Nedělní oběd vám již jistě voní na stole a tak si jako zákusek můžete dát pravidelný přehled těch nejzajímavějších kosmonautických novinek uplynulých sedmi dní. V hlavním tématu se tentokrát Kosmotýdeník zaměří na přípravu nových laserových koutových odražečů pro družice GPS, které pomohou zpřesnit měření jiných družic na oběžné dráze. V dalších tématech nás čeká třeba úspěšný start čínské rakety poháněné motory spalujícími kapalný metan a kyslík. Podíváme se také na pár rekordních statistik při posledních startech raket Falcon 9 a nevynecháme ani plány Indie na vlastní kosmickou stanici. Přeji vám dobré čtení a pěknou neděli.

NASA připravila koutové odražeče, které pomohou zlepšit měření Země

Na družicích systému GPS budou nové koutové odražeče. Nejznámějším využitím družic GPS je zjišťování navigace. Dalším důležitým, ale méně známým využitím, je distribuce informací ostatním družicím, které sledují Zemi. To je totiž důležité pro přesné měření různých detailů o naší planetě. NASA a několik dalších federálních agentur, včetně amerických Kosmických sil, U.S. Space Command, U.S. Naval Research Laboratory a National Geospatial-Intelligence Agency, se nyní podílí na zlepšování přesnosti určení polohy družic na oběžné dráze pomocí laserových koutových odražečů (LRA). „Hlavním přínosem laserového dálkoměru a LRA je zlepšení geolokace všech našich pozorování Země,“ řekl Stephen Merkowitz, projektový manažer projektu kosmické geodézie NASA v Goddardově středisku kosmických letů NASA v Greenbeltu ve státě Maryland.

Testování koutových odražečů na podmínky panující v kosmickém prostoru
Zdroj: https://www.nasa.gov/

Tým vědců a inženýrů v rámci tohoto projektu začátkem letošního roku tyto nové odražeče testoval, aby se ujistil, že zvládnou drastické prostředí, které vládne v kosmickém prostoru. Nedávno pak byla první sada těchto nových laserových odražečů odeslána americkým Kosmickým silám a společnosti Lockheed Martin v Littletonu ve státě Colorado, aby mohly být integrovány do příští generace družic GPS.

Jak fungují laserové odražeče? Můžeme je také nazývat laserové retroreflektory a umožňují přesné měření vzdálenosti. Přesně vygenerovaný malý laserový puls je vyslán ze Země a čeká se na jeho návrat. Impulsy laserového světla z pozemní stanice jsou totiž směrovány k obíhající družici, od níž se odrazí a vracejí se zpět na stanici, která puls vygenerovala. Čas, který světlo potřebuje k cestě ze Země na družici a zpět, lze použít k výpočtu vzdálenosti mezi družicí a pozemní stanicí.

Laserové dálkoměry a laserové reflektorové soustavy jsou součástí kosmických misí již desítky let a v současné době jsou součástí na řadě družic pro pozorování Země, jako je ICESat-2 (Ice, Cloud, and land Elevation satellite 2), SWOT (Surface Water and Ocean Topography) a GRACE-FO (Gravity Recovery and Climate Experiment Follow On). A co víc: tyto odražeče jsou pro správnou funkci těchto úzce specializovaných zařízení naprosto nezbytné. „LRA jsou speciální zrcadla,“ řekl Merkowitz. „Od běžných zrcadel se liší tím, že odrážejí světlo přímo k jeho původnímu zdroji.“

Jak toho lze dosáhnout? Jednoduše tak, že se spojí tři zrcadla v pravém úhlu, čímž v podstatě vytvoří vnitřní roh krychle. Pole laserových retroreflektorů se skládají ze soustavy 48 těchto zrcadlových rohů. „Když světlo vstoupí do této polokrychle, tak díky zrcadlům natočeným v úhlech devadesát stupňů se odrazí tak, že výstupní úhel bude vždy stejný jako ten, pod kterým sem světlo vstoupilo,“ řekl Zach Denny, optický inženýr projektu Space Geodesy na Goddardu.

Kosmická geodézie se zabývá studiem tvaru Země, její gravitací a rotací a jejich změnami v čase. Klíčovou technikou při tomto studiu je laserové měření vzdálenosti pomocí koutových odražečů. Zdánlivě jednoduchá věc se komplikuje realitou. Povrch Země se neustále drobně mění v důsledku posunu tektonických desek, probíhá tání ledu, eroze a podobně. Vzhledem k těmto neustálým změnám – a také skutečnosti, že Země není dokonalá koule – musí existovat způsob, jak definovat měření na zemském povrchu. Vědci tomu říkají referenční rámec. Laserové dálkoměry pomáhají nejen přesně lokalizovat družice na oběžné dráze, ale také poskytují přesné informace o poloze pozemním stanicím.

Geodetická měření – laserové zaměřování na referenční družice, jako je LAGEOS (Laser Geodynamic Satellites) – se používají k neustálému určování polohy středu hmoty Země s přesností na milimetr. Tato měření mají zásadní význam pro to, aby vědecké družice na oběžné dráze dodávaly přesná data. Významné události, jako jsou tsunami a zemětřesení, mohou způsobit malé změny těžiště Země. Vědci potřebují přesná laserová dálková měření, aby mohli tyto změny přesně změřit. Družicová měření nenápadných, ale důležitých zemských jevů, jako je například zvyšování hladiny moří, závisí na přesném referenčním rámci. Dlouhodobý globální trend zvyšování hladiny moří, stejně jako jeho sezónní a regionální výkyvy, se projevují změnami měřitelnými pouze v milimetrech za rok. Pokud chtějí vědci tyto drobné změny přesně měřit, musí být referenční rámec přesnější než tyto změny.

Kosmický přehled týdne:

Devátého prosince v 00:39 SEČ odstartovala čínská raketa Zhuque-2 s úspěšně vynesla užitečný náklad na oběžnou dráhu. Je to zajímavé zejména z toho ohledu, že šlo o první úspěšné vynesení užitečného nákladu na oběžnou dráhu nejen touto raketou, ale obecně i nosičem poháněným motory spalujícími kapalný metan a kapalný kyslík. Raketa má za sebou sice již dva starty, ale ten první v roce 2022 skončil havárií a při druhém v červnu letošního roku byla vynesena jen hmotnostní maketa nákladu. Za vývojem tohoto středně silného nosiče stojí čínská firma LandSpace. Na nízkou oběžnou dráhu by nosič mohl vynést až 6 tun nákladu, na slunečně synchronní pak zhruba 4 tuny. Právě na druhou zmíněnou dráhu byl vynesen náklad při tomto startu. O nákladu tvořeném třemi družicemi se toho příliš neví. Dvojice družic Honghu je určena pro testování různých technologií, například iontového pohonu.

Start čínské rakety poháněné metanovými motory
Zdroj: https://pbs.twimg.com/

Charakteristické zbarvení spalin jasně ukazuje, že nová čínská raketa je poháněná motory spalujícími kapalný metan a kyslík
Zdroj: https://pbs.twimg.com/

Indie v týdnu zpřesnila své plány na stavbu vlastní kosmické stanice (nazvané Bharatiya Antariksha Station). Aktuálně se uvažuje, že první modul by mohl být dokončen v roce 2028 a vícemodulová stanice dokončena v roce 2035. Původní plán počítal s dokončením už na začátku třicátých let, ale byl nejdříve odsunut kvůli dopadům světové pandemie a nyní se opět mluví o možnosti uskutečnit vynesení prvního modulu o hmotnosti 20 tun ve zmíněném roce 2028. K němu by mohla indická pilotovaná kosmická loď Gaganyaan dopravovat posádku, která by na palubě setrvala 15 – 20 dní. Po získání zkušeností s prvním modulem by pak během třicátých let měla vzniknout vícemodulová stanice, kterou by chtěla Indie nabídnout k částečnému komerčnímu využití. O spolupráci a společném využití indické stanice mluvil při své návštěvě Indie v listopadu 2023 i administrátor NASA Bill Nelson.

Společnost SpaceX v tomto týdnu uskutečnila svůj letošní 90. a 91. orbitální start, který obstaraly dvě rakety Falcon 9, které v obou případech vynášely další várky družic konstelace Starlink. Při vzletu ze 7. prosince, který proběhl z floridské rampy SLC-40 bylo vyneseno 23 exemplářů Starlinků. Při startu provedeném 8. prosince došlo k vynesení 22 kusů. Při druhém startu došlo k dvěma zajímavostem. První stupeň B1071 se postaral o 200. celkově přistání na plovoucí plošině, které provedly první stupně raket Falcon. Zároveň tento start znamenal rekordní počet orbitálních startů raket připsaných jednomu státu. To znamená, že byl zlomen rekord uskutečněných startů připsaných jednomu státu z roku 1982, kdy Sovětský svaz uskutečnil 108 startů. První příčka nyní patří USA.

Přehled z Kosmonautixu:

Na tomto místě naleznete přehled všech témat, kterým jsme se během týdne věnovali formou našich článků. Vydáváme minimálně dva články o kosmonautice denně, pojďme si je nyní připomenout. Začali jsme novým dílem pořadu Vesmírná technika, který se zabýval opravou Hubbleova kosmického dalekohledu. Pak na scénu přišlo šest malých, ale velmi šikovných CubeSatů, které se jednou zaměří na průzkum Slunce. Na palubě indické sluneční kosmické observatoře Aditya-L1 se nachází přístroj ASPEX, který začal přinášet první data. Společnost Amazon se rozhodla koupit hned tři starty raket Falcon 9 společnosti SpaceX pro vynášení družic nově připravované internetové konstelace Kuiper. Dále jsme se podívali na výrobu adaptéru pro misi Artemis III. Poněkud trapná situace se řeší kolem posledního startu rakety Vega. Pro její horní stupeň AVUM scházejí dvě nádrže. Na Hubbleově kosmické dalekohledu opět zlobí gyroskopy – taky na to má nárok – a tak se opět rozvířily debaty ohledně možné komerční servisní mise k tomuto cennému kusu kosmické techniky. I tento týden vyšel další díl seriálu X-Planes, který se tentokrát zaměřil na program HL-20. Sonda, kterou budete znát jako OSIRIS-REx a která se nyní nazývá OSIRIS-APEX se nyní blíží ke Slunci. Pravidelné měsíční shrnutí ohledně přípravy stanice Gateway, bylo tentokrát obohaceno o rozhovor s přímo zúčastněnou osobou v tomto projektu. Poněkud smutná zpráva přišla tentokrát z České republiky. Aleš Svoboda si na svůj kosmický let bude muset ještě počkat. V sobotu jsme skrze přístroje observatoře IXPE zkoumali blazary. A jak jsme týden načali, tak i končil. Připravili jsme pro vás nový díl Vesmírné techniky.

Snímek týdne:

K zásadní zkoušce nazvané Wet Dress Rehearsal se v tomto týdnu přesunula raketa Vulcan. První exemplář tohoto nového nosiče tak z integrační budovy zamířil na startovní rampu SLC-41, kde má podstoupit zkoušky komunikace s rampou, ale také plnění palivem a provozními látkami. Je to jeden ze závěrečných testů před tím, než raketa poprvé zamíří na oběžnou dráhu. Nosič poháněný motory BE-4 na kapalný metan a kyslík má odstartovat 24. prosince a vynést k Měsíci malý komerční lunární lander Peregrine.

Raketa Vulcan-Centaur míří na rampu SLC-41
Zdroj: https://scontent.fprg1-1.fna.fbcdn.net/

Video týdne:

Jižní Korea uskutečnila start nového orbitálního nosiče na tuhé pohonné látky. Více už Michal Václavík.

Jihokorejská obranná výzkumná a vývojová agentura ADD dnes v 06:00 SEČ vypustila z mořské plošiny nosnou raketu na tuhé pohonné látky. Původně bylo ostrá nasazení naplánováno až na rok 2025. Za uspíšením vynesení družice stojí jeden z dodavatelů (Hanhwa Aerospace). pic.twitter.com/n9lZgWOgJG

— Michal Vaclavik (@Kosmo_Michal) December 4, 2023

Zdroje informací:
https://www.nasa.gov/centers-and-facilities/
https://en.wikipedia.org/
https://en.wikipedia.org/

Zdroje obrázků:
https://www.nasa.gov/wp-content/uploads/2023/12/pxl-20221117-2059023942.jpg?resize=1542,2048
https://www.nasa.gov/wp-content/uploads/2023/12/picture1.png
https://scontent.fprg1-1.fna.fbcdn.net/…PRT821ljDQ&oe=65797DD2
https://pbs.twimg.com/media/GA32yEyXUAAszxs?format=jpg&name=4096×4096
https://pbs.twimg.com/media/GA6tUyTbAAAqv6P?format=jpg&name=large
https://pbs.twimg.com/media/GA6tUdIbkAA-aDW?format=jpg&name=large