Velké finále díl 1., Cassini-Huygens a jeho nelehká cesta k Saturnu
Jméno sondy: Cassini-Huygens
Pro sondu Cassini-Huygens se vybíralo jméno v době, kdy NASA pojmenovávala mise po velkých objevitelích. Každý si jistě vzpomene na misi Galileo, která mířila k Jupiteru nebo Magellan, která se věnovala Venuši. Dnešní sondy mají spíše kreativní jména jako New Horizons nebo Odyssey.
Giovanni Domenico Cassini byl zakladatel italské astronomie. Narodil se v roce 1625 a zemřel 1712, žil tedy v době, kdy byly vynalezeny první optické dalekohledy.
Byl to právě Cassini, kdo určil rotační dobu planet Marsu a Jupiteru. Proslavily ho ale jeho pozorování Saturnu a jeho okolí. Objevil měsíce Iapetus, Rhea, Dione a Tethys, pozoroval strukturu Saturnova prstence a zjistil, že se zdá být rozdělen do dvou částí. Na jeho počest se tmavší oblast, která od sebe odděluje prstence A a B, jmenuje Cassiniho dělení.
Přistávací modul, který zkoumal Saturnův měsíc Titan, byl pojmenován po Christianu Huygensovi, holandském astronomovi, matematikovi a fyzikovi (1629 – 1695), který se stal díky svému vylepšení galileovského dalekohledu objevitelem Titanu a který jako první správně určil podstatu Saturnových prstenců.
Cena mise
Cassini-Huygens je nejen nejkomplexnější sondou NASA, je také nejdražší. Když její cenu přepočítáme do hodnoty dnešních peněz, stála 3,4 – 3,5 miliard dolarů. Její vývoj stál daňové plátce 1,4 miliardy dolarů, práce sondy 710 miliónů, 54 miliónů připadá na sledování její dráhy, 422 miliónů stál start ze Země. ESA, tvůrce přistávacího modulu Huygens, investovala půl miliardy dolarů a 160 miliónů dolarů přidala samotná Itálie. Na projektu pracovalo několik tisíc vědců.
Konstrukce sondy
Cassini-Huygens se stala nejtěžší americkou sondou. Ve hmotnosti ji předčí jen některé dřívější sovětské sondy, které byly tradičně velice těžké.
Při startu vážily obě sondy dohromady 5712 kg, z toho ovšem připadalo 3132 kg na palivo, potřebné k budoucím korekcím kursu. Cassini váží sama o sobě 2125 kg a nese 339 kg vědeckých přístrojů. Je vysoká 6 metrů a široká (bez vyčnívajícího ramene magnetometru) 4 metry. Magnetometr, který pro svou práci potřebuje okolí pokud možno nerušené přístroji sondy, leží na 11 m dlouhé traverze.
Zajímavá je také pohonná jednotka Cassini-Huygens. Skládá se totiž ze dvou motorů. Každý z nich má tah 445 N. Používá se ale jen jeden. Druhý motor je záložní a je tu jen pro případ, že se první motor porouchá. Dva redundantní motory jsou u vesmírné sondy zvláštností. Konstruktéři tady vsadili „na jistotu“. Při poruše motorů při příletu sondy k Saturnu nemělo dojít ke ztrátě celé mise. Přeci jen jde o značnou investici - 3,5 miliardy dolarů. Záložní motor sice použít nemuseli, o tom, jak užitečný byl tento počin, ale svědčí jiná sonda americké vesmírné agentury – Juno. Při jejím příletu k Jupiteru v polovině loňského roku, se totiž skutečně pohonná jednotka porouchala. Mise byla sice zachráněna, ale sonda musela být navedena na extrémní dráhu, která výzkumy prodlouží až o pět let. Cassini byla takového osudu ušetřena – a mohla své úkoly provést v předem naplánované době.
V dolní části sondy se nacházejí radioizotopové generátory energie, které zásobují přístroje sondy energií. Právě tyto generátory byly těsně před startem Cassini-Huygens zneužity jako záminka k překažení mise. Nevzdělaní ale o to drzejší a hlasitější „ochránci všeobecného blaha“ a různí aktivisté se snažili lidem namluvit, že nehoda a výbuch při startu způsobí smrt několika desítek tisíc až 1,2 miliardy osob. V radioizotopových generátorech se totiž používá plutonium, jehož jméno zní pro nezasvěcené jistě děsivě. Aktivisté lidem, které se snažili zmanipulovat, samozřejmě zamlčeli fakt, že je v generátoru plutonium chráněné důmyslným systémem mechanické ochrany a navíc je zpracováno do keramických tablet, k jejichž vypaření a přechodu do atmosféry by byly nutné zhruba stejné podmínky, jaké panují na povrchu Slunce – a jaké se při startu sondy (ani při možném výbuchu) nikdy nevytvoří.
Kazisvětům a profesionálním křiklounům se naštěstí nepodařilo tuto drahou (a dnes už můžeme říci – extrémně úspěšnou) misi překazit.
Start se konal 15. 10. 1997 na Cape Canaveral. Na oběžnou dráhu sondu vynesla tehdy nejsilnější nosná raketa, jakou měla NASA k dispozici - Titan IVB. Cassini-Huygens byla nejprve vyslána směrem k planetě Venuši. Dokonce i naše nejsilnější rakety by totiž nemohly dodat sondě dostatečnou rychlost, jakou potřebovala pro svou cestu k Saturnu (15,4 km/s). Patřičnou rychlost nabrala sonda až po dvojím fly-by (těsném průletu kolem planety) u Venuše. První se konal v dubnu 1998 a druhý v červnu 1999. Třetí takový manévr absolvovala Cassini-Huygens blízko naší vlastní planety v srpnu 1999. Venuše a Země jsou přibližně stejně těžké. Obě planety se podílely na zrychlení sondy zhruba stejně. Každý blízký průlet ji urychlil o 3 – 4 km/s. Poté, co dosáhla rychlosti 19,1 km/s (více než dvojnásobné rychlosti než při startu ze Země), vydala se směrem k Jupiteru.
Průběžné testy – a katastrofální zjištění: komunikace nefunguje!
Ještě než se sonda dostala na oběžnou dráhu Jupitera, udělila řídicímu středisku pořádný šok. Při jedné z rutinních kontrol se ukázalo, že Cassini neumí zpracovávat údaje, které jí jednoho nepříliš vzdáleného dne bude posílat z povrchu měsíce Titanu přistávací modul Huygens. V nebezpečí se tak ocitla právě ta polovina mise, na které se podílela evropská vesmírná agentura ESA.
Pět měsíců trvalo, než vědci našli přesnou příčinu. Při původní verzi mise se měla Cassini pohybovat kolem Titanu tak vysokou rychlostí (21 000 km/h oproti přistávacímu modulu), že by se data, vyslaná modulem Huygens díky Dopplerově efektu přemístila z vyslané frekvence na jinou frekvenci. Přijímač dat na palubě Cassini neměl dostatečně široké pásmo příjmu.
Chybu ve zpracování dat vědci při předstartovních testech neočekávali, přesné testy, které by podobnou chybu vyloučily, nebyly naplánované, byly by totiž moc drahé.
Situaci vyřešili vědci tím, že se rozhodli převést sondu Cassini (tedy orbitální modul) na vyšší oběžnou dráhu. Tím snížili její vzájemnou rychlost k přistávacímu modulu na povrchu měsíce. Další dva roky se zabývali změnami mise, které by daný manévr umožnily.
Návštěva Jupiteru
Mezitím proletěla sonda kolem Jupiteru. Původně nebyly naplánované žádné snímky největší planety našeho systému, vědci ale protestovali. Nakonec zapůsobil argument, že se u Jupitera může otestovat práce vědeckých přístrojů a řídící středisko dostalo příslušné zdroje k provedení výzkumu.
Cassini-Huygens se přitom nesměl Jupiteru příliš přiblížit. Sonda měla dostatečnou rychlost pro let k Saturnu už díky poslednímu fly-by u Země a další urychlení vlastně vůbec nepotřebovala – naopak, další zrychlení by sice urychlilo její cestu k cíli, muselo by být ale u Saturnu korigováno brzdným manévrem, na který by se spotřebovalo drahocenné palivo na palubě sondy.
Vědci tedy dovolili sondě, aby se Jupiteru přiblížila jen na zhruba 10 000 000 km. To bylo dostatečně blízko na to, aby rozeznala detaily na jeho povrchu.
Cassini při této příležitosti vypomohla sondě Galileo, která kroužila kolem Jupitera a měla menší technické problémy, které snižovaly počet fotografií, zasílaných na Zemi. Proměřila také magnetické pole Jupiteru. V březnu 2001 zaslala na Zemi poslední data, získaná u obří planety.
O rok později sonda znovu potvrdila platnost všeobecné teorie relativity. V roce 2002 se totiž naše Země nacházela přesně na opačné straně Sluneční soustavy. Signály, které k nám Cassini posílala, musely proto procházet těsně kolem Slunce a vykazovaly ve shodě s teorií relativity patřičné zpoždění, způsobené zakřivením prostoru v blízkosti hvězdy.
Před sondou teď byly dva roky letu k Saturnu, obří plynné planetě, která obíhá Slunce ve vzdálenosti 9,0412 – 10,1238 astronomické jednotky (tedy zhruba 10x dále než Země).
Příště: Velké Finále, díl 2. – Cassini, přílet k Saturnu a mise Huygens
Dana Tenzler
Chandrayaan-3 a jeho přistání na měsíčním povrchu
23. srpna minulého roku přistál na Měsíci indický lunární modul Chandrayaan-3. Mise, která vypustila na povrchu Měsíce malé lunární vozítko, měla také zajímavé následky.
Dana Tenzler
Hackmanit - jedinečný drahokam … a dozimetr
Hackmanit je příbuzný minerálu, která se jmenuje sodalit. Na rozdíl od něj má ale jednu zajímavou vlastnost - na světle mění svou barvu. Čím je to způsobeno?
Dana Tenzler
Meteorit 2024 BX1 byl už nejspíš nalezen
Nedávno byl oznámen nález předpokládaných zbytků meteoritu 2024 BX1. Ten zazářil jako jasný bolid na noční obloze v noci z minulé soboty na neděli. (délka blogu 3 min.)
Dana Tenzler
Meteorit 2024 BX1 zatím nebyl nalezen
V noci z 20. na 21. ledna se v Braniborsku objevil na nebi objekt, který zazářil jako nezvykle jasný bolid. Byl vidět z Lipska ale také z Prahy. (délka blogu 3 min.)
Dana Tenzler
Proč mají výstražná světla modrou barvu?
Proč byla pro výstražný signál v silničním provozu zvolena modrá barva? Na vině je (a vás to nepřekvapí) ... fyzika (délka blogu 3 min.)
Další články autora |
Studentky rozrušila přednáška psycholožky, tři dívky skončily v nemocnici
Na kutnohorské střední škole zasahovali záchranáři kvůli skupině rozrušených studentek. Dívky...
Podvod století za 2,4 miliardy. Ortinskému hrozí osm let a peněžitý trest 25 milionů
Luxusní auta, zlaté cihly, diamanty a drahé nemovitosti. To vše si kupoval osmadvacetiletý Jakub...
Stovky amerických obrněnců se v řádu dnů nepozorovaně přemístily do Česka
Několik set vozidel americké armády včetně obrněnců Bradley nebo transportérů M113 se objevilo ve...
Zemřel bývalý místopředseda ODS Miroslav Macek. Bylo mu 79 let
Ve věku 79 let zemřel bývalý místopředseda ODS a federální vlády Miroslav Macek, bylo mu 79 let. O...
Moskva se chlubí kořistí z Ukrajiny: Abramsy, Leopardy i českým BVP
V Moskvě ve středu začala výstava západní vojenské techniky, kterou používá ukrajinská armáda a...
Na jednání o míru nepřijdeme, vzkázali Rusové. Švýcaři je ani nezvali
Švýcarsko iniciuje vlastní mírovou konferenci o Ukrajině. S pozváním Ruska na setkání, které se má...
Pavel zkritizoval všechny. Nefér jsou Babišova slova i kampaň SPOLU, míní
Kampaň, která dělá z hnutí ANO zastánce ruských zájmů, je podle prezidenta Petra Pavla stejně nefér...
O menopauze musíme mluvit, burácela herečka Halle Berry před Kapitolem
Slavná herečka Halle Berry se zapojila do americké politiky, když podpořila senátorky snažící se o...
Sluší se, aby zaměstnanec věděl, proč je propouštěn, řekl Juchelka
Poslanci se přeli o změnu zákoníku práce. Opozici se ho nepodařilo vrátit vládě k přepracování....
10 nejčastějších podvodů na internetu: Dokážete ochránit sebe i svou rodinu?
V digitální éře, kde technologie proniká do všech aspektů našich životů, se také zvyšuje riziko podvodů. Od falešných e-mailů a inzerátů až po...
- Počet článků 972
- Celková karma 19,79
- Průměrná čtenost 1325x