EZGH5avgI3U?list=PLnW_N65zxqRZKkanuN-qahiA7YO-o3uTw