18. číslo, pondělí 8. prosince 1997 17:55 

 

 

Obsah zpráv:
Columbia: Mise skončila
Mount Palomar Observatory
Odcházejí minikomety ze scény?
Prospektor se vydá za měsíčním zlatem
 
Rubriky:
Názory: Kosmické sněhové koule - omyl nebo skutečnost?
Pozorování: Setkání komety Utsunomiya se želvou
Čtivo: Pravda a bludy mezi nebem a zemí

Zvláštní příloha:
Skleněné oči světa (R. Novák)
Vítejte na Marsu (M. Grün, P. Jakeš)
Co oči nevidí (J. Grygar, M. Grün)
 
 

Foto NASAColumbia: Mise skončila

Pátečním přistáním na Kennedyho kosmickém středisku na Floridě skončil šestnáctidenní let raketoplánu Columbia. Mezi nejdůležitější body v programu letu patřilo vypuštění sluneční družice Spartan (neúspěšné), dvojice vycházek do kosmického prostoru a pokusy za nízké gravitace.
Velitel Kevin Kregel a pilot Steve Lindsey navedli Columbii na přistání v pátek ráno. Letištní plochy se kola raketoplánu dotkla krátce po třinácté hodině našeho času. Letoun urazil ve vesmíru za šestnáct dní téměř deset milionů kilometrů. Podrobně se k ukončené misi vrátím v příštím čísle Instantních astronomických novin.
 

– jd –
obsah
 
 
 

Mount Palomar Observatory

V dnešním čísle Instantních astronomických novin najdete další díl seriálu Skleněné oči světa věnovaný Palomarské observatoři v Kalifornii. Na kresbě z roku 1938 od Russela Portera si můžete prohlédnout největší atrakci této obsevatoře: Haleův dalekohled o průměru pět metrů.
 
obsah
 
 
 
 
Odcházejí minikomety ze scény?

Před více než deseti roky Louis A. Frank a John B. Sigwarth přišli s doměnkou, že je Země neustále bombardována ledovými tělesy o velikosti jen několika desítek metrů. Každý den se mělo takových srážek udát několik set. Minulý květen Frank nalezl důkaz existence těchto pozoruhodných tělísek: Družice Polar (Polar spacecraft) v ultrafialovém světle zachytila v zemské atmosféře "díry" způsobené vodou přinesenou minikometami. Nyní se zdá být tato myšlenka opět pohřbena.
Foto NASA/Goddard a University of Iowa.Podle teorie Louse Franka je Země neustále bombardována deštěm minikomet o hmotnosti kolem třicet tun a průměru deset metrů (tj. zhruba o velikosti rodinného domku), které jsou složené převážně z vodního ledu s povrchovou vrstvou uhlíku a jeho sloučenin. Tělesa nejsou soudržná a tak se rozpadají ještě před vstupen do zemské atmosféry, do ní pak vstupují již ve formě vodní páry. Na snímcích z umělých družic se pak projevují jako "zrnění" - nejvíce totiž světlo absorbují ve stejných místech jako molekuly vody.
Je poněkud zvláštní, že se minikomety dosud nepodařilo spatřit přímo. Rozbory ukazují, že bychom toho měli být schopni. Ve vzdálenosti 150 tisíc kilometrů (zhruba polovina vzdálenosti Země-Měsíc) by měly mít 13. velikost. Jsme přitom schopni zachytit těleso o průměru pět metrů ve vzdálenosti půl milionu kilometrů.
Zeme z druzice Polar, 5. 12. 1997 (Foto NASA)Ovšem ani pozorování atmosférických "děr" sondou Polar se nezdají být průkazná. George Parks (University of Washington) a jeho kolegové totiž opět zpracovali její měření a Frankovu doměnku vyvrátili. Skvrnky zaznamenané sondou v ultrafialovém světle jsou totiž podobné temným flíčkům na předletových kalibračních snímcích. Mimo to se družice Polar různě neplánovaně na své dráze kýve. Proto se detaily exponované déle než šest sekund protáhnou jako čárky. A nakonec, některé "kometární řetízky" vědci připsali na vrub částicím kosmického záření, jež se srazily s detektorem na sondě.
Otec "minikomet" Frank se samozřejmě brání. Parks například není takto schopen vysvětlit pozorované větší atmosférické "díry". Uvidíme. Výzkum bude i nadále pokračovat.
 

 – jd –
obsah Obrázek nahoře: Když se sonda Polar podívá na Zemi, tak jako 6. dubna 1996 (viz snímek), zachytí množství temných skvrn o velikosti 25 až 40 kilometrů. Jedná se o místa pohlcující ultrafialové sluneční světlo. Jedná se o místa, kam dopadly minikomety? Nová interpretace získaných dat to zavrhuje.
Obrázek dole: Jak by vypadal Země, kdyby si kosmonauté nasadili UV brýle? Stejně jako snímky pořizované každých sedm minut družicí Polar vypuštěnou v únoru 1996. Přiložený obrázek pořízení ultrafialovou kamerou byl zhotoven pátého prosince 1997. Sonda tak pomáhá monitorovat polární záře a další aktivity související se zemskou magnosférou.
 
 
 
 
 
 
Prospektor se vydá za měsíčním zlatem

Kliknutim otevrete stranky NASA venovane Lunar ProspectoruPátého ledna příštího roku, tedy již za 27 dní, se na cestu vydá sonda Lunar Prospector. Po pětadvaceti letech dlouhé přestávky se jedná o další americké civilní zařízení určené pouze k výzkumu Měsíce.
Lunar Prospector je součástí programu Discovery, jehož motem je "rychleji, lépe, levněji". Jedná se o jednoduchou válcovou sondu pokrytou slunečními články se třemi tenkými rameny o délce dva a půl metru. Na nich a vně základního válce bude umístěno celkem pět vědeckých zařízení. Hmotnost sondy je 295 kilogramů (asi čtvrtina váhy osobního automobilu) a náklady na její konstrukci, vypuštění a provoz byly vyčísleny na 63 milionů dolarů.
Na oběžné dráze kolem Měsíce stráví více než jeden rok. Bude se pohybovat ve výšce sto kilometrů nad povrchem po tzv. polární dráze. Jeden oběh udělá za asi dvě hodiny.
Na samotném Měsíci Lunar Prospector nepřistane. Nicméně i přesto se od něj očekává, že poodhalí odpovědi na otázky o původu a složení našeho vesmírného souseda. Především se pokusí potvrdit či vyvrátit doměnku, že se na Měsící, na dně kráterů v oblasti pólů, nachází vodní led. Přítomnost zmrzlé vody, jenž by se na Měsíc mohla dostat prostřednictvím dopadlých kometárních jader, by do značné míry ovlivnila budoucí směr ve výzkumu a využití Měsíce. Kromě toho bude Lunar Prospector měřit magnetické a gravitační pole. Součástí je i speciální zařízení nazvané alfa částicový spektrometr, které bude pátrat po plynech uvolňovaných z nitra Měsíce.Lunar ProspectorLed na Měsíci má pro vědce stejný význam jako zlato na Zemi. První myšlenka, že by se tento vzácný materiál na povrchu našeho vesmírného souseda mohl nacházet, přišla v roce 1961. Tehdy trojice astronomů Kenneth Watson, Bruce C. Murray a Harrison Brown poukázala na skutečnost, že se Slunce od měsíčního nebeského rovníku úhlově nevzdaluje o více než 1,6 stupně. Proto mohou v těsné blízkosti pólů existovat krátery, jejichž dna jsou ve věčném stínu a kde teplota nikdy nevystoupí nad 40 až 50 Kelvinů (asi -230 stupňů Celsia). Vzhledem k tomu, že krátce po vzniku Měsíce, byl jeho povrch intenzivně bombardován kometárními jádry (roku 1979 J. R. Arnold odhadl, že za dvě miliard let se mohlo v oblasti pólů nakumulovat až sto miliard tun vody), není tato myšlenka až příliš bláznivá. K důkazu, že se se na povrchu nachází směs prachu a vodního ledu, je však nutné pořídit něco více než jen detailní fotografie.
V roce 1994 navštívila Měsíc americká vojenská družice Clementine, která se později neúspěšně vydala i na setkání s planetkou Geographos. Jejím hlavním úkolem bylo detailní snímkování měsíčního povrchu a měření výšek (tzv. altimetrie). Tedy nikoli pátrání po vodním ledu. Nicméně dvou přeletů nad jižním pólem Měsíce byl realizován experiment, jenž mohl přítomnost vody prokázat. Vysílač sondy rádiově "ozářil" dna  kráterů ve věčném stínu a z charakteru odražených vln přijímaných na Zemi bylo možné usoudit na vlastnosti povrchu. Výsledek byl bohužel nejednoznačný. Clementine nicméně Oblasti vecneho stinu kolem jizniho polu (modre), zlute vyznaceny dva prelety sondy Clementinepotvrdila, že se v oblasti jižního pólu nachází 15 tisíc kilometrů čtverečních plochy ve věčném stínu (viz modré oblasti na přiloženém snímku). Nutné je však říci, že zcela negativní výsledek daly obdobná pozorování provedená v roce 1993 s radarem Arecibo na ostrově Portoriko.
Díky sondě Lunar Prospector však brzy získáme směrodatnou odpověď. Především neutronový spektrometr bude pátrat po vodíkových atomech uvolňovaných z případných ledových oblastí na povrchu Měsíce. Jestliže se bude měsíční materiál obsahovat alespoň půl procenta vody, bude schopen jí spolehlivě odhalit. Jinak řečeno neutronový spektrometr odhalí přítomnost jednoho šálku vody v jednom metru krychlovém písku.
Samozřejmě, že Lunar Prospector nebude "měsíční zlato" hledat přímo. Sonda se přece bude pohybovat ve výšce sto kilometrů nad povrchem. Pokusí se však nalézt tzv. pomalé neutrony. Jakmile totiž částice kosmického záření narazí do měsíčního povrchu, vyrazí odtud neutrony a kvanta gama záření. Některé z neutronů (tzv. rychlé) uniknou rovnou do kosmického prostoru. Jiní se však srazí s okolními atomy a molekulami. Při setkání se značně zabrzdí, zvlášť při setkání s atomem vodíku. Z množství pomalých neutronů lze tudíž odvodit množství vodíku na povrchu Měsíce. Nejvíce těchto atomů se přitom musí nacházet tam, kde je voda.
Již za dvacet sedm dní se tedy na cestu vydá skuteční prospektor. Nebude však hledat pozemské zlato, nýbrž měsíční. A tou je voda.
 

– jd –
(Ilustrace NASA, Don Davis)
obsah  
Lunar Prospector:
Základní parametry:  
Konstrukci tvoří válec o průměru 1,4 metru, výšce 1,3 metru. Celková váha sondy, vč. paliva, je 295 kilogramů. Ozdobena je třemi výsuvnými anténami o délce 2,4 metru. Sondu sestavila firma Lockheed Martin Missiles & Space of Sunnyvale, California. Prospector se bude pohybovat na polární dráze (bude přelétat jižní a severní pól Měsíce) ve výšce 100 kilometrů s periodou oběhu asi dvě hodiny. Na palubě není žádný počítač, veškerá pozorování i ovládání bude probíhat přímo ze Země. Taktéž na něm není žádná kamera. Celková cena projektu 63 milionů dolarů (34 milionů vypuštění, 25 milionů sonda, 4 miliony provoz).
Experimenty: 
Gama spektrometr bude mapovat rozložení deseti nejrozšířenějších měsíčních prvků (thoria, drasík, uran, železo, kyslík, silikon, hliník, vápník, magnezium a titan). Magnetometr na měření magnetického pole Měsíce a jeho interakce se zemským a slunečním polem. Elektronový reflektometr na měření magnetických vlastností měsíčního povrchu, především jeho lokálních změn. Neutronový spektrometr slouží k detekci atomů vodíku uvolňovaných z povrchu Měsíce. Je hlavní zbraní při hledání vody. Alfa částicový spektrometr zaznamenává alfa částice emitované radiokativními plyny, jako radon, polonium, uvolňované z měsíčního nitra. Dopplerův gravitační experiment umožní studovat lokální změny gravitačního pole a tak i vnitřní struktury Měsíce.
Smysl:  
Pokusí se naléz odpověď na otázky týkající se původu a složení Měsíce. Pořízená data pomohou vybrat místo pro budoucí měsíční základnu a také rozvinout teorie o vzniku sluneční soustavy. Hlavním úkolem je potvrdit či vyvrátit existenci vody v polárních kráterech a pořídit mapu chemického složení povrchu celého Měsíce. Bude pátrat po plynech uvolňovaných z nitra tělesa, zmapuje magnetické a gravitační pole. Tím se podaří určit vnitřní strukturu Měsíce.
Program letu: 
start 5. ledna 1998
přílet k Měsíci po 125 hodinách letu 11. ledna 1998
primární mise (šest experimentů bude sbírat data o Měsíci na dráze o výšce 100 km) jeden rok
pokračování mise (snížení dráhy na pouhých deset kilometrů) následujících šest měsíců
po spotřebování paliva ukončení mise a pád na povrch Měsíce
 
 
obsah 
Instantní astronomické noviny vycházejí, pokud nám to naše linka dovolí, každé pondělí a čtvrtek do 18. hodiny. V případě nutnosti i častěji. Archivujeme vždy posledních deset čísel.
Redakce: Jiří Dušek (jd, dj), Rudolf Novák (rkn), Zdeněk Pokorný (zp),
Jiří Grygar (jg), Marcel Grün (mg), Tomáš Gráf (tg).
Vzkaz redakci můžete zaslat na tuto adresu ibt@sci.muni.cz