Nedělní poledne již tradičně patří pravidelnému přehled těch nejzajímavějších událostí, které přinesla kosmonautika v uplynulých sedmi dnech. Tentokrát si Kosmotýdeník vzal jako hlavní téma test jednoho zajímavého komunikačního přístroje na sondě Psyche, který má vyzkoušet, zda jednou budeme schopni i z hlubokého kosmického prostoru přenášet velké objemy dat. Co takhle video z prvního přistání lidí na Marsu ve vysokém rozlišení? V dalších tématech se ohlédneme za testy nové rampy pro rakety Angara na ruském kosmodromu Vostočnyj. Nevynecháme samozřejmě ani sobotní velmi zajímavý test sestavy Super Heavy Starship. Přeji vám dobré čtení a pěknou neděli.

Budeme moci streamovat letsplaye odkudkoli ze sluneční soustavy?

Přístroj DSOC
Zdroj: https://eadn-wc01-8182785.nxedge.io/

First light – první světlo. Jedná se o termín, kdy je dalekohled (nebo nějaký optický systém) poprvé použít k pozorování. Nejčastěji označuje okamžik, kdy nějaký astronomický dalekohled poprvé pořídí nějaký snímek. První světlo má za sebou nyní i jeden z experimentů na sondě Psyche, která odstartovala 13. října ze Země a míří ke stejnojmenné kovové planetce. Její mise je však zajímavá i tím, že během cesty bude testovat laserovou infračervenou komunikaci, která by v budoucnosti měla umožnit posílání objemnějších dat efektivněji a to i z misí probíhajících daleko od Země. A třeba jednou vydláždí cestu i k možnosti posílat mezi planetami objemná data – třeba videa ve vysokém rozlišení. A právě experiment DSOC je ten, který dosáhl prvního světla.

Zmíněný experiment vyslal laserem v blízké infračervené oblasti zakódovaná testovací data ze vzdálenosti téměř 16 milionů kilometrů k Haleovu teleskopu na observatoři Palomar na Caltechu v kalifornském San Diegu. Jedná se o dosud vůbec nejvzdálenější demonstraci optické komunikace. DSOC je nakonfigurován tak, aby během dvouleté demonstrační mise, kdy se Psyche směřuje k hlavnímu pásu planetek mezi Marsem a Jupiterem, odesílal na Zemi testovací data s vysokou šířkou pásma. O řízení Psyche i experimentu DSOC se stará JPL.

První experimentální přenos dat proběhl 14. listopadu. Laserový vysílač – špičkový přístroj na palubě sondy Psyche schopný vysílat a přijímat signály v blízké infračervené oblasti, se zaměřil na výkonný laserový maják vysílající z laboratoře Optical Communications Telescope Laboratory v zařízení JPL Table Mountain Facility poblíž Wrightwoodu v Kalifornii. Vysílač pomáhal transceiveru zaměřit jeho downlink laser zpět na Palomar, zatímco automatické systémy na transceiveru a pozemních stanicích dolaďovaly jeho nasměrování. Poslat tak úzký svazek dat na takovou vzdálenost je dost náročné. „Dosažení prvního světla je jedním z mnoha důležitých milníků DSOC v nadcházejících měsících, které připravují půdu pro komunikaci s vyšší datovou rychlostí schopnou posílat vědecké informace, snímky ve vysokém rozlišení a streamované video na podporu dalšího velkého skoku lidstva: vyslání lidí na Mars,“ řekla Trudy Kortes, ředitelka oddělení technologických demonstračních misí v ústředí NASA ve Washingtonu.

Operátoři pozemního laserového vysílače DSOC pózují na fotografii v Optical Communications Telescope Laboratory v JPL’s Table Mountain Facility poblíž Wrightwood v Kalifornii, krátce poté, co demonstrace technologie dosáhla „prvního světla“ 14. listopadu.
Zdroj: https://www.nasa.gov/

Testovací data byla rovněž odesílána současně prostřednictvím uplink a downlink laseru, což je postup známý jako „closing the link „, který je hlavním cílem experimentu. Tento experiment sice nepřenáší data mise Psyche, ale je prováděn v úzké spolupráci s jejím týmem, aby se nestalo, že operace DSOC budou narušovat operace kosmické sondy. „Úterní ranní test byl prvním, který plně zahrnoval pozemní prostředky a letový vysílač, což vyžadovalo, aby operační týmy DSOC a Psyche pracovaly v úzké spolupráci,“ uvedla Meera Srinivasan, vedoucí operací DSOC v JPL. „Byla to obrovská výzva a čeká nás ještě spousta práce, ale na krátkou dobu jsme byli schopni vysílat, přijímat a dekódovat některá data.“

Před tímto úspěchem bylo v rámci projektu třeba uskutečnit několik dalších milníků: od odstranění ochranného krytu letového laserového vysílače až po zapnutí přístroje. Samozřejmě, mezitím i sonda Psyche provádí své vlastní kontroly, včetně zapnutí pohonných systémů a testování přístrojů, které budou použity ke studiu planetky Psyche, až k ní v roce 2029 dorazí.

Po tomto prvním úspěchu bude nyní tým DSOC pracovat na zdokonalení systémů, které řídí nasměrování downlink laseru na palubě vysílače. Jakmile se to podaří, může projekt začít s demonstrací udržování vysokorychlostního přenosu dat z transceiveru na Palomar v různých vzdálenostech od Země. Tato data mají podobu jednotlivých bitů (nejmenších jednotek dat, které může počítač zpracovat) zakódovaných ve fotonech laseru – kvantových částicích světla. Poté, co speciální supravodivá vysoce účinná detektorová soustava fotony zachytí, se použijí nové techniky zpracování signálu k extrakci dat z jednotlivých fotonů, které dorazí k Haleovu teleskopu.

Operační tým letového laserového transceiveru pro demonstraci technologie NASA Deep Space Optical Communications (DSOC) pracuje v oblasti podpory mise Psyche v JPL v časných hodinách 14. listopadu, kdy projekt dosáhl „prvního světla“.
Zdroj: https://www.nasa.gov/

Cílem experimentu DSOC je prokázat rychlost přenosu dat 10 až 100krát vyšší než u nejmodernějších radiofrekvenčních systémů, které dnes používají kosmické sondy. Rádiová i laserová komunikace v blízké infračervené oblasti využívají k přenosu dat elektromagnetické vlny, ale světlo v blízké infračervené oblasti zabalí data do podstatně těsnějších vln, což umožňuje pozemním stanicím přijímat větší množství dat. To pomůže budoucím pilotovaným a automatickým misím provozovat datově náročnější vědecké přístroje.

DSOC samozřejmě není první optickou komunikací v kosmickém prostoru. Již dříve byla optická komunikace vyzkoušena na nízké oběžné dráze Země a u Měsíce. DSOC je prvním testem v hlubokém vesmíru. Tato změna pozice vůči Zemi zejména vyžaduje mimořádně přesné zaměření laserového paprsku na vzdálenost milionů kilometrů. Přitom je také potřeba kompenzovat čas, který světlo potřebuje k cestě z kosmické lodi na Zemi: Při nejvzdálenější pozici sondy Psyche od naší planety bude cesta blízkých infračervených fotonů DSOC zpět trvat asi 20 minut (při testu 14. listopadu jim cesta ze sondy Psyche na Zemi trvala asi 50 sekund). Za tu dobu se sonda i planeta posunou, takže se lasery pro uplink i downlink signál musí přizpůsobit této zásadní změně polohy.

Kosmický přehled týdne:

Michal Václavík informoval na síti X o nových renderech stanice Gateway, která bude obíhat u Měsíce.

NASA zveřejnila nové rendery podoby stanice Gateway po příletu pilotované mise Artemis IV. Ta by měla ve druhé polovině roku 2028 rozšířit stávající sestavu z modulů PPE a HALO o evropský obytný modul I-HAB. pic.twitter.com/r7pmQYcGBb

— Michal Vaclavik (@Kosmo_Michal) November 19, 2023

Na startovní rampu 1A na novém ruském kosmodromu Vostočnyj byla vyvezena a vztyčena plnorozměrová maketa rakety Angara A5. Raketa zde stráví zhruba měsíc, během kterého se bude testovat kompatibilita nosiče s nově dokončenou rampou. Cílem je zejména otestovat elektrické a komunikační systémy mezi rampou, raketou a střediskem. Angara A5 doposud startovala z kosmodromu Pleseck.

Příprava makety Angara A5 na kosmodromu Vostočnyj
Zdroj: https://pbs.twimg.com/

Vztyčování makety rakety Angara A5 na nové vzletové rampě 1A
Zdroj: https://pbs.twimg.com/

Maketa Angary A5 na nové rampě 1A
Zdroj: https://pbs.twimg.com/

Společnost Rocket Lab se pochlubila snímky z výroby dvojice sond určených ke zkoumání magnetosféry Marsu (zejména procesů, které utváří její proměnlivost a tok energií do a z atmosféry planety). Firma známá zejména poskytováním služeb vynášení nákladů pomocí rakety Electron je i výrobcem družic a sond. Mise EscaPADE je projektem NASA, která touto misí chce prezentovat nízkonákladový průzkum planet. Každá ze sond má hmotnost zhruba 550 kilogramů (i s palivem) a nese trojici vědeckých experimentů – magnetometr, elektrostatický analyzátor a Langmuirovu sondu. O vynesení se postará společnost Blue Origin v roce 2024. Po vynesení stráví sondy 6 týdnů na oběžné dráze Země, než provedou zážeh k přeletu k Marsu (TMI). K Rudé planetě mají dorazit v září 2025. Náklady by měly dosáhnout 79 milionů USD včetně nosné rakety.

Jedna z družic EscaPADE během výroby v hale společnosti Rocket Lab
Zdroj: https://pbs.twimg.com/

Přehled z Kosmonautixu:

Na tomto místě naleznete přehled všech článků, které na webu vyšly během uplynulých sedmi dní. Vydáváme minimálně dva články o kosmonautice denně, pojďme si je připomenout. Týden jsme načali Živě a česky komentovaným přenosem, který sledoval start rakety Falcon 9 se dvěma telekomunikačními družicemi. V tomto týdnu jsme se bohužel loučili se dvěma astronautickými legendami. Prvním z nich byl Ken Mattingly, který zemřel 31. října. Měl letět na misi Apollo 13, ale jeho let překazily spalničky. K Měsíci se nakonec podíval v rámci Apolla 16. Hned 6. listopadu odletěl na svůj poslední let legendární Frank Borman, který vzlétl na misích Gemini 7 a zejména pak na legendárním Apollo 8, v rámci nějž se právě tato posádka stala prvními lidmi, kteří letěli k jinému kosmickému tělesu. Lidští vyslanci u Marsu, ať už jde o sondy či vozítka, se musí připravit na komunikační klid. Mezi Zemi a Mars vstoupilo Slunce, skrz nějž komunikovat nelze. Evropská sonda Hera se úspěšně připravuje na svoji misi k planetce Dimorphos. Aktuálně prošla akustickými testy. Podívali jsme se také na to, jak velkou plochu nasnímá Euclid na jednu expozici. Výzkumníci z University of Leeds představili výsledky svého přelomového vývoje, který vedl ke vzniku neuronové sítě schopné přesně zmapovat rozsah ledovců v Antarktidě. A to je jen část jejích schopností. Nejen Hera v Evropě prochází testy. Družice NISAR byla 19. října uložena do vakuové komory agentury ISRO v Bengalúru a o tři týdny později mohla být vyjmuta, jelikož splnila všechny požadavky na fungování v extrémních teplotách a vakuu na úrovni kosmického prostředí. Dočkali jste se také dalšího dílu seriálu mapujícího projekt X-Planes. Dalekohled Jamese Webba detekoval organické molekuly poblíže černé díry. O víkendu nás čekaly také dva starty raket Falcon 9 s družicemi konstelace Starlink. Oba starty jsme sledovali Živě a česky, přičemž nedělní start byl nakonec odložen. Stále pracující evropská astrometrická mise GAIA i nadále sbírá data o hvězdách naší galaxie. Shrnuli jsme aktuální novinky. Seriál Vesmírná technika se podíval na netradiční téma – nevyužité metody opravy primárního zrcadla Hubbleova kosmického dalekohledu. Zásadním okamžikem týdne však byl sobotní testovací let nosiče Super Heavy s lodí Starship. Vzlet jsme sledovali Živě a česky.

Snímek týdne:

V sobotu krátce po 14:00 SEČ odstartovala z Boca Chica sestava nosné rakety Super Heavy s lodí Starship. Jednalo se o druhý testovací let této ohromné sestavy, která má na výšku lehce přes 120 metrů. Vůbec poprvé se SpaceX dočkala zapálení a úspěšné práce všech 33 motorů Raptor, které úspěšně vynesly celou sestavu až do okamžiku oddělení Starship. Úspěšný byl také hot-staging, kdy Starship zapálila své motory ještě při práci prvního stupně. Po oddělení došlo k problémům, během kterých Super Heavy explodoval. Starship pracovala úspěšně až do času 8 minut a 4 sekundy po startu, kdy systém nouzového ukončení letu loď zničil. Velkolepé představení znamená pro SpaceX opět krok kupředu a oproti prvnímu startu se jedná o výrazné zlepšení. Podrobný článek o tomto důležitém letu pro vás chystáme na úterý. Snímek níže ukazuje práci všech 33 motorů Raptor během vzletu sestavy.

Pohled na práci 33 motorů Raptor během druhého testovacího letu Super Heavy Starship
Zdroj: https://pbs.twimg.com/

Video týdne:

Výjimečně věnujeme i video týdne startu Super Heavy Starship. Připomeňte si samotný let se všemi jeho zásadními okamžiky.

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

Zdroje obrázků:
https://www.nasa.gov/wp-content/uploads/2023/11/e2b-pia26144-glt-staff.jpg?resize=2000,1500
https://www.nasa.gov/wp-content/uploads/2023/11/1-pia25664-dsoc-flt.jpg
https://www.nasa.gov/wp-content/uploads/2023/11/e2a-pia26143-img-3144.jpeg
https://pbs.twimg.com/media/F_PG2DhWoAAmNrg?format=jpg&name=large
https://pbs.twimg.com/media/F_ENga_W0AAnscI?format=jpg
https://pbs.twimg.com/media/F_ENgd8XYAAc4lJ?format=jpg
https://pbs.twimg.com/media/F–PgEHWsAEvKf7?format=jpg
https://pbs.twimg.com/media/F-1t8TBasAAWQ1o?format=jpg&name=4096×4096
https://pbs.twimg.com/media/F-1xrj1aUAAyQTl?format=jpg&name=4096×4096
https://eadn-wc01-8182785.nxedge.io/wp-content/uploads/2023/10/nasa-psyche.png