Kosmotýdeník 590 (1.1. – 7.1.)

Kosmotýdeník 590 (1.1. – 7.1.)

7. ledna 2024

První týden roku 2024 je za námi a tak je ideální chvíle na shrnutí nejzajímavějších kosmonautických událostí, které těchto sedm dní přineslo. V hlavním tématu se tentokrát Kosmotýdeník podíval na takzvané first light japonsko-amerického rentgenového teleskopu XRISM. Zaměříme se nejen na pořízené snímky, ale i na problém s odklápěním jedné krytky. V dalších tématech se budeme zajímat o probíhající přípravu rakety Vulcan. Naší pozornosti neuniklo ani zrušení a velmi krátká kariéra nosiče Terran-1. A jelikož jde o první týden roku, čeká nás i nějaká rekapitulace. Přeji vám dobré čtení a pěknou neděli.

First light observatoře XRISM

Japonsko-americká observatoř s účastí ESA krkolomného jména XRISM, uskutečnila první zkušební pozorování. Vznikly tak snímky nazývané first light, tedy první světlo. Jedná se o první reprezentovatelné snímky, jejichž primární účel není věda, ale především ověření funkce palubních přístrojů. Výsledky jsou dle týmu observatoře nad očekávání dobré. Drobný stín však nad strojem také visí – jednomu z přístrojů se nepodařilo zcela otevřít krytku. Observatoř byla vynesena v září 2023 pomocí japonské rakety H-IIA.

Spektrum z přístroje Resolve ke studiu objektu N132D
Zdroj: https://smd-cms.nasa.gov/

Vědecký tým družice zveřejnil snímek kupy galaxií a také spektrum oblaku trosek hvězdy v sousední galaxii, které vědcům umožní detailní pohled na její chemické složení. „XRISM poskytne mezinárodní vědecké komunitě nový pohled na oblohu v zatím nepříliš viděném rentgenovém spektru,“ řekl Richard Kelley, hlavní výzkumný pracovník z Goddardova střediska kosmických letů NASA v Greenbeltu ve státě Maryland. „Uvidíme nejen rentgenové snímky těchto zdrojů, ale budeme také studovat jejich složení, pohyby a fyzikální stavy.“

Projekt XRISM vede JAXA ve spolupráci s NASA a přispívá k němu i ESA. Je navržen k detekci rentgenového záření s energií až 12 000 elektronvoltů a bude studovat nejžhavější oblasti vesmíru, největší struktury a objekty s nejsilnější gravitací. Pro srovnání, energie viditelného světla je 2 až 3 elektronvolty. Mise má dva přístroje, Resolve a Xtend, oba využívají sestavu rentgenových zrcadel navržených a postavených v Goddardově středisku.

Resolve je mikrokalorimetrický spektrometr vyvinutý NASA a JAXA. Pracuje při teplotě pouhého zlomku stupně nad absolutní nulou uvnitř nádoby s kapalným heliem. Když rentgenové záření dopadne na detektor o rozměrech 6 × 6 pixelů, zahřeje zařízení o množství energie odpovídající energii dopadnuvší částice. Díky měřením energie každého jednotlivého rentgenového záření, poskytuje přístroj dříve nedostupné informace o jeho zdroji. Tým mise použil Resolve ke studiu objektu N132D, což je pozůstatek po výbuchu supernovy a také jeden z nejjasnějších rentgenových zdrojů ve Velkém Magellanově mračnu, trpasličí galaxii vzdálené asi 160 000 světelných let v jižním souhvězdí Mečouna. Stáří rozpínajícího se oblaku dávné exploze se odhaduje na 3 000 let a vznikl, když hvězdě o hmotnosti zhruba patnáctkrát větší než je hmotnost Slunce, došlo palivo, zhroutila se a explodovala.

Spektrum, které z tohoto zdroje získal přístroj Resolve, ukazuje na grafu špičky spojené s křemíkem, sírou, vápníkem, argonem a železem. Jedná se o nejpodrobnější rentgenové spektrum tohoto objektu, jaké kdy bylo získáno, a dokládá neuvěřitelný vědecký přínos mise. „Tyto prvky vznikly v původní hvězdě a poté byly rozptýleny explozí supernovy,“ říká Brian Williams, vědecký pracovník projektu XRISM NASA na Goddardu. „Resolve nám umožní vidět tato data způsobem, který dosud nebyl možný. To nám umožní určit nejen množství jednotlivých přítomných prvků, ale také jejich teploty, hustoty a směry pohybu, a to vše s nebývalou přesností. Na základě toho můžeme dát dohromady informace o původní hvězdě a její explozi.“

Xtend pořídil rentgenový snímek objektu Abell 2319, bohaté kupy galaxií vzdálené asi 770 milionů světelných let v souhvězdí Labutě
Zdroj: https://smd-cms.nasa.gov/

„Ještě před ukončením procesu uvádění do provozu překonává přístroj Resolve naše očekávání,“ říká Lillian Reichenthal, vedoucí projektu XRISM v NASA na Goddardově středisku. „Naším cílem bylo dosáhnout s tímto přístrojem spektrálního rozlišení 7 elektronvoltů, ale nyní, když je na oběžné dráze, dosahujeme rozlišení 5 elektronvoltů. To znamená, že s každým spektrem, které XRISM zachytí, získáme ještě podrobnější chemické mapy, než kdy dříve.“ Celé to kazí však skutečnost, že přístroj nemůže pozorovat v celém plánovaném rozsahu energií. K tomu se ještě vrátíme.

Druhý přístroj na XRISM, zvaný Xtend, je rentgenová kamera vyvinutá agenturou JAXA. Díky ní má XRISM velké zorné pole, které mu umožňuje pozorovat oblast o 60 % větší, než je průměrná zdánlivá velikost Měsíce v úplňku. Xtend pořídil rentgenový snímek objektu Abell 2319, bohaté kupy galaxií vzdálené asi 770 milionů světelných let v souhvězdí Labutě. Jedná se o pátou nejjasnější rentgenovou hvězdokupu na obloze. Kupa má průměr 3 miliony světelných let.

Ačkoli přístroj Resolve funguje výjimečně dobře a již nyní provádí zajímavé vědecké práce, čelí problému s dvířky apertury, která zakrývají jeho detektor. Dvířka, která měla chránit detektor během startu, se ani po několika pokusech neotevřela podle plánu. Blokují tak rentgenové záření nižších energií, čímž účinně přerušují pozorování při 1 700 elektronvoltech oproti plánovaným 300. Tým XRISM bude anomálii nadále zkoumat a hledat nové cesty k otevření dvířek. Přístroj Xtend není ovlivněn.

Kosmický přehled týdne:

ULA oznámila, že je vše připraveno pro inaugurační let nové rakety Vulcan. Start by měl proběhnout 8. ledna v 8:18 SEČ a nákladem bude lunární lander Peregrine společnosti Astrobotic. Tento lander bude jedním ze dvou prvních (Falcon 9 později vynese ještě lander Nova-C, který má šanci přistát dříve) amerických lunárních landerů, které se pokusí přistát na Měsíci od Apolla 17. Modul má přistát na útvaru zvaném Sinus Viscositatis poblíž největší tmavé skvrny na přivrácené straně Měsíce. Místo bylo vybráno, protože NASA ho označuje za „geologickou hádanku“. Tato oblast, která je tvořena čedičovým lávovým proudem, se nachází těsně za Gruithuisenovými kopulemi, což je soubor velkých vyklenutých kopců, které nejsou čedičové. „Předpokládá se, že kopule byly vytvořeny málo tekutým magmatem bohatým na oxid křemičitý, který se svým složením podobá žule,“ uvedla NASA v tiskové zprávě. „Na Zemi potřebují podobné útvary ke svému vzniku značný obsah vody a deskovou tektoniku, ale bez těchto klíčových složek na Měsíci si lunární vědci kladou otázku, jak tyto dómy vznikly a jak se v průběhu času vyvíjely.“ Vulcan má na výšku 61,6 metrů, průměr 5,4 metru a je při startu poháněn kyslíko-metanovými motory BE-4 od společnosti Blue Origin. Zajímavý je také nový druhý stupeň Centaur V o průměru 5,4 metru, který pohánějí dva motory RL-10 od společnosti Aerojet Rocketdyne. Jelikož se jedná o inaugurační let pro raketu i lander, pojí se s ním značné množství rizik.

Raketa Vulcan na rampě. Pod aerodynamickým krytem je modul Peregrine, který zamíří k Měsíci
Zdroj: https://www.flickr.com/photos/ulalaunch/

Společnost Relativity space se rozhodla ukončit provoz rakety Terran 1, která provedla jen jeden start. Startovala 23. března 2023 a po závadě na druhém stupni nebyla schopna vynést náklad na oběžnou dráhu. Nosič o teoretické nosnosti 1 479 kg na LEO byl obětován ve prospěch vývoje ještě většího a znovupoužitelného nosiče Terran-R. Tento nosič by měl dokázat na LEO vynést až 33,5 tuny nákladu, ale jen v případě, že bude první stupeň zahozen. Jednalo by se o přímého konkurenta rakety Falcon 9. Relativity Space však chce spíše konkurovat společnostem ULA a Blue Origin. Ve svém prohlášení uvedla, že trh poptává hlavně větší nosiče typu Falcon 9 a že již nyní má Relativity space přislíbené zakázky v hodnotě přes jednu miliardu dolarů. Mluví například o podílení se na vynášení konstelace OneWeb či Iridium.

Přehled z Kosmonautixu:

I tentokrát zde naleznete přehled všech článků a tedy i témat, kterým jsme se věnovali v uplynulém týdnu v rámci klasicky vycházejících článků. Vydáváme minimálně dva články o kosmonautice denně, pojďme si je nyní připomenout. Na začátek nového roku jsme vás pozvali také na jeho první start. Ten obstarala Indie, která pomocí rakety PSLV vynášela svoji první rentgenovou observatoř. Se začátkem nového roku také nastal ideální čas na několik bilančních článků. První z nich se zabýval tím, jaký byl rok 2023 z pohledu nepilotované kosmonautiky. Vyšel také další díl seriálu Vesmírné výzvy, který shrnul kosmonautické dění v prosinci. Další bilanční článek se zabýval tím, jaký byl předešlý rok z pohledu kosmonautiky pilotované. Věnovali jsme se také tomu, jak se dařilo portálu Kosmonautix v roce 2023. Zpětně jsme se ohlédli za aktuálním děním i v seriálu mapujícím vývoj a zkoušení nosiče Super Heavy a lodě Starship. Vyšly totiž další Aktuality o Starship. První Živě a česky komentovaný přenos nového roku se věnoval startu rakety Falcon 9, která vynášela telekomunikační družici Ovzon-3. Rádi jsme vám přinesli zprávu o tom, že finišují přípravy na evropskou misi dvou družic pracujících ve formaci s názvem Proba-3. Americký lunární rover VIPER, který se vypraví zkoumat mimo jiné také stále zastíněné krátery na jižním pólu Měsíce, je již z poloviny dokončen. Pravidelného čtvrtletního shrnutí se dočkala také příprava mise Artemis II, která bude první pilotovanou výpravou nového lunárního programu. Vyšel první díl nového seriálu o projektech, které americká NASA podporuje v rámci svého programu NIAC a jedná se o koncepty, které mají velmi daleko k realizaci a s jejichž uplatněním se počítá v řádu desetiletí. Poslední rekapitulační článek se věnoval tomu, co se dělo ve fyzice v roce 2023 a nesl podtitul: Objevování vesmírných rekordů. Týden jsme zakončili vydáním dalšího dílu video seriálu Vesmírná technika.

Snímek týdne:

Michal Václavík z České kosmické kanceláře vytvořil tuto kompilaci snímků představující jednotlivé starty v roce 2023. Tento rok byl co do počtu startů i vynesených družic rekordní.

Přehled všech raket, které odstartovaly v roce 2023
Zdroj: Michal Václavík

Video týdne:

ESA do nového roku představila motivační video, které ukazuje celou řadu projektů nosičů a znovupoužitelných prostředků, které vznikají v Evropě za účasti ESA či Arianespace. Nové motory, Ariane 6, znovupoužitelné rakety i malé nosiče. Držme palce Evropě, ať se tyto vize podaří naplnit.