12.12.2016-17:29:00   |   Marek Jurčík
#Kozmos
#In tech

Pionier


Prvý ľudský výtvor cestoval do vesmíru 4. januára 1957, keď Zem opustila umelá družica Sputnik 1. Jej technické vybavenie sa s dnešnými družicami a sondami nedá porovnať. Na palube niesla jedine vysielač, ktorý udával polohu zariadenia. Analýzou rádiových vĺn vedci okrem iného získali aj informácie o zložení ionosféry. Avšak primárnym cieľom misie bolo overiť, či je let do vesmíru vôbec možný.


-



Družica krúžila po eliptickej trajektórii okolo Zeme rýchlosťou 29 000 km/hod. Na obežnej dráhe zotrvala približne rok. Po 1 440 obletoch potom vstúpila do zemskej atmosféry, kde napokon zhorela.



Sputnik 1 pochádza z dielne sovietskej spoločnosti RKK Energija. Družica v skutočnosti predstavovala jednoduchšiu alternatívu. Pôvodne navrhnuté zariadenie odštartovalo pod označením Sputnik 3 až 15. mája 1958. Kremeľ jednoducho nechcel pripustiť, aby Američania dostali svoj výtvor do vesmíru skôr, čo sa odzrkadlilo na konštrukcii. Tá bola veľmi jednoduchá. Všetky riadiace systémy spolu s vysielačkou sa nachádzali vo vnútri hliníkovej gule s polomerom 29 cm. Vysielanie signálu zabezpečovali dva páry antén dlhé 2,9 a 2,3 m. Celý Sputnik 1 nevážil viac než 84 kg.

Do diaľav


-


Neubehlo ani desaťročie od štartu prvej umelej družice a podobné misie sa stali takpovediac každodennou rutinou. Nasledovali výpravy na Mesiac a k najbližším planetárnym susedom. Ďalší cieľ predstavovali najvzdialenejšie kúty slnečnej sústavy.

Na dlhú cestu sa 5. septembra 1977 vydala americká sonda Voyager 1. Misia vznikla s cieľom preskúmať planéty Jupiter, Saturn a ich okolie. Družica svoju úlohu úspešne dokončila už 18. novembra 1980, no nezamierila späť k Zemi. Doslova katapultovaná gravitáciou plynných obrov bola nasmerovaná do najodľahlejších hlbín slnečnej sústavy.



V auguste 2012 sa rozšírili mylné správy, že Voyager 1 opustil slnečnú sústavu a stal sa prvým zariadením v medzihviezdnom priestore. V skutočnosti len opustil oblasť, kde sila slnečného vetra dosahuje rovnakú silu ako tlak medzihviezdnej hmoty – heliosféru. V slnečnej sústave, definovanej oblasťou, kde prevláda gravitácia slnka nad tiažou iných hviezd, zotrvá asi 30-tisíc rokov.

V súčasnosti sa nachádza vo vzdialenosti zhruba 20 5000 000 000 km. Vesmírom sa rúti rýchlosťou približne 57 000 km/hod, pričom k Zemi neustále vysiela zozbierané informácie. (Signál k našej planéte putuje približne 18 hodín.) Vedecké prístroje na jeho palube prestanú pracovať niekedy v roku 2025, keď rádioizotopový generátor prestane dodávať dostatok elektrickej energie. No Voyager 1 bude na svojej ceste aj naďalej pokračovať. O asi 270 000 rokov preletí okolo hviezdy Gliese 445, ktorá leží vo vzdialenosti 17,6 svetelných rokov. Pokiaľ nedôjde k žiadnej kolízii, sonda o niekoľko desiatok miliónov rokov dokonca opustí Mliečnu cestu.

Voyager 1 okrem vedeckých prístrojov na svojej palube nesie aj odkaz pre prípadných mimozemšťanov, ktorí na ňu narazia. Ide o pozlátenú platňu, ktorá spolu so základnými informáciami o človeku a Zemi obsahuje aj 90 minút rozličných hudobných nahrávok. S rovnakým odkazom vesmírnymi diaľavami putuje aj Voyager 2, ktorý od našej planéty momentálne oddeľuje viac než 16,86 miliárd kilometrov.1



Ďalekohľad


Našťastie, astronómovia nemusia posielať sondy na dlhé výpravy, aby získali informácie o hviezdach vzdialených svetelné roky či ešte vzdialenejších galaxiách. Stačí, ak sa na tieto telesá zamerajú pomocou ďalekohľadov. Priekopníkom v tejto oblasti bol Galileo Galilei, ktorý už začiatkom 17. storočia objavil najväčšie mesiace planéty Jupiter. Rovnako významný prelom znamenalo vypustenie Hubblovho kozmického ďalekohľadu (perexový obrázok). Ten odhalil končiny vesmíru vzdialené viac než 13 miliárd svetelných rokov.

Hoci prvé plány zariadenia inžinieri z NASA predložili už v 70. rokoch, kozmický ďalekohľad sa na obežnú dráhu dostal až v roku 1990. Pôvodný návrh americký kongres pokladal za pridrahý, takže konštrukcia musela byť z dôvodu šetrenia pozmenená.

Najdôležitejšiu časť teleskopu predstavuje ďalekohľad s priemerom 2,4 metra, avšak sprvu sa počítalo s tromi metrami. Redukované bolo aj množstvo technického vybavenia.2

Medzi prvoradé úlohy družice patril výskum cefeíd, ktoré slúžia na určovanie vzdialenosti v kozme. Vďaka týmto informáciám sa okrem iných podarilo s nebývalou presnosťou stanoviť vek vesmíru a rýchlosť rozpínania priestoru. Snímky vytvorené Hublleovým ďalekohľadom taktiež poslúžili ako dôkaz prítomnosti čiernych dier uprostred galaktických jadier. Zariadenie do veľkej miery prispelo aj k poznaniu trpasličích planét na okraji slnečnej sústavy.



O poznatky získané z Hubblovho ďalekohľadu sa opiera viac než 14 000 vedeckých prác, čo z neho robí jeden z najproduktívnejších vedeckých prístrojov. Celkové množstvo doposiaľ získaných dát presahuje 120 terabajtov, pričom každým rokom pribúda ďalších 10 terabajtov.

Ako potvrdili teóriu veľkého tresku

Hubblov teleskop taktiež priniesol snímky objektov z najvzdialenejších kútov vesmíru. Astronómovia tak získali možnosť skúmať podobu hviezd a galaxií z čias zhruba 500 miliónov rokov po vzniku vesmíru. Podľa teórie veľkého tresku bol kozmos v predchádzajúcich obdobiach príliš horúci nato, aby mohli vznikať podobné štruktúry. Dlho išlo len o hypotézu, až pokiaľ nezachytili žiarenie pochádzajúce z tohto obdobia – žiarenie z obdobia len asi 400 tisíc (!) rokov po veľkom tresku. V súčasnosti je toto reliktné mikrovlnné žiarenie už veľmi chladné, nemá viac než -270 °C. Preto aj hlbšie preskúmanie tejto ozveny z čias po veľkom tresku vyžadovalo veľmi citlivé zariadenia. Veľkú prekážku predstavuje atmosféra, ktorá merania značne skresľuje. Preto bolo nutné meracie prístroje umiestniť na orbitu. (Z rovnakého dôvodu sa na obežnej dráhe nachádza aj Hubblov teleskop.)

Úlohy sa chopili konštruktéri z NASA. Výsledok prišiel v podobe družice COBE, ktorá predstavovala prvé zariadenie svojho druhu. Zem obiehala v rokoch 1989 až 1996 a na palube niesla prístroj na meranie infračerveného žiarenia, spektrofotometer a mikrovlnné rádiometre. Hlavným účelom misie bolo vytvoriť mapu rozloženia mikrovlnného pozadia. Získané dáta poskytli odpoveď na nejednu otázku spojenú so vznikom a vývojom raného vesmíru. Predovšetkým dostali už aj tak (medzi vedcami) populárnu teóriu veľkého tresku do vedúcej pozície.

Hoci išlo o obrovský krok vpred, priam revolúciu v kozmológii spôsobila družica WMAP. Americký astrofyzik Adam Riess jej prínosy komentoval slovami: „Náš pohľad na vesmír už odteraz nebude nikdy rovnaký.“ Misia skúmala najmä teplotné rozdiely v mikrovlnnom pozadí, ktorých existenciu naznačovala už COBE.



Z rozboru trajektórie žiarenia sa taktiež podarilo určiť rýchlosť expanzie priestoru a iba s jednopercentnou odchýlkou stanoviť vek kozmu. Získané výsledky zohrali aj kľúčovú úlohu pri potvrdení existencie tmavej hmoty a energie. Družica bola v prevádzke od 2. júla 2001 do 28. októbra 2010, no už v polovici roku 2009 jej úlohu prebrala európska družica Planck. Tá vykonala doposiaľ najpresnejšie merania viacerých kozmologických parametrov, vrátane celkovej hustoty hmoty vo vesmíre.

-

Poznámky
1. Aktuálnu polohu oboch sond možno sledovať na tomto odkaze: http://voyager.jpl.nasa.gov/where/
2. V súčasnosti sa ročné náklady na prevádzku Hubblovho ďalekohľadu pohybujú okolo 98 miliónov dolárov.

Zdroje
http://history.nasa.gov/sputnik/
http://voyager.jpl.nasa.gov/spacecraft/goldenrec.html
http://voyager.jpl.nasa.gov/mission/interstellar.html
http://www.nasa.gov/mission_pages/hubble/story/index.html
https://sk.wikipedia.org/wiki/Hubblov_vesm%C3%ADrny_%C4%8Falekoh%C4%BEad
https://science.nasa.gov/missions/cobe
https://map.gsfc.nasa.gov/
https://en.wikipedia.org/wiki/Cosmic_microwave_background#Microwave_background_observations

Páčia sa Vám naše články? Podporte nás

Zdieľajte článok






Za podporu ďakujeme

Pridať e-mail