| |||
|
Týdeník věnovaný aktualitám a novinkám z fyziky a astronomie. | |||
|
Do Měsíce
Rudolf Mentzl
Amatérští i profesionální hvězdáři každým měsícem s netrpělivostí vyčkávají období kolem měsíčního novu. Touto dobou měsíční světlo není rušeno slabým svitem vzdálených objektů a astronomická pozorování se mohou rozjet naplno. Zdá se, že těmto idylickým chvílím zvoní hrana.
Kolem novu bývaly ideální podmínky pro pozorování oblohy. Zdroj: Kehila News.
|
DPM – Dots Per Moon, jednotka udávající počet bodů zobrazených přes měsíční průměr. Obvyklá hodnota 347,4 představuje rozdělení průměru po úsecích dlouhých 10 km, což při pozorování ze Země odpovídá asi pěti obloukovým vteřinám na jeden bod. Supernov – v důsledku pohybu Měsíce po eliptické dráze kolísá jeho vzdálenost od Země mezi 357 210 a 405 978 kilometry. Pokud se v období novu nachází zároveň v minimální vzdálenosti (v tzv. perigeu), je úhlový rozměr Měsíce na obloze největší (ačkoli Měsíc právě není vidět) a mluvíme o supernovu. F2 – akronym projektu Fire-Fly, česky světluška. Jedná se o přepravní pouzdro určené pro pikosatelity osazené iontovými mikromotory, napájecí jednotkou slunečních článků a řídicí elektronikou, zaujímající prostor 100x100x200 mm. Noctiluca 31415 – měsíční mikrosonda jednoduché konstrukce s pasivním přijímačem povelů z řídicího střediska. Na Měsíc bude přepravována po dvojicích, v pouzdrech řady F2. |
Jméno Elona Muska se v posledních letech cituje snad ve všech odvětvích, která mají co do činění s futuristickými technologiemi. Je spojeno se vším od elektromobilů, přes rychlostní vlaky až po kosmonautiku. To, čím zaujal nejvíce, jsou bezesporu vize pilotovaných letů na MarsMars – rudá planeta se dvěma malými měsíci, Phobosem a Deimosem, je v pořadí čtvrtým tělesem sluneční soustavy. Povrch planety je pokryt načervenalým pískem a prachem. Barva je způsobena vysokým obsahem železa. Načervenalá barva celé planety jí dala jméno (Mars je bůh válek). Na povrchu se nacházejí obrovské sopky, z nichž ta největší, Olympus Mons, je 24 km vysoká a její základna je 550 km široká. Na vrcholu je kráter o průměru 72 km. Pro Mars jsou charakteristické systémy kaňonů vzniklé pohybem kůry. Snímky ze sond ukazují místa, kudy dříve tekla voda. Zdá se, že Mars byl dříve vlhčí a teplejší, než je dnes. Rozpětí teplot, které na Marsu panují (zima ne větší než v Antarktidě) by bylo snesitelné pro některé primitivní formy života žijící na Zemi. Jejich existence se však dosud nepotvrdila. s výhledem na jeho brzkou kolonizaci. Poslední jmenované se stalo předmětem mnoha protichůdných názorů.
Skepse panuje především na straně zasvěcených. Plány na dobývání Marsu, prezentované na říjnové přednášce pro širokou veřejnost, mu v očích odborníků spíše ublížily pro svou nereálnost, a tak není divu, že obrátil svůj zrak jinam. Oficiálně hodnotí přeorientování pozornosti na MěsícMěsíc – přirozený satelit Země, rotuje tzv. vázanou rotací (doba oběhu a rotace je shodná). Díky tomu stále vidíme přibližně jen přivrácenou polokouli Měsíce. Měsíc je prvním cizím tělesem, na kterém stanul člověk (Neil Armstrong, 1969, Apollo 11). Voda na Měsíci byla objevena v stinných částech kráterů a pod povrchem (Lunar Prospektor, 1998). Povrch Měsíce je pokryt regolitem (drobná drť s vysokým obsahem skla). Malé pevné jádro je obklopené plastickou vrstvou (v hloubce 1 000 km pod povrchem). Velké množství kráterů má rozměry od milimetrů po stovky kilometrů. Několik z nich je pojmenováno i po českých osobnostech (například kráter Anděl). jako mezikrok ve vývoji technologie, v zákulisí se však mluví spíše o chytrém nápadu, jak získat další peníze. Nahlédneme, že obojí je nejspíše pravda.
Již před třemi roky jsme na tomto místě (viz AB 2013/12) informovali o miniaturních iontových motorech a pikodružicích. Pouze ve stručnosti zopakujeme, že pikodružice jsou laciné miniaturní družice jednotné konstrukce, které podle vloženého programu vykonávají rozmanitá měření. Pokud si nevystačí s pasivním létáním po orbitu, mohou být osazeny miniaturními iontovými motorky velikosti mince. Ty dokáží sice slabým, zato však vytrvalým tahem dostat družici na požadovanou dráhu.
Porovnání iontového mikromotoru s mincí. Zdroj MIT.
Právě pikosatelity by měly být vlajkovou lodí v nové etapě dobývání Měsíce. Zatím je zkoušen nový typ pikosatelitů řady F2 (Fire-Fly = světluška). Pikosatelity mají standardně tvar krychle. V případě práce na Měsíci je počítáno s kvádrem o rozměrech 100x100x200 mm, což je asi dvojnásobný objem, než je obvyké. Pikosatelity F2 jsou v podstatě pouze schránky, mající za úkol dopravit na měsíční povrch pikosondy.
Pikosonda má přibližně tvar koule o poloměru 35 mm nasazené na 130 mm dlouhý penetrační trn určený ke stabilizaci sondy v měsíčním regolitu. Do každého pouzdra se vejdou takové pikosondy dvě, jsou natočeny penetračními trny proti sobě tak, aby hroty mířily lehce stranou. Zbytek prostoru pouzdra vyplňuje nezbytná řídicí elektronika, pohonné médium a pyrotechnika k vystřelení pikosond. Celková hmotnost F2 je 2 kg.
F2 mají sice neustálý přísun sluneční energie, ale kvůli omezeným zásobám pohonného média nejsou schopny doletět k Měsíci vlastními silami. Proto budou na měsíční orbitu dopraveny klasickým způsobem a teprve tam aktivují iontové motory, které je pomalu dostanou na sestupnou dráhu. Programové vybavení zajistí, aby každá sonda dosedla na předem určené místo. Ze specifik iontového motoru plyne, že nepůjde o příliš měkké přistání. Proto bude pyrotechnické odhození pouzdra směrováno po směru letu, čímž se vlastní sondy ještě podstatně zpomalí. Poslední zbrzdění zajistí až tření kolem penetračního trnu zarývajícího se do regolitu.
Samotná sonda bez ochranné schránky pikosatelitu.
Většinu vnějšího rozměru zabírá dutý penetrační trn
vyplněný přídavnými akumulátory.
Nezodpovězenou otázkou zůstávala dlouho tajená informace o přístrojích uvnitř F2. Odhalit tajemství pomohla až zdánlivě nevinná objednávka na 90 787 kusů komponenty Noctiluca 31415 od firmy Hortus, s poznámkou 'verze se záložním akumulátorem'.
Samotná objednávka by asi nikoho nezaujala, nebýt nápadného počtu 90 787 kusů. Každý, kdo se kdy nějak zajímal o astronomii, patrně již tuší. Je to velikost plochy rovníkového řezu Měsíce ve stovkách kilometrů čtverečních! Jestliže by počet odpovídal počtu pikosond, znamenalo by to dovézt na měsíční oběžnou dráhu něco přes devadesát tun užitečného nákladu, což jsou skoro přesně dva lety raketou typu Saturn V. Tedy další indicie, že jsme na správné stopě.
Poněkud uměle vyzněl argument s plochou průřezu Měsíce. Průřez Měsíce (ani žádného jiného vesmírného tělesa) v kosmonautice nemá žádný praktický význam. Význam by mohl mít pro někoho, kdo vnímá Měsíc jako dvourozměrný disk, tedy pro pozemského pozorovatele. Ten by si pak mohl Měsíc rozdělit na pomyslné čtverce o hraně deseti kilometrů, z nichž každý by byl atakován jednou pikosondou.
Komponenta Noctiluca 31415 je dnes poměrně laciný sériový výrobek, běžně k dostání v supermarketech. Došla velké obliby jako zahradní svítidlo se solárním napájením. Umístěním jednoho svítidla na měsíční povrch do čtverce deset krát deset kilometrů tak vznikne matice 90 787 svítících bodů, ideální reklamní banner viditelný každý měsíc po několik nocí prakticky z celé Země. Vysláním příslušného signálu není problém reklamu během krátké doby změnit nebo třeba i animovat. Rozmístění sond musí samozřejmě respektovat kosinové měřítko. Čtverec 10x10 km je jen iluzí projekce na Zemi. Směrem k okraji měsíčního kotouče se budou vzdálenosti samozřejmě zvětšovat.
Zdálo by se, že zahradní světýlko s výkonem 12.25 W je příliš slabé na to, aby bylo vidět až ze Země. Nezapomínejme však na jejich počet. Úhrnný výkon je více než jeden megawatt. Bude-li vše pokračovat, jak má, a peníze z reklamy se pohrnou v předpokládaných proudech, bude se síť světel ještě zahušťovat, popřípadě osazovat světly s červenými, zelenými a modrými filtry pro možnost barevné reklamy.
Ceník za reklamu na Měsíci není ještě definitivní a o přesných hodnotách se dá jen spekulovat. Z hodnověrných zdrojů, které si nepřejí být označeny, vyplývá, že cena bude nepřímo úměrná vzdálenosti Měsíce v novu. Měsíc, jak známo, obíhá Zemi po elipse, takže jeho zdánlivý průměr na obloze kolísá až o 14 %. V plošné míře je to již 30 %. Je zřejmé, že reklama bude dražší, když Měsíc při novu prochází perigeem a je tudíž na obloze největší.
Pro hustotu světelných bodů se nově definuje proměnná DPM (Dots Per Moon). Ačkoli je měsíční průřez rozměrově plocha, udává se hodnota v lineární míře, počítáno přes průměr Měsíce. V prvním kole to bude (pro hustotu jednoho zahradního světla na sto kilometrů čtverečních) již zmíněných 347,4 DPM. Protože je to pro úhlový rozměr pouhé poloviny obloukového stupně dostačující a nárůst úhrnné hmotnosti dalších sond by s DPM rostl kvadraticky, uvažuje se stále častěji raději o navyšování výkonu světelných bodů, než o prostém zahušťování sítě.
První reklamy budou v rámci pokusu nekomerční. Lidské oko ani nepostřehne
základní rastr, ten vynikne teprve na zvětšeném snímku.
Na závěr rada pro ty, kteří již před časem prozíravě nakoupili od společností rozprodávajících měsíční povrch nějaké pozemky. Zjistěte si včas, zda některé z pikosond nepřistály právě na Vámi zakoupených akrech. Pokud ano, máte šanci podílet se na ziscích z reklam, které budou bez nadsázky astronomické.
Odkazy
