ASTRO - WIADOMOŚCI 01/03

Astro-Wiadomości styczeń - marzec 2004

Sedna z obłoku Oorta

14 listopada 2003 roku teleskop Samuela Oschin'a w Obserwatorium
Palomarskim zaobserwował obiekt nazwany 2003 VB12 - najdalszy obiekt
w naszym Układzie Słonecznym. Planetoida czy teŜ planeto-podobny
obiekt jest najdalszym znanym obiektem krąŜącym wokół Słońca.
Znajduje się ponad dwa razy dalej od Słońca niŜ ostatnia planeta Układu
Słonecznego - Pluton. Obiekt 2003 VB12 nazwano równieŜ nieco bardziej
romantycznie - Sedna. Sedna to w mitologii Eskimosów groźna bogini
morza.

Do obserwacji przystąpiły inne obserwatoria w Chile, Hiszpanii, w stanie
Arizona (USA) i na Hawajach. Do badań dołączył równieŜ wyniesiony na
orbitę w sierpniu zeszłego roku Spitzer Space Telescope (NASA).

Sedna okrąŜa Słońce w ciągu 10 500 lat po mocno
wydłuŜonej eliptycznej trajektorii. Obecnie znajduje się
blisko peryhelium w odległości 13 miliardów km od
Ziemi, (czyli trzy razy dalej niŜ Pluton i 87 razy dalej
niŜ wynosi odległość Ziemi od Słońca). Gdy Sedna
znajduje się najdalej od Słońca (czyli w aphelium)
dzieli ją od niego 130 miliardów km czyli 900 razy
więcej niŜ wynosi nasza odległość do Słońca!

Obecnie planetoida widoczna jest na tle gwiazdozbioru
Wieloryba (Cetus). W Polsce Cetus to gwiazdozbiór
nieba jesiennego, ale planetoida jest i tak zbyt słaba by
oglądać ją gołym okiem czy nawet amatorskim
teleskopem. Szef zespołu badawczego profesor Mike
Brown tak określa widok z Sedny: Słońce z tej
odległości jest tak małe, Ŝe moŜna by je zakryć główką
od szpilki.

Temperaturę powierzchni planetoidy oszacowano na około -240

C. PoniewaŜ planetoida zbliŜa się do

Słońca jedynie na krótki okres czasu, więc jej typowa temperatura jest jeszcze niŜsza. Eskimoska bogini
Sedna Ŝyła w lodowej jaskini na dnie oceanu, biorąc więc pod uwagę temperaturę planetoidy, która
moŜe spaść do zaledwie kilku stopni powyŜej zera absolutnego, nazwa obiektu jest całkiem trafna.

Sedna znajduje się duŜo dalej niŜ niedawno odkryty pas Kuipera. Istnienie tego pasa przewidział

Gerard

Kuiper

w 1951 roku, ale dopiero w 1992 odkryto pierwsze obiekty z dysku Kuipera (patrz Urania-PA,

3/98). Kuiper postulował, Ŝe komety krótkookresowe o niewielkim nachyleniu do ekliptyki mogą
pochodzić z pierścienia znajdującego się za orbitą Neptuna. Pas złoŜony jest z materii, która nie weszła
w skład planet i księŜyców Układu Słonecznego (patrz Urania-PA, 5/2002). Pierścień ten usytuowany
jest w odległości około 10 mld km od Słońca. W ostatnich latach, wobec odkrycia kilkudziesięciu
obiektów transneptunowych (tak nazywa się obiekty z Pasa Kuipera), trwa dyskusja czy Pluton nadal
powinien posiadać miano planety nadane mu przez Miedzynarodową Unię Astronomiczną.

Podejrzewa się, Ŝe
planetoida Sedna moŜe
pochodzić z obłoku

Oorta.

Jest to rozległy

sferyczny obszar

1.2 - metrowy teleskop Oschin'a
w Obserwatorium Palomarskim,
Kalifornia (USA) Fot:

Palomar

Observatory

Być moŜe taki widok rozpościera się w najbliŜszym
otoczeniu nowo odkrytej planetoidy. Być moŜe
planetoidę Sedna okrąŜa księŜyc. Fot: NASA/JPL-
Caltech/R. Hurt (SSC-Caltech)

Page 1 of 15

Astro-Wiadomości

2008-03-19

http://orion.pta.edu.pl/news/12004/12004.html

złoŜony z małych
lodowych ciał, które,
gdy wyrwą się z niego
na skutek oddziaływań
grawitacyjnych, stają się
kometami
przemykającymi obok
Ziemi po bardzo
wydłuŜonych,
eliptycznych orbitach.
Obłok Oorta rozciąga się
do granicy, gdzie
grawitacja naszej
Galaktyki zaczyna
przewaŜać nad
grawitacją Układu
Słonecznego.
Zewnętrzna granica
obłoku sięgać więc moŜe
około 10

km,

wewnętrzna zaś
szacowana jest na około
10

km. Sedna leŜy

zatem bliŜej niŜ ten
obłok, ale jej istnienie
być moŜe sugeruje, Ŝe
obłok Oorta połoŜony jest bliŜej niŜ dotychczas uwaŜano.

Obłok Oorta ma promień szacowany na około 3x10

km, Słońce znajduje się w centrum.

Chmura złoŜona jest z nieprzeliczonej ilości lodowych brył, które są pozostałością po
pierwotnej mgławicy, z której uformował się Układ Słoneczny. Jest to równieŜ źródło komet
długookresowych. Fot.

Calvin J. Hamilton

Page 2 of 15

Astro-Wiadomości

2008-03-19

http://orion.pta.edu.pl/news/12004/12004.html

Zadziwia czerwony kolor planetoidy - po Marsie to
najczerwieńszy obiekt w naszym Układzie Słonecznym, a
takŜe największy znaleziony obiekt w układzie od 1930
roku, czyli od odkrycia Plutona. Trudno jest wyznaczyć
rozmiary planetoidy. Wstępne szacunki podają wartość
1800 km, czyli mniej niŜ Pluton (2200 km) a więcej niŜ
Quaoar (1300 km) - planetoida odkryta w 2002 roku przez
ten sam zespół badawczy.

Istnieje podejrzenie, Ŝe Sedna moŜe mieć satelitę. Jej
potencjalnego księŜyca będzie szukał Kosmiczny
Teleskop Hubble'a. Teleskop Gemini, 8-metrowy
teleskop na Mauna Kea na Hawajach (USA),
działający w zakresie optycznym i podczerwonym,
zbada powierzchnie planetoidy.

Przez następne 72 lata Sedna będzie zbliŜać się do

Lewy górny panel: Orbity planet wewnętrznych i Ziemi oraz pas asteroid leŜący między
Marsem a Jowiszem. Prawy górny panel: PołoŜenie Sedny względem 9 planet i pasa
Kuipera. Prawy dolny panel: Orbita Sedny i jej obecne połoŜenie względem Układu
Słonecznego. Lewy dolny panel Orbita planetoidy względem wewnętrznego obłoku Oorta.
Odkrycie tej planetoidy moŜe wskazywać, Ŝe obłok Oorta leŜy bliŜej niŜ do tej pory sądzono.
Fot. NASA/JPL-Caltech/R. Hurt (SSC-Caltech). Zobacz równieŜ

sekwencję wideo

uzmysławiającą połoŜenie Ziemi, Sedny i obłoku Oorta.

Zdjęcie zrobione 14 listopada 2003 roku przez
Teleskop Oschin'a w Obserwatorium Palomarskim.
Pozycja obiektu zmienia się w czasie - w ciągu 3.1
godziny obiekt zmienił swoje połoŜenie o 4.6
sekund łuku. Następnie sięgnięto po dane
archiwalne z obserwacji, co dostarczyło informacji o
pozycji obiektu wstecz aŜ do 2001 roku. Dane z
okresu 3 lat pozwoliły na bardzo dokładne
wyznaczenie orbity. Fot: NASA/Caltech/M. Brown

Page 3 of 15

Astro-Wiadomości

2008-03-19

http://orion.pta.edu.pl/news/12004/12004.html

peryhelium i będzie coraz jaśniejsza, po czym
zacznie oddalać się w kierunku aphelium i powróci
za 10 500 lat. Gdy była w pobliŜu Ziemi ostatni raz,
u nas kończyła się właśnie ostatnia epoka
lodowcowa. Wtedy brakło obserwatorów Sedny. Kto
będzie obserwował jej powrót za następne 10 500
lat?

20 marca 2004

ródło

Karolina Zawada

Długie mroczne lata

Wczesny Wszechświat spowity był mgłą neutralnego wodoru i helu. Nawet
ultrafioletowe promieniowanie gwiazd z pierwszych galaktyk ledwo mogło
przebić się przez kurtynę wszechabsorbującego gazu - okres ten astronomowie
przezwali epoką Wieków Ciemnych. Przez setki milionów lat pierwsze
gwiazdy stopniowo ogrzewały i jonizowały otaczający gaz przekształcając
nieprzezroczysty ocean przestrzeni w przezroczysta pustkę, którą dziś
oglądamy. Gdyby tak się nie stało, badanie źródeł UV ograniczone byłoby
jedynie do naszej Drogi Mlecznej.

Precyzyjne wyznaczenie kiedy miała miejsce re-jonizacja (przejście z
ciemnego do świecącego, przezroczystego Wszechświata) i co ją
spowodowało, pozwoli zgłębić historię formowania galaktyk w młodym
Wszechświecie. Praca dwu naukowców - J. Stuarta Wyithe'a (University of
Melbourne) i Abrahama Loeb'a (Harvard-Smithsonian Center for
Astrophysics), która ukazała się 26 lutego w

Nature

sugeruje, Ŝe Ciemne Wieki

trwały ponad miliard lat, a Wszechświat w wieku miliarda lat był nadal w
duŜym stopniu neutralny.

Wielki Wybuch stworzył Wszechświat wypełniony gorącym zjonizowanym
wodorem i helem. Po upływie około 380 tysięcy lat świat w wyniku ekspansji
ochłodził się na tyle, aby jądra i elektrony połączyły się tworząc neutralne
atomy wodoru i helu, które absorbowały promieniowanie UV. Przekształcenie
ośrodka z nieprzezroczystej ciemności do obecnej dziś niezłej widoczności
wymagał powtórnego zjonizowania gazu wypełniającego przestrzeń, czyli
powtórnego oderwania elektronów od jąder atomów. Kiedy nastąpiła wtórna

jonizacja Wszechświata?

Redshift (czyli przesunięcie ku czerwieni) to przesunięcie emitowanej przez źródło fali w stronę fal
dłuŜszych. Za wzrost ten odpowiedzialny jest nasz Wszechświat, który się rozszerza. Im większy
redshift mierzymy, tym obiekt, który obserwujemy musi znajdować się dalej.

Rozmiary znanych i nowo-poznanych ciał w Układzie
Słonecznym: Sedna 1800km, największa do tej pory
planetoida Quaoar 1300 km, Pluton 2200km, KsięŜyc
3400, Ziemia 13 000 km. Fot: NASA/JPL-Caltech/R. Hurt
(SSC-Caltech)

Fot. NASA

Page 4 of 15

Astro-Wiadomości

2008-03-19

http://orion.pta.edu.pl/news/12004/12004.html

Uproszczony model, który zakłada natychmiastową i kompletną jonizację w oparciu o dane z satelity
WMAP wskazuje na redshift równy 17, czyli około 200 milionów lat po Wielkim Wybuchu. Ale
naprawdę nie był to proces ani natychmiastowy ani całkowity. Rzeczywistość, jak to często bywa, jest
duŜo bardziej skomplikowana niŜ to przedstawia model.

Wyithe i Loeb badali kwazary - bardzo odległe i bardzo jasne obiekty. Dzięki temu, Ŝe są to tak jasne
latarnie, widać je z daleka - z odległości miliardów lat świetlnych. Ich olbrzymią jasność wykorzystuje
się do podpatrywania innych obiektów w "kosmicznym zoo". Kwazary podświetlają swoje najbliŜsze
otoczenie a takŜe przestrzeń między nimi a nami. W sercu kaŜdego kwazara leŜy supermasywna czarna
dziura, która poŜera otaczającą ją materie. Materia spływa spiralnie do czarnej dziury rozgrzewając się
tak bardzo, Ŝe zaczyna świecić.

Promieniowanie ultrafioletowe z kwazarów będzie jonizować gaz w otaczającym ośrodku
międzygalaktycznym. Fotony o niŜszej energii niŜ fotony UV są "za słabe", by oderwać elektron od
jądra wodoru. ChociaŜ jasne kwazary nie były tak liczne, aby zjonizować cały Kosmos, kaŜdy z nich był
jednak na tyle potęŜny, by stworzyć wokół siebie bąbel zjonizowanego gazu. Rozmiar takiego bąbla
zaleŜy od własności otaczającego go gazu. Jeśli najbliŜsze otoczenie składa się przede wszystkim z
neutralnych atomów, kwazary czeka cięŜka praca i stworzą jedynie małe bąbelki zjonizowanego gazu.
Gdy ośrodek międzygalaktyczny jest juŜ w duŜym stopniu zjonizowany, kwazary nie namęczą się
bardzo by dokończyć dzieła jonizacji i są w stanie stworzyć duŜo większe bąble.

Miliard lat minął a gaz nadal neutralny

Aby obliczyć ułamek neutralnego wodoru we wczesnym
Wszechświecie, Wyithe i Loeb uŜyli dwu najodleglejszych
znanych kwazarów na redshifcie z = 6.28 i z = 6.41, co
oznacza, Ŝe kwazary te znajdują się w odległości około 13
miliardów lat świetlnych od nas. Obliczyli oni oczekiwany
rozmiar zjonizowanych "bąbli" wokół kaŜdego kwazara,
zakładając rozsądne wartości tempa emisji jonizujących
fotonów i czas Ŝycia kwazarów, a następnie porównali
swoje przewidywania z obserwowanymi rozmiarami bąbli.
Wnioski były jednoznaczne.

Obserwowane rozmiary bąbli były tak małe, Ŝe ułamek
neutralnego wodoru musiał być duŜy. Więc nawet miliard
lat po Wielkim Wybuchu, gdy re-jonizacja powinna być juŜ
dobrze zaawansowana według pomiarów WMAP,
większość ośrodka międzygalaktycznego była wciąŜ
neutralna, powiedział profesor Wyithe.

ChociaŜ proces re-jonizacji rozpoczął się prawdopodobnie wraz z formowaniem pierwszych gwiazd,
które wyświecały fotony UV gdzieś na z~30 (około 100 milionów lat po Wielkim Wybuchu), to jednak
pełna jonizacja nastąpiła duŜo później. Proces ten trwał miliardy lat.

MoŜliwe jest nawet, Ŝe re-jonizacja pojawiła się w dwu oddzielnych fazach zasilanych przez pierwszą i
drugą generację gwiazd. Pierwsze gwiazdy były gorące, poniewaŜ zostały utworzone z pierwotnej
materii powstałej w czasie Wielkiego Wybuchu. Gdy w ich wnętrzach wytworzyły się pierwiastki cięŜsze,
a potem rozproszyły się w ośrodku w czasie wybuchu supernowych, następne gwiazdy, które powstawały
z tak wzbogaconego gazu, były chłodniejsze i mniej wydajne w jonizacji Wszechświata, mówi profesor
Loeb. Niewykluczone, Ŝe ośrodek międzygalaktyczny stał się w pełni zjonizowany, tak jak to widzimy
dziś, dopiero wówczas, gdy powstała wystarczająca liczba gwiazd drugiej generacji.

5 marca 2004

ródło

Karolina Zawada

Kwazar J1148+5251 na redshifcie z=6.41. O
obiekcie tym

pisaliśmy

na stronach Edukacyjnego

Serwisu Orion w sierpniu zeszłego roku.
Fot. NRAO/AUI/NSF

Page 5 of 15

Astro-Wiadomości

2008-03-19

http://orion.pta.edu.pl/news/12004/12004.html

Galaktyka na z=7 - najdalszy znany obiekt

Astronomowie pobili kolejny rekord
w obserwacji odległych obiektów.
Międzynarodowy zespół naukowców
odkrył najodleglejszą a tym samym
najstarszą obecnie znaną galaktykę.
Obiekt znajduje się w odległości 13
miliardów lat świetlnych, a przy
obecnym stanie wiedzy, który mówi,
Ŝ

e nasz Wszechświat liczy sobie

13,7 miliarda lat, oglądamy
galaktykę, która istniała jedynie 750
milionów lat po Wielkim Wybuchu,
czyli gdy Wszechświat liczył sobie
5% wieku obecnego.

Odległą galaktykę udało się
namierzyć dzięki połączonej sile
dwu obserwatoriów - Kosmicznego
Teleskopu Hubble'a i Teleskopu
Keck'a na szczycie Mauna Kea na
Hawajach. Jednak nawet potęŜne
obserwatoria nie dostrzegłyby
obiektu, gdyby nie zjawisko
kosmicznego soczewkowania
grawitacyjnego, które wzmocniło
jasność odległej galaktyki.

Nowoodkryty obiekt to
najprawdopodobniej młoda

galaktyka istniejąca u schyłku tzw. "Wieków Ciemnych", okresu w historii Wszechświata, w którym
fotony pochłaniane były przez wszechobecny neutralny wodór. Pierwsze galaktyki i kwazary
wyprodukowały wystarczająco energetyczne fotony, które zdołały zjonizować ośrodek czyniąc go
przezroczystym dla światła. Światło to mogło odtąd podróŜować w przestrzeni, aŜ drobna jego część
dotarła do Ziemi przynosząc informacje o odległej galaktyce.

Obiekt odkryto w wyniku długiej ekspozycji pobliskiej
gromady galaktyk Abell 2218 wykonanej przez

Advance Camera for Surveys

na pokładzie

Kosmicznego Teleskopu Hubble'a. Gromada ma tak
duŜą masę, Ŝe światło od odkrytej galaktyki
przechodząc w pobliŜu gromady jest odchylane i
wzmacniane. Gromada zadziałała jak soczewka, która
ugina i skupia światło powiększając obraz badanego
obiektu. Te naturalne grawitacyjne "teleskopy"
pozwalają ujrzeć odległe i słabe obiekty, których nie
dostrzeglibyśmy bez takiego "wzmacniacza". Gromada
galaktyk wzmocniła obraz odległej galaktyki 25-
krotnie. Nasz Wszechświat rozszerza się. W wyniku
tego wysłane w zakresie widzialnym światło galaktyki
rozciągnięte zostało aŜ do podczerwieni, czyniąc

Nowoodkryta galaktyka rozszczepiona na 3 obrazy - dwa w zakreślonej
elipsie, trzeci jej obraz - w kółku. Zdjęcie wykonano kamerą Advance Camera
for Survey na pokładzie Teleskopu Hubble'a. Fot. ESA, NASA, J.-P. Kneib,
R.Ellis.

Page 6 of 15

Astro-Wiadomości

2008-03-19

http://orion.pta.edu.pl/news/12004/12004.html

obserwacje szczególnie trudnymi.

Gdy poszukiwaliśmy odległych galaktyk wzmocnionych
przez gromadę Abell 2218, odkryliśmy parę uderzająco
podobnych obrazów, których rozmieszczenie i kolor
wskazywały na bardzo odległy obiekt, powiedziała
Jean-Paul Kneib, główny autor artykułu, który ukaŜe
się w Astrophsical Journal (

astro-ph 0402319

Analiza obrazów z Teleskopu Hubble'a wskazuje, Ŝe
badany obiekt leŜy na przesunięciu ku czerwieni 6.6 -
7.1, co czyni go najdalszym znanym dziś obiektem.
Długie ekspozycje w podczerwieni i zakresie
widzialnym spektrografami na 10-metrowym teleskopie
Keck'a wskazują na wartość przesunięcia ku czerwieni
w okolicy 7.

Przesuniecie ku czerwieni - redshift - jest miarą
przesunięcia fali wypromieniowanej przez obiekt w
kierunku fal dłuŜszych. Efekt ten wywołany jest
rozszerzaniem się Wszechświata - galaktyka
promieniuje światło w naszym kierunku, a jednocześnie
oddala się od nas. Im przesunięcie jest większe tym
obiekt odleglejszy.

Astronomowie oszacowali, Ŝe obiekt, choć jest bardzo
mały - średnica to jedynie 4000 lat świetlnych (dla
porównania nasza Galaktyka ma średnicę 100 000 lat
ś

wietlnych) - jest miejscem niezwykle aktywnego

tworzenia gwiazd. Galaktyka jest jednak dziwna - brak
w niej tak typowych emisyjnych linii wodoru a
intensywne promieniowanie ultrafioletowe jest duŜo
silniejsze niŜ to, które widzimy w pobliskich
galaktykach, w których powstają gwiazdy.

Zespół będzie kontynuował poszukiwania odległych
obiektów obserwując inne soczewki grawitacyjne.
Badanie tak odległych źródeł, które niosą informacje o
odległej historii Wszechświata, pomoŜe w zrozumieniu procesu wtórnej jonizacji Kosmosu, która
zakończyła "Wieki Ciemne" i uczyniła przestrzeń przezroczystą dla promieniowania.

16 luty 2004

ródło

oprac. Karolina Zawada

Mars Express znalazł wodę, Spirit wyzdrowiał, Opportunity
wkracza do akcji - czyli nowinki z Marsa

Orbiter Mars Express - Europejska Agencja
Kosmiczna

28 stycznia orbiter Mars Express osiągnął swoja
ostateczną orbitę okołobiegunową. 5 stycznia
uruchomiono jego instrumenty badawcze. Na rezultaty
badań nie trzeba było długo czekać. Jednym z głównych
zadań misji Mars Express jest wykrycie wody. 18

Soczewkowania grawitacyjne tworzy róŜne obrazy
ź

ródła, które zaleŜą od kształtu soczewki. Jeśli obiekt,

który powoduje soczewkowanie jest idealnie sferyczny,
wówczas powstaje pierścień Einsteina - odległe źródło
soczewkowane jest w wielu punktach tworząc idealny
pierścień; Gdy soczewka jest wydłuŜona - powstaje
krzyŜ Einsteina - obraz badanego obiektu jest
rozszepiony na 4 obrazy; jeśli soczewka ma kształt
nieregularny, tak jak w przypadku gromady galaktyk
Abell 2218, tworzą się wówczas rozciągnięte, łukowate
obrazy badanego obiektu. Drugim waŜnym czynnikiem
jest wzajemne rozmieszczenie względem siebie obiektu,
soczewki grawitacyjnej i obserwatora. Na powyŜszym
obrazie mamy idealny przypadek ułoŜenia w lini
prostej. Fot. ESA

Page 7 of 15

Astro-Wiadomości

2008-03-19

http://orion.pta.edu.pl/news/12004/12004.html

stycznia kamera i spektrometr podczerwony OMEGA
sporządziły wstępną mapę południowej czapy polarnej
Marsa. Dane wykazały obecność zamarzniętej wody
oraz zamroŜonego dwutlenku węgla. Informacje te
potwierdziły dane z PSF - planetarnego spektrometru
fourierowskiego o niezwykle duŜej dokładności. Przy
jego konstrukcji wzięli udział polscy naukowcy.
Pierwsze dane PSF pokazały równieŜ nierównomierny
rozkład tlenku węgla na północnej i południowej
półkulą.

Pierwsze stereoskopowe (trójwymiarowe) kolorowe
zdjęcie wykonano 14 stycznia przy pomocy High
Resolution Stereo Camera (HRSC) z wysokości 275 km
nad planetą. Obraz obejmuje obszar o szerokości 65 km
i długości 1700 km w poprzek Wielkiego Kanionu czyli
Doliny Marinerów. To pierwsze zdjęcie powierzchni
Marsa o takiej rozdzielczości - 12 metrów na piksel, w
kolorze i w 3 wymiarach. UwaŜa się, Ŝe sfotografowany
teren w przewaŜającej części uformowany został w
wyniku erozyjnej działalności wody. Mars Express
sfotografuje całą powierzchnię planety z dokładnością
do około 10 metrów, wykona mapę składu minerałów z
dokładnością do 100 metrów i zbada globalną
cyrkulacje atmosfery.

18 stycznia - OMEGA obserwuje południowa czapę
polarną. Po prawej - zdjęcie w zakresie widzialnym, w
ś

rodku widać rozkład dwutlenku węgla, z lewej

zamroŜonej wody. Fot. ESA.

14 stycznia - 275 km nad planetą w Dolinie Marinerów.
Fot. ESA/DLR/FU Berlin (G. Neukum)

Pierwsze wyniki z planetarnego spektrometru Fouriera
pokazują róŜnice w rozkładzie CO między północną a
południową półkulą.

Kliknij,

aby powiększyć. Fot.

ESA.

Dzięki komputerowej rekonstrukcji moŜemy obejrzeć
Dolinę Marinerów z perspektywy nisko lecącego samolotu.
Rekonstrukcja taka moŜliwa była dzięki obrazom
stereoskopowym uzyskanym z satelity Mars Express.

Page 8 of 15

Astro-Wiadomości

2008-03-19

http://orion.pta.edu.pl/news/12004/12004.html

Ponownie próbowano skontaktować się z lądownikiem Beagel 2 poprzez orbiter Mars Express, Mars
Odyssey oraz naziemny radio-teleskop Jodrell Bank w Wielkiej Brytani. Z sondy Mars Odyssey i Mars
Express planowano wysłać sygnał, który miałby przeładować komputer lądownika. Jeśli Beagle 2
"przeŜył" lądowanie, moŜliwym wytłumaczeniem ciszy jest niski stan baterii lądownika. Naukowcy
analizują wszystkie moŜliwe scenariusze wydarzeń, aby w przyszłości uniknąć podobnych
niepowodzeń.

Dwa dni po pojawieniu się problemów, inŜynierowie wysyłali łazikowi komendy codziennie, aby
znajdował się w modzie operacyjnym, w którym nie korzysta z przeładowanej pamięci. Na dzień
dzisiejszy komputer jest sprawny, nawet gdy pracuje w normalnym modzie uŜywając pamięci flash.
Sformatowanie pamięci flash i zainstalowanie nowego oprogramowania ma dać pewność sprawnego
działania sondy.1 lutego Spirit przesyłał najwaŜniejsze dane pozostałe w pamięci flash. Między innymi
dane z obserwacji atmosferycznych przeprowadzonych 16 stycznia razem z orbiterem Mars Express
(ESA). Współpraca z europejskim orbiterem będzie nadal kontynuowana.

15 styczeń - Zdjęcie wykonała
High Resolution Stereo Camera
w kolorze i w trzech wymiarach
z wysokości 273 km.
Sfotografowany obszar znajduje
sie na wschód od basenu Hellas
na 41

szerokości południowej i

101

długości wschodniej.

Teren ma szerokość 100 km,
rozdzielczość sięga 12 m.
Widoczny na zdjęciu kanał
Reull Vallis został kiedyś
uformowany przez płynącą
wodę.

Mars Exploration Rover 1 - Spirit - NASA

1 lutego Spirit poczuł się dobrze i wrócił do pracy.
Problemy z łazikiem rozpoczęły się 22 stycznia -
zawiodła pamięć komputera i wystąpiły problemy z
komunikacją. Część kuracji polegała na usunięciu
tysięcy plików z jego pamięci typu flash - jest to typ
pamięci stałej takiej jaką moŜemy spotkać w
aparatach cyfrowych. Wiele z tych plików to
pozostałości po siedmiomiesięcznej podróŜy sondy na
Marsa. Pokładowe oprogramowanie miało problemy z
komunikacją z pamięcią flash co powodowało, Ŝe
komputer Spirita restartował średnio raz na godzinę.

Spirit zrobił to zdjęcie 28 stycznia kamerą identyfikacji
zagroŜenia i przesłał na Ziemie. Ramie robota znajduje
się w tej samej pozycji w jakiej było 22 stycznia, gdy
wystąpiły problemy z komunikacją. To jego pierwszy
obraz odkąd zaczął "niedomagać". Fot. NASA/JPL

Page 9 of 15

Astro-Wiadomości

2008-03-19

http://orion.pta.edu.pl/news/12004/12004.html

Na końcu ramienia łazika znajduje się spektrometr Moessbauera do identyfikacji skał. Widoczną na
zdjęciu badaną skałę nazwano Adirondack, tak jak pasmo górskie w stanie Nowy Jork (USA). Rock
Abrasion Tool - urządzenie ścierające pozwolił na zbadanie skały "od środka". Adirondack to skała
krystaliczna zawierająca oliwin, piroksen i magnetyt. Jest to skład typowy dla ziemskich wulkanicznych
skał bazaltowych. Adirondack wydaje się być skałą wulkaniczną przyniesioną tu przez, na przykład,
przepływająca lawę. Po zakończeniu badań Spirit pojedzie zbadać dwie następne skały a później
zostanie skierowany do krateru Bonneville oddalonego o 250 metrów.

W czwartek 5 lutego w południe Spirit rozpoczyna swój 33 sol - 33 marsjański dzień. Misja łazika
Spirit planowana jest na 3 ziemskie miesiące, jeśli jednak, jak Ŝartują naukowcy, nie odpadną mu kółka
po zagwarantowanych 90 dniach pracy, jest szansa na kontynuowanie badań w "okresie
pogwarancyjnym".

Mars Exploration Rover 2 - Opportunity - NASA

26 stycznia w niedziele o 6:05 rano naszego czasu sonda
Opportunity szczęśliwie wylądowała w niewielkim
kraterze o średnicy 22 metrów i głębokości 3 metrów na
Meridiani Planum (inaczej Terra Meridiani) po
przeciwnej stronie Marsa niŜ krater Guseva. Tak jak przy
lądowaniu sondy Spirit, siłę upadku osłabiły poduszki
powietrzne.

31 stycznia w sobotę rano Opportunity zjechał z
platformy lądowniczej. Orbiter Mars Oddysey przesłał na
Ziemie informacje o bezpiecznym opuszczeniu rampy
przez łazik, później sam łazik przesłał zdjęcie pustej
platformy i śladów własnych kółek na marsjańskiej
glebie. W poniedziałek 2 lutego rozprostował i sprawdził
ramię pełne skomplikowanych instrumentów -
Instrument Deployment Device. W ich skład wchodzi
spektrometr Moessbauera, rentgenowski spektrometr
cząstek alfa (czyli jąder atomu helu He

), kamera

mikroskopowa, która pozwala badać obiekty o średnicy
porównywalnej z grubością ludzkiego włosa oraz
urządzenie do ścierania i kruszenia skał.

Falisty teren Meridiani Planum. Na pierwszym planie
widać okrągłe ślady odbijających się poduszek
powietrznych oraz ślady wleczonych poduszek, z
których schodziło powietrze. Fot. NASA/JPL

Panorama wokół Opportunity - obraz obejmuje 360 stopni, pokazuje krater o szerokości 22
metrów w którym wylądowała sonda. Poduszki powietrzne zostawiły widoczne na
powierzchni ślady.

Kliknij

, aby powiększyć. Fot. NASA/JPL

Przez kilka następnych dni łazik pozostanie w
tym samym miejscu badając grunt wokół

Page 10 of 15

Astro-Wiadomości

2008-03-19

http://orion.pta.edu.pl/news/12004/12004.html

Naukowcy obliczają na jaką odległość łazik moŜe zbliŜyć się do skał, by nie uderzyć w nie panelami
słonecznymi zapewniającymi sondzie energię. Kółka łazika posłuŜą nie tylko do przemieszania. MoŜna
zablokować wszystkie kółka łazika oprócz jednego, które kręcąc się, będzie kopać dziury w
poszukiwaniu skał pod powierzchnią gruntu.

Przed zjechaniem z platformy Opportunity badał mineralny skład terenu, na którym wylądował, przy
pomocy Miniature-Thermal Emission Spectrometer. Spektrometr umoŜliwia identyfikacje składu skał i
gleby z odległości. Mini-TES znalazł na powierzchni Marsa rozproszony szary hematyt w grubych
ziarnach warstwy powierzchniowej. Hematyt znajduje się w gruncie marsjańskim w kraterze, w którym
wylądowała sonda, ale odsłonięte skały ściany krateru nie zawierają hematytu. Na zdjęciach widoczne
są ślady po uderzeniu poduszek powietrznych ukazując jaśniejszą czerwoną powierzchnię. W tych
miejscach nie ma hematytu, uderzenie poduszek "wywiało" warstwę hematytu a moŜe "wtłoczyło" ją
pod powierzchnie. Niechcący Opportunity wykonała pierwsze badania zanim na dobre osiadła na
planecie - w kraterze w którym sonda wylądowała hematyt znajduje się jedynie w cienkiej warstwie
powierzchniowej tworzonej przez grube ziarna. Pochodzenie tego minerału moŜe być wulkaniczne lub
wodne. Łazik będzie szukać odpowiedzi na pytanie o źródło hematytu na Meridiani Planum.

Kamera mikroskopowa po raz pierwszy "przyjrzała się"
dokładnie skrawkowi gruntu dostrzegając okrągłe kamyki
wśród całej gamy róŜnych wystepujacych tam ziaren.
Spektrometr Mini-TES sporzadził mineralną mapę swojego
krateru. Spektrometr Moessbauera, zaprojektowany do
identyfikacji minerałów zawierających Ŝelazo, odebrał silny
sygnał wskazujacy na obecność oliwinu - typowego składnika
skał wulkanicznych.

siebie przy pomocy tych urządzeń i wyznaczy
skład chemiczny ziemi. Następnie pojedzie do
skał krateru, w którym wylądował, by zbadać
ich skład. Przy tym badaniu pomocna będzie
kamera panoramiczna i spektrometr emisji
termicznej (Mini-Thermal Emission
Spectrometer).

Za parę dni Opportunity pojedzie badać te skały. Fot. NASA/JPL

Przekazane przez sondę Mars Global Surveyor
dane wskazywały, Ŝe na tym obszarze występują
kryształy hematytu (Fe

). Obecność tych

minerałów przesądziła o miejscu lądowania drugiej
sondy. Na Ziemi hematyty formują się w
ś

rodowisku wodnym, stąd taki właśnie wybór

miejsca, w którym łazik będzie szukał śladów
wody.

Widmo ze spektrometru Mini-TES wskazuje na obecność
hematytu w gruncie marsjańskim na Meridiani Planum.
Czerwona linia to laboratoryjne widmo hematytu, Ŝółta linia
to widmo marsjańskiej ziemi. Obie linie nakładają sie na
siebie tworząc charakterystyczny kształt litery W - to dowód
obecności hematytu. Fot. NASA/JPL/Arizona State
University

Page 11 of 15

Astro-Wiadomości

2008-03-19

http://orion.pta.edu.pl/news/12004/12004.html

Bliźniacze łaziki znajdują się po przeciwnych stronach Marsa -
Meridiani Planum i krater Guseva - w odległości około 10 tys.
km. Po raz pierwszy w historii dwa roboty jednocześnie badają
Czerwona Planetę. Spirit i Opportunity to "Tuzin kółek na
ziemi!" oznajmił Chris Lewicki, dyrektor lotu, gdy drugi łazik
bezpiecznie zjechał z rampy. Oba urządzenia mają to samo
zadania - zbadanie warunków panujących na Marsie głównie
pod kątem występowania wody i moŜliwości istnienia Ŝycia.

Kontrolerzy misji nabywają wprawy - Spirit potrzebował 12 dni
by zjechać z platformy, Opporunity dotknął marsjańskiej gleby
juŜ po 6 dniach od wylądowania choć i okoliczności były
bardziej sprzyjające - lepiej ułoŜyły się poduszki powietrzne
Opportunity i łazik nie musiał "wygrzebywać się" z nich tak jak
Spirit. TuŜ po północy 6 lutego Opportunity rozpoczyna swój
13 sol na Czerwonej Planecie.

Wzgórza znajdujące się na wschód od miejsca lądowania sondy Spirit nazwane zostaną na cześć załogi
STS-107 wahadłowca Columbia, która zginęła, gdy statek podchodził do lądowania rok temu 1 lutego
2003 roku. Z propozycją uczczenia pamięci astronautów NASA zwróci się do Międzynarodowej Unii
Astronomicznej.

Łazik znajduje się około 1 metra od
lądownika. Zdjęcie wykonano tylną kamerą
identyfikacji zagroŜenia. Fot. NASA/JPL

NASA planuje nazwać miejsce lądowania sondy Opportunity na
cześć ostatniej załogi wahadłowca Challenger - Challenger
Memorial Station. Siedmioosobowa załoga zginęła, gdy
wahadłowiec eksplodował tuŜ po starcie 28 stycznia 1986 roku.

Przedstawione zdjęcie obszaru wokół Challenger Memorial Station
powstało z połączenia obrazów uzyskanych z orbitera Mars Global
Surveyor i sondy Opportunity w czasie jej opadania na planetę.
Łazik Opportunity znajduje się właśnie gdzieś na tym terenie.

Obszar wokół Challenger Memorial
Station, Meridiani Planum. Fot.
NASA/JPL/MSSS.

Page 12 of 15

Astro-Wiadomości

2008-03-19

http://orion.pta.edu.pl/news/12004/12004.html

4 luty 2004
Ź

ródło

ESA

NASA/JPL

Karolina Zawada

Na podbój Marsa

Misja Mars Exploration Rover 1

3 stycznia po 7 miesiącach podróŜy na Marsie
wylądował Spirit Rover. Lądownik wszedł w atmosferę
Marsa z prędkością 19 300 km na godzinę. 3 godziny
po lądowaniu przekazał na Ziemie czarno-białe zdjęcia.
Spirit wylądował w kraterze Guseva o średnicy 150 km
i głębokości 1,6 km. Miejsce, w którym wylądował
Spirit jest duŜo gładsze i pozbawione skał niŜ teren, na
którym w 1997 roku trafił Pathfinder. To czwarte
miejsce na Czerwonej Planecie, które bada maszyna
wykonana przez człowieka, ale pierwsze podejrzane o
to, Ŝe w przeszłości występowała tam woda. Oprócz
Pathfindera Marsa odwiedziły jeszcze dwie sondy:
Viking 1 oraz Viking 2. Obie wylądowały na Marsie w
1976 roku.

Nagrania telemetryczne z orbitera Mars Odyssey ukazały
lądownik Spirit w doskonałym zdrowiu, gdy z poduszek uszło
powietrze a lądownik rozłoŜył panele słoneczne.

Model krateru, w którym znajduje się
Oppotrunity. Krater ma 22 metry szerokości i 3
metry głębokości. Po raz pierwszy w historii 3-
wymiarową mapę krateru sporządziło
urządzenie znajdujące się w jego wnętrzu. Fot.
NASA/JPL.

Wzgórza na wschód od miejsca lądowania sondy Spirit będą nazwane na
cześć członków wahadłowca Columbia.

Kliknij

, by powiększyć. Fot.

NASA/JPL.

Rysunek wyobraŜający jak wyposaŜony w poduszki
powietrzne Spirit opada na czerwona planetę. Taka
samą ochronę zastosowano 7 lat temu w misji
Pathfinder. Źródło: NASA

Page 13 of 15

Astro-Wiadomości

2008-03-19

http://orion.pta.edu.pl/news/12004/12004.html

Marsjański dzień trwa o 40 minut dłuŜej niŜ ziemski, rok 687 dni ziemskich. Atmosfera Marsa składa
się głównie z dwutlenku węgla oraz azotu. Sławne czapy polarne to równieŜ zestalony dwutlenek węgla
CO

. Grawitacja jest 2.6 razy słabsza niŜ na Ziemi. Temperatura spada w nocy do -120

C, elektronika

Spirita musi mieć więc własne ogrzewanie, aby wytrzymać tak niskie temperatury.

15 stycznia Spirit zjechał z plaformy, zrobił jej zdjęcie i pojechał obejrzeć skały i grunt w małym
kraterze oddalonym o 250 m. Lądownik zapewnił łazikowi bezpieczny transport na Marsa, jednak nie
przewiduje się drogi powrotnej, więc lądownik nie będzie juŜ potrzebny. Wcześniej do spółki z
europejskim orbiterem Mars Express, Spirit przeprowadzi analizę marsjańskiej atmosfery. Jednoczesny
pomiar wykonany z dwu punktów odległych o 300 km powinien dać bardzo dokładne wyniki.

Mars Explorations Rover 2 wiezie bliźniaczy do Spirita
lądownik Opportunity. Wyląduje 25 stycznia na wyŜynie
Meridiani, po drugiej stronie planety. NASA będzie
przeprowadzać podobne misje co 2 lata w ciągu następnej
dekady.

Misja Mars Express - Europejska Agencja Kosmiczna

Beagel 2 wystartował 2 czerwca 2003 z Baikonuru, wylądował
na Marsie 25 grudnia. 19 grudnia oderwał sie od swojego
macierzystego statku Mars Express. Nurkował w marsjańska
atmosferę z prędkością 21 000 km na godzinę, następnie
otwarły się spadochrony, aby spowolnić upadek. Na krótko
przed lądowaniem napompowały się poduszki powietrzne
ochraniając lądownik i zapewniając miękkie lądowanie z
kilkoma podskokami. Jednak chodź brzmi to bezpiecznie, to i
tak moŜna porównać taką operacje do upuszczenia komputera z
fotela na betonowa podłogę i oczekiwania, Ŝe będzie nadal

działał. Beagel 2 nie zadziałał. RównieŜ NASA najbardziej obawiała się właśnie tego etapu operacji
Mars Rover. Na szczęście Spirit odpowiedział, w przypadku Beagla panuje cisza. Mały łazik odrzucić
miał poduszki powietrzne, otworzyć panele słoneczne, aby ładować baterie. Urządzenie zwane kretem

Lądownik Viking 2 na Utopia Planitia
(Równina Utopii), 1976 rok.

ródło: NASA

Marsjańskie wzgórza na wschód od miejsca lądowania. Źródło: NASA

Spirit spogląda na pozostawiony lądownik.
"...Nigdy nie widziałem, aby tylu ludzi tak
ekscytowało się dwoma śladami na piasku"
powiedział szef Jet Propulsion Laboratory
Charles Elachi. Źródło: NASA

Page 14 of 15

Astro-Wiadomości

2008-03-19

http://orion.pta.edu.pl/news/12004/12004.html

miało wkopywać się na 3 metry w głąb ziemi dostarczając próbek do analizy. Krater, w którym miał
wylądować jawi się jako bezpieczne i interesujące miejsce do badania - utwardzony pył i rozrzucone
skały. Pod ziemia mógł się znajdować lód a to oznacza dobre miejsce dla ewentualnego Ŝycia.
Beagla szukała sonda Mars Odyssey (NASA), naziemne radioteleskopy, jego macierzysty statek Mars
Express. Bezskutecznie. Mars Express po serii zaplanowanych manewrów zmienił trajektorię z
okołorównikowej na okołopolarną. Mars Express z orbity szuka śladów wody. Na jego pokładzie
znajduje się wiele urządzeń, w tym PSF - planetarny spektrometr fourierowski, przy konstrukcji którego
wzięli udział Polacy.

Satelita Nozomi był pierwszą japońska misją miedzyplanetarną. Na
początku grudnia pojawiły się problemy z elektroniką na statku.
Nozomi nie doleci na Marsa. Japońska Agencja Kosmiczna zdołała
jedynie zmienić kurs statku, aby nie zderzył się z planetą
zanieczyszczając jej atmosferę i grunt. Pamiętamy, Ŝe to samo
uczyniono ze statkiem Galileo - tak skierowano jego ostatnim lotem,
aby nie zderzył się z księŜycem Jowisza - Europą, na którą planowane
będą w przyszłości misje badawcze.

Spośród wszystkich przeprowadzonych do tej pory misji marsjańskich
aŜ 2/3 zakończyło się fiaskiem. Dla przykładu - 1971 roku wylądował
radziecki Mars 2 i Mars 3, ale panowała wówczas na Marsie zamieć
pyłowa, oba lądowniki uległy uszkodzeniu. NASA w ostatnich 10
latach straciła sonde Mars Observer, która miała być pierwszym
amerykańskim statkiem badającym Czerwoną Planetę od czasu sondy
Viking, a takŜe Mars Climate Orbiter i Mars Polar Lander.

15 styczeń 2004 prezydent USA George Bush ogłosił plan podboju

kosmosu - do 2010 roku gotowa ma być Międzynarodowa Stacja Kosmiczna i zakończyć się ma era
wahadłowców kosmicznych. Mają być one zastąpione przez nowe statki, które będą w stanie wozić
astronautów równieŜ na KsięŜyc. Załogowy Statek Badawczy ma być gotowy do 2008 roku, a jego
pierwsza misja załogowa ma odbyć się nie później niŜ w 2014. Do 2008 na KsięŜyc polecą statki
bezzałogowe, których zadaniem będzie badanie zasobów naturalnych i zdobywanie informacji
pozwalających na dłuŜszy pobyt człowieka na Srebrnym Globie. Człowiek powrócić ma na KsięŜyc do
2020 roku. Ze względu na mniejszą grawitację, która oznacza mniej potrzebnej energii do startu,
KsięŜyc ma być punktem startowym do osiągnięcia głównego celu - załogowego lotu na Marsa.

17 stycznia 2003

ródło

oprac. Karolina Zawada

Orion

Astro - Wiadomości

16 stycznia - Spirit analizuje
marsjański grunt przy pomocy
mikroskopu. Po raz pierwszy uŜyto
ramienia robota, na którego
zakończeniu mieszczą się jeszcze 3
inne urządzenia. Mikroskop potrafi
pokazać szczegóły odpowiadające
grubości ludzkiego włosa. Ale
ludzkich włosów raczej tam nie
znajdzie. Źródło: NASA

Page 15 of 15

Astro-Wiadomości

2008-03-19

http://orion.pta.edu.pl/news/12004/12004.html