1. Voyager 2 poroča z meje

Podoba je simbolična. Foto: NASA/JPL-Caltech

Do zdaj sta v medzvezdni prostor vstopila samo dva izdelka človeških rok. Prvi je to storil Voyager 1 leta 2012, lani mu je sledila sestrska sonda Voyager 2.

Pri tem sta začrtala mejo med heliosfero, področjem, kjer prevladuje Sončev veter, in medzvezdnim medijem. Nekoč so o tej meji znanstveniki samo sklepali in teoretizirali, zdaj imajo na voljo tudi prgišče meritev.

Lokaciji obeh Voyagerjev v letu 2019 glede na heliosfero. Kako daleč sta, je vidno že iz majhnosti osrednjih obročev (tirnic planetov). Zadnji znani planet je 30 astronomskih enot od Sonca, Popotnika sta več kot trikrat dlje. Kaj pa pomenijo izrazi? Heliosfera (heliosphere) je celotno območje, kjer prevladujejo delci Sonca, zdaj pa še malo o podkategorijah. V modrem balončku so Sončevi delci hitrejši od zvoka, na robu pa nastane terminacijski šok (termination shock), kjer se upočasnijo pod to hitrost. Učinek je podoben tistemu, ko voda iz pipe na dnu korita ustvari krogec – rob krogca je "terminacijski šok". Vse naprej je sončna vreča. Še nekaj let nazaj so znanstveniki menili, da mora slediti še eno področje, poimenovano lokasti šok (ang. bow shock). Toda Voyagerja ga nista videla, torej očitno ne obstaja. Foto: NASA/JPL-Caltech

Z Voyagerjem 1 leta 2012 so sicer dobili manj kakovostne podatke. Ključni instrument za merjenje plazme (PLS) ni deloval, zato so o gostoti delcev v okolici lahko sklepali le posredno, prek merjenja vibracij.

PLS na Voyagerju 2 pa še vedno deluje. Poleg tega gre v drugo smer kot sestrska sonda, kartiranje je opravil na drugem področju. Na temelju meritev je sveže izšlo pet člankov v znanstveni publikaciji Nature Astronomy.

Petero člankov

Astronomska enota (a. e.) je enaka približku razdalje med Soncem in Zemljo, to je 150 milijonov kilometrov.

Kaj so ugotovili? Meja med heliosfero in medzvezdnim medijem se skozi čas spreminja in tudi ni enaka na vseh straneh mehurja, je pa vsaj na eni strani približno simetrična. V1 jo je prečkal pri 119 a. e., V2 pa pri 122 a. e.

Kako so sklepali o meji
Določali so jo s količino kozmičnih žarkov, ki so prihajali od zunaj, in Sončevim vetrom, ki je pihal odzadaj.

Voyager 1 je med približevanjem zaznaval vse več kozmičnih žarkov, sončni veter je po drugi strani ostajal razmeroma enak. Približevanje meji sta zaznamovali dve izraziti konici: količina žarkov je dvakrat nenadoma visoko porasla in hitro upadla, medtem ko je sončna plazma dvakrat upadla in se spet vrnila. Po prehodu meje so se kozmični žarki umirili na visokem nivoju, sončev veter pa je upadel skoraj na ničlo in tam ostal.

Voyager 2 je naletel na odtenek drugačne razmere. Kozmični žarki so med približevanjem meji polagoma naraščali in tudi po prehodu potrebovali nekaj časa, da so dosegli vrhnji nivo in se na njem ustalili. Prehod je bil manj nenaden. Sončev veter je med približevanjem ostajal raven, po prehodu pa se ni takoj umiril (kot se je pri V1), temveč je med upadanjem nekajkrat poskočil.

Ni znano, od kod razlika. Morda izhaja iz ciklov sončne dejavnosti. Tudi vzrok konic ostaja nepojasnjen.

Vizualna predstavitev zapisanega:

Foto: Voyager
Mehanizem nastanka sončnega vetra ostaja skrivnost. Ni znano, kako Sonce uspe pospešiti nevtrone, protone in helijeva jedra do nadzvočne hitrosti. Odgovor prav zdaj išče sonda Parker Solar Probe.

Heliosfera, sončna vreča in sorodno
Ko Sonce "gori", nenehno v vse smeri piha svoje delce, sončno plazmo, ki je sestavljena iz elektronov, protonov in jeder helija. Ko ti potujejo, narivajo vmesno snov oziroma delce drugih zvezd. Na neki točki, ki se ji reče terminacijski šok, se upočasnijo pod hitrost zvoka in preusmerijo. Voyager 2 ga je prečkal leta 2007, naslednjih 11 let pa je potoval po sončni vreči in jo naposled tudi zapustil.

Zakaj PLS na Voyagerju 1 ne dela?
Meja med heliosfero in medzvezdnim medijem je zapletena in nejasna. Voyager 1 jo je le s težavo začrtal, ker instrument za merjenje plazme (PLS) ne deluje. Izključili so ga davno tega. Glavni inženir instrumenta, Slovenec Anton Mavretič, je za MMC pojasnil: "PLS na enki so nekje pred desetimi leti ugasnili, ker varčujejo z energijo in ker je poškodovan. Visokonapetostni modulator je prenehal delati. Vem, kaj ni prav, če bi ga imel tukaj, bi točno vedel, kaj narediti, in bi ga lahko popravil, ampak zdaj ga seveda ne morem. Ne moreš pomagati. Včasih se zgodi, da kaj po štiridesetih letih ne dela čisto prav."

Voyagerja bomo slišali predvidoma še pet let. Takrat naj bi zmanjkalo električne energije za delovanje instrumentov. Delovala bosta še nekaj časa zatem, a nič merila in nič sporočila domov.


Izpostavljeni komentar uporabnika MMC-ja:

Sem prebral nekaj poglobljenih člankov. Imaš prav, če vsako longitudinalno valovanje delcev definiraš kot zvok. Seveda pa ta "zvok" ni to, kar navadni smrtniki pod tem razumemo. Povzetek Kot supesonično je definirano razmerje med hitrostjo solarnega vetra in magneto-soničnega vala. Magneto-sonični val je longitudinalni val ionov in elektronov v magnetni plazmi. Tako - to je bila popravna naloga. Ne vem pa, kako se Mozartov divetimento v D-dur sliši v plazmi. :)
-G.Bruno 2019-11-10T20:15:36+01:00


2. SLS bo stal vsaj dve milijardi dolarjev na polet

Ta teden so uspeli na osnovno stopnjo rakete SLS namestiti vse štiri motorje RS-25. Sledijo testi računalnikov in druge elektronike. Foto: Nasa/Eric Bordelon

Ameriška vesoljska agencija Nasa je do zdaj skrbno skrivala ceno SLS-a (Space Launch System), težkonosilne rakete za lunarne odprave. Natančneje, stroški dozdajšnjega razvoja so znani (16 mrd. dolarjev), agencija pa ni želela podati ocene, koliko jo bo stala vsaka posamezna izstrelitev.

Namesto nje je zdaj oceno podala Bela hiša. Ameriškemu senatu je poslala dokument, ki se nanaša na misijo za Jupitrovo luno Evropa (Europa Clipper). Dokument je pridobil in o njem poroča medij Ars Technica.

Nasa gre na luno Evropo z vrtalnim strojem

Zakonodajalec zahteva, da se Europa Clipper izstreli na raketi SLS, medtem ko si na agenciji želijo cenejšega prevoznega sredstva. "Misija Europa bi lahko bila izstreljena na komercialni raketi. Po končanem razvoju bo cena izstrelitve ene rakete SLS več kot dve milijardi dolarjev, s komercialno opcijo bi prihranili več kot milijardo in pol," piše v dokumentu.

Nasa za Ars Technica ocene ni zanikala, je pa poudarila, da bi se morali stroški po začetnem vložku in vzpostavljeni redni proizvodnji zmanjševati. Toda cena bo še naprej burila duhove, saj npr. SpaceX-ov Falcon Heavy, ki zmore le tretjino manj tovora od SLS-a, stane okoli 150 milijonov dolarjev na polet.

Poleg tega ocena 2 milijardi dolarjev na polet ne vključuje dozdajšnjih stroškov razvoja. Z amortizacijo vred bi torej SLS stal kar štiri milijarde dolarjev na prižig.

SLS bo ključna raketa za Nasin program Artemis. Postavljala bo lunarno vesoljsko postajo in poslala pet človeških odprav.

V razvoju je od leta 2010, vsako leto agencija za razvoj nameni dve milijardi dolarjev. Prvič bo poletela leta 2021 (čeprav Nasa uradno še vedno vztraja pri prihodnjem letu). Takrat bo uporabljena osnovna različica, SLS blok 1, ki bo zmožna do Lune ponesti 26 ton tovora. Pozneje jo bodo nadgradili v SLS blok 1b z močnejšo drugo stopnjo, kar bo lunarno kapaciteto nadgradilo na 37 ton.

Če dodamo še stroške nadgrajene rakete in vesoljsko ladjo Orion, ki znašajo 750 milijonov dolarjev na kos, potem bi en sam polet SLS-a lahko stal tudi pet milijard dolarjev. To je že blizu letnega proračuna Evropske vesoljske agencije.


3. Boeing predstavil svoj koncept lunarnega pristajalnika

Dvodelni pristajalnik za Luno. Foto: Boeing

Nasa pospešeno išče nekoga, ki bo zanjo razvil lunarni pristajalnik. Prejšnji teden se je sestavil konzorcij zvenečih imen (Blue Origin, Lockheed Martin, Northrop Grumman, Draper) in predstavil trodelno ladjo, ki bi jo sestavili pri lunarni vesoljski postaji Portal (Lunar Gateway).

Zdaj je svoje zamisli na svetlo dal Boeing, ki stavi na – enostavnost. Njegov koncept je dvodelen, ne potrebuje modula za deorbitiranje, kot ga je poprejšnji. Poleg tega bi celotno ladjo lahko izstrelili v eni raketi SLS. Z manj izstrelitvami, manj deli in manj postopki je manj stvari, ki lahko gredo narobe, in posledično je varnost višja. Takšna je njihova filozofija.

V orbiti Lune bi se Boeingov pristajalnik lahko priklopil tako s Portalom kot z vesoljsko ladjo Orion, v kateri bodo prispeli astronavti.

Boeingov predlog torej iz slike izbriše potrebo po vesoljski postaji portal, in zviša možnost, da bo program Artemis dejansko dosegel ciljno leto 2024.


4. Odprli nedotaknjen vzorec iz misije Apollo

Isti vzorec Lune, drugi čas. To je vzorec št. 73002, ki so ga pobrali na misiji Apollo 17. Spodaj je rentgenska analiza iz leta 1974, zgoraj letošnja. Foto: Nasa
Trenutek, ko je astronavt misije Apollo 17 Gene Cernan vzel zgornji vzorec. Foto: Nasa/James Blair
Foto: Nasa/James Blair

Nasini znanstveniki so odprli vzorec prsti in prahu z Lune, ki je bil nedotaknjen več kot 40 let. Na odpravi Apollo 17 ga je vzel astronavt Gene Cernan. 4 centimetre široko cev je potisnil v tla, nazaj ven in jo nato zapečatil.

Večino vzorcev iz tistih časov so že odprli in jih analizirali. Agencija pa jih je nekaj namenoma prihranila za prihodnost (očitno zdaj). Razlog: boljši instrumenti in analitična orodja. Prav tokrat so cev odprli tudi zato, da bodo lahko znanstveniki vadili postopke, potrebne za prihodnje vzorce misij Artemis, piše v Nasinem sporočilu za javnost.

Še nekaj vzorcev bodo odprli januarja, tisti izhajajo iz misij Apollo 15 in 16.

SKOK V ZGODOVINO: Priprave na Apollo 12

Astronavti Apolla 12 v simulatorju pred izstrelitvijo. Foto: Nasa

Sredi poletja smo zaznamovali 50. obletnico zgodovinskega prvega pristanka človeka na Luni. Prišla je zima in pred 50 leti se je začelo odštevanje za drugi odhod na Luno, misijo Apollo 12. Odštevanje se je začelo 8. novembra 1969, za naslednje astronavte: Pete Conrad, Richard Gordon, Alan Bean.

Tako je bila videti vesoljska ladja Apollo. Bila je silnejša od današnjega Oriona. Foto: Nasa


5. Labod prispel na postajo, štorklja odletela

Cygnus se je na postajo priklopil 4. novembra. Foto: Nasa

Na raketi Antares je bila prejšnji teden izstreljena kapsula Cygnus NG 12. Proti Mednarodni vesoljski postaji (MVP) je ponesla 3,7 tone potrebščin, opremo in sveže znanstvene eksperimente.

Posnetek izstrelitve:

Na postajo se je pripela dva dni pozneje. Posnetek:

Še predtem so odklopili japonsko vesoljsko ladjo HTV8 Kounotori (jap. štorklja), ki je nato v orbito spustila nekaj minisatelitov, nato pa padla v uničenje. Posnetek:

To je bila predzadnja misija "štorkelj" v tej obliki. Japonska bo prihodnje leto izstrelila še HTV-9, nato pa bo svoje vesoljske tovornice temeljito predelala, piše v Jaxinem sporočilu za javnost.

Pospešek v pripravah na Sojuz MS-13
V petek je Mednarodna vesoljska postaja opravila dvig orbite. Priklopljena vesoljska ladja Progres MS-12 je prižgala motorje za 406 sekund, kar je vesoljsko postajo pospešilo za 0,46 metra na sekundo, njeno orbito pa popravilo na 430 kilometrov višine, piše v sporočilu za javnost ruske vesoljske agencije Roskozmos.

Postaja se mora redno dvigovati. Čeprav je v vesolju, ni v popolnem vakuumu. Ravno dovolj molekul plina iz Zemljine atmosfere je naokoli, da jo rahlo upočasnjujejo. Pospeševanje, kar v orbitalni mehaniki pomeni tudi dvigovanje orbite, opravljajo priklopljene ruske vesoljske ladje, za vsak primer ima tudi svoj pogon.

Si lahko ZDA (pa tudi sodelujoče države) privoščijo gradnjo lunarne postaje in hkrati vzdržujejo MVP? Foto: Nasa

Toda tokratni pospešek ni bil namenjen nujnemu dvigovanju, temveč prilagoditvi balističnih parametrov za prihod ladje Sojuz MS-13 februarja 2020.

Do leta 2030?
Skupina senatorjev iz vrst demokratov in republikancev je v zakonodajni postopek vložila predlog, ki predvideva podaljšanje financiranja Mednarodne vesoljske postaje do leta 2030.

Administracija Donalda Trumpa je sicer agenciji naložila, naj postajo podpira do leta 2025, zatem pa naj jo prepusti zasebnikom. Nič od naštetega seveda še ni uresničeno, zato usoda postaje ostaja negotova. Podjetja niso izrazila pretiranega zanimanja za drago vzdrževanje postaje, ameriški zakonodajalec pa se že več let odloča, ali podaljšati delovanje ali ne, vključno s svežim predlogom.

Kako imeti vse hkrati
Težava so seveda stroški. Nasa za vzdrževanje MVP-ja letno nameni dobre 3 milijarde dolarjev, preostali narodi navržejo še približno milijardo. Istočasno hoče vrniti človeka na Luno, čez 15 let pa še švigniti mimo Marsa. Je mogoče vse to izvesti hkrati ali pa bo treba kaj črtati? Na Nasi se te težave zavedajo, zato so prav prejšnji teden poudarili, da so lekcije o življenju v vesolju, ki jih daje MVP, neprecenljive tudi globlje v Osončju.

Medtem se Kitajci že dejavno pripravljajo na konec MVP-ja, v izdelavi imajo svojo večmodularno vesoljsko postajo, ki bo predvidoma izstreljena leta 2022 in bi – tako računajo – lahko postala novo središče mednarodnega sodelovanja.


6. Starliner je pobegnil, eno padalo zatajilo

T. i. pad abort test CST-100 Starlinerja je potekal v ponedeljek, 4. novembra. Foto: Boeing
Eno padalo se ni odprlo, razlog naj bi tičal v nenameščeni sponki. Foto: Boeing

Medtem ko se v ZDA pogovarjajo o koncu Mednarodne vesoljske postaje, Nasa še vedno razvija lastne kapacitete za prevoz ljudi nanjo. Med drugim plačuje Boeingu za razvoj in izdelavo Starlinerja CST-100.

Prejšnji teden je Boeing preizkusil kapsulino sposobnost za pobeg. Starliner mora v trenutku zaznati, da je z raketo nekaj hudo narobe in ponesti astronavte na varno.

Tako je tudi bilo. Motorji so se prižgali, ustvarili 72 ton potiska in Starliner je oddrvel v nebo. Pet sekund pozneje so ugasnili, še naslednjih pet sekund je kapsula potrošila za pravilno orientacijo v prostoru in že dosegla 1,3 kilometra višine.

Pol minute po vžigu je Starliner odvrgel servisni modul in odprl padala. Namesto treh le dve, a kapsula je vseeno varno pristala, saj je bila za takšen primer načrtovana.

CST-100 Starliner tako kot Sojuz pristane na trdnih tleh, medtem ko SpaceX-ov Crew Dragon na morju. Foto: Boeing

Po poročanju ameriškega medija CBS je tretje padalo zatajilo zaradi nepripete sponke. Za zdaj ne kaže, da bi bila Nasa pretirano zaskrbljena. Naslednji test Starlinerja bo tako 17. septembra, ko bo na raketi Atlas V poletel proti Mednarodni vesoljski postaji (brez posadke).

Motorji za pobeg so bili v praksi nazadnje uporabljeni oktobra lani, ko je v poletu razpadla ruska raketa, Sojuz pa je s posadko vred oddrvel na varno.

Posnetek celotnega dogodka:


7. Vrtanje v Mars zaustavljeno

Odmik za pregled stanja. Foto: NASA/JPL-Caltech

Nasa je zaustavila projekt ritja v Mars, kar je do zdaj poskušala z instrumentom HP3, nameščenim na sondi InSight.

HP3 je kovinski valj z notranjim mehanizmom, ki tolče in bi se tako moral prebiti do petih metrov globine.

Vsi dozdajšnji poskusi so spodleteli. Na prvi lokaciji je instrument naletel na neprebojno oviro in se ustavil. Načrtovan je bil za kamne do desetih centimetrov debeline, ta je bil očitno še večji. Zato je Nasa poskusila z novo lokacijo, a tudi tam se ni prebil daleč.

Na Nasi domnevajo, da prst ne zagotavlja dovolj trenja. Zato so oktobra ob krta pritisnili robotsko roko sonde in poskusili znova. Sprva je dobro kazalo, HP3 se je prebil dva centimetra v marsovska tla. Pri tretjem se je vse skupaj sfižilo: krt je zlezel nazaj ven.
Zdaj sta se Nasa in nemški institut DLR, ki soupravlja instrument, vrnila k risalni deski. Obstaja namreč nevarnost, da bo krt padel in se prevrnil, kar pomeni konec poskusa, saj nima ročaja, da bi ga lahko prijeli in vrnili v luknjo.

Odmaknili so robotsko roko, nastalo luknjo fotografirali, informacije pa bodo uporabili za poustvaritev situacije na Zemlji. Po temeljitih laboratorijskih testih se bodo odločili, kako naprej. Do takrat bo krt miroval, sporoča DLR.

Za širši kontekst, celoten InSight (še v laboratoriju podjetja Lockheed Martin Space, ki ga je izdelalo). Foto: Lockheed Martin


8. Človeška dejavnost suši Amazonijo

Foto: Nasa/Marcio Isensee e Sa / Adobe Stock
Brazilski pragozd, pljuča Zemlje, gori kot še nikoli

Nasina raziskava kaže, da se amazonski pragozd suši in da je za sušenje prvenstveno kriva dejavnost človeka. Pragozd je zaradi sušenja vse bolj izpostavljen požarom, letos so divjali še posebej veliki, piše v sporočilu za javnost.

Uporabili so za slabih 20 let podatkov satelita Aqua. Njegov instrument AIRS (Atmospheric Infrared Sounder) meri vodno paro in temperaturo v ozračju.

Aqua deluje od leta 2003 in je del trojice satelitov, namenjenih znanstvenemu preučevanju Zemlje. Preostala sta še Aura in Terra, več o slednjem tukaj.

Upadanje tlaka vodne pare v ozračju je vidno z rdečo, trend naraščanja vodne pare pa z zeleno. Foto: NASA/JPL-Caltech, NASA Earth Observatory

9. FOTO: TESS-ova panorama južnega neba

Foto: NASA/MIT/TESS
Lepše za oči

Lovec na eksoplanete, vesoljski teleskop TESS, deluje že več kot leto dni. V tem času je dodobra premeril južno nebo in pri tem ustvaril za 20 terabajtov podatkov. Iz njih so znanstveniki do zdaj izbrskali 29 potrjenih zunajosončnih planetov in še več kot 1.000 kandidatov. Da ne bi ostalo le pri podatkih, so pri agenciji združili izbor posnetkov v panoramo celotnega južnega neba. Priporočamo odprtje polnoločljivostne različice v novem zavihku, saj je smisel v podrobnostih.

Tukaj je 29 potrjenih eksoplanetov. Foto: NASA/MIT/TESS

Še videoponazoritev:


10. FOTO: Ena galaksija dvanajstkrat

Foto: NASA, ESA and E. Rivera-Thorsen (Institute of Theoretical Astrophysics Oslo, Norway)
Lepše za oči

Vesoljski teleskop Hubble je poskrbel za še eno vizualno poslastico. Posnel je galaksijo, ki se na eni sami fotografiji pokaže kar dvanajstkrat. Gre za osvetje PSZ1 G311.65-18.48, ki je skoraj 11 milijard svetlobnih let stran od Zemlje.

V običajnih okoliščinah je sploh ne bi videl. Toda vmes, 4,6 milijarde svetlobnih let stran, je ogromna jata galaksij, tako masivna, da močno ukrivlja prostor-čas in pri tem ustvarja gravitacijsko lečo, kar izostri in ojača ozadje. Tako je PSZ1 G311.65-18.48 videti kar 30-krat svetlejša, pokaže pa se kot več zamazanih lokov.