Středa 17. srpna 2022, svátek má Petra
  • schránka
  • Přihlásit Můj účet
  • Středa 17. srpna 2022 Petra

Nová lunární sonda bude střílet laserem na Zemi a zkoumat měsíční prach

  10:52aktualizováno  14:50
Z amerického kosmického střediska Wallops ve Virginii v sobotu odstartovala kosmická raketa Minotaur V s lunární sondou LADEE. Bude zkoumat lunární prach, atmosféru a vyzkouší laserovou komunikaci se Zemí.

Sonda Ladee ve vesmíru na ilustraci NASA | foto: NASA

NASA vypustila sondu v naplánovaný čas 5 hodin 27 minut ráno našeho času. Mise bude trvat šest měsíců, z toho asi měsíc si vyžádá přiblížení družice na určenou lunární oběžnou dráhu. Aparát LADEE, který má velikost menšího auta, výzkum završí nárazem do měsíčního povrchu.

Název sondy je zkratkou výrazu Lunar Atmosphere and Dust Environment Explorer (průzkum lunární atmosféry a prachového prostředí) a již z něj vyplývá, co bude hlavní náplní práce stroje.   

Jeden z cílů spočívá v přesném určení složení a množství prachu na měsíčním povrchu, tedy kolik prachu se vlastně na vybavení může usadit, a jak jeho zrníčka vypadají.

"Není jako pozemní prach," poznamenal pode BBC Butler Hine, který má v NASA projekt LADEE na starosti. "Pozemní prach je jako pudr, ale na Měsíci je velmi drsný," doplnil. 

Sonda by tak měla pomoci s odpovědí na otázku, jak  navrhovat přístroje, které budou pracovat na Měsíci, aby mohly přežít tamní prachové prostředí.

Vedle měsíčního prachu se zaměří také na mimořádně tenkou atmosféru zemského souputníka a podmínky blízko povrchu.

Výzkum lunární atmosféry stojí NASA asi 280 milionů dolarů (5,5 miliardy korun). "Lidi občas zaskočí, když mluvíme o měsíční atmosféře, protože ve škole nám říkali, že Měsíc ji nemá. Ale on ji má. Je opravdu velice tenká," řekla Sarah Nobleová z NASA. Plynný obal je přitom tak tenký a jemný, že přistávání kosmických aparátů ho může "rozbouřit".

Jen pro srovnání: NASA uvádí, že atmosféra na Měsíci má hustotu 106 molekul na centimetr krychlový, ta zemská u hladiny moře pak 1019. Na Zemi by tak byla považována téměř za vakuum.

Komunikace laserem

Mise má také přinést další posun v plánu zavedení systému laserové komunikace. NASA si od ní slibuje výrazné zvýšení šířky komunikačního pásma. To by pak umožnilo sondám posílat záběry ve vysokém rozlišení ve 3D.

Sonda tak bude vybavena speciálním zařízením, nazvaným Lunar Laser Communication Demonstration (LLCD), které slibuje oproti klasické rádiové komunikaci několik hned několik výhod. Těmi hlavními jsou snížení spotřeby, protože stávající stávající rádiové systémy vyžadují více energie kvůli atmosférickému rušení, a již zmíněné zvýšení přenosové kapacity.

Nové komunikační technologie mohou také využívat menší vysílače, tvrdí podle TG Daily Don Comwell z NASA. Systém podle něj vyžaduje o 25 procent méně energie, je schopen přenášet šestkrát více dat a je mnohem rychlejší. V podstatě to bude technologie odpovídající schopnostem optických širokopásmových sítí na Zemi, ostatně bude používám i stejný infračervený laser. 

Při testu se budou posílat miliony bitů dat z Měsíce na Zemi a také zkoušet schopnost LLCD přijmout signál. Těžké také bude správně zaměřit vysílání z Měsíce na jeden ze tří pozemských teleskopů. Komunikace totiž bude probíhat na vzdálenost téměř 400 tisíc kilometrů.

Laserový komunikační systém LLCd, který bude testovat sonda Ladee.

Start výborný, let s menšími potížemi

Start proběhl z komerčního amerického kosmodromu MARS (to je Mid-Atlantic Regional Spaceport, Regionální středoatlantský kosmický přístav). Ten se rozkládá na na poloostrově Delmarva (název není pozůstatkem indiánského jazyka, ale užívá se teprve v posledním století, neboť o území se dělí americké státy Delaware, Maryland a Virginia). Jižně od virginského městečka Chincoteague je území, náležející NASA, která tu řídí středisko Wallops Space Center a jeho nejižnější část je nyní na základě dohody guvernérů tří států věnována komerčním kosmickým účelům.

Co je LADEE

LADEE byla vyvinuta v Ames Research Center ve spolupráci s Goddard Space Flight Center. Název LADEE (Lunar Atmosphere and Dust Environment Explorer) jasně vysvětluje cíle sondy: výzkum řídké plynné atmosféry a prachových částic v okolí Měsíce. Ty byly formulovány roku 2007 v dokumentu amerického Národního výboru pro výzkum "The Scientific Context for the Exploration of the Moon" (Vědecké souvislosti výzkumu Měsíce). Jako jedna z priorit je uváděno stanovení celkové hustoty, složení a časové variability měsíční atmosféry dříve, než bude narušena lidskou činnosti. Dalším základním úkolem sondy je určení velikosti, elektrického náboje a prostorové rozložení zrnek prachu transportovaných elektrostatickým polem a posouzení jejich možného vlivu na průzkum Měsíce a astronomická pozorování z Měsíce.

Konstrukce LADEE má bez aparatur hmotnost přibližně 130 kg. Těleso sondy má ogivální tvar, na povrchu je pokryto slunečními panely o celkovém příkonu maximálně 295 W. Průměr je asi 1 m a délka kolem 2 m. Modul motorové sekce byl zadán firmě Space Systems/Loral. Běžná komunikace bude probíhat v pásmu S rychlostí 10 kb/s – porovnejme to s experimentálním systémem laseové komunikace, který bude mít od Měsíce premiéru….

Vědecká aparatura má hmotnost kolem 20 kg a nominální elektrický příkon 60 W (krátkodobě špičkově 100 W). Sonda nese tři měřicí přístroje:

  • Neutrální hmotový spektrometr, který je určen k detekování metanu, síry, kyslíku, křemíku, kryptonu, xenonu, železa, hliníku, titanu, hořčíku, vody a hydoxylové skupiny.
  • Ultrafialový spektrometr, zaměřený na přítomnost hliníku, vápníku, železa, draslíku, lithia, sodíku, křemíku, tritia, baria, manganu, kyslíku a vody.
  • Prachový detektor, vyvinutý na University of Colorado, který je schopen získat informace o četnosti prachových částic v okolí Měsíce různého původu a jejich velikosti.

Náklady na celou expedici, zařazenou do programu Discovery nepřekročily 280 mil. USD.

Pětistupňová raketa Minutaur 5 společnosti Orbital Sciences Co. vzlétla ze starší, ale nově rekonstruované rampy 0B. Konstrukčně je odvozena z vyřazené vojenské rakety Peacekeeper. Vychází ze čtyřstupňové verze, kterou tvoří dva stupně mezikontinentální balistické střely Minuteman II a dva stupně nosiče Pegasus-XL, ale navíc je doplněna o pátý stupeň. Ten slouží k dopravení nákladu na geostacionární oběžnou dráhu a k meziplanetárním misím. 

Nezvykle štíhlá raketa (průměr 1,7 m při výšce osmiposchoďového domu) je schopna dopravit na translunární dráhu podle výrobce až 430 kg. Tentokrát to bylo jen 379 kg, právě tolik má hmotnost sonda LADEE. Původně měla startovat již před dvěma roky jako sekundární zatížení s družicemi Měsíce GRAIL (Gravity Recovery and Interior Laboratory), avšak nakonec zůstala do letoška. Z malé raketové základny a později kosmodromu vzlétlo od roku 1945 přes 14000 raket nejrůznějších typů, ale tentokrát šlo o první start s cílem Měsíc.

Let sondy se po odpoutání od posledního stupně nosné rakety dostal do určitých potíží. Zařízení se totiž točí rychleji, než by mělo, byť míří správným směrem. Americký Národní úřad pro letectví a vesmír (NASA) však ubezpečil, že s napravením situace není třeba spěchat, protože je na to zapotřebí dvou až tří týdnů.

Problém byl ve skutečnosti, že počítač sondy vypnul její momentová kola, která slouží ke stabilizaci, protože měl indikován jejich příliš velký odběr elektrické energie. Pokud nebude možné nedostatek napravit, sonda má ještě záložní systém, který zajistí její správnou orientaci ve vesmírném prostoru.

Pro vesmírné středisko Wallops byl přitom sobotní start premiérovým letem do hlubšího vesmíru. Základna se totiž využívá převážně pro výzvědné účely, takže sondy končí svou pouť na oběžné dráze kolem Země.

NASA vyzvala lidi, aby na server Flickr nahrávali své snímky startu rakety. Lze si je prohlížet v této speciální galerii.

Jak to bude dál

Další let je rozvržen na zhruba 160 dní. Prvních 30 dní bude trvat cesta k Měsíci (Apollu to trvalo kolem 96 h, některé planetární sondy to zvládnou za 10 hodin). Následuje navedení na cirkumlunární dráhu ve výšce kolem 50 kilomterů nad povrchem s periodou 113 minut. Dráha má ležet v rovině rovníku a družice se bude pohybovat retrográdně, tedy proti smyslu otáčení Měsíce kolem jeho osy. Nejnižší bod dráhy bude ležet nad terminátorem neboli hranicí světla a stínu. Další měsíc se počítá s doladěním dráhy a kontrolou aparatury a nejméně 100 dní je rezervováno na vědecký výzkum (listopad až únor).

Pokud bude sonda v pořádku, několik posledních měsíců aktivní existence bude věnováno ověřování technických cílů. Nejde totiž jen o experimentální využití systému LLCD laserové komunikace rychlostí až 600 Mb/s (Lunar Laser Communications Demo), ale o ověřování nové architektury kosmických sond, nazývané Modular Common Bus. Vyvíjí ji NASA pro flexibilní, relativně levné kosmické systémy, které by bylo možné rychle adaptovat na konkrétní účel letu. Očekává se, že tyto vlastnosti dovolí dosáhnout budoucích cílů s menšími náklady a odborníci to přirovnávají k významu Fordova modelu T (známé jako plechová Lízinka) pro rozvoj automobilismu 20. století….

Cesta pokračuje

Američané tak zahájili novou etapu ve výzkumu Měsíce bezpilotními sondami. Tak jako kdysi roku 1959 začal průletem kolem Měsíce sondou Pioneer 4 a vyvrcholil sondami Lunar Orbiter a Survevyor před přistáním prvních lidí na Měsíci probíhá nyní bezpilotní výzkum před původně zamýšleným návratem na Měsíc "do konce tohoto desetiletí".

Od června 2009 je na oběžné dráze LRO, na níž pracuje šest přístrojů o celkové hmotnosti asi 90 kg. Připravily mj. podklady pro detailní mapy 98% měsíčního povrchu (vybraná místa s rozlišením kolem půl metru) a pátraly po stopách vodního ledu. Sonda skvěle funguje a v červenci při hodnocení čtyřleté výzkumné činnosti bylo sděleno, že předala svým tvůrcům 434 terabytů dat, což je víc než všechny ostatní planetární mise NASA dohromady.

Autoři: ,

Gamescom 2022

Letošní veletrh her Gamescom 2022 opět pořádá na výstavišti v Kolíně nad Rýnem od 24. do 28. srpna. Slavnostní zahájení proběhne večer předem na Opening Night Live 2022 show 23. srpna.

  • Nejčtenější

KOMENTÁŘ: Obrana kupuje bezpilotního dědečka. Zda umí bojovat, nikdo neví

Po několika týdnech spekulací o tom, jaké bojové drony česká armáda nakoupí, ministerstvo obrany zveřejnilo, že půjde o...

ANALÝZA: Tchaj-wan v ohrožení. Neptejme se zda, ale kdy bude válka

Premium Uprostřed obav o budoucnost míru ve světě, na pozadí války probíhající mezi dvěma největšími armádami Evropy...

{NADPIS reklamního článku dlouhý přes dva řádky}

{POPISEK reklamního článku, také dlouhý přes dva a možná dokonce až tři řádky, končící na tři tečky...}

Armáda by mohla dostat německé obrněnce Marder a svá BVP-2 poslat Ukrajině

Válka na Ukrajině rozpoutala v Evropě velké pohyby zbraní a vojenské techniky. Některé země své starší kusy posílají na...

Rusko začíná vyrábět vlastní notebook. Přirovnání k macbookům pokulhává

Po letech vývoje se má letos rozběhnout výroba zcela nového notebooku vyvinutého přímo v Rusku. Stroj s názvem Bitblaze...

{NADPIS reklamního článku dlouhý přes dva řádky}

{POPISEK reklamního článku, také dlouhý přes dva a možná dokonce až tři řádky, končící na tři tečky...}

Tatry na Technetu: letiště Poprad je vysoko. První linku mělo v roce 1943

Seriál U Popradu vzniklo nejvýše položené československé dopravní letiště, jeho nadmořská výška je 718 metrů. Když se v roce...

Porucha imunity je první známka, že je v našem životě něco špatně, říká lékařka

Premium Lidí s poruchami imunity přibývá. Příčinou je často špatný životní styl, což vede k vážným nemocem, třeba k rakovině....

Bude hůř. Považuji za férové sdělit to divákům předem, přiznal šéf ČT

Premium Inflace, energie, válka na Ukrajině a k tomu nízké koncesionářské poplatky. Současná situace postihla i Českou...

První díl rozhovoru s Shopaholicadel: Práci neseženu, každý den můžu umřít!

Premium Rozhovorům se dlouho úspěšně vyhýbala, nyní ale udělala výjimku a Expresu poskytla exkluzivní sondu do své duše....

  • Další z rubriky

Drsní hoši v kosmu. Nejstarší létal na šturmoviku, jiný sestřelil B-52

Premium První lety do vesmíru byly nebezpečné. Adepti na kosmonauty netušili, co je čeká. Výběr byl náročný a platila řada...

Vesmírná stanice Skylab byla po startu téměř na odpis

Seriál Pravěk vesmírných stanic byl provázen řadou nesnází. Ty se ale nevyhnuly ani modernějším projektům. Například...

Mezinárodní kosmická stanice zažila i modul, který se musel nafouknout

V roce 1986 začala éra modulově stavěných orbitálních stanic. Tou úplně první se stala sovětská stanice Mir. Mnohem...

Firma SpaceX mohla zkrachovat, stačilo, aby Falcon 1 nezvládl čtvrtou misi

Raketa Falcon 1 odstartovala úspěch kosmického programu společnosti SpaceX. Pomohla společnosti vychytat dětské nemoci...

Bude hůř. Považuji za férové sdělit to divákům předem, přiznal šéf ČT

Premium Inflace, energie, válka na Ukrajině a k tomu nízké koncesionářské poplatky. Současná situace postihla i Českou...

K vulgárnímu nápisu musela tatéra přemluvit sexem. Teď ho chce pryč

Její nápad se v salónech nikomu nelíbil. Žádný tatér s ním nechtěl mít nic společného, tak moc nápis svou nositelku...

Herečka Anne Heche zemřela, nepřežila následky zranění po autonehodě

Třiapadesátiletá herečka Anne Heche zemřela. Uvedla to její přítelkyně Nancy Davisová. Herečka skončila v nemocnici v...

Stav herečky Anne Heche je téměř beznadějný. Má vážně poškozený mozek

Herečka Anne Heche (53) s největší pravděpodobností nepřežije nehodu, při níž autem narazila do dvoupodlažní budovy v...

Rýn během pátku přestane být splavný. Ekonomické dopady pocítí celá Evropa

Hladina řeky Rýn v německé oblasti Rheingau podle úřadů v pátek klesne na kritickou úroveň, na klíčovém místě naměří už...