Hon na umělé družice Země

Člověk pronikl do vesmíru a bohužel stejně jako na Zemi i zde dělá pěkný nepořádek. Od vypuštění prvního Sputniku uplynulo teprve čtyři desetiletí, a přesto se v těsné blízkosti naší planety pohybuje už na deset tisíc těles větších než tenisový míček. Sto až tři sta z nich můžete spatřit i bez dalekohledu, počet těch nejjasnějších, do čtvrté velikosti, se pak odhaduje na zhruba padesát.

Samozřejmě nejde jenom o skutečné, pípající satelity, nýbrž také o poslední stupně nosných raket, nejrůznější úlomky, nosníky a trosky. Vždyť už 4. října 1957 dosáhl na oběžnou dráhu spolu se Sputnikem 1 i poslední stupeň nosné rakety R-7 (jinak vojenské balistické střely), který zazářil jako hvězdička první velikosti. Samotná družice Sputnik, byť leštěná, avšak jenom půlmetrová koule měla šestou velikost. První umělý satelit byl tedy na hranici viditelnosti bez dalekohledu, zatímco první smetí, které ho vyneslo do vesmíru, zvěstovalo všem onu převratnou událost!

Poznat na nebi družici není těžké. Vypadá jako bod, který nehlučně letí mezi hvězdami. Na rozdíl od letadla nejsou vidět navigační světla, nemění směr letu, není slyšet žádný zvuk a nezůstává za ním kondenzační stopa. Občas satelit zvolna zmizí při vstupu do zemského stínu, někdy se také otáčí a periodicky nebo neperiodicky mění jasnost. Jindy jsou vidět jen jednotlivé záblesky. Je-li družice orientovaná, mění hvězdnou velikost pozvolna, plynule se zjasní a pak opět zeslabí.

Jelikož jsou umělé družice zpravidla vypouštěny s pomocí zemské rotace, většina z nich se pohybuje ze západní poloviny nebe k východní. V opačném směru, po tzv. retrográdní dráze ze severoseverovýchodu na jihojihozápad, létají pouze výjimečně. V posledních letech se ale často setkáte se satelity na polární dráze (přelétávají nad oběma zemskými póly); příkladem mohou být telekomunikační Iridia, meteorologické a špionážní družice.

Družice samozřejmě nesvítí, nýbrž odrážejí sluneční záření. Proto jich je na severní polokouli nejvíce vidět za soumraku během letních měsíců. Koncem července například Slunce na padesátém stupni severní zeměpisné šířky zapadá o osmé hodině místního času. Za dvě a půl hodiny, kdy už je dostatečná tma, sahá zemský stín do výšky asi sto kilometrů. Tělesa, která proletí v menší vzdálenosti, nejsou Sluncem osvětlena a vy je nespatříte (taková ale prakticky neexistují). Za další hodinu Slunce klesne ještě hlouběji a ve stínu natrvalo zmizí družice s výškou menší než dvě stě kilometrů. Hodinu před místní půlnocí se naše mateřská hvězda dostane nejhlouběji pod obzor, tma se rozhostí až do výšky čtyři sta kilometrů. Převážná většina velkých družic se přitom pohybuje právě ve vzdálenosti tři sta až pět set kilometrů nad povrchem.

Bohužel, raketoplány se většinou pohybují po dráhách jenom málo skloněných vůči rovníku. Z našich zeměpisných šířek je tudíž spatříte výjimečně, při některých rendezvous s Mezinárodní kosmickou stanicí Alfa. Také u Hubblova kosmického dalekohledu není zeměpisná poloha České republiky nejvýhodnější, mohl by však být pozorovatelný nízko nad jižním obzorem. Nejsnadnějším cílem tak zůstává Mezinárodní kosmická stanice, jejíž nápadnost se ruku v ruce s pokračující výstavbou výrazně zvětšuje.

Konkrétní jasnost ISS závisí na mnoha faktorech: především pak na jejím aktuálním natočení vůči pozorovateli a také vzdálenosti od Země. Proto se hvězdná velikost tohoto umělého satelitu pohybuje od -3 mag (výjimečně) do +2 magnitud. Navíc je základna vhodná i pro dalekohledy. Skutečně, je totiž natolik veliká, že jeví -- na rozdíl od všech ostatních družic -- zřetelné úhlové rozměry.

Přesvědčit se můžete na vlastní oči. Počkejte si na období, kdy bude přelétat nad vaším stanovištěm, a namiřte na ni dalekohled o průměru objektivu kolem deseti centimetrů. (Vzhledem k rychlému pohybu je nezbytná tzv. azimutální montáž a menší zvětšení, které poskytuje větší zorné pole.) Při vhodné konstelaci spatříte drobnou světlou tečku doprovázenou dvěmi oranžovými skvrnkami -- rozsáhlými slunečními panely. Mezinárodní kosmickou stanici přitom pozorujte po co nejdelší dobu; jednak se může měnit její vzhled, jednak barevný odstín.

Budete-li se na nebe dívat častěji, brzo zjistíte, že existuje celá řada kuriózních kombinací. Pokud stíhá raketoplán či ruské dopravní lodě Mezinárodní kosmickou stanici, nebo pokud americký shuttle vypustí větší družici z nákladového prostoru, mohou být patrné dva světelné body (ve větší či menší úhlové vzdálenosti), které se pohybují po prakticky identické dráze. Setkat se ale můžete třeba i s trojicí satelitů letící v trojúhelníkové formaci, podivuhodně blikajícími tělesy a s pomocí dalekohledu i slabými geostacionárními družicemi, které v nehybném dalekohledu pomalu plují mezi stálicemi.

Naprosto fantastická jsou ale prasátka, která na nás vrhají družice sítě Iridium, sloužící k mobilní komunikaci po celé planetě. Satelity létají ve výšce sedm set osmdesát kilometrů po šesti polárních dráhách. Na každé orbitě se jich pohybuje jedenáct, jejich přelety tudíž dělí pouze devět minut. Iridia mají výšku asi čtyři metry a jsou doplněny zvláštními anténami, pokrytými kvůli tepelné izolaci pokoveným teflonem. Na pár okamžiků, při vhodném postavení pozorovatele-Slunce-sondy se proto může Iridium zjasnit až na -7. velikost! Typické zjasnění trvá mezi pěti a dvaceti sekundami a může být "stěží postřehnutelné" až "výjimečně jasné". Během nejjasnější fáze urazí na nebi pět až deset stupňů. V ojedinělých případech mohou být s dalekohledem zjasnění některých Iridií viditelná i ve dne! (Takové úkazy najdete i na přiložených záběrech. Jde však o světelnou stopu zaznamenanou nehybným fotoaparátem. Ve skutečnosti zahlédnete pozvolna se zjasňující a poté opět zeslabující světelný bod!)

Konkrétně identifikovat, o jakou družici se jedná (ať už v případě zjasnění Iridia či jiném), lze pomocí předpovědí běžně dostupných na Internetu. Přesné okamžiky přeletů jasnějších satelitů najde například na stránkách Heavens Above. Zde se pomocí lehce ovladatelného menu doklikáte až ke kýžené informaci. Vážným zájemcům pak doporučujeme nahlédnout na stránky Vizuálních pozorovatelů umělých družic Země.

Umělé družice vzácně sehrávají i jiná světelná představení. Pokud vstoupí do hustších oblastí zemské atmosféry, způsobit až nečekaný ohňostroj: Při téměř vodorovném letu ve výšce nad padesát kilometrů lze hořící družici nebo poslední stupeň nosné rakety sledovat až desítky sekund. Postupně se od nich odtrhávají různé části, které letí těsně vedle sebe nebo v závěsu, a s ohledem na různé složení září různými barvami. Za sebou pak často nechávají rozplývající se kouřovou stopu.

Přímo učebnicový byl zánik Sputniku 2 nad Severní Amerikou. Čtrnáctého dubna 1958 během deseti minut zvládnul přelet od New Yorku až k brazilské Amazonce. Jeho barevně hořící trosky přitom sestoupily z výšky 160 kilometrů na šedesát kilometrů nad zemí a nechaly po sobě sto kilometrů dlouhou kouřovou stopu.

Za takového letu rychlostí větší než je dvacetinásobek rychlosti kulky z běžné pistole většina trosek v atmosféře spolehlivě shoří. Ohnivý průlet přežije nanejvýš čtyřicet procent materiálu, převážně titanových nosníků, nádrží a spalovacích komor. Každý rok sice zanikne sto až dvě stě satelitů, avšak nebezpečí spojené s pády těchto trosek bývá prakticky nulové. Například pravděpodobnost zásahu člověka takovým úlomkem dosahuje jedna ku bilionu, přičemž "šance", že se v přírodě potkáte s bleskem je jedna ku 1,4 milionu a s hurikánem jedna ku šesti milionům. Za čtyři desetiletí se do gravitační náruče planety Země vrátilo na 14 tisíc tun nejrůznějšího materiálu a škody nestály -- až na výjimky -- za řeč.

Stejně vzácné jsou i efekty způsobené látkami (např. zbytky paliva) vypuštěnými z jednotlivých stupňů nosných raket. Ať už jde o spaliny uvolněné během startu, které se často pozorují poblíž kosmodromů, nebo o plánovaný manévr na oběžné dráze, jenž brání explozi nádrže a tak i snižuje množství orbitálního smetí, vždy se jedná o zajímavou světelnou podívanou. Oblak řídkého plynu rozptylující sluneční světlo, event. rozsvícený nabitými částicemi, mění svůj tvar i zabarvení a postupně slábne. Za příhodných podmínek může být viditelný až několik hodin a na vzdálenost mnoha tisíc kilometrů. Například třetího května 1994 vidělo velké množství Evropanů v pozdních večerních hodinách nad západním obzorem mlhavou hvězdu asi nulté velikosti -- zbytky paliva z nosné rakety Centaur, která na oběžnou dráhu dopravila americký špionážní satelit. Oblak se nacházel ve vzdálenosti asi dvacet tisíc kilometrů a měl podobu rozplývajícího se "anděla".