Kosmotýdeník 517 (8.8. – 14.8.)

Kosmotýdeník 517 (8.8. – 14.8.)

14. srpna 2022

Další týden je za námi a před vámi je čerstvé vydání pravidelného přehledu těch nejzajímavějších kosmonautických událostí uplynulého týdne. V hlavním tématu Kosmotýdeníku se tentokrát podíváme na projekt kosmického radioteleskopu o průměru 10 kilometrů, který by se měl realizovat v roce 2024. Nejedná se samozřejmě o gigantickou konstrukci, ale o zajímavé řešení chytře rozmístěných družic. V dalších tématech se zaměříme na start čínské soukromé rakety Ceres-1, či na aktuální podobu rampy 39A. Přeji vám dobré čtení a pěknou neděli.

Radioteleskop o průměru 10 kilometrů v kosmickém prostoru?

Ačkoli zní nadpis tak trochu jako science fiction, budeme se bavit o projektu, který je připravován k realizaci na roku 2024. Jistě oprávněně namítnete: Radioteleskop o průměru 10 kilometrů přece není možné vynést současnými nosiči. Počítá se snad s použitím Starship? Nepočítá. Díky postupnému pokroku a zkušenostem s CubeSaty se podobné věci dají dělat podstatně levněji a jednodušeji. Projekt SunRISE počítá se šesticí CubeSatů, které budou na geostacionární dráze obíhat kolem sebe tak, aby vytvořily zmíněný průměr fiktivního radioteleskopu. Ostatně takové virtuální radioteleskopy nejsou žádnou novinku, jen je známe spíše ze Země. O tom ale později. Aktuálně byla dokončena první družice této mise.

Mise SunRISE
Zdroj: https://www.nasa.gov/

Kompletace první z těchto družic byla dokončena v laboratoři SDL (Space Dynamics Laboratory) na Utah State University v Loganu, která má pro NASA smluvně zajistit stavbu, testování a uvedení do provozu všech šesti družic. NASA i JPL přirovnává velikost jednotlivých družic k toustovači, takže průměrný americký toustovač má podobu 6U CubeSatu o rozměrech 10 × 20 × 30 centimetrů.

Šest malých 6U CubeSatů bude létat na supersynchronní geosynchronní oběžné dráze Země ve vzdálenosti asi 10 km od sebe a bude snímat Slunce v části spektra, která je na Zemi a v blízkém kosmickém prostoru blokována ionosférou. Pokroky v oblasti softwarově definovaných radiostanic, navigace a tandemového letu ve skupině, které byly vyvinuty a uskutečněny v posledních několika letech v rámci misí Mars Cube One (MarCO) a DARPA High Frequency Research (DHFR), nyní umožnily, aby byl tento cenově dostupný a málo rizikový koncept uskutečněn. „Je opravdu vzrušující sledovat, jak se družice postupně zhmotňují,“ řekl Jim Lux, vedoucí projektu SunRISE v JPL NASA v jižní Kalifornii. „Za několik let budou tyto družice tvořit rozsáhlý kosmický teleskop pozorující Slunce způsobem, který je ze zemského povrchu nemožný.“

Každý ze šesti CubeSatů bude fungovat jako jediná anténa, která bude detekovat záblesky rádiových vln z přehřáté atmosféry Slunce, z tak zvané koróny. Družice budou vybaveny čtyřmi teleskopickými anténami o délce 2,5 metru, které po rozvinutí vytvoří tvar písmene „X“. Společně pak budou obíhat kolem Země ve vzdálenosti asi 36 000 kilometrů, přičemž se budou pohybovat koordinovaně, aby vytvořily jeden virtuální opravdu velký radioteleskop. Poté, co budou družice SunRISE vyneseny a síť Deep Space Network přijme signály ze všech šesti exemplářů, vytvoří vědci pomocí techniky interferometrie radioteleskop s velkou aperturou, který bude stejně široký jako vzdálenost mezi nejvzdálenějšími CubeSaty konstelace – tedy asi 10 km.

První dokončený exemplář šesti CubeSatů SunRISE
Zdroj: https://www.nasa.gov/

Princip samotný není žádná novinky. Pozemní radioteleskopy, jako je například kultovní Karl G. Jansky Very Large Array v Novém Mexiku, často využívají interferometrii ke spojení pozorovacího výkonu mnoha jednotlivých antén. SunRISE však bude mít oproti svým pozemním příbuzným jedinečnou výhodu: Radioteleskop bude schopný „vidět“ dlouhé rádiové vlny, které jsou blokovány částí horní atmosféry naší planety, která se nazývá ionosféra. To znamená, že SunRISE přesně určí místa, kde ve vyšších vrstvách sluneční koróny vznikají sluneční rádiové záblesky neboli náhlé emise rádiových vln. Tým SunRISE pak může vytvořit podrobné prostorové mapy jejich polohy ve 3D.

Určováním polohy těchto rádiových záblesků v rozsahu 0,1 MHz-25 MHz poskytne skrz projekt SunRISE klíčové informace o mechanismech urychlování částic spojených s výrony koronální hmoty a topologii magnetického pole z aktivních oblastí do meziplanetárního prostoru. SunRISE se velmi dobře doplňuje se současnými misemi, jako jsou Parker Solar Probe a Solar Orbiter, a s pozemním dalekohledem Daniel K. Inouye Solar Telescope (DKIST).

Sluneční koróna je velmi aktivním místem, kde se mísí silná magnetická pole a přehřáté sluneční částice, které vybuchují v podobě slunečních erupcí a výronů koronální hmoty (CME). Erupce pak mohou urychlovat sluneční energetické částice, které rovněž vznikají v koróně, a vytvářet tak nebezpečí pro lidské aktivity v celé sluneční soustavě. Sluneční rádiové záblesky jsou spojeny s událostmi slunečních energetických částic a je známo, že díky své rychlosti předcházejí příchodu nabitých částic vyvržených při erupci k Zemi o desítky minut.

Takto budou družice SunRISE zaznamenávat záblesky a vysílat je na Zemi
Zdroj: https://www.nasa.gov/

Určením polohy slunečních rádiových záblesků SunRISE ukáže, jak zavčasu se můžeme dozvědět o příchodu proudu nabitých částic z erupce, která vyvrhnula materiál směrem k Zemi. Pokud vědci dokážou lokalizovat oblasti erupcí sledováním slunečních rádiových záblesků vzhledem k místům výskytu CME, mohou zkoumat, jak CME samotné vedou k rádiovým zábleskům. Kromě toho, že bude mise poskytovat prostorové snímky takových událostí, bude SunRISE mapovat strukturu slunečních magnetických siločar, které zasahují daleko do meziplanetárního prostoru, protože právě i podél nich vznikají rádiové záblesky. Mise bude neustále sledovat Slunce a hledat rádiové záblesky, které se náhodně objevují v celé koróně. „Konečným cílem mise je pomoci vědcům lépe pochopit mechanismy, které způsobují tyto explozivní a do velké míry nepředvídatelné projevy kosmického počasí,“ řekl Justin Kasper, hlavní výzkumník mise SunRISE na Michiganské univerzitě v Ann Arbor. „Tyto vysokoenergetické sluneční částice mohou ohrozit nechráněné astronauty a technologie na oběžné dráze i samotnou Zemi. Sledováním rádiových záblesků spojených s těmito událostmi můžeme být lépe připraveni a informováni.“

SunRISE ukazuje, že nízkonákladové mise projektu Explorer of Opportunity mohou odpovědět na základní otázky heliofyziky s důsledky pro předpovědi kosmického počasí a posloužit jako průkopník pro mise malých družic, které mají potenciál způsobit revoluci v kosmické vědě. Bez nových měřicích metod chybí heliofyzice základní kámen pro pochopení urychlování částic. SunRISE nabízí řešení: lokalizovat rádiové záření z oblastí zdrojů urychlení a energetických částic při jejich cestě meziplanetárním prostorem, čímž položí pozorovací základ pro pochopení fyziky urychlování a transportu částic u nejbližší hvězdy – našeho Slunce.

Kosmický přehled týdne:

Devátého srpna proběhl úspěšný start malé čínské soukromé rakety Ceres-1, kterou provozuje společnost Galactic Energy. Nosič tak uskutečnil svůj celkově třetí a zároveň třetí úspěšný start od svého debutového letu v roce 2020. Cílem byla sun-synchronní dráha (SSO), kam byly vyneseny dvě družice Taijing (01 a 02) a družice Donghai-1. První dvě družice jsou určeny pro pozorování Země, Donghai-1 slouží k „k ověření vícemódových miniaturních optických snímacích systémů pro pozorování Země,“ uvedl Michal Václavík z České kosmické kanceláře.

Twitterový účet Harry Stranger představil zajímavý snímek rampy 39A na Floridě, který byl pořízen z kosmického prostoru a ukazuje aktuální stav stavebních prací kolem této rampy. Snímek byl pořízen 10. srpna. Vidět na něm krom samotné rampy je i řada částí nově budované rampy pro systém Super Heavy Starship. Vidíme také stavbu metanových a kyslíkových nádrží. Ve žlutém kroužku jsou vidět nohy pro budoucí startovní stolec. Vlevo od něj je pak vidět i věž rampy.

Aktuální podoba okolí rampy 39A
Zdroj: https://pbs.twimg.com/

Přehled z Kosmonautixu:

Jako každý týden vám i tentokrát nabízíme přehled všech článků, které v uplynulém týdnu vyšly na webu Kosmonautix. Vydáváme minimálně dva články o kosmonautice denně, pojďme si je nyní připomenout. Tento týden jsme načali vydáním nového dílu seriálu Vesmírná technika, který se podíval na kamery a fotoaparáty pro kosmické užití. Zhodnotili jsme také první a bohužel neúspěšný let malé indické rakety SSLV. Následně jsme se věnovali zkouškám očekávané mise Europa Clipper, která otestovala svoji anténu. Společnost Northrop Grumman vyřešila problémy s dodávkami ruských a ukrajinských komponent na raketu Antares počátkem spolupráce s firmou Firefly, jejíž motory nahradí ty ruské. Živě a česky jsme tento týden sledovali další start rakety Falcon 9 s družicemi konstelace Starlink. Z Ruska startovala raketa Sojuz-2.1b, která na oběžnou dráhu vynesla íránskou snímkovací družici. Tento týden byl také ve znamení řady zkoušek a statických zážehů nosiče Super Heavy a lodi Starship. Podívali jsme se také na to, jaké symbolické artefakty poveze loď Orion při svém premiérovém letu na raketě SLS. Dále jsme si položili otázku, která je velmi důležitá pro budoucí kosmické výpravy: Jak vylepšit tepelné štíty. Letní seriál TOP 5 se tentokrát zaměřil na mise, o kterých se sice zatím moc nemluví, ale které mají potenciál přinést zásadní vědecká poznání. V tomto týdnu startoval ještě další Falcon 9, který opět vynášel další várku družic konstelace Starlink. Jelikož je kolem Starship a Super Heavy nyní velmi živo, vydali jsme další přehledový článek aktuálního dění na Boca Chica. Týden jsme tradičně uzavřeli dalším dílem pořadu Vesmírná technika.

Snímek týdne:

Naprosto skvělý snímek zveřejnila společnost SpaceX 9. srpna z takzvaného spin prime testu jednoho motoru Raptor umístěného na nosiči Super Heavy B7 na Boca Chica. Spin prime test je komplexní test motoru, kdy jeho potrubím proudí palivové směsi, ale nedojde k zážehu. Pokud tyto testy Super Heavy dopadnou dobře, dočkáme se snad již brzy statického zážehu všech 33 motorů. V tomto týdnu proběhl ještě cca 20 sekund dlouhý zážeh jednoho motoru na Super Heavy, který byl úspěšný, V současnosti je tento exemplář sesazen z rampy a ve výrobní oblasti jsou instalovány další motory Raptor.

Spin prime test Super Heavy B7
Zdroj: https://scontent.fprg1-1.fna.fbcdn.net/

Video týdne:

Odborníci z centra NASA Ames zveřejnili simulaci toho, jak se budou chovat spaliny při startu rakety SLS. Krásně je tam vidět role deflektoru, který odvádí spaliny do strany. Animace dává představu o ohnivém peklu, které budou spodní části rampy 39B na Floridě zažívat při vzletu mise Artemis I a při každém dalším letu rakety SLS.

What will the #Artemis I launch plume look like?

We've got a supercomputer simulation of the mega-Moon rocket @NASA_SLS that can give us an idea! It's one of many ways our center has helped prepare for this historic step in our return to the Moon: https://t.co/JLuf56QvU9 pic.twitter.com/wHKLvYBd3H

— NASA Ames (@NASAAmes) August 10, 2022