Klávesové zkratky na tomto webu - základní­
Přeskočit hlavičku portálu


Sebevražedná sonda Juno odstartovala prozkoumat tajemství Jupiteru

  16:05aktualizováno  18:45
Marcel Grün pro Technet.cz - Kosmická sonda Juno úspěšně odstartovala. Družice má odhalit tajemství největší planety naší sluneční soustavy. Až bude mise splněna, spáchá sebevraždu.

Raketa Atlas 5 se sondou Juno | foto: NASA

Juno nebude kolem Jupiteru obíhat donekonečna, ale navede se sama do atmosféry, ve které shoří.

Start rakety byl proti plánu odložen až na 18:25. Odklad způsobila nejprve dodatečná kontrola nosiče a kontrola těsnosti nádrží s heliem. Objevily se i další drobné problémy - například na pozemním zařízení. Proto inženýři připravili k zapnutí záložní systém.

V čase T+ 3 minuty a 38 sekund se oddělily dvě části přední části rakety a sonda Juno vylétla podle plánu do volného prostoru.

Raketa Atlas 5 se sondou Juno několik minut před plánovaným startem

Raketa Atlas 5 se sondou Juno několik minut před plánovaným startem

Jak probíhaly přípravy na start

Startovní okno se otevřelo v pátek pátého srpna. K dispozici byl hodinový časový interval kolem tamního poledne, tj. od 17:34 do 18:33 našeho času. Pokud by se start nepodařil napoprvé, mohly se pokusy opakovat až do 26. srpna, vždy v obdobnou denní dobu.

Clarkova Vesmírná odysea příliš předběhla dobu, v hlavici Atlasu V ještě nebude kosmická loď s člověkem, nýbrž "jen" sofistikovaná bezpilotní kosmická sonda Juno zhruba za miliardu dolarů.

Co skrývá Jupiter?

Obří planeta s obří radiací

Až Juno dorazí k Jupiteru, bude se muset vypořádat s krutou radiací, s jakou se žádná dosavadní planetární sonda nesetkala. V květnu 2010 v ultračistém sále firmy Lockheed Martin Space Systems v Denveru se na sondu instaloval speciální ochranný  štít, který odstíní citlivou elektroniku před devastujícími účinky pronikavé radiace. Šéf výzkumného týmu Scott Bolton ze Southwest Research Institute v San Antoniu  výstižně charakterizoval, že "Juno je v podstatě pancéřovaný tank mířící k Jupiteru a bez ochranného štítu by její elektronika odumřela hned při prvních obletech."

Sonda Juno pod štítem

Sonda Juno pod štítem

Za 13 měsíců aktivní existence u Jupiteru bude muset čelit ekvivalentu 100 milionů dávek, jaké člověk obdrží při rentgenování zubů. Podobně jako u lidí musíme i u sondy chránit nejcitlivější orgány - mozek a srdce. Proto je centrální elektronická jednotka Juno uložena v šestistěnné schránce z titanu, jakýsi sejf. Každá z titanových stěn má plochu asi 1 m², tloušťku 1 cm a hmotnost 18 kg. Vzniklá „krabice“ o velikosti automobilového kufru a hmotnosti asi 200 kg obklopuje „mozek sondy“ – povelový systém a systém zpracování dat, „srdce sondy“ – jednotku, řídící rozvod elektrického napájení a distribuci dat i další dvě desítky elektronických systémů. 

Hovoříme o ochraně jako v sejfu, ale úplnou zajistit nemůžeme, jen zpomalíme degradaci elektroniky na únosnou míru. Na sondě jsou kromě toho používány součástky, které se už ověřily v radiačním prostředí na Marsu, které je sice slabší než u Jupiteru, ale intenzivnější než u Země, několik elektronických subsystémů má své vlastní ochranné kryty, v maximální míře bylo použito součástek z odolného wolframu nebo tantalu.

A v posledních dnech května 2010 bylo celé zařízení úspěšně testováno v prostředí, které mělo napodobit skutečné podmínky u Jupitera, kdy bylo bombardováno gamma zářením z kobaltového zdroje.

Teprve za pět let Juno doopravdy ukáže, jak dobře byla postavena. Jejím úkolem bude na oběžné dráze kolem Jupiteru uskutečnit alespoň 33 aktivních oběhů a přitom shromažďovat data, která by přispěla k poznání původu, struktury, atmosféry a magnetosféry této planety.

Každý z nás ji může pozorovat i pouhým okem (teď vychází nad obzor již před půlnocí, letos v říjnu bude na obloze celou noc zářit nejjasněji v souhvězdí Berana a 27. 10. bude Zemi nejblíž), ale pořád před námi skrývá mnoho tajemství. Jaká je vlastně vnitřní stavba Jupiteru – jaká je hmotnost a struktura jeho jádra, jaké vztahy panují mezi jednotlivými vrstvami a jaké je vnitřní proudění v tělese, které se mnoha parametry spíše blíží Slunci než Zemi, jaká byla Jupiterova minulost.

Konečně budou mít vědci možnost analyzovat celkovou strukturu i dynamiku atmosférických vrstev hluboko pod úrovní viditelných mraků. Mnohé může prozradit podrobné mapování gravitačního i magnetického pole této unikátní planety, která se může stát ideálním modelem pro studium počátků naší sluneční soustavy i pro pochopení vzdálených exoplanet. Nové kvalitní přístroje a možnost soustavného pozorování přispějí i k výzkumu Jupiterových obřích měsíců, které sice nejsou cílem výzkumu sondy Juno, ale – jak napsal A. C. Clarke - kdekoliv jinde by vykazovaly atributy samostatných planet.

Jedním z mnoha úkolů sondy bude zkoumat atmosféru Jupiteru a hledat v ní mj. molekuly vody a zjistit, jaký vliv má na atmosféru obří a intenzivní magnetosféra, která je vlastně největším objektem v celém planetárním systém.

Mezi přístroji na palubě je samozřejmě kamera (JunoCam) ve viditelném oboru spektra, která pořídí poprvé záběry polárních oblastí i detaily proslulé rudé skvrny.

Ty budou doprovázeny zobrazením ultrafialovým spektrografem i informacemi infračerveného mapovacího spektrometru. Mikrovlnný radiometr se "podívá" v šesti vlnových délkách i do hloubky atmosféry a bude podél trasy letu systematicky měřit tepelné emise. Speciálně v polárních oblastech bude Juno měřit rozložení elektronů a rychlosti a složení iontů, další přístroje budou měřit plazmové a rádiové vlny v magnetosféře, energii a úhlové rozložení nabitých částic v okolí planety.

Zvláště mnoho práce se očekává od magnetometru, který bude měřit přesnou orientaci vůči hvězdám i velikost a směr magnetického pole. A rozborem signálu vysílaného sondou a deformovaného Dopplerovým efektem bude studováno gravitační pole kolem planety.

Princip tohoto jevu byl vědeckému světu poprvé sdělen v Praze roku 1842 a jméno vynikajícího fyzika a matematika Christiana Dopplera je umístěno pod okny Národního muzea v Praze.

Raketoplány to neskončilo

Po skončení posledního letu raketoplánu z Mysu Canaveral poměrně rychle utichl ruch veřejnosti i novinářů. Vše, co souviselo přes tři desítky let s raketoplány, začalo propadat nostalgii.

Sonda Juno

Sonda JUNO o základních rozměrech 3,5 × 3,5 m má startovní hmotnost 3 625 kg, z toho je 1 593 kg „suchá“ konstrukce, 1 280 kg palivo a 750 kg okysličovadlo korekčního motoru.

Sonda Juno

Sonda Juno

Zdrojem energie pro přístroje i další zařízení budou fotovoltaické panely – poprvé v oblasti tak daleko od Slunce.  Gigantická planeta 5× dál od Slunce než Země dostává 25× méně slunečního světla než Země a ještě před nedávnem by to nebylo možné, ale za poslední dobu byla zvýšena účinnost slunečních baterií téměř o polovinu.

Tři obří panely s rozměry 9 × 2,7 m o celkové ploše 60 čtverečních metrů nesou celkem 18 698 článků. Zatímco u Země poskytují asi 14 kW, ve vzdálenosti Jupitera to bude jen 450 W.

Avšak specialisté nezahálejí - United Launch Alliance (společný podnik Boeingu a Martin Marietta, který provozoval raketoplány) již začala jednat s NASA o zařazení své špičkové rakety Atlas 5 mezi nosiče způsobilé vynášet kosmonauty v lodích, jejichž vývoj subvencoval soukromý sektor.

Kromě toho se mimořádně aktivně projevuje společnost, která bude mít i kosmickou loď, i raketu – stále častěji budeme číst Space-X, Dragon a Falcon.

Pokud bude start Atlasu V se sondou Juno probíhat podle plánu, skončí v T+50:34 min. motor Centauru svou druhou zážehovou sekvenci, o tři minuty později Juno začne zvolna rotovat (1,4 ot./min.), oddělí se od svého nosiče a začne její pětiroční cesta k cíli.

Během ní vykoná 1,5 oběhu kolem Slunce a bude stále v provozu - nedojde k obvyklé elektronické hibernaci. Její počáteční dráha ji vynese za dráhu Marsu a korekční motorický manévr v polovině září 2012 ji povede zpět k Zemi, k níž se přiblíží 12. října 2013.

Pak proletí kolem ní ve vzdálenosti 500 km a nejvýše na 20 minut vstoupí do jejího stínu (zatím nelze stanovit čas přesněji než na 8 hodin). Přitom využije tzv. gravitačního praku ke zvýšení rychlosti na 7,3 km/s. A pak už Juno čeká dostaveníčko s královskou planetou.

Do blízkosti Jupiteru se Juno dostane v květnu 2016. Na záchytnou dráhu kolem něj bude navedena 5. července pomocí zapojení korekčního motoru na půl hodiny. Na konci oběhu s periodou 107 dní se znovu zapojí korekční motor (zhruba na 37 minut) a Juno změní oběžnou periodu na 11 dní, pericentrum klesne na 4 500 km a apocentrum bude u dráhy měsíce Callisto.

Zhruba roční výzkum skončí podle harmonogramu kolem 17. listopadu 2017 zdokumentovanou sebevraždou, tedy zánikem v atmosféře.

Dráha letu sondy Juno

Dráha letu sondy Juno

Náročné přípravy

Ve středu 24. května byl na Floridu přepraven 1. stupeň nosné rakety Atlas V-551 (AV-029). Válec o průměru 3,8 m a délce 32 m přiletěl v nákladním prostoru obřího letadla Antonov AN-124-100, což je druhé největší nákladní letadlo na světě. První stupeň byl v červnu na obvodu doplněn pěti startovními motory na pevné pohonné látky o tahu po 1,27 MN a posléze byl připojen 2.stupeň Centaur o délce  12,7 m a průměru 3,05 m.

Druhý stupeň 2.stupeň Centaur se připojuje

Druhý stupeň 2.stupeň Centaur se připojuje

Sonda Juno byla v té době již připravována ke startu v laboratořích asi 25 km odtud. Její komplikovaný zrod ale začal mnohem dřív v rámci amerického kosmického programu New Frontiers (Nové hranice) se středně vysokým rozpočtovým limitem.

Zatím úspěšně zahájil jediný projekt – sondu New Horizons, která v lednu 2006 odstartovala k Plutu. Při druhém výběrovém řízení, vyhlášeném roku 2003 se ze sedmi finalistů v následujícím roce prosadil projekt sondy, zaměřené na výzkum Jupiteru, která dostala přiléhavé jméno Juno – manželka a sestra vládce všech bohů Jupitera, která měla jako on schopnost metat blesky.

Původně se předpokládalo, že Juno nebude stát víc než 700 milionů dolarů a bude hotová během roku 2009, ale s posvěcením NASA došlo k jejímu opoždění: jednak z úsporných důvodů, jednak pro poškození laboratoří jednoho ze subdodavatelů při ničivém zemětřesení ve střední Itálii roku 2009 – takže Juno přijde na 1,1 miliardy a ke startu dojde právě nyní. K cíli dorazí roku 2016 a to by se právě měla chystat na cestu další sonda, schválená letos v květnu: OSIRIS-REx planetce 1999 RQ36.

Montáž letového exempláře sondy Juno byla dokončena loni na podzim; v druhé polovině roku byly ke služební sekci připojeny tři panely slunečních baterií, velká vysokozisková anténa a dokončena montáž přístrojů, započatá v říjnu 2010 prvním z nich – mikrovlnným radiometrem.

Letos v lednu absolvovala JUNO akustické a vibrační testy za podmínek podobných těm, jimž bude vystavena během startu. V březnu se nacházela v komoře, kde je simulováno tepelné zatížení a účinky kosmického vakua během dvou týdnů se ověřilo, že bude odolná vůči kosmickým podmínkám.

Už 13. dubna byla Juno převezena ze závodu firmy Lockheed Martin Space Systems v Denveru (Colorado) do dílen Astrotech (Astrotech payload processing facility) v Titusville poblíž floridského kosmodromu. Týden poté byla vyňata z transportního kontejneru a v dalších dnech se zahájily funkční zkoušky, které zmapovaly stav po převozu. Během jara pak bylo potřeba aktualizovat letový software a vykonat celou řadu dílčích zkoušek, zahrnujících kompletní systémy sondy, instalovaná vědecká zařízení a pozemní systémy.

Poslední předstartovní zkouška fotovoltaických panelů byla dokončena 26. května a následně byly složeny do startovní konfigurace.

Poprvé v historii se bude vyrábět elektrická energie ve fotovoltaických článcích tak daleko od Slunce. Jupiter se nachází v pětinásobné vzdálenosti od Slunce než naše Země. Na jednotku plochy slunečních baterií dopadá u Jupiteru 25× méně energie než u Země. Aby solární panely dokázaly vyrobit dostatečné množství energie, musí mít přiměřeně velikou plochu. Každý ze tří panelů je proto 2.7 metrů široký a 8.9 metrů dlouhý. I tak mohou produkovat jen asi 450 W.

Počátkem července byla sonda naplněna hydrazinem a kyslíkem, nádrže pohonných látek systému stabilizace a orientace v prostoru natlakovány s po zabalení z důvodu tepelné izolace a kontrole rotace byla sonda Juno připravena k instalaci na nosnou raketu. Jen ještě byla opatřena aerodynamickým krytem o průměru 5 a délce 20,7 metrů a 27.července ráno pak měla za sebou poslední pozemskou cestu - na startovní komplex.

Před polednem místního času (kolem 15 hodin odpoledne našeho času) už byla usazena na vrcholek rakety. Od 28.července finišují testy na rampě.

Jan Chodas, manažer projektu v JPL při této příležitosti řekl: "Tzv. funkční test na rampě byl prvním ze sedmi kontrol, které musí JUNO a její tým uskutečnit v posledních deseti dnech na Zemi. Zbývá provést ještě řadu činností před startem, ale lidé kolem jsou rádi, že už jsou tady poslední dny přípravy, pro kterou jsme pracovali tolik let a nyní jsme připraveni."

Raket Atlas V-551 (AV-029) míří na rampu

Raketa Atlas V-551 (AV-029) míří na rampu

Ve čtvrtek 4. srpna dopoledne tamního času bylo v 13:35 SELČ rozhodnuto o přesunu rakety z 30poschoďové budovy Vertical Integration Facility na rampu, půlhodinový pomalý převoz začal minutu po 14 h SELČ. Když byl mohutný nosič vyvezen na rampu a začalo "ostré odpočítávání" startu.

Pokud to stihne včas, uletí Juno před blížící se tropickou bouří Emily k Jupiteru. Latináři a příznivci mytologie si to mohou přeložit jako: paní blesku prchne před tropickou bouří za vládcem hromu a blesku.

Autoři: , ,




Hlavní zprávy

Další z rubriky

Ilustrace základny na Marsu
Lidi na Mars hned tak nepoletí, není dost peněz, ozvala se NASA

Americký prezident Donald Trump by chtěl dostat lidi na Mars nebo alespoň znovu na Měsíc. Má to však háček: NASA na to nemá peníze.  celý článek

Částečné zatmění Měsíce 7. srpna 2017 viděné z pražského Žižkova.
Česko sledovalo malou nebeskou podívanou. Země ukousla kus Měsíce

V pondělí večer byl Měsíc v úplňku, především na začátku své noční pouti nebyl vidět úplně celý.  celý článek

Tuto nylonovou taštičku použil první muž na Měsíci Neil Armstrong k uložení...
Taštička s měsíčním prachem a pohnutou historií se prodala za miliony

Necelých dvě stě položek spojeným s lidským dobýváním vesmíru se dražilo ve čtvrtek večer v newyorské pobočce aukční sítě Sotheby’s. Podle očekávání padla...  celý článek

Najdete na iDNES.cz



mobilní verze
© 1999–2017 MAFRA, a. s., a dodavatelé Profimedia, Reuters, ČTK, AP. Jakékoliv užití obsahu včetně převzetí, šíření či dalšího zpřístupňování článků a fotografií je bez souhlasu MAFRA, a. s., zakázáno. Provozovatelem serveru iDNES.cz je MAFRA, a. s., se sídlem
Karla Engliše 519/11, 150 00 Praha 5, IČ: 45313351, zapsaná v obchodním rejstříku vedeném Městským soudem v Praze, oddíl B, vložka 1328. Vydavatelství MAFRA, a. s., je členem koncernu AGROFERT.