Právě vychází Kosmotýdeník, pravidelný přehled těch nejzajímavějších událostí, které v uplynulém týdnu přinesla kosmonautika. Naším hlavním tématem bude tentokrát devátý let vrtulníčku Ingenuity, který překonal všechny myslitelné rekordy jeho dosavadního létání v atmosféře Rudé planety. Podíváme se však také plán SpaceX na stavbu nového výrobního závodu pro produkci metanových motorů Raptor, anebo na přípravy na první let malého raketoplánu Space Ship Two, který poprvé poveze pasažéry na palubě. Krom pasažérů však bude jeho paluba hostit i jeden zajímavý vědecký experiment. Přeji vám dobré čtení a pěknou neděli.

9. let Ingenuity

Pátého července se na povrchu Marsu uskutečnil další let technologického demonstrátoru, malého vrtulníčku Ingenuity. Pokud se ptáte, proč věnovat pozornost něčemu, co se opakuje již podeváté, dám vám hned tři důvody. Ten první je, že to byl let v mnoha ohledech zcela výjimečný a byly při něm překonány mnohé dosavadní rekordy. Druhým důvodem je, že při něm byla prováděna vědecká pozorování, která sekundují vozítku Perseverance a která by možná bez Ingenuity nakonec ani neproběhla. No a ten třetí je, že se stále jedná o technologický demonstrátor, který každým letem překonává nejen svoji plánovanou životnost, ale konkrétně v tomto případě byl let velmi náročný i z pohledu schopností stroje a za hranou toho, s čím se během vývoje a stavby vůbec počítalo.

Rekordy, které byly během devátého letu pokořeny, byly hlavně dva. Jednak to byla délka letu, která trvala 2 minuty a 46 sekund a jednak to byla vzdálenost, kterou stroj překonal. Trajektorie posledního letu byla značná, což ukazuje přiložený obrázek, kde vidíme trasu předchozích osmi letů a celkovou trasu toho posledního. Dosavadní rekord posunul maximální délku jednoho letu čtyřikrát a celkově vrtulníček uletěl 625 metrů! Nicméně tyto dva rekordy nepředstavovaly to nejtěžší, s čím si vrtulníček musel poradit. Skutečnou výzvou, kterou tento stroj vstoupil na zatím neprobádané území, byl terén, nad kterým letěl. Oblast zvaná Séítah byla obtížně prostupná i pro Persevrance, disponuje totiž různými nerovnostmi a také jedním větším kráterem. O tom, proč terén rozhoduje o letu létajícího stroje, si povíme o pár řádek dále. Dalším zásadním pokrokem během tohoto letu bylo praktické využití snímkování vrtulníčku. Let byl navržen tak, aby se kamera Ingenuity rozhlédla po vědecky zajímavých lokalitách, které má vědecký tým v hledáčku a kam se možná vozítko Perseverance nepodívá.

Ve všech předchozích letech prováděl vrtulníček přelety mezi dvěma místy převážně přes ideálně rovný terén. Plánovači letů se starali o to, aby zařízení nepřelétalo nad výraznými sníženinami, krátery, či velkými kameny. O důvody, které vedly k tak opatrnému plánování terénu pod vrtulníčkem, se postaral navigační systém Ingenuity. Ten byl totiž navržen původně jako demonstrační technologie, která měla prokázat jednoduché skutečnosti, jakými byla schopnost vzlétnout, viset nad jedním místem a krátce přeletět mezi dvěma body.

Lidské oči využívají prostorové vidění svého okolí, které dává mozku informace o tom, kde je nerovnost, čemu se vyhnout a kam se třeba člověk nevejde. Kamery Ingenuity však nejsou lidské oči s výpočetně velmi schopným lidským mozkem, který si dovede mnoho věcí odvodit od obyčejného pohledu na své okolí. Zatímco my vidíme detailní podrobnosti terénu kolem nás, orientační senzory Ingenuity „vidí“ v podstatě jen jednoduchou síť teček, ze které počítač odvozuje případné nerovnosti na terénu, a dle této sítě se určuje vzdálenost, kterou stroj uletěl. Tým, který Ingenuity stavěl, tento software zjednodušil a základní podmínkou jeho fungování je předpoklad, že terén, nad kterým stroj prolétá je rovný.

Tato změna výrazně zjednodušila výpočetní algoritmus, který nemusí sledovat výškové rozdíly terénu. Uvolnilo to také výpočetní kapacity na interpretování objektů na tomto povrchu, jako jsou kameny. Nicméně právě tímto zjednodušením vyvstávají komplikace, když se s vrtulníčkem pokoušíme létat nad nerovným terénem. To se při devátém letu však dělo. Navigační software si v takovém případě špatně interpretoval absolvovanou vzdálenost, kterou uletěl, jelikož stále předpokládal, že letí nad rovným terénem a případné svahy a kopce prostě jednoduše špatně dopočítával. Jelikož během devátého letu se přelétalo i nad větším kráterem, bylo potřeba upravit parametry vyhodnocování trajektorie letu.

Samotný předpoklad softwaru o tom, že je terén stále rovný, je neměnný. Jediné, co navigační tým mohl dělat, bylo počítat s chybami, které při přeletu nad nerovným terénem nastanou a dle nich pak naplánovat let. Pro plánování proto využili simulační software, ve kterém zjistili, jak se bude Ingenuity nad nerovným terénem chovat a dle jeho chyb upravili sadu příkazu k letu, které by tuto chybu korigovaly.

Ingenuity tak například ve chvíli, kdy vlétlo nad svažující se okraj kráteru, výrazně zpomalilo, aby chyby vzniklé špatným propočtem trajektorie letu nad šikmým povrchem byly co nejmenší. Úprava rychlosti ostatně vedla k výslednému velmi dlouhému času letu, který vrtulníček potřeboval pro přelet celé dráhy. Další změnou bylo značné rozvolnění parametrů přistávací oblasti. Ta byla vytyčena v kruhu o poloměru 50 metrů. Ingenuity nakonec přistálo 47 metrů od centra přistávací oblasti.

V příštích dnech bude Ingenuity zasílat barevné snímky ze svého letu. Krom navigačního týmu se na ně tentokrát těší i vědecký tým, protože na nich budou zachyceny některé zajímavé oblasti. Měly by na nich být vidět kamenné výchozy, které odhalí vrstvy, které se v kráteru Jezero nastřádaly během doby, kdy v něm bylo jezero. Vidět by měl být také systém puklin zvaný „Raised Ridges“, které později navštíví Perseverance, aby zkoumalo odhalené staré podpovrchové vrstvy. Nejvíce se však tým těší na místo zvané „Pilot Pinnacle“, které by dle aktuálních zjištění měla odhalovat jedny z nejstarších vrstev z doby, kdy jezero v kráteru bylo ještě plné vody. Vzhledem k napjatému harmonogramu vozítka Perseverance navíc není jisté, zda tuto oblast navštíví a tak mohou být snímky z Ingenuity jedinými daty, které se o nich podaří nastřádat.

Kosmický přehled týdne:

Dnes v 15:00 SELČ by měl odstartovat první turistický let společnosti Virgin Galactic, který poprvé v jejich Space Ship Two Unity vynese krom pilotů i pasažéry nad hranici 80 kilometrů a nechá tyto pasažéry pocítit na pár desítek vteřin stav mikrogravitace. Mezi cestujícími je i zakladatel Virgin Galactic a její současný CEO Richard Branson. Start budeme přenášet Živě a česky. Jelikož VSS Unity má nakonec odstartovat o pár dní dříve, než na dvacátého července naplánovaný start stroje New Shepard od Blue Origin, bylo v posledních dnech na Twitteru obou společností živo. V pátek Blue Origin zveřejnila Tweet, kde polemizovala nad tím, že jediný skutečný let na hranici kosmického prostoru je ten jejich, jelikož New Shepard vyletí nad 100 kilometrů. Po poměrně silné negativní reakci uživatelů této sociální sítě společnost v sobotu svůj tweet smazala a vyměnila jej za přání dobrého letu pro Virgin Galactic. Tak či tak, oba turistické stroje jsou suborbitální a krom turistických letů jistě najdou bohaté uplatnění i jako levně dostupný prostředek pro vědecké experimenty vyžadující stav mikrogravitace. Důkazem toho bude již právě tento let Unity 22, při kterém budou na palubě umístěny uzavřené zkumavky s rostlinami, které budou zkoumat uvolňování konzervačních látek ve stavu mikrogravitace. V době kritické fáze letu – tedy ve chvíli, kdy se začne projevovat stav mikrogravitace a až do chvíle, kdy zase odezní, bude do zkumavek postupně vpouštěna konzervační látka a bude se zkoumat, jak se šíří.

Na Zemi se vrátila automatická nákladní loď Dragon společnosti SpaceX, která na ISS dopravila například nové solární panely iROSA. Nákladní Dragon se vrátil s více jak 2200 kilogramy nákladu, mezi kterým byly výsledky experimentů a různé další položky.

Elon Musk na Twitteru prozradil, že SpaceX chystá na své testovací základně v McGregoru stavbu druhého výrobního závodu na produkci metanových motorů Raptor používaných na sestavě Super Heavy Starship. Vzhledem k blížícím se letům tohoto velkého nosiče, bude spotřeba motorů velká. SpaceX se navíc netají plány vysílat stovky lodí Starship k Marsu. Cílem nové továrny je proto vyrábět 2-4 kusy motorů Raptor denně, ročně by jich mělo vzniknout 800 – 1000 kusů. V dosavadním výrobním závodě v kalifornském Hawthorne bude i nadále probíhat vývoj nových verzí motorů a experimentální výroba.

Přehled z Kosmonautixu:

Nyní je ten správný čas představit si všechny články, které vyšly na webu Kosmonautix a tak si představit témata, kterým jsme se věnovali. Vydáváme minimálně dva články o kosmonautice denně, pojďme se na ně nyní podívat. Začali jsme tak trochu zprávou z vlastní zahrádky. Spustili jsme totiž možnost objednávání triček s kosmonautickou tématikou. Hned poté jsme se vrátili ke kosmonautice, když jsme se podívali na záhadu neustálého (ne)detekování metanu na Marsu. Dalekohled Jamese Webba, jeden z největších projektů kosmonautiky vůbec, prošel důležitým předstartovním zhodnocením, které vypadá velmi dobře. Máme radost, když můžeme přinášet zprávy i z českých kosmonautických aktivit. Nyní se například v České republice testuje díl, který bude létat na raketách Ariane 6. Nejdříve hurikán, který se naštěstí stal jen tropickou bouří. Nicméně i tak zpozdil odlet nákladní lodi Dragon od ISS. I tento týden jste se dočkali dalšího vydání Thomasova fotokoutku. Podívali jsme se také na jedno šikovné srdce přístroje, který bude jednou sledovat změny na povrchu Měsíce způsobené lidskou přítomností. I toto čtvrtletí vyšel obsáhlý přehled aktuálních pokroků v přípravách misí Artemis I a Artemis II. Ačkoli to chvíli vypadalo opravdu vážně, nakonec bude start ruského modulu Nauka opožděn jen o pár dní. Letní seriál TOP 5 pokračoval atraktivním a napínavým tématem, které se věnovalo kosmickým letům na hraně rizika. Věnovali jsme se také jednomu novému evropskému detektoru. Ze střediska ESTEC jsme mohli sledovat průběh zkoušky hardwaru pro novou generaci evropských meteorologických družic. Problém, který potkal Hubbleův kosmický dalekohled, přetrvává, nicméně naděje stále žije. A v sobotu již tradičně vyšel další díl seriálu Vesmírná technika, který pokračoval v průzkumu kanadské robotické paže. Dnes dopoledne jsme Vás ještě pozvali ke sledování přímého přenosu z letu SpaceShipTwo s šesti lidmi na palubě.

Snímek týdne:

Na snímku je jádro vznikající sondy Europa Clipper. V podstatě jde o nádrže a rozvody paliva, na které budou nyní instalovány další systémy a vědecké přístroje této očekávané zajímavé mise. Mise Europa Clipper by měla startovat v roce 2024 na nějakém velkém soukromém nosiči (dříve měla vzlétnout na raketě SLS, nyní je horkým kandidátem Falcon Heavy) a cílem mise bude průzkum velmi zajímavého měsíce Europa u planety Jupiter. Sonda bude na protáhlé eliptické dráze kolem Jupiteru a měla by provést nejméně 44 blízkých průletů kolem Europy. Cílem je studium hypotetického podpovrchového tekutého oceánu tohoto měsíce. Pokud bude tato mise startovat v roce 2024 na Falconu Heavy, měla by k Jupiteru dorazit v roce 2030.

Video týdne:

SpaceX se pochlubila dronovým videem své nové mořské autonomní přistávací plošiny nazvané A Shortfall of Gravitas, která doplní flotilu u pobřeží Floridy. Dvě přistávací plošiny umožní odbavit nejen vyšší kadenci startů, ale také nabídnou možnost přistání dvou postranních stupňů při startu Falconu Heavy. Dle Elona Muska je plošina plně soběstačná a pro dopravu na místo přistání již nepotřebuje remorkér.

Zdroje informací:
https://mars.nasa.gov/
https://www.nasa.gov/

Zdroje obrázků:
https://twitter.com/Dr_ThomasZ/status/1412509741205671940/photo/1
https://mars.nasa.gov/…/26035_Map-of-Ingenuitys-Ninth-Flight-Path.jpg
https://mars.nasa.gov/images/mepjpl/Perseverance-Looks-Out-Over-Seitah.jpg
https://static.timesofisrael.com/www/uploads/2021/04/ingenuity-onsurface.jpg
https://pbs.twimg.com/media/E5o9lkIXEAY4ARa?format=jpg&name=4096×4096
https://pbs.twimg.com/media/E56Z5OwXIAEIMiS?format=jpg&name=large