Další kosmonautikou napěchovaný týden je za námi a tak je ideální čas se retrospektivně ohlédnout, jaké nejzajímavější události nám kosmonautika v uplynulých sedmi dnech přinesla. Kosmotýdeník si v hlavním tématu vybral téma polárních září na Marsu, které v létě zachytila sonda MAVEN. Podíváme se však také na start čínské automatické zásobovací lodě Tianzhou-5, anebo na stav rakety SLS poté, co přes kosmodrom prošla bouře Nicole. Přeji vám dobré čtení a pěknou neděli.

MAVEN pozoroval hned dva druhy polárních září na Marsu zároveň

Již v jednom z přechozích Kosmotýdeníků jsme vás informovali o tom, že se sondě MAVEN povedlo vůbec poprvé pozorovat hned dva druhy marsovských polárních září. Jedinečné podmínky dané aktivitou Slunce a správné nasměrování materiálu vyvrženého ze Slunce způsobily, že jsme se tak dostali k velmi zajímavým datům. Celá omáčka náhody byla dochucena ještě správným stavem marsovské atmosféry, písečnou bouří a sondou MAVEN, která je pro tento typ pozorování nejpovolanější.

MAVEN je totiž jediným prostředkem u Marsu, který je schopen souběžně reagovat na aktivitu Slunce a sledovat reakci řídké marsovské atmosféry současně. Analýza a simulace slunečních erupcí v reálném čase z Úřadu NASA pro analýzu kosmického počasí od Měsíce k Marsu tak umožnily týmu MAVEN správně předpovědět, kdy rodící se sluneční bouře zasáhne Rudou planetu. Opět se tak setkáváme s pojmem kosmické počasí. Přesné předpovědi kosmického počasí mají zásadní význam pro ochranu současných misí a ještě zásadnější budou při budoucích pilotovaných výpravách nejen na Mars. Nesmíme zapomínat, že na rozdíl od Země na Marsu chybí globální magnetické pole, které by chránilo před škodlivým zářením, jež mohou sluneční bouře přinést.

Jak to celé začalo? Dne 27. srpna 2022 došlo v aktivní oblasti Slunce k sérii slunečních erupcí. Aktivitu erupcí doprovázel výron koronální hmoty (CME) – mohutná exploze plynu a magnetické energie, která opustila Slunce a šířila se kosmickým prostorem. Tato meziplanetární CME o několik dní později zasáhla Mars.

To způsobilo jeden z nejjasnějších úkazů dopadů slunečních energetických částic (SEP), které kdy sonda MAVEN pozorovala. SEP, které byly urychleny před samotným výronem hmoty CME, byly jasně pozorovány sondou MAVEN. Navíc byly i ostatní přístroje sondy schopny změřit třeba sílu sluneční bouře. A to včetně extrémního ultrafialového záření, data dodal i magnetometr, analyzátor iontů slunečního větru a analyzátoru elektronů slunečního větru. „S využitím modelů kosmického počasí pro šíření CME jsme určili, kdy tato bouře dorazí na Mars,“ uvedla Christina Lee, kosmická fyzička z Kalifornské univerzity v Berkeley, která je členkou týmu mise MAVEN a spolupracuje s vědci z Úřadu pro analýzu kosmického počasí od Měsíce k Marsu. “To umožnilo týmu MAVEN předvídat zajímavé poruchy v atmosféře Marsu způsobené dopady meziplanetárních CME a doprovodné dopady energetických částic.“

Částice uvolněné sluneční bouří bombardovaly atmosféru Marsu a způsobily jasné polární záře na ultrafialových vlnových délkách. Přístroj IUVS (Imaging Ultraviolet Spectrograph) sondy MAVEN pozoroval dva typy: difuzní polární záři a protonovou polární záři. Důvod, proč bylo toto neuvěřitelné duo pozorováno současně, spočíval částečně v načasování. Mars se nachází na konci období prachových bouří, ke kterému dochází každý marsovský rok v době největšího přiblížení planety ke Slunci. Tyto prachové bouře ohřívají atmosféru natolik, že se vodní pára dostává do velkých výšek, kde je rozkládána slunečním ultrafialovým zářením a uvolňuje přitom atomy vodíku. Když přicházející sluneční vítr narazí na všechen tento přebytečný vodík, denní strana planety se rozzáří ultrafialovým zářením. Tyto protonové polární záře se shodou okolností staly předvojem pro příchod ještě energetických částic, které ovšem pronikají hlouběji do atmosféry a vytvářejí rozptýlené polární záře viditelné po celé noční straně planety.

Sumedha Gupta, postdoktorandka týmu IUVS v Laboratoři pro fyziku atmosféry a vesmíru na Coloradské univerzitě v Boulderu, si této shody poprvé všimla během rutinní kontroly příchozích dat několik dní po události. „Byla jsem velmi překvapená, že jsem viděla protonovou polární záři ve stejnou dobu jako difúzní polární záři, protože se to nikdy předtím nestalo,“ řekla. „Obojí se zvyšuje spolu se sluneční aktivitou, takže doufáme, že se to bude opakovat!“

Tato světelná show je totiž pro Mars a tým MAVEN znamením věcí příštích. S blížícím se slunečním maximem v letech 2024-2025 se Slunce stává stále aktivnějším, pokud jde o události, jako jsou erupce a CME. Sluneční maximum je období, kdy vrcholí sluneční aktivita v rámci jedenáctiletého slunečního cyklu, což znamená, že CME a SEP budou stále častější a budou nadále ovlivňovat atmosféru Marsu. „Je vzrušující, že i po tolika letech od zahájení mise stále pozorujeme taková ‚prvenství‘, jako jsou tyto souběžné polární záře. Máme se toho ještě hodně co učit o atmosféře a vlivu slunečních bouří na Rudou planetu,“ říká Shannon Curry, hlavní výzkumná pracovnice mise MAVEN z Kalifornské univerzity v Berkeley. „Náš tým se už nemůže dočkat dalších několika let pozorování těch nejextrémnějších podmínek za dobu trvání mise MAVEN.“

Pochopení těchto jevů a dopadů, které mají vliv na celou šířku atmosféry až k povrchu planety je důležité pro budoucí výpravy k Marsu. Počítat s nimi musí jak robotické mise, tak zejména plánované pilotované mise. Jejich studium nám řekne, jak mají být tyto mise vybaveny, aby se před nimi dokázaly ochránit a jak se chovat, když dojde k podobné události ve chvíli, kdy na Marsu budou lidé. Na rozdíl od Země tyto lidi neochrání rozsáhlá magnetosféra, kterou má naše planeta.

Kosmický přehled týdne:

V sobotu v 03:03 SEČ odstartovala čínská raketa CZ-7 a úspěšně vynesla automatickou nákladní loď Tianzhou 5, jejímž cílem byla čínská kosmická stanice Tiangong. Na kosmické stanici Tiangong bylo v poslední době rušno, neboť k ní byl připojen laboratorní modul Mengtian. Tím je na základě původních plánů stanice plně sestavena. Kosmická loď Tianzhou po úspěšném sobotním startu zakotvila na zadním stykovacím portu modulu Tianhe. Startovací hmotnost nákladní lodi je až 13,5 tuny, přičemž vnitřní nosnost činí až 6,5 tuny. Celá loď je dlouhá 10,6 metru a má průměr 3,35 metru. Vynesený náklad lodí Tianzhou 5 bude sloužit především k podpoře mise Shenzhou-15, jejíž start je plánován na 29. listopadu 2022. Současná posádka stanice pod vedením velitele posádky Čchen Donga zůstane ve vesmíru až do prosince, než se vrátí na Zemi. Posádka mise Sheznzhou-15 zatím nebyla oznámena.

Součástí vynášeného nákladu pro tuto misi byla také studentská vědecká družice Macao No. 1, kterou vyvinula Čínská korporace pro leteckou a kosmickou vědu a techniku (CASC). Ta bude z Tianzhou-5 vypuštěna později. Kosmická loď obsahuje další čtyři CubeSaty, včetně družice Zhixing-3A, kterou bude společnost Shaanxi Smart Satellite GmbH používat jako radarovou družici.

Během pondělí a úterý prošel přes Kennedyho kosmodrom na Floridě a většinu pobřeží poloostrova hurikán nazvaný Nicole. Ten zasáhl i rampu 39B, kde je na start připravována první raketa SLS s lodí Orion. Raketa byla vystavena silnému větru, který v nárazech atakoval maximální možné certifikační limity. Nicméně naštěstí zůstaly tyto nárazy pod těmito limity. V osmnácti metrech nad povrchem dosáhl vítr rychlosti 131 kilometrů za hodinu. Limit pro SLS je 136 kilometrů za hodinu. „Zaznamenaná síla větru byla v limitech rakety.“ řekl Jim Free, manažer průzkumných systémů v ústředí NASA. „Náš tým provádí počáteční vizuální kontrolu rakety, kosmické lodi a zařízení pozemního systému pomocí kamer na startovací rampě,“ uvedl dále v příspěvku na Twitteru. „Prohlídky kamerou ukazují velmi drobná poškození, jako jsou uvolněné těsnění a trhliny v povětrnostních krytech. Tým brzy provede další prohlídky rakety přímo na místě.“ Zatím se zdá, že skutečně nedošlo k žádným závažným poškozením a pracuje s datem startu 16. listopadu.

Přehled z Kosmoanutixu:

Každý týden vychází na webu Kosmonautix minimálně dva články o kosmonautice denně, pojďme si nyní připomenout, o čem všem se psalo. Na začátek týdne jsme se mohli společně Živě a česky dívat na druhý a úspěšný pokus o start rakety Antares 230+, která vynášela nákladní loď Cygnus. Evropské firmy nadále pracují na řadě vylepšení evropských nosičů. Jedním ze zajímavých projektů je úspěšně pokračující projekt kompozitního raketového stupně. V NASA se zase pracuje na dalším zajímavém výběru dodavatelů. Tentokrát se budou vybírat firmy, které dodají lunární vozítka pro astronauty. Floridu také potrápila bouře a později hurikán Nicole, která například způsobila odklad startu Falconu 9. Představili jsme vám také nové motivy triček z našeho eshopu. Po úspěšném startu rakety Antares se k ISS vydala nákladní loď Cygnus. Nicméně se zdá, že jeden její solární panel poškodil poslední stupeň zmíněné rakety. Každopádně loď k ISS doletěla a její zachycení jsme sledovali Živě a česky. Podívali jsme se na zoubek zrodu nejchladnějšího přístroje, který je osazen na dalekohledu Jamese Webba. Další Živě a česky komentovaný přenos nás zavedl na základnu Vandenberg, ze které odstartovala raketa Atlas V, která mimo jiné vezla experimentální nafukovací štít LOFTID. Druhým dílem jsme uzavřeli krátký seriál o velké indické misi jejich první a hned velmi úspěšné mise MOM. Zmíněný nafukovací tepelný štít LOFTID nakonec perfektně zvládl svoji zkušební misi a přistál ve vodách oceánu. Také jsme vás pozvali na pátý ročník Czech Space Weeku. Připravovaný evropský teleskop Euclid úspěšně prošel vakuovými testy. Potvrzení správnosti Einsteinovo přístupu ke gravitaci díky řadě kosmických misí vám představil podrobný sobotní článek. Sobotní večer nám pak přinesl další Živě a česky komentovaný start, který tentokrát obstarala raketa Falcon 9.

Snímek týdne:

Ve 23:52 SEČ, 11. listopadu proběhl start rakety čínské CZ-6A, která úspěšně vynesla družici Yunhai-3 určenou ke sledování a studiu atmosféry Země. Během vzletu rakety pořídil uživatel Twitteru s nickem Mickey sérii snímků, které krásně zachycují oddělení čtyř urychlovacích postranních stupňů, které se vzdalují od rakety, která stoupá nad nimi. Na snímku je krásně vidět vyhasínající čtveřice odhozených stupňů a pracující raketa. Více snímků zde.

Video týdne:

Nejzajímavější událostí tohoto týdne by mohl být úspěšný test nafukovacího tepelného štítu LOFTID, který byl na oběžnou dráhu Země vynesen raketou Atlas V / Centaur a následně naveden do atmosféry Země. Štít se ještě na horním stupni nafoukl a následně úspěšně zvládl průchod atmosférou a přistání za pomocí padáků na hladině oceánu. Nyní projde jeho let podrobnou analýzou a pokud se ukáže, že je tento koncept prakticky použitelný, může umožnit dopravu větších nákladů na planety a tělesa s atmosférou, jako je Mars, či měsíc Titan.

Zdroje informací:
https://www.nasa.gov/feature/
https://www.nasaspaceflight.com/

Zdroje obrázků:
https://twitter.com/mickeywzx/status/1591309754642857984
https://resize.indiatvnews.com/en/resize/newbucket/730_-/2017/10/maven-1507014607.jpg
https://bloximages.chicago2.vip.townnews.com/tucson.com/content/tncms/assets/v3/editorial/8/0b/80b5c3d8-fd69-5014-892f-50bd6a20ae69/63122c1c728ae.image.jpg?resize=1120%2C630
https://www.nasa.gov/sites/default/files/styles/ubernode_alt_horiz/public/thumbnails/image/mars_exploration_23_maven.jpg
https://www.nasaspaceflight.com/wp-content/uploads/2022/11/mO9ojTC.jpeg
https://pbs.twimg.com/media/FhV2uNxVsAAQWE6?format=jpg&name=4096×4096
https://www.flickr.com/photos/nasahqphoto/52493932477/in/dateposted/