Další týden utekl jako voda a pro vás je připraveno nejnovější vydání pravidelného přehledu těch nejzajímavějších událostí z kosmonautiky za uplynulý týden. V hlavním tématu se tentokrát Kosmotýdeník zaměřil na zajímavé pozorování, které prováděl dalekohled Jamese Webba a bylo při něm sledováno zajímavé malé těleso s dvojicí prstenců – ve Sluneční soustavě poměrně nevídaný objekt. Podíváme se také na první letošní japonský start, či další let vrtulníčku Ingenuity. Přeji vám dobré čtení a pěknou neděli.

Webb pozoroval prstence planetky

Vizualizace dávající představu o planetce Chariklo s jejími dvojitými prstenci, které jsou značně vzdálené od povrchu Zdroj: nasa.gov

Mezi oběžnými drahami planet Saturn a Neptun obíhá největší známý Kentaur (skupina malých planetek ve vnější části Sluneční soustavy) s názvem Chariklo. Toto těleso je vázané na dráhu planety Neptun a je zajímavé tím, že v roce 2014 u něj byly potvrzeny dva prstence. To je u tak malých těles nevídané a nabouralo to teorii, že podobné prstence mohou mít jen velké planety. Chariklo je přitom relativně malý, jeho průměr se pohybuje kolem 200 kilometrů. Prstence Charikla obíhají zhruba ve vzdálenosti 400 kilometrů od povrchu centrálního tělesa. Pozorování tak malých těles tak daleko od Země je samozřejmě extrémně komplikované a nedá se zatím provádět přímo. I objev dvou zmíněných prstenců byl proveden zákrytovou metodou, kdy planetka Chariklo přešla z pohledu pozemského pozorovatele přes hvězdu na pozadí a na pozemních přístrojích astronomové zaznamenali dvojitý pokles jasu před a za samotným centrálním tělesem. Na oběžné dráze je však nyní k dispozici dalekohled Jamese Webba, který dokáže nejen potvrdit pozorování stejnou zákrytovou metodou, ale díky svým citlivým přístrojům může přinést podrobnosti o rozměrech i složení tohoto zajímavého tělesa a jeho prstenců. Tento výzkum má zatím jen předběžné výsledky, ale i ty jsou už zajímavé.

Pablo Santos-Sanz z Institutu de Astrofísica de Andalucía v Granadě ve Španělsku má nyní schválený program „Target of Opportunity“, v rámci nějž se pokusí o pozorování zákrytu tohoto tělesa v rámci pozorování Sluneční soustavy pomocí dalekohledu Jamese Webba. Tato pozorování vede Heidi Hammel z Association of Universities for Research in Astronomy. „Díky pozoruhodnému štěstí jsme zjistili, že Chariklo je na dobré cestě právě k takovému zákrytu v říjnu 2022. Jednalo se o první pokus o pozorování zákrytu hvězdy pomocí Webba. Na identifikaci a zpřesnění předpovědi této neobvyklé události bylo vynaloženo mnoho práce v krátkém čase.“ Řekl Santos-Sanz. „Dne 18. října jsme pomocí přístroje NIRCam sledovali hvězdu Gaia DR3 6873519665992128512 a čekali, zda nedošlo k očekávaným poklesům jasnosti, které indikují, že došlo k zákrytu.“ To se nakonec povedlo. Během pozorování byly jasně detekovány stíny vytvořené prstenci Charikla, což ukázalo nový způsob využití Webba k výzkumu objektů Sluneční soustavy.

Světelná křivka tohoto zákrytu, tady vlastně graf jasnosti objektu v průběhu času, odhalila, že pozorování byla úspěšná! Prstence byly zachyceny přesně podle předpovědi. Zákrytové světelné křivky přinesou nové zajímavé vědecké poznatky o prstencích Charikla. Santos-Sanz vysvětlil: „Jakmile se ponoříme hlouběji do dat, budeme zkoumat, zda se nám podaří rozlišit oba prstence. Z tvarů světelných křivek zákrytů prstenců budeme také schopni zjistit tloušťku prstenců, velikosti a barvu hmoty, která je tvoří a další podrobnosti. Doufáme, že získáme představu o tom, proč toto malé těleso vůbec má prstence, a možná odhalíme i nové slabší prstence.“

Zaznamenané prvky v prstencích planetky Chariklo Zdroj: nasa.gov

Prstence jsou pravděpodobně tvořeny malými částicemi vodního ledu smíšeného s drobným pevným materiálem, tedy možná úlomky ledového tělesa, které se v minulosti s Chariklem srazilo. Chariklo je příliš malé a příliš daleko na to, aby i Webb mohl přímo zobrazit prstence oddělené od hlavního tělesa, takže jediným nástrojem, jak charakterizovat prstence samotné, je právě zákrytová metoda.

Krátce po zákrytu se Webb na Chariklo zaměřil znovu, tentokrát za účelem shromáždění světla odraženého od Charikla a jeho prstenců. Získané spektrum systému ukazuje tři absorpční pásy vodního ledu. Noemí Pinilla-Alonso, která vedla spektroskopická pozorování Charikla, vysvětlila: „Vynikající kvalita spektra zachyceného přístroji Webba poprvé odhalila jasnou signaturu krystalického ledu.“ Dean Hines, hlavní řešitel tohoto programu dodal: „Vzhledem k tomu, že vysokoenergetické částice přeměňují led z krystalického do amorfního stavu, detekce krystalického ledu naznačuje, že v systému Chariklo dochází k neustálým mikrosrážkám, které buď odhalují nedotčený materiál, nebo spouštějí krystalizační procesy.“ Většina odraženého světla ve spektru pochází ze samotného Charikla: Modely naznačují, že pozorovaná plocha prstence, tak jak je vidět pod úhlem pozorování z dalekohledu Jamese Webba, je pravděpodobně jedna pětina plochy samotného tělesa. Vysoká citlivost teleskopu v kombinaci s podrobnými modely může umožnit odhalit signaturu materiálu prstence odlišnou od materiálu samotného Charikla. Pinilla-Alonso poznamenal, že „díky pozorováním Charikla pomocí Webba po dobu několika let, kdy se mění úhel pohledu na prstence, můžeme být schopni izolovat charakteristiky jen samotných prstenců. Čeká nás ještě získání dalších souborů dat z dalších zákrytů.“

Tato pozorování zákrytů pomocí dalekohledu Jamese Webba a spektroskopická pozorování Charikla nám otevírají dveře k novým prostředkům charakterizace malých objektů ve vnější Sluneční soustavě. Díky vysoké citlivosti a infračervenému zaměření teleskopu, mohou vědci využít jedinečné vědecké přínosy, které nabízí pozorování zákrytů, a obohatit tato měření o téměř podrobná spektra cílových těles. Takové nástroje budou pro vědce zkoumající vzdálená malá tělesa v naší Sluneční soustavě obrovským přínosem.

Kosmický přehled týdne:

Ve čtvrtek 26. ledna se uskutečnil letošní první japonský kosmický start, při kterém raketa H-IIA vynesla utajovanou radarovou družici IGS Radar-7. Cílem letu byla sun-synchronní dráha. Po jistém japonském půstu s kosmickými lety, je tato mise prvním z několika plánovaných orbitálních startů v roce 2023; tato kadence však závisí nejen na připravenosti slíbených nákladů, ale také na úspěšném zavedení nové rakety H3. Její první start je v současné době plánován nejdříve na 12. února 2023. O samotném čtvrtečním nákladu není příliš známo, ale různé zprávy uvádějí schopnost dosáhnout rozlišení menší než jeden metr pomocí radarů se syntetickou aperturou (SAR). Družice je součástí programu IGS, který zahrnuje také řadu optických družic. Novější generace družic tohoto programu, které byly vypuštěné od roku 2015, jsou schopny dosáhnout rozlišení až 30 cm (optické) a 50 cm (radarové). Program IGS vznikl v reakci na severokorejský test balistické rakety nad Japonskem v roce 1988.  Síť má z velké části za úkol poskytovat včasné varování před hrozícím odpálením nepřátelské rakety. Informace z družic se využívají také v rámci monitorování civilních přírodních katastrof a reakcí na ně. Přesné parametry oběžné dráhy nebyly před vypuštěním známy, nicméně minulé mise IGS byly vyneseny na sun-synchronní dráhu s výškou perigea mezi 475 a 500 km a výškou apogea mezi 500 a 515 km se sklonem přibližně 97,4°.

Pro start byla využita raketa H-IIA, provozovaná společností Mitsubishi Heavy Industries. JAXA začala nosič využívat od 29. srpna 2001. Během své kariéry vzlétly čtyři varianty této rakety – dnes však zůstala zachována pouze jedna varianta. Po misi IGS-Radar 7 zbývají už jen čtyři lety H-IIA, raketa má být při své 50. misi vyřazena ze služby. Tento vyřazovací let je v současné době plánován na rok 2024. Nástupcem rakety H-IIA má být raketa H3, která přinese četná vylepšení a zároveň sníží celkové náklady na systém. V současné době se počítá s premiérovým startem rakety H3 nejdříve 12. února 2023.

Start rakety H-IIA
Zdroj: https://www.nasaspaceflight.com/

V pátek 27. ledna uskutečnil vrtulníček Ingenuity svůj již 41. první let v atmosféře planety Mars. Mezitím bylo z předchozího čtyřicátého letu zveřejněno video, které stojí za zhlédnutí.

Interpolated video of #MarsHelicopter Flight 40 which took it onto the lower slopes of Jezero Delta. Ingenuity mastered a terrain elevation difference of about 17m before autonomously selecting a safe landing spot.

Credit: NASA/JPL-Caltech/Simeon Schmaußhttps://t.co/Nkzy4KNomJ pic.twitter.com/dRYKKQnbGm

— Simeon Schmauß (@stim3on) January 26, 2023

Přehled z Kosmonautixu:

Na tomto místě naleznete tradiční přehled všech témat, kterým jsme se na Kosmonautixu věnovali v rámci vydaných článků. Vydáváme minimálně dva články o kosmonautice denně, pojďme si je připomenout. Jak se otevíralo pouzdro sondy Hayabusa-2 se vzorky z planetky Ryugu jsme se podívali na několika videích. Na palubě vozítka Curiosity se nachází malý technologický zázrak  – přístroj CheMin, který je schopen z odebraných vzorků rekonstruovat prostředí, ve kterém se materiál nacházel v době svého vzniku. Podívali jsme se na něj podrobněji. Společně jsme živě mohli sledovat přípravu a následnou zkoušku WDR systému Super Heavy Starship, při kterém byla tato monstrózní sestava vůbec poprvé zcela natankována palivem. V úterý vyšel další díl historického seriálu, který sleduje přípravy a průběh prvního pilotovaného programu lidstva – Vostok. I v tomto týdnu jsme se dočkali Živě a česky komentovaných startů. Ten první nás vzal na rampu Wallops ve Virginii, kde si svůj premiérový start z území USA odbyla raketa Electron společnosti RocketLab. Další z článku zaměřených na fyziku a astronomii si položil otázku, zda jsme už konečně odhalili původ Fermiho bublin. Druhý Živě a česky komentovaný přenos tohoto týdne nás tentokrát vzal na start rakety Falcon 9, která vynášela družice konstelace Starlink. Někteří z těch, kteří posouvali poznání lidstva skrze kosmické lety, bohužel nepřežili své mise a na ně jsme zavzpomínali v článku odkazujícím ke Dni vzpomínek. Mise Artemis II je zatím stále poměrně vzdálená, ale už nyní proběhla instalace motoru do evropského servisního modulu, který při svém prvním pilotovaném letu bude pohánět loď Orion. Zásadní zpráva přišla z NASA, která zahájila oficiální spolupráci s agenturou DARPA na přípravě jaderného motoru pro kosmické použití. V pátek nás čekal už tradiční měsíční Pokec s Kosmonautixem, kdy jste pokládali otázky z kosmonautiky do chatu a my vám na ně odpovídali. V sobotu jsme pro vás připravili obsáhlý článek o pulsarech a o tom jak k jejich poznávání přispívá kosmický výzkum. Týden jsme uzavřeli dalším dílem pořadu Vesmírná technika.

Snímek týdne:

O půlnoci z 24. na 25. ledna odstartovala raketa Electron z rampy Wallops ve Virginii a její start tak znamenal první start tohoto soukromého nosiče z rampy ve Spojených státech. Doposud rakety Electron společnosti RocketLab provedli více jak třicet startů z kosmodromu Mahia umístěném na Novém Zélandu. Dva kosmodromy se třemi rampami mají umožnit zvýšení kadence startů.

První start rakety Electron z kosmodromu na území Spojených států
Zdroj: https://scontent.fprg1-1.fna.fbcdn.net/

Video týdne:

V pondělí 23. ledna jsme vůbec poprvé mohli vidět plně natankovanou sestavu nosiče Super Heavy a lodi Starship. Stalo se tak na základně Boca Chica v jižním Texasu a kompletní test nazvaný WDR předznamenává další zásadní události. Brzy se můžeme těšit na vůbec první statický zážeh nosiče Super Heavy s 33 motory Raptor a pokud vše půjde dobře, tak třeba někdy v dubnu vůbec první start této sestavy na oběžnou dráhu.

Zdroje informací:
https://blogs.nasa.gov/
https://en.wikipedia.org/
https://www.nasaspaceflight.com/

Zdroje obrázků:
https://scontent.fprg1-1.fna.fbcdn.net/…63DABC47
https://blogs.nasa.gov/…/01/STScI-01GQJAKT0SRK0FFJARBD9XTHA6-1024×631.png
https://blogs.nasa.gov/…/01/STScI-01GQJA4PXWYNNZGTYSEXZCR5CJ-941×1024.png
https://upload.wikimedia.org/…/0/00/Artist’s_impression_of_the_rings_around_Chariklo.jpg
https://www.nasaspaceflight.com/…/2021/12/FCl7ZQ1VEAEH6Qm-1920×1280.jpg