Je tu nedělní poledne a s ním tedy ideální čas zakousnout po nedělním obědě něco… no, chtěl jsem říct lehkého, ale dnešní přehled událostí z kosmonautiky, které tvořily minulý týden, bude napěchovaná a tučná dávka informací! A jedna lepší než druhá. V hlavním článku se dozvíte, jak sonda MAVEN poprvé v historii zmapovala vítr na planetě Mars a objevila řadu překvapení. Jednou z nejzajímavějších zpráv pak bylo oznámení AVČR, že se Česká republika bude podílet na výrobě teleskopu Ariel a pak i na sběru dat. V Kosmotýdeníku naleznete i řadu dalších informací. Přeji vám dobré čtení a pěknou neděli.

MAVEN vytvořil globální mapu větrů v atmosféře Marsu

Je tomu už neuvěřitelných 5 let, co se americká sonda MAVEN usadila na oběžné dráze Marsu a začala studovat jeho atmosféru. Zaměřila se zejména na globální cirkulaci a procesy, které probíhají v jejích horních vrstvách. Nyní z dat, která sonda produkuje, vytvořil vědecký tým vůbec historicky první mapu, která ukazuje proudění v horních vrstvách atmosféry. Je to první taková mapa z jiné atmosféry, než z té pozemské. Podrobný model má pomoci vědcům pochopit změny klimatu, kterými Mars prochází, historii vývoje a osvětlit také procesy, které kdysi vedly k tomu, že Mars o velkou část své atmosféry přišel. Data pro tuto konkrétní mapu byla sbírána poslední dva roky, tedy jeden marsovský rok. Třešničkou na dortu je pak to, že data byla získána přístrojem, jehož původním úkolem toto nebylo.

Primárním cílem mise je sbírat informace o tom, co zbývá z marsovské atmosféry dnes, abychom mohli porozumět jejímu zániku. Ten ze světa, který svými oceány tekuté vody, řekami a poměrně příjemným podnebím, udělal vyprahlý chladný svět s podmínkami na povrchu, které jsou pro život nevhodné. K tomu je třeba znát procesy, které utváří současnou atmosféru Marsu a z nich pak rekonstruovat procesy předešlé. MAVEN se například soustředí na unikající molekuly současné atmosféry, abychom lépe porozuměli tomu, jak rychle Mars o svoji atmosféru přichází. Žádná atmosféra z planet není totožná. Každou ovlivňují jiné faktory, pozice vůči mateřské hvězdě a místní specifika. Nelze proto používat modely pozemské, jelikož pozemská atmosféra je naprosto odlišná. Nakonec však poznání procesu v atmosféře Marsu může osvětlit i některé detaily o fungování atmosféry naší.

„Pozorovaní globální větrné cirkulace poskytuje kriticky důležité datové vstupy potřebné ke zpřesnění globálních atmosférických modelů,“ řekl Mehdi Benna z Goddard Space Flight Center NASA v Greenbeltu v Marylandu, který vedl jednu ze dvou studií, které umožnily vytvoření zmíněné mapy větru. „Jsou to stejné modely, které se používají k extrapolaci stavu marťanského klimatu do dávné minulosti.“

„Vítr pozorovaný ve vysokých výškách atmosféry Marsu je někdy podobný tomu, který vidíme v pozemských globálních modelech, ale často se objevují děje, které jsou naprosto odlišné,“ řekla Kali Roeten z University of Michigan, Ann Arbor, Michigan. „Měřený vítr může být velmi proměnlivý v časovém horizontu několika hodin, na druhou stranu v jiných případech jsme zaznamenávali konzistentní proudění po celou dobu pozorování.“

Vítr v horních vrstvách atmosféry Země byl již několikrát studován a máme k dispozici i pozemské globální modely těchto proudění. Tyto proudy řídí celou řadu procesů, které mohou například ovlivnit i šíření radiových vln, samozřejmě počasí na Zemi, distribuci látek a šíření života. Zmapování větru ve vysokých výškách atmosféry Marsu nám může napovědět, jak chápat jejich význam a procesy v širším pohledu. Čím více příkladů zmapovaných atmosfér máme, tím více pak můžeme rozumět své vlastní.

Atmosféry cizích planet rozhodně nejsou jedna jako druhá. Pro jejich pochopení však používáme kategorizaci podobnou té pozemské, abychom se dokázali nějak orientovat. Na Marsu, stejně jako na Zemi dělíme jednotlivé vrstvy atmosféry podle teploty. Například lidé žijí v nejnižší vrstvě, které říkáme troposféra. Tam se děje většina procesů počasí a ve vyšších nadmořských výškách dochází k postupnému ochlazování atmosféry. Nicméně pokud chceme studovat proudění větru, tak stejně na Zemi i na Marsu se musíme přesunout do vyšší termosféry, což jsou oblasti, kde se naopak paradoxně teplota zvyšuje se stoupající nadmořskou výškou. Právě v marsovské troposféře docházelo k měření větrů sondou MAVEN. Termosféra Marsu se nachází ve výšce 140 – 240 kilometrů.

Údaje o větru byly shromažďovány přístrojem NGIMS (Neutral Gas and Ion Mass Spectrometer), což je hmotnostní spektrometr. Jeho původním účelem bylo určit strukturu a složení marťanské atmosféry měřením množství iontů (elektricky nabitých částic) a elektricky neutrálních atomů plynů. Přestože to původně nebylo v plánu, tým sondy MAVEN se v dubnu 2016 rozhodl využívat přístroj k mapování větru ve vysoké atmosféře. Byl ukončen dosavadní sběr dat, přístroj byl přeprogramován a od té doby sbírá údaje o marsovském větru.

Postupným přičítáním měření, jak MAVEN obíhal po oběžné dráze a vždy měřil další a další kousek atmosféry, byla sestavena globální mapa proudění větrů ve vysoké atmosféře. Výsledek, se kterým se při plánování mise ani nepočítalo.

Celé to nakonec vedlo k překvapivému zjištění, že vítr tak vysoko v atmosféře v podstatě kopíruje topografii povrchu. Mars má vysoké hory a strmá údolí stejně jako Země – Olympus Mons a Valles Marineris netřeba připomínat – a povrchový vítr se logicky musí těmto překážkám vyhýbat, narážet do nich a stékat po nich. Dle měření pak deformace těchto proudů u povrchu mají rezonanci ve větru vysoko v atmosféře. Což třeba u Země běžné není. Je to vlastně podobné gravitačním vlnám, ačkoli přirovnání kulhá, představu to dává.

Tomuto procesu vědecký tým sondy říká atmosférické gravitační vlny a jsou způsobeny tím, že jsou velké hmoty atmosféry posouvány z klidového stavu. To pak díky vlivu gravitace vede ke snaze přivést systém do rovnováhy a tím se vytváří vlny podobné vlnám v tekutině, které přenáší nepřesnosti až do vrchní atmosféry.

No a s tím přišlo další zajímavé zjištění. Díky tomu, jak atmosféra při povrchu obtéká hory a stéká do údolí, je MAVEN schopný díky těmto ozvěnám ve vrchní atmosféře vystopovat údolí a hory i z vrchní atmosféry. Tento jev byl detekován vůbec poprvé a to i přes studium atmosféry na Zemi. Tým proto plánuje tyto atmosférické gravitační viny studovat dále v různých fázích marsovského roku, aby se zlepšilo chápání tohoto nového jevu. Vědci také očekávají, že to zpřesní některé základní věci o atmosféře a o fyzice atmosfér obecně.

Kosmický přehled týdne:

Začneme jednou českou super bombou, která potěší všechny, kteří fandí české vědě. Čeští vědci, budou totiž pod vedením Martina Feruse a Svatopluka Civiše z Ústavu fyzikální chemie J. Heyrovského AV ČR součástí týmu pro misi nového evropského dalekohledu ARIEL. Mise ARIEL (Atmospheric Remote-sensing Infrared Exoplanet Large-survey), má být vypuštěna v roce 2028. V tomto roce umístí raketa Ariane 6-2 družici do libračního centra L2, odkud bude provádět svá pozorování až do roku 2032. Vědci Heyrovského ústavu budou zodpovídat za vývoj, testování a výrobu hlavních optických komponent satelitu ARIEL – systému zrcadel vyvazujících svazek světla z eliptického primárního zrcadla do spektrálního optického systému. „Mise Ariel snad odpoví na celou řadu základních otázek týkajících se astrochemie a fyziky exoplanet,“ vysvětluje Martin Ferus z Ústavu fyzikální chemie J. Heyrovského AV ČR. Cílem metrového dalekohledu, který bude vybavený pokročilým spektrometrem, je zaznamenat více než 1000 známých exoplanet od velkosti Jupitera a Neptuna po super-Země. Čeští vědci tak získají exkluzivní přístup k opravdu zajímavým a cenným vědeckým datům. Více o této skvělé informaci již přímo ve zprávě, ze které čerpáme, na stránkách AVČR.

V České republice ještě na chvíli zůstaneme. Krom této skvělé zprávy médii mnohem výrazněji rezonovala zpráva o tom, že se rozšíří česká centrála kontroly družic ESA v Praze. Nyní se krom Galilea bude řídit provoz také evropských úžasnými vědeckými přístroji napěchovaných družic řady Copernicus. Více třeba v reportáži České televize.

Objevila se také zajímavá zpráva o objevu prachových prstenců na oběžných drahách Venuše a Merkuru, kde se rozhodně nepředpokládaly, kvůli malé velikosti obou planet a blízkosti ke Slunci. Výzkum je svým způsobem na naprostém začátku, takže berte tuto zprávu jako prostě zajímavou. Celý proces pozoruhodného objevu byl popsán naším uživatelem na fóru. Přečtěte si o něm přímo zde.

Na start se chystá první exemplář zatím nepilotované lodě Starliner, kterou vyvinula společnost Boeing. Ke startu by mělo dojít 20. prosince a my jej budeme samozřejmě Živě a česky komentovat. Loď je již spojena s raketou Atlas V společnosti ULA a společně stojí na rampě. Pojďme se tedy podívat na několik opravdu pěkných fotek.

Přehled z Kosmonautixu:

Je na čase připomenout si, které články o kosmonautice jsme vydali za poslední týden. Na Kosmonautixu vydáváme minimálně dva články o kosmonautice denně. Pojďme si je shrnout. Začali jsme hezky zostra a pozvali jsme vás na Živě a česky komentovaný přenos z dokování nákladní lodě Progress MS-13 u Mezinárodní kosmické stanice. Informovali jsme vás také o tom, že se v tomto týdnu blížil finální výběr místa pro odběr vzorků z planetky Bennu. Na počátku byla čtyři preferovaná místa odběru. Pozvali jsme vás na prosincovou Kosmoschůzku. V úterý vyšel další díl rozsáhlého seriálového opusu Svět nad planetou. Živě jste mohli sledovat další z letů raketového suborbitálního stroje New Shepard společnosti Blue Origin. Vskutku historický kontrakt byl udělen, když jsme se poprvé dočkali přímé podpory popelářské mise, která stáhne odpad z oběžné dráhy. Z Indie odstartovala další raketa PSLV a vynesla snímkovací družici a dalších devět menších družic. Tento týden byly také představeny moc pěkné vědecké výsledky dvou misi GOLD a ICON. Na začátku týdne byla známa čtyři místa, odkud by mohl proběhnout odběr vzorků z planetky Bennu, ke konci týdne bylo vybráno místo finální. Podrobně jsme také porovnali starší vozítko Curiosity, s jeho bratříčkem, novým americkým vozítkem Mars Rover 2020. Raketu OmegA potkalo to nejdůležitější z jejího vývoje: Byla jí přidělena první mise. Na závěr týdne jsme si udělali malé promo na týden následující, ve kterém dojde hned ke třem atraktivním startům. Vše otevírá start Falconu 9. Na závěr týdne jsme se podívali na sadu parádních fotek z přípravy evropské družice CHEOPS.

Snímek týdne:

Pravděpodobně zprávou týdne bylo tentokrát oznámení výběru jednoho místa, odkud americká sonda OSIRIS-REx odebere vzorky z povrchu planetky Bennu. Odborníci vybrali jako primární odběrnou oblast lokalitu Nightingale, která je ze všech nejsevernější. Zálohou bude lokalita Osprey. Odběr vzorků by měl proběhnout v létě 2020.

Video týdne:

Video týdne tentokrát opravdu nebylo těžké vybrat. Vodíková nádrž SLS při destrukční zkoušce vydržela obdivuhodných 260% předpokládaného letového zatížení. Při této zkoušce jsme se samozřejmě již minulý týden dočkali oficiální zprávy. Nyní však NASA uvolnila video, na kterém je vidět hezky zblízka celý proces prasknutí.

Zdroje informací:
https://www.nasa.gov/
 http://www.avcr.cz/

Zdroje obrázků:
https://www.flickr.com/photos/ulalaunch/49205202817/in/photostream/
https://www.nasa.gov/…/public/thumbnails/image/dust_ring_illo_final.jpg?itok=0eUQsM8E
https://www.nasa.gov/sites/default/files/thumbnails/image/mars_winds_preview_4.jpg
http://www.avcr.cz/…/avcr.cz/.content/galerie-obrazku/aktuality/2019/Snimek1.PNG
https://www.nasa.gov/sites/default/files/thumbnails/image/mars_winds_preview_2.jpg
https://www.nasa.gov/sites/default/files/thumbnails/image/nightingale_0.png
https://akm-img-a-in.tosshub.com/…1200×1024.jpg?DnSYFS6SUBIa5RB.qwmbBlamKrxrFUCj