Tak jako každou neděli je i tuto připraven pravidelný souhrn těch nejzajímavějších událostí, které přinesla kosmonautika v uplynulých sedmi dnech. Raketa SLS sice na misi Artemis I neodstartovala, ale i tak se dělo mnoho zajímavých událostí. V hlavním tématu se například podíváme na zajímavou studii o polárních zářích na Marsu, která vznikla díky spolupráci dvou týmů dvou sond. Podíváme se také na Boca Chica, anebo na nové mise pro Crew Dragon. Přeji vám dobré čtení a pěknou neděli.

Sondy MAVEN a HOPE společně pozorovaly polární záři Marsu

Díky spolupráci a sdílení dat mezi americkou sondou Maven a sondou HOPE ze Spojených arabských emirátů se podařilo získat unikátní data osvětlující zatím nepříliš probádanou a dost specifickou marsovskou polární záři. Na rozdíl od Země se marsovská polární záře vyskytuje po celé planetě. Měřena byla navíc polární záře protonová, která se na Zemi vyskytuje jen zřídka a jen kolem polárních oblastí. Ta Marsovská pak ukazuje, že v průběhu poměrně krátkého času prochází zásadními proměnami. Nicméně popořadě.

Zatímco na Zemi vzniká polární záře tak, že se proud nabitých částic ze Slunce a sluneční vítr „sveze“ po magnetických siločárách pozemského magnetického pole k ionosféře, kde interaguje a nabité částice se střetávají s molekulami atmosféry, na Marsu je to odlišné. V pozemské atmosféře se částice slunečního větru začnou srážet s molekulami atmosféry a při tom z nich vyrážejí elektrony. Při tomto ději se emituje elektromagnetické záření, které je ve viditelném spektru – my pak vidíme polární záři. Na rozdíl od Země nemá Mars rozsáhlou a silnou magnetosféru. Naopak je jeho magnetosféra roztříštěná, slabá a v různých částech planety dosahuje různé intenzity. Zatímco na Zemi vidíme polární záře především (ne však výhradně) v severnějších a jižnějších oblastech blíže k pólům, na Marsu jsou projevy místní polární záře viditelné po celé ploše atmosféry, která je vystavena bombardování nabitých částic ze Slunce.

Navíc se u této studie vědci zaměřili na takzvanou protonovou polární záři, která je na Marsu mnohem častějším jevem, než na Zemi. Pokud se proud nabitých částic ze Slunce dostane až k atmosféře Marsu, narazí na oblak vodíku, který obklopuje planetu. Při této interakci kladně nabitá částice ze Slunce vezme marsovskému vodíku záporný elektron, čímž se stane neutrální částicí a může projít slabým a nestálým magnetickým polem planety. V atmosféře potom dochází ke srážkám s dalšími atomy, přičemž vzniká ultrafialové světlo tvořící polární záři. Nicméně celková znalost toho, jak to vlastně s polárními zářemi na Marsu je, zatím schází. Tomu však výrazně pomáhají data dvou zmíněných misí. Doposud data ukazovala, že jde o jev, který probíhá rovnoměrně po celé atmosféře. Díky datům ze dvou zmíněných misí jsme však dostali mnohem podrobnější mapu tohoto zajímavého úkazu. Mimo jiné se ukázalo, že i vodíkový oblak kolem Marsu je roztrhaný a nestálý a projevy protonové polární záře proto také.

Mise NASA Maven a mise Spojených arabských emirátů HOPE nyní zveřejnily společná pozorování dynamických protonových polárních září na Marsu. Dálková pozorování polární záře provedená misí HOPE ve spojení s pozorováními plazmatu provedenými misí MAVEN otevírají studnici nových informací pro pochopení marsovské atmosféry. Tato spolupráce mezi misemi byla umožněna nedávným počátkem sdílením dat mezi oběma misemi a přináší řadu bonusů. Když se nějaký jev měří z více pozic na oběžné dráze a více přístroji, získá se komplexnější pohled na jeho fungování.

Vznikly tak poněkud neatraktivní snímky specifické polární záře Marsu. Snímky z 5. srpna ukazují typické atmosférické podmínky, za kterých přístroj EMUS (na sondě HOPE) nezaznamenal žádnou neobvyklou aktivitu. Protonová polární záře se slabě projevovala po celé ploše atmosféry. Ale 11. a 30. srpna přístroj pozoroval na obou vlnových délkách roztříštěnou polární záři, což svědčí o turbulentních interakcích se slunečním větrem.

V nové studii byly objeveny jemné struktury v protonové polární záři, které pokrývaly celou denní stranu Marsu. Typická pozorování protonových polárních září, která provedly sondy MAVEN a sonda ESA Mars Express, ukazují, že tyto polární záře vypadají, že jsou rovnoměrně rozložené po celé polokouli. Naproti tomu sonda EMM pozorovala protonové polární záře, které se jevily jako velmi dynamické a proměnlivé. Tyto „místní protonové polární záře“ vznikají, když turbulentní podmínky v okolí Marsu umožňují nabitým částicím vstoupit do atmosféry Marsu plnou silou a při interakcích s plyny v horní atmosféře vyzařovat energii formou světla. „Pozorování HOPE naznačují, že polární záře byla tak rozsáhlá a neuspořádaná, že plazmatické prostředí kolem Marsu muselo být skutečně narušené do té míry, že sluneční vítr přímo ovlivňoval horní vrstvy atmosféry,“ řekl Mike Chaffin, vědecký pracovník MAVEN a EMM z Laboratory for Atmospheric and Space Physics na University of Colorado Boulder a hlavní autor studie. „Kombinací pozorování polární záře z HOPE s měřeními plazmového prostředí polární záře z MAVEN můžeme tuto hypotézu potvrdit a určit, že to, co jsme pozorovali, byla v podstatě mapa míst, kde na planetu přímo prší sluneční vítr.“

Za normálních okolností je pro sluneční vítr obtížné dosáhnout horních vrstev atmosféry Marsu, protože je přesměrován příďovým rázem a slabými magnetickými poli obklopujícími planetu. Nejednotná pozorování protonové polární záře jsou proto ukázkou výjimečné situace – takové, během které je interakce Marsu a slunečního větru chaotická. „Úplný dopad těchto podmínek na marťanskou atmosféru není znám, ale pozorování pomocí EMM a MAVEN budou hrát klíčovou roli v pochopení těchto záhadných událostí,“ řekl Chaffin.

Sdílení dat mezi sondami MAVEN a HOPE umožnilo vědcům určit příčiny vzniku nesourodých protonových polárních září. HOPE nese přístroj EMUS (Emirates Mars Ultraviolet Spectrograph), který pozoruje horní vrstvy atmosféry a exosféru Rudé planety a snímá proměnlivost složení atmosféry a únik atmosféry do vesmíru. MAVEN nese celou sadu plazmových přístrojů, včetně magnetometru (MAG), analyzátoru iontů slunečního větru (SWIA) a přístroje STATIC (SupraThermal And Thermal Ion Composition), který byl použit v této studii. „Globální pozorování horních vrstev atmosféry, které HOPE provádí, poskytuje jedinečný pohled na oblast, která je pro vědu na misi MAVEN klíčová,“ říká hlavní výzkumník MAVEN Shannon Curry z Laboratoře kosmických věd Kalifornské univerzity v Berkeley. „Tento typ souběžných pozorování zkoumá základní fyzikální aspekty dynamiky a vývoje atmosféry a zdůrazňuje výhody mezinárodní vědecké spolupráce.“

Kosmický přehled týdne:

Ani druhý pokus o start rakety SLS na misi Artemis I nakonec nedopadl a start byl odložen. Let plánovaný na 3. září byl odložen kvůli úniku tekutého vodíku v rychloupínacím spoji. Vodík je nejmenší prvek ve vesmíru a dokáže se protlačit prakticky vším. Jeho čerpání je poměrně náročná disciplína a dělala problémy už při provozu raketoplánů. Raketa bude muset být převezena do haly VAB, kde bude zkontrolováno těsnění na tomto spoji. Nejbližší další termín je proto až 19. září, kdy se otevírá startovní okno. Zda v tomto datu start proběhne, však není v této chvíli zřejmé. Nyní ještě NASA jedná o možnosti, že by se závada opravila přímo na rampě – vyžaduje to jisté ústupky a poměrně komplexní analýzu všech dopadů.

Loď Crew Dragon byla od NASA objednána pro dalších 5 misí v rámci programu komerčních dopravců posádek na stanici (jedná se o mise Crew-10, 11, 12, 13 a 14). Celkový počet objednaných standardních letů pro výměnu posádek je tak v současnosti na počtu 14 pro Crew Dragon (SpaceX) a 6 letů pro Starliner (Boeing). Loď Starliner zatím samozřejmě čeká na svoji první pilotovanou DEMO misi, zatímco Crew Dragon se chystá na 5. operační misi v rámci tohoto kontraktu. Nově přidané mise Crew Dragonu zajistí lety mezinárodních posádek na stanici do roku 2031.

Přehled z Kosmonautixu:

V této rubrice již tradičně naleznete přehled všech článků, které jsme v uplynulém týdnu vydali. Vydáváme minimálně dva články o kosmonautice denně, pojďme si je nyní připomenout. Začali jsme přípravou startu mise Crew-5, která bude vynesena prvním stupněm Falconu 9, který překvapivě prodělal dopravní nehodu na Zemi. 29. srpna jsme se připravovali na první pokus o start mise Artemis I s raketou SLS, nicméně start byl kvůli vadnému senzoru na třetím motoru nakonec odložen. Po jeho odkladu jsme proto vydali aktualizovaný článek, který sledoval přípravy na druhý pokus o start této očekávané mise. Jedna z nově připravovaných komerčních orbitálních stanic Orbital Reef postoupila do fáze návrhu. Chuť nad sledováním startu jsme si spravili u dalšího úspěšného startu rakety Falcon 9, která vynesla další várku družic konstelace Starlink. Je potřeba zmapovat zdroje vody a vodíku na Měsíci, pro jejich budoucí použití. K jejich průzkumu se použije malý výkonný laser. Sledovali jsme také přípravy na další start suborbitálního stroje New Shepard, který byl však kvůli počasí nakonec odložen. Prvního září slaví náš web narozeniny a tentokrát to byly narozeniny rovnou desáté! Vyšel také nový díl našeho pravidelného video souhrnu Vesmírné výzvy. Dalekohled Jamese Webba opět předvedl věci zatím nevídané. Jako první přinesl snímek exoplanety vyfocené přímo. V pátek jsme mohli živě sledovat ruský výstup mimo kosmickou stanici. Další článek vám představil zajímavý záměr NASA, která uvažuje o sondě, jejíž povrch bude celý sloužit jako senzor. V sobotu jsme se připravovali na další pokus o start rakety SLS a mise Artemis I. Bohužel náš Živě a česky komentovaný přenos nakonec kvůli odkladu nezačal. V reakci na to jsme založili nový aktualizovaný článek, který sleduje přípravy na třetí pokus o start mise Artemis I. Na závěr týdne jste se dočkali nového dílu seriálu Vesmírná technika.

Snímek týdne:

Dalekohled Jamese Webba ukázal další ze svých skvělých schopností. V několika vlnových délkách pořídil první přímý snímek exoplanety – planety, která je mimo naši sluneční soustavu. Exoplaneta, která se díky Webbově teleskopu zapsala do historie, nese označení HIP 65426 b. Unikátnímu snímku jsme se podrobně věnovali zde.

Video týdne:

Na základně Boca Chica v jižním Texasu proběhl statický zážeh nosiče Super Heavy B7, který je osazen 33 motory Raptor a chystá se na první misi, která by mohla loď Starship poslat až do kosmického prostoru. Statický zážeh byl proveden na třech motorech a zdá se, že jeden z nich vykazoval drobné anomálie. Zatímco nosič prodělal statický zážeh, na testované lodi Starship S24 proběhlo snesení jednoho ze šesti nainstalovaných Raptorů – konkrétně Raptoru vakuového, tedy s rozšířenou expanzní tryskou.

STATIC FIRE! Booster 7 fires up multiple engines (maybe 3 – and for a decent number of seconds!). Wow!

➡️https://t.co/XhtiVAuEOD pic.twitter.com/BeaHZGuUeg

— Chris Bergin – NSF (@NASASpaceflight) August 31, 2022

Zdroje informací:
https://www.nasa.gov/
https://www.livingfuture.cz/
https://cs.wikipedia.org/

Zdroje obrázků:
https://www.nasa.gov/sites/default/files/thumbnails/image/proton_aurora_compare_1.png
https://www.nasa.gov/sites/default/files/thumbnails/image/patchy_aurora7-no_logo_002.png
https://i.ytimg.com/vi/4sEcnZU65xA/maxresdefault.jpg
https://www.nasa.gov/sites/default/files/thumbnails/image/maven_mars_limb-horizontal.png
https://pbs.twimg.com/media/Fbq3zduWAAErO6P?format=jpg&name=large