23. dubna 2020
Skoro půl století poté, co mise programu Apollo dopravily materiál z Měsíce na Zemi, mohou experti, kteří jsou také z Evropské kosmické agentury, odhalit tajemství dvou doposud neotevřených vzorků. Cílem je zjistit více o dávných procesech, které formovaly Měsíc, ale také zpřesnit a nacvičit techniky, které se budou hodit při budoucích misích obnášejících dopravu vzorků. Jeden ze dvou vzorků je právě nyní analyzován, u druhého probíhají přípravy na jeho otevření, ke kterému by mělo dojít ještě letos.
Fotografie jádrových vrtů z mise Apollo 17.
Zdroj: https://www.hq.nasa.gov
Vzorky obsahují kameny a regolit, které na Zemi dopravila v roce 1972 mise Apollo 17. Celá činnost je řízena programem NASA, který je označován jako ANGSA (Apollo Next-Generation Sample Analysis). Cílem tohoto programu je využít výhod, které s sebou přinášejí pokročilé dnes dostupné špičkové analytické technologie. Do programu ANGSA je zapojeno devět vědeckých týmů, přičemž každý pokrývá trochu jiné aspekty analýzy stejného vzorku. Vědci a inženýři z ESA jsou součástí Konsorcia pro pokročilou analýzu vzorků z Apolla (Consortium for the Advanced Analysis of Apollo Samples), v jehož čele stojí Charles ‘Chip’ Shearer, jeden z hlavních vědeckých pracovníků programu ANGSA.
„Kolegové z ESA pomohou s charakterizací vzorků a pomohou nám zhodnotit, jak dobře byl materiál odebrán a uchováván,“ říká Shearer a dodává: „V budoucnu nám tyto poznatky pomohou navrhnout metody odběru a postupy archivace pro program Artemis, který vede NASA.“ Aby byly naplněny cíle programu ANGSA, je spolupráce nezbytným prvkem. „ANGSA k sobě přivádí pracovníky, kteří byli zapojeni do prvotních analytických a skladovacích procesů po přivezení vzorků, s planetology nové generace,“ říká Francesca McDonald, členka výzkumného týmu ESA podílející se na programu ANGSA a dodává: „V našem týmu je i Harrison ‘Jack’ Schmitt – jediný geolog, který chodil po Měsíci –, který se svým kolegou astronautem Gene Cernanem odebral tyto vzorky.“
Místo odběru podpovrchových vzorků ze sesunutého regolitu při misi Apollo 17.
Zdroj: https://www.esa.int/
Přistávací oblast mise Apollo 17 leží v úzkém údolí Taurus-Littrow a je obklopena příkrými svahy včetně Severního a Jižního masivu, kterými prochází terénní nerovnost s výškovým rozdílem, který rozděluje celou oblast. Vzorky byly odebrány z místa, které vzniklo sesunem materiálu. K němu došlo, když sedimenty z Jižního masivu kaskádovitě sjely dolů do údolí vyplněného lávou. Díky tomu obsahují materiál z oblastí ve větších výškách, kam by se astronauti jinak nedostali.
K získání vzorku regolitu astronauti použili 70 cm dlouhou dutou válcovou trubku, kterou zatloukli do sesunutého materiálu. Vznikl tak v podstatě jádrový vrt, který byl ještě na Měsíci rozdělen na dvě poloviny. Spodní část je označována jako vzorek 73001 a očekává se, že pochází z místa pod povrchem, které je dost studené na to, aby v něm zůstaly zachycené některé plynné látky – třeba oxid uhličitý nebo vodík. Aby byly tyto případně obsažené plyny zachovány, byly vzorky ještě na Měsíci hermeticky uzavřeny do vakuového kontejneru a následně na Zemi byl tento kontejner pro dodatečnou úroveň spolehlivosti uložen do druhého těsného vakuového kontejneru.
Při misích Apollo 15, 16 a 17 měli astronauti k dispozici vrtačku schopnou odebírat jádrové vzorky o průměru dvou centimetrů.. Tato fotografie vznikla ještě při nácviku na Zemi.
Zdroj: https://www.lpi.usra.edu
Horní část jádrového vrtu se označuje jako vzorek 73002 a i on byl pečlivě uschován. Na rozdíl od spodní části popsané v předchozím odstavci ale horní část nebyla uložena ve vakuu. Obě poloviny jádrového vrtu byly následně uloženy do speciálního skladu, kde se o ně od jejich uložení stará tým specialistů NASA z týmu Astromaterials Curation Team.
Dělení vzorku 73002 na menší části.
Zdroj: https://www.esa.int/
ESA v první fázi hraje spíše podpůrnou roli v oblasti plánování a analýzy procesů spojených se zkoumáním lunárních vzorků. Kromě toho evropští odborníci spolupracují s kurátorským týmem NASA, aby zajistili, že vědecká skupina je schopna provádět svá vysoce přesná měření. Francesca McDonald se v prosinci 2019 vydala do Houstonu na Johnsonovo středisko, kde pomáhala při pečlivě monitorovaném dělení vzorku 73002 na menší části, k čemuž došlo jen krátce po otevření kontejneru. Během samotného dělení se pečlivě sleduje, z jakého místa původního materiálu který úlomek pochází, což vědcům umožňuje přesněji prozkoumat nejen vzorek samotný, ale i okolí místa, kde byl odebrán.
V rámci přípravy na otevření vakuového kontejneru se spodní částí jádrového vrtu nyní vědci z ESA spolupracují s kolegy z NASA. Specialisté jsou navíc v těsném kontaktu s odborník programu ANGSA, kteří se zaměřují na vzácné a těkavé plynné látky. Cílem jednání je navrhnout nástroje, které umožní zachytit vzácné plyny, které mohou vzorky obsahovat. Výsledky těchto analýz by měly přinést odpověď na otázku, nad kterou hloubali už vědci z éry programu Apollo. „Zatím není úplně jisté, co způsobilo onen sesuv materiálu. Byl to snad nějaký impakt, nebo pohyb celé trhliny?“ říká Francesca McDonald a dodává: „Pokud to bylo spojeno s trhlinou, jak dávno k tomu došlo? Byly následkem toho z útrob Měsíce uvolněny nějaké plyny, které zůstaly zachycené v tomhle sesunutém materiálu?“
Nákresy vzorků jádrových vrtů z mise Apollo 17.
Zdroj: https://www.spec2000.net
Dalším úkolem programu ANGSA je lepší porozumění tomu, jak efektivní bylo výše popsané uložení do dvojitého vakuového kontejneru, které je nezbytné pro zachování integrity jádrového vzorku, na kterém stojí smysluplnost jakékoliv další analýzy. Budoucí lunární mise totiž mají mířit do polárních oblastí Měsíce, připravuje se i doprava vzorků z Marsu. Analýza zkušeností z programu Apollo nám může pomoci vyvinout metody a postupy pro dopravu vzorků z mimozemských těles na Zemi a pro jejich následné uchovávání.
„Využití materiálů přítomných na Měsíci je důležitou součástí plánu na udržitelnou přítomnost mužů a žen na měsíčním povrchu a pro vývoj navazujícího pilotovaného průzkumu Marsu,“ vysvětluje Dayl Martin, člen výzkumného týmu ESA podílející se na programu ANGSA a dodává: „Porozumění složení a chování lunárního materiálu je k dosažení tohoto cíle nezbytné. Techniky, které se momentálně v rámci programu ANGSA zpřesňují, by nám měly takový pohled zblízka umožnit.“
Přeloženo z:
https://www.esa.int/
Zdroje obrázků:
https://www.esa.int/…/ANGSA_team_members_behind_nitrogen-filled_glove_box.jpg
https://www.hq.nasa.gov/alsj/a17/A17DeepCore.pdf
https://www.esa.int/…/21961157-1-eng-GB/The_Apollo_17_region.png
https://www.lpi.usra.edu/lunar/samples/apollo/tools/images/drill_lg.gif
https://www.esa.int/…/Moon_sample_73002_dissection.jpg
Rubrika 
Štítky: 
Nahrávání ...
Moc mne baví ty dnešní „politicky a genderově neutrální“ fráze jako třeba „udržitelná přítomnost“. Co to sakra je? 🙂
Udržitelná přítomnost je pro mne synonymum stagnace a stagnace už smrdí poklesem a tichým ústupem…
Děkuji proto Dušanovi, že to takhle hezky citoval, abychom si mohli vychutnat ty obavy „hlavně se nikoho nedotknout a nikoho neurazit“
Teď se trochu navážím do jednoho týmu, ale podobných tiskových zpráv je dnes dost a při čtení by usnul i kolibřík v letu.
Už těším se na vědce a výzkumníky, kteří se budou koukat dopředu a strhávat lidi, jako v 60. letech. Snad přijdou…
Udržitelná přítomnost je přeloženo do lidštiny postup, který není ve stylu Apollo – otisknout boty, zapíchnout vlajku, rozmístit přístroje, sebrat vzorky, odletět. Cílem nového přístupu má být udržitelnost, tedy snaha o využívání místních zdrojů, které by umožnily delší lidskou přítomnost na povrchu Měsíce. 😉
Mám pocit, že kosmonautika je pořád ještě normální, tedy že tam tolik nudných prohlášení není – minimálně je jich v ní méně než v jiných oborech. 🙂
Ale jak se říká, pokrok nezastavíš!
Kosmonautika se bude muset nad sebou zamyslet, protože přece nemůže zůstat stranou a stát se útočištěm pravicových extrémistů, homofobů, xenofobů, islamofobů atd. atd. To by bylo, abychom tu lidovou, chci říct liberální demokracii nevybudovali, i kdyby nezůstal kámen na kameni.
Dělám si trochu srandu, i když to, co se ve světě děje (ano, souhlasím, že kosmonautika je pořád ještě relativně normální, protože rakety zkrátka nemůže „vysokoškolák“ s diplomem z genderových studií), žádná sranda není.
On i ten výraz „trvalá udržitelnost“ mi otvírá kudlu v kapse, jak zní sluníčkářsky; za mých mladých let se říkalo trvalá přítomnost.
Já ty politkorektní floskule, které tu a tam občas vykouknou i z textů od NASA beru jako povinnou úlitbu momentální divné náladě nejen v USA. Klíčové lidi z NASA bych z toho neobviňoval. Jsou jistě dost inteligentní na to, aby chápali, jak je doba svým způsobem šílená a dělají všechno pro to, aby i v ní mohli plnit své poslání a minimalizovali riziko, že proti sobě poštvou třeba dnešní neuvěřitelná média.
Jsem optimista. Časem do blbnutí přejde a do té doby je prostě dělat to co je třeba, aby se ten opravdový pokrok nezastavil.
Pardón. Poslední věta měla znít:
Časem to blbnutí přejde a do té doby je prostě nutné dělat to co je třeba, aby se opravdový pokrok nezastavil.
Ach jo, koho by před 50 roky napadlo, že místo toho, aby měsíční kameny dnes byly skoro stejnou samozřejmostí, jako šutry v kamenolomu, budou se po půlstoletí otevírat poslední vzorky jako něco posvátného!
Hlavu vzhůru! Je pravda, že si neumím představit, koho by to v té době napadlo.
Shodou okolností bude letos a v následujících letech dopravena na Zemi přehršle vzorků z různých kosmických těles včetně Měsíce. Jejich získání bude mít zcela odlišné technologie od automatů po přímý sběr astronauty. Kvalita i kvantita budou mít podstatný význam ve věčném sporu automaty či roboty versus astronauti a pro porovnání s vzorky z Měsíce získanými před padesáti lety.
První se na Zemi v listopadu dostanou japonské vzorky z asteroidu – výběr ovlivněn úzkou selekcí vhodného terénu z hlediska možné havárie v balvanovitém terénu a je víceméně náhodný. Množství v dekagramech.
Druhý by mohl být vzorek z Měsíce dopravený čínským automatem koncem roku, výběr též limitovaný těsným okolím místa přistání. Množství kolem 1 kg.
Třetí opět asteroid, obdoba Japonců v americkém provedení.
Čtvrtý by již mohl být z Měsíce z programu Artemis, sběrem astronautů v desítkách kg odborně vybraný z velké plochy v řádu arů.
Pátý z Phobosu dekagramech odebraný japonským automatem v děsném okolí přistání. Množství v dekagramech.
Doprava vzorků z povrchu Marsu plánovaná koncem desetiletí je, pokud jsem dobře pochopil poslední informace, ve fázi dokončování projektu.
Bude velmi zajímavé porovnat použité technologie a výsledky odběrů s odběry provedenými před padesáti lety nejen v programu Apollo ale i v souběžném ruském automatickém programu Luna, který by neměl být opomenut zejména ve vztahu k očekávané letošní obdobné čínské misi na Měsíc.
A co dopravit zpět na Zem vzorky z povrchu Venuše? Docela by mě zajímalo, jestli existují plány na takovou misi. Ono je to dost obtížné, když na povrchu je tlak vyšší, než jaký byl ve spalovací komoře motoru F1.
S tím se v žádném případě nepočítá. Venuše má oproti Marsu vše výrazně horší – výrazně vyšší teploty, drtivý tlak, hustou atmosféru (65 kg/m3) a vyšší gravitaci (8,87 m/s2, tedy 0,904 g). Jinými slovy – pro start z povrchu Venuše, která má skoro stejnou gravitaci jako Země, ale 54× hustší atmosféru bys potřeboval větší a silnější rakety než jsou ty pozemské.
Tak zase na Venusi by se mohlo nechat s uspechem vyzuti najekych technik „horkovzdysnych balonu“, „vzducholodi“…
Bylo by to ambiciozni a dnes asi ciste scifi, ale verim ze i to by se zvladnout dalo.
Ano, takové úvahy se čas od času objeví, ale je to podle mého názoru zatím spíše sci-fi.
Dušan Majer napsal:
23.4.2020 (23:01)
Jinými slovy – pro start z povrchu Venuše, která má skoro stejnou gravitaci jako Země, ale 54× hustší atmosféru bys potřeboval větší a silnější rakety než jsou ty pozemské.
Co to je silnější rakety? Vždyť raketový motor by měl problém v takovém prostředí vůbec fungovat. Zvlášť ty, jejichž tlak ve spalovací komoře je nižší než 9MPa. A ty s vyšším tlakem by sotva vyvíjely tah. V tak husté atmosféře nelze zrychlovat tak jak při startu ze Země. Muselo by se té husté atmosféry využít a dostat sondu do velké výšky pomocí nějakého létacího stroje, ať už na bázi dronu, nebo balónů. A až tam, v mnohem nižším tlaku zažehnou raketový motor pro návrat vzorků na Zemi.
Ale protože to je velmi, velmi obtížné, tak o odběru vzorků z Venuše asi váženě nikdo neuvažuje.
Silnější raketou jsem v první fázi myslel z hlediska velikosti a nosnosti. Skutečnost se spalovací komorou má také své opodstatnění.
I kdybyste se dostal z těch hustých vrstev atmosféry vztlakem, tak musíte mít dostatek deltaV pro dosažení kruhové dráhy. To (s velkým prominutím) hobbyraketou typu MAV nebude možné.