Kosmotýdeník 476 (25.10. – 31.10.)

Kosmotýdeník 476 (25.10. – 31.10.)

31. října 2021

Lukáš Houška

Jak již mnozí vědí, nedělní oběd je nejlepší čas si shrnout, co zajímavého přineslo v kosmonautice posledních sedm dní! Kosmotýdeník si tentokrát jako hlavní téma vzal zajímavé výsledky vědeckých studií, které odhalují řadu detailů a poznatků o divoké atmosféře největší planety naší soustavy, tedy Jupiteru. Podíváme se také na to, jak se zvyšují náklady na opravnou misi OFT-2 lodě Starliner, anebo na nový startovací stůl nově vznikající rampy pro ruské rakety Angara. Přeji vám dobré čtení a pěknou neděli.

Juno nahlédla do hlubin Velké rudé skvrny

Sonda Juno nahlédla pod vrcholky mraků nejvyšší vrstvy atmosféry Jupiteru
Zdroj: https://www.nasa.gov/

Americká sonda Juno již od roku 2016 krouží kolem největší planety sluneční soustavy – Jupiteru. Jedná se o první sondu, která je vybavena přístroji, které vědcům umožňují podrobněji zkoumat hlubší vrstvy atmosféry této plynné planety. Právě divoká atmosféra tohoto plynného obra je v mnohém velkou záhadou, která skrývá mnoho cílů průzkumu. Krásné barevné pásy mraků a bouří navíc ukrývají vodítka k tomu, jak to vypadá pod nimi. Výsledky současného průzkumu se zabývají nejen Rudou skvrnou, ale také třeba polárními cyklóny a jsou to výsledky velmi zajímavé.

Tyto informace přichází poté, co byly v tomto týdnu zveřejněny studie, které jsou postaveny na datech průzkumu atmosféry Jupiteru právě od sondy Juno. „Tato nová pozorování od sondy Juno otevírají pokladnici nových informací o záhadných pozorovatelných útvarech Jupiteru,“ řekla Lori Glaze, ředitelka divize planetárních věd NASA v sídle agentury ve Washingtonu. „Každý jeden nový poznatek v těchto studiích vrhá jasnější světlo na různé aspekty atmosférických procesů této planety – úžasný příklad toho, jak naše mezinárodní vědecké týmy pomáhají porozumět naší sluneční soustavě.“

Sonda Juno nám nabízí zatím nejpodrobnější detaily o atmosféře této planety v historii
Zdroj: https://www.nasa.gov/

Sonda má za sebou již 37 obletů Jupiteru od doby, co vstoupila na jeho oběžnou dráhu. Již dříve přinesla informace, které byly pro vědce překvapivé. Viditelné bouře na vrchních vrstvách atmosféry planety se po interpretaci dat zdály, jakoby zasahovaly mnohem hlouběji, než se dříve předpokládalo. Původní představa byla, že jsou relativně ploché a neprochází do větší hloubky, kde jsou stále hustější vrstvy plynů. Postupem doby, jak chodila další a další data, začínalo být jasné, že bouře jsou ještě rozměrnější, než se zdálo napoprvé. Aktuální studie rekonstruují ze sesbíraných dat prostorový pohled na dynamické horní vrstvy atmosféry Jupiteru.

K poznání těchto informací zásadně přispěl vědecký přístroj MWR (mikrovlnný radiometr). Díky němu může sonda získat obraz atmosféry pod vrcholky mraků v nejvyšších vrstvách. Ten posloužil i pro prozkoumání ikonické velké bouře, kterou lidstvo zná již po staletí. Rudý vír je na šířku větší než Země a nyní víme, že je i značně hluboký. Nové výsledky navíc ukazují, že cyklóny jsou v horních vrstvách teplejší a mají nižší hustotu, zatímco dole jsou chladnější a hustota je tam vyšší. Anticyklóny, které rotují v opačném směru, jsou chladnější nahoře, ale teplejší dole.

Poslední měření zjistila především mocnost Velké rudé skvrny
Zdroj: https://www.nasa.gov/

Aktuální zjištění také ukazují, že některé menší bouře mají i značnou hloubku, která může dosahovat až 100 kilometrů pod vrcholky z kosmického prostoru viditelných mraků. Nicméně to není nic proti Velké rudé skvrně, kde se bouřlivý vír noří do hloubky více než 350 kilometrů. Tento překvapivý objev ukazuje, že bouře prostupují řadu různých vrstev od těch, kde kondenzuje voda a tvoří se mraky – tedy relativně hluboko, až po ty vrstvy, kde sluneční záření ohřívá horní část atmosféry.

Díky tomuto zjištění se zdálo jasné, že Velká rudá skvrna bude kumulovat velké množství hmoty z atmosféry. To by znamenalo, že může být detekovatelná přístroji sondy Juno určenými na měření gravitačního pole planety. Tým sondy proto k měření využil dva blízké průlety, které vedly přímo nad slavnou bouří, což pomohlo zpřesnit a rozšířit výsledky zjištěné přístrojem MWR.

Měření probíhalo tak, že když se sonda přiblížila nad bouři (byla samozřejmě stále na oběžné dráze), prolétala nad ní vzájemnou rychlostí 209 000 km/h. Díky citlivým akcelerometrům jsou vědci schopni měřit změny rychlosti sondy o hodnotách jen 0,01 milimetru za sekundu! A skutečně se díky těmto měřením zjistilo, že bouře by mohla sahat až do hloubky 500 kilometrů pod viditelné vrcholky mraků.

„Přesnost potřebná k zjištění gravitačního vlivu Velké rudé skvrny během průletu v červenci 2019 je ohromující,“ řekla Marzia Parisiová, vědecká pracovnice mise Juno z NASA Jet Propulsion Laboratory v jižní Kalifornii. „Schopnost doplnit zjištění, které přinesl přístroj MWR o hloubce bouře, nám dává velkou důvěru, že budoucí experimenty s gravitačním měřením na Jupiteru přinesou stejně zajímavé výsledky.“

Atmosféra Jupiteru obsahuje nesčetné množství různě velkých bouří, cyklón a anticyklón
Zdroj: https://www.nasa.gov/

Krom velkých bouří (cyklón a anticyklón) jsou na Jupiteru také velmi jasně pozorovatelné světlé pásy a předělové tmavší zóny. Tedy bílé a načervenalé pásy atmosféry. Pásy oddělují silné východně-západní větry pohybující se v opačných směrech. Juno již dříve zjistila, že tyto větry, či vlastně tryskové proudy dosahují hloubky až 3 200 km. Vědci se nyní hlavně snaží zjistit, jak se tyto tryskové proudy vyvíjí a kde vznikají.

Opět díky datům z přístroje MWR se podařilo odhalit, že by s tím mohl souviset plynný amoniak, který v atmosféře cestuje od spodních vrstev vzhůru a zase zpět v jasném souladu s tryskovými proudy. „Sledováním pohybu čpavku jsme na severní i jižní polokouli našli cirkulační cely (velká bouře tvořená jednou dominantní mohutnou konvektivní buňkou), které jsou svou povahou podobné buňkám Ferrelovým, které ovlivňují velkou část klimatu zde na Zemi,“ řekl Keren Duer, postgraduální student z Weizmannova vědeckého institutu v Izraeli. „Zatímco Země má jednu Ferrelovu buňku na polokouli, Jupiter jich má osm – každou alespoň třicetkrát větší.“

Další zjištění z výše zmíněného přístroje přináší informaci, že v hloubkách kolem 65 kilometrů pod jupiterovými vodními mraky dochází k jasnému teplotnímu přechodu. Vysoko v atmosféře se tyto pásy amoniaku v mikrovlnném záření ukazují jako velmi jasné, ale pod vodními mraky naopak silně pohasnou. „Nazýváme tuto úroveň joviklina (anglicky Jovicline) analogicky k přechodné vrstvě pozorované v pozemských oceánech, známé jako termoklina – kde mořská voda ostře přechází z relativně teplé do relativně chladné,“ řekl Leigh Fletcher, vědec účastnící se výzkumu sondy Juno z univerzity z Leicesteru ve Spojeném království.

Kosmický přehled týdne:

Poté, co skončila komunikační přestávka mezi Zemí a Marsem, způsobená konjunkcí se Sluncem, obnovily se i aktivity všech strojů na povrchu. Do akce se tedy vrátil i vrtulníček Ingenuity, který uskutečnil svůj 14. let. Šlo o testovací vertikální vzlet do výšky pěti metrů a opětovné přistání. Testovalo se zvýšení otáček rotorů na 2 700 otáček za minutu. Důvodem potřeby zvýšené rychlosti otáčení rotorů je přicházející marsovská zima a tím pokles hustoty atmosféry. Vrtulníček test zvládl a data se nyní vyhodnocují. Připomeňme, že tento technologický demonstrátor měl původně za úkol zvládnout pět letů, ale nakonec se ukázal tak odolným, že nyní i aktivně pomáhá s vědou na povrchu a je tak trochu prodlouženýma očima roveru Perseverance.

Zpoždění mise OFT-2 bude stát Boeing také zvýšené náklady
Zdroj: https://spaceflightnow.com/

Společnost Boeing vydala prohlášení s konstatováním, že ponese vícenáklady, které vznikly při zpoždění opravné nepilotované zkušební výpravy lodi Starliner OFT-2. Tato mise vznikla jako důsledek částečně neúspěšného nepilotovaného letu této lodi v prosinci 2019. Mise OFT-1 tehdy nedoletěla k ISS a musela se předčasně vrátit. NASA a Boeing se poté dohodly na opakování této nepilotované mise a Boeing zaplatil 410 milionů dolarů na její uskutečnění. Start měl proběhnout letos v létě, nicméně během předletových kontrol na rampě se zjistilo, že některé ventily palivového systému servisního modulu lodi jsou nefunkční. To si vyžádalo oddělení lodi od rakety a návrat do výrobního závodu. Start je nyní plánován na první polovinu roku 2022. Boeing nyní prohlásil, že tato mise bude potřebovat dodatečné financování ve výši 185 milionů dolarů, které ale Boeing uhradí ze svého rozpočtu. V důsledku toho poklesne letošní financování oddělení obrany, vesmíru a bezpečnosti (defense, space, and security business unit) z 6,8 miliardy na 6,6 miliardy. Pokud se podaří uskutečnit let OFT-2 v první polovině příštího roku, první pilotovaná výprava (zatím jen testovací) by mohla proběhnout ke konci roku 2022.

Přehled z Kosmonautixu:

Pravidelní čtenáři již vědí, že na tomto místě naleznou přehled všech témat, kterým jsme se v uplynulém týdnu věnovali skrz články. Vydáváme minimálně dva články o kosmonautice denně, pojďme se na ně nyní podívat. Jako první jsme se tentokrát věnovali připravované misi DART, která již čeká na kosmodromu, aby se vydala na svoji sebevražednou misi. Start dalekohledu Jamese Webba se nezadržitelně blíží a proto je ideální čas mu věnovat dostatek pozornosti. Podívali jsme se například na očekávaný fyzikální výzkum. Zvali jsme vás na říjnovou Kosmoschůzku. Pro mnohé vlastně ani neočekávaná oslava výročí jedné zkušební malé družice, která přes svoji experimentální stavbu i účel, oslavila již dvacet let existence v kosmickém prostoru. A i přes toto stáří, čeká Probu-1 mnoho další práce. Zatímco se dalekohled Jamese Webba chystá na start, s neduhy stáří v těchto dnech bojuje Hubbleův kosmický dalekohled. V týdnu odstartovala zajímavá čínská mise, jejímž cílem je ověřit metodu likvidace kosmického odpadu. I tentokrát jsme se dočkali dalšího vydání Thomasova fotokoutku, který se však pomalu chýlí ke konci, jelikož mise Thomase Pesqueta na Mezinárodní kosmické stanici brzy skončí. V hluboké noci jsme společně Živě a česky mohli sledovat start ruské rakety Sojuz s automatickou nákladní lodí Progress MS-18. Do kosmu se chystá další pilotovaná kosmická loď Crew Dragon, která tentokrát poveze posádku na Mezinárodní kosmickou stanici. Před začátkem mise Crew-3 se ještě řešily problémy s kosmickou toaletou. Výjimečně ve čtvrtek proběhl tradiční měsíční Pokec s Kosmonautixem. Super raketa SLS se chystá na svoji vůbec první kosmickou misi a NASA mezitím představila vizi komerčního fungování této rakety. Po úspěšném startu ruské zásobovací kosmické lodě Progress MS-18 jsme Živě a česky sledovali její úspěšně spojení s Mezinárodní kosmickou stanicí. První autonomní americké lunární vozítko VIPER prošlo důležitým milníkem v rámci jeho plánování a schvalování. Na závěr týdne byl pro vás již tradičně přichystán čerstvý díl seriálu Vesmírná technika.

Snímek týdne:

Výstavba nové rampy na ruském kosmodromu Vostočnyj úspěšně pokračuje dalším zásadním krokem. Očekávaná rampa pro novou rodinu ruských raket Angara se tak posunula blíže svému dokončení. Na své místo byl totiž umístěn startovací stůl. Po dokončení tak z tohoto nového kosmodromu budou moci startovat nejen rakety Sojuz, ale právě i nové Angary.

Nový startovací stůl pro rampu pro rakety Angara
Zdroj: https://www.roscosmos.ru/

Nově vznikající rampa pro rakety Angara
Zdroj: https://www.roscosmos.ru/

Video týdne:

Společnosti Blue Origin, Sierra Space, Boeing a Redwire představili projekt komerční orbitální stanice Orbital Reef na oběžné dráze Země, která má umožňovat jak turistické lety, tak provádět výzkum, ale poskytovat i místo pro výrobu ve stavu mikrogravitace. Prezentace ukazuje moduly s velkými okny, loď Starliner jako prostředek pro dopravu lidí, či nákladní verzi raketoplánu Dream Chaser, který by dovážel náklad. Během stavby a provozu by se pak měly využívat nosiče Vulcan a New Glenn. Na rozdíl od stanice Axiom nejsou doposud ve vývoji ani výrobě žádné součásti stanice, krom zmíněných dopravních lodí.