Dalsze strony dokumentu zawierajÄ… archiwalne wydanie magazynu astronautycznego AstroNautilus. Numer ten powstaÅ‚ w okresie 2003-2005 czasie ekperymentów nad formÄ… i treÅ›ciÄ… magazynu AstroNautilus. W chwili, gdy ukazaÅ‚ siÄ™ numer, po który wÅ‚aÅ›nie siÄ™gasz, AstroNautilus byÅ‚ jedynym w Polsce czasopismem poÅ›wiÄ™co- nym w 100% zagadnienim astronautyki i astronautycznych badaÅ„ kosmosu. Od pierwszego numeru czasopismo przechodziÅ‚o wiele zmian, z każdÄ… stajÄ…c siÄ™ coraz bardziej dojrzaÅ‚ym, lecz wciąż bardzo eksperymentalnym przedsiÄ™wziÄ™ciem. Z różnych wzgledów pewne bÅ‚Ä™dy mogÅ‚y ujść uwadze Redakcji z góry za nie przepraszamy. Archiwum AstroNautilus przywracamy i otwieramy na proÅ›bÄ™ wielu Czytelników, którzy przyzwyczajeni do wysokich standardów naszej pracy, odczuwajÄ… wyrazny brak na polskim rynku periodyku o takim profilu, two- rzonego z równie dużą pasjÄ… i oddaniem. Od roku 2011 AstroNautilus ukazuje siÄ™ ponownie, tym razem już w dojrzaÅ‚ej postaci. ZachÄ™camy do lektury! W imieniu Redakcji, dr Andrzej Kotarba, redaktor naczelny (akotarba@cbk.waw.pl) Warszawa, 27 kwietnia 2011 Aktualny adres internetowy czasopisma: http://www.astronautilus.pl/ Vol. 2 (2/2003) AstroNautilus [ magazyn astronautyczny ] [ dwumiesiÄ™cznik ] 2 Drogi Czytelniku/Czytelniczko, Do wyznaczenia prostej potrzeba dwu punktów, ile numerów pisma trzeba by nakreÅ›lić kierunek jego istnie- nia? Zgodnie z zapowiedziami i naszymi gorÄ…cymi chÄ™ciami oto ukazuje siÄ™ drugi numer AstroNautilusa. Treść jest ju\ znacznie bogatsza. Po za standardowymi do- niesieniami o nowych obiektach na orbicie, uwagÄ™ poÅ›wiÄ™- ciliÅ›my aktualnoÅ›ciÄ… niekoniecznie orbitalnym, w tym astronomicznym. SÄ… te\ artykuÅ‚y bÄ™dÄ…ce teoretycznym zapleczem aktywnoÅ›ci kosmicznych. StanowiÄ… tak\e w- stÄ™p do dalszego poznawania tej tematyki. Serdecznie dziÄ™kujemy za wszelkie wyrazy sympa- tii i zachÄ™ty do dalszej pracy. SÄ… one dla nas równie wa\ne co i opinie krytyczne. Nadal zachÄ™camy do współpracy, głównie osoby interesujÄ…ce siÄ™ astronautykÄ…, tematem wio- dÄ…cym pisma. Prosimy o nadsyÅ‚anie propozycji tematów, o któ- rych Czytelnicy chcieliby coÅ› wiÄ™cej siÄ™ dowiedzieć. Bynajmniej nie brakuje nam wÅ‚asnych pomysłów, wolimy jednak odpowiadać na oczekiwania Czytelników ni\ kulty- wować zasadÄ™ pisania dla samego pisania. Na zakoÅ„czenie mamy jeszcze jedna proÅ›bÄ™. Typo- we pisma wydawane na papierze majÄ… swoje nakÅ‚ady, po wielkoÅ›ci których mo\na wnosić o iloÅ›ci odbiorców. W naszym przypadku nakÅ‚ad jest zawsze jednego egzempla- rza. Nie wiemy do jak du\ej (lub maÅ‚ej) grupy docieramy. ProszÄ™ wiÄ™c o symbolicznego maila od ka\dego, do kogo te sÅ‚owa docierajÄ…. BÄ™dzie to bardzo pomocne przy plano- waniu dalszej dziaÅ‚alnoÅ›ci AN. Å›yczÄ™ miÅ‚ej lektury Andrzej Kotarba Po 30 latach podró\y PIONEERA 10 definitywnie utracono Å‚Ä…czność z tym próbnikiem miÄ™dzyplanetarnym. NiósÅ‚ na pokÅ‚adzie m.in. przesÅ‚anie do kosmitów. Po lewej stronie nieocenzurowany fragment owego przekazu. Jak zdobyć kolejne i poprzednie numery? AstroNautilus e-zin (electronic magazine) to publikacja w głównej mierze e-zin poÅ›wiecony szeroko rozumianym badaniom kosmosu internetowa. Numer poprzedni jak i nastÄ™pne znajdziesz Vol. 2 (2/2003) na naszej stronie internetowej. Tak\e tam mo\esz poznać szczegóły na temat samego pisma, redakcji i mo\liwoÅ›ci Redakcja współpracy, oraz jak zaprenumerować AN. Andrzej Kotarba (Redaktor naczelny i caÅ‚a reszta) andrzejkotarba@poczta.onet.pl Na okÅ‚adce: Merkury przed tarczÄ… sÅ‚oneczna. ZdjÄ™cie wykonane przez szwedzki 1 metrowy http://astronautilus.republika.pl/ teleskop w La Palma (Fot. SST-KVAS/IFS) AstroNautilus http://astronautilus.republika.pl vol. 2 · 2/2003 3 Å›egnaj Pionierze! Z koÅ„cem lutego oficjalnie ogÅ‚o- zdjÄ™cia z niewielkiej odlegÅ‚oÅ›ci, o- Aktualnie zmierza w kierunku szono, \e nie podejmie siÄ™ wiÄ™cej bserwowaÅ‚a WielkÄ… CzerwonÄ… PlamÄ™ Aldebarana (gwiazda w Byku), w prób kontaktu z sondÄ… kosmicznÄ… i regiony polarne, wyznaczyÅ‚a masÄ™ okolicach którego spodziewany jest PIONEER 10. Po raz ostatni kontakt Calisto (jowiszowego ksiÄ™\yca). za okoÅ‚o 2 miliony lat (AN naturalnie nawiÄ…zano 22 stycznia 2003, sygnaÅ‚ bÄ™dzie relacjonowaÅ‚ to wydarzenie). byÅ‚ bardzo sÅ‚aby i nie zawieraÅ‚ senso- Utrata Å‚Ä…cznoÅ›ci spowodowana wnych danych. 7 lutego br. po raz jest wyczerpaniem siÄ™ pokÅ‚adowego ostatni podjÄ™to próbÄ™ nawiÄ…zania radioizotopowego zródÅ‚a zasilania. kontaktu. ZakoÅ„czyÅ‚a siÄ™ niepowo- Gdy to siÄ™ staÅ‚o PIONEER 10 znajdo- dzeniem. waÅ‚ siÄ™ okoÅ‚o 12 miliardów kilome- PIONEER 10, który zaczÄ…Å‚ swÄ… trów od Ziemi. Na swoim pokÅ‚adzie podró\ 2 marca 1972 roku pozo- niesie m.in. przesÅ‚anie dla kosmitów stawiony zostaÅ‚ sam sobie. Zgodnie rysunek przedstawiajÄ…cy kobietÄ™, ze swÄ… nazwÄ… jest pionierskim obie- mÄ™\czyznÄ™, schemat UkÅ‚adu SÅ‚one- ktem: opuszczaÅ‚ ZiemiÄ™ z prÄ™dkoÅ›ciÄ… cznego, model siebie samego i kilka 52-000 km/s, co oznacza, \e do KsiÄ™- innych grafik, które sÄ… jednoznacznie \yca doleciaÅ‚ w 11 godzin, a orbitÄ™ zrozumiaÅ‚e chyba jedynie dla nie- Marsa przeciÄ…Å‚ zaledwie po 12 tygo- wielkiej grupy ich autorów (fragment dniach. Jako pierwszy przeleciaÅ‚ tego rysunku znajduje siÄ™ na stro- Lata 70, PIONEER 10 jest dopiero mon- przez pas planetoid. Celem misji byÅ‚ nie 2). towany... (Fot. Internet) Jowisz. Sonda wykonaÅ‚a pierwsze WiÄ™cej ksiÄ™\yców Jowisza Scott Sheppard wraz z zespoÅ‚em, korzystajÄ…c z tele- Jowisz ma na swym koncie aktualnie 52 ksiÄ™\yce skopów na szczycie Mauna Kea, na Hawajach, odkryÅ‚ sie- (wiÄ™kszość nich odkryÅ‚, sam lub z zespoÅ‚em, Sheppard). dem, a nastÄ™pnie kolejnych 9 nowych naturalnych sateli- Na drugim miejscu plasuje siÄ™ Saturn, który traci do lidera tów Jowisza. Nowo odkryte satelity maja Å›rednice do kilku 12 ksiÄ™\yców. Nasza Ziemia znajduje siÄ™ na szarym koÅ„cu kilometrów, sÄ… najprawdopodobniej przechwyconymi klasyfikacji, bÄ™dÄ…c jednoczeÅ›nie bezwzglÄ™dnym liderem przez olbrzymiÄ… planetÄ™ planetoidami. co do iloÅ›ci satelitów sztucznych (ma ich setki). Jaka przyszÅ‚ość Hubble a ? MogÅ‚oby siÄ™ wydawać, \e strach Mo\liwa jest jedna misja pod- przed zaÅ‚ogowymi lotami na wÅ‚a- czas której do obserwatorium zamon- snych wahadÅ‚owcach, powoduje i\ towana zostaje jednostka napÄ™dowa, pod znakiem zapytania stojÄ… amery- sÅ‚u\Ä…ca pózniej do sterowanego kaÅ„skie misje serwisowe Kosmiczne- zepchniÄ™cia Hubble a w gÄ™stsze war- go Teleskopu Hubble a (HST). MiaÅ‚y stwy atmosfery. one mieć miejsce: pierwsza w 2004 W wariancie zaÅ‚ogowym, w ra- roku, druga na zakoÅ„czenie dziaÅ‚al- zie awarii wahadÅ‚owca zaÅ‚oga mogÅ‚a- noÅ›ci teleskopu (w Å‚adowni promu by powrócić na Ziemie poprzez sta- obserwatorium miaÅ‚o być sprowa- cjÄ™ kosmicznÄ…, jednak sÄ™k w tym i\ dzone na ZiemiÄ™ i trafić do muzeum). orbity teleskopu i stacji sÄ… tak ró\ne Katastrofa Columbii odroczyÅ‚a je na i\ jest to niemo\liwe (stÄ…d dyskusje czas nieokreÅ›lony. w NASA co począć z HST). Amerykanie nie chcÄ… ryzykować WzglÄ™dy bezpieczeÅ„stwa i eko- wysyÅ‚ania dwu zaÅ‚ogowych misji na- nomiczne stojÄ… te\ za zwolennikami prawczych. Rozwa\a siÄ™ pozostawie- innej propozycji: zamiast wysÅ‚ać lu- nie Hubble a samego sobie co za- dzi i kosztowne urzÄ…dzenia do deor- koÅ„czy siÄ™ niekontrolowanym upad- bitacji, lepiej zbudować udoskonalo- kiem na Ziemie. nÄ… kopie teleskopu i wysÅ‚ać ja w Czy teleskop powróci kiedyÅ› na ZiemiÄ™ w caÅ‚oÅ›ci? (Fot. NASA) AstroNautilus http://astronautilus.republika.pl vol. 2 · 2/2003 4 kosmos na pokÅ‚adzie rakiety Tytan 4. zuje bynajmniej kwestii starego budowy teleskopu nowej generacji: Choć pomysÅ‚ ciekawy, nie rozwiÄ…- HST i stoi na drodze programowi NGST. Inwazja na Marsa W najbli\szych miesiÄ…cach rozpocząć siÄ™ powinna prawdziwa marsjaÅ„ska in- wazja, zwieÅ„czona zdobyciem planety w 2004 roku. Do startu szykujÄ… siÄ™ dwa amery- kaÅ„skie lÄ…downiki MARS EXPLORATION ROVER (MER-1 i MER-2), w swym ogólnym zarysie podobne do sÅ‚ynnego MARS PATHFINDER A. PoczÄ…tkowo planowany na koniec maja, poczÄ…tek czerwca, start ka\dego z nich (startujÄ… osobno) musiano odroczyć przy- najmniej o tydzieÅ„ z powodu usterek w podsystemach Å‚Ä…czÄ…cych próbniki z ostatnim stopniem rakiety noÅ›nej. Do podró\y szukuje siÄ™ tak\e europejska sonda MARS EXPRESS: orbiter z lÄ…downi- kiem BEAGLE2. W okolicy Marsa, na poczÄ…tku 2004 roku doÅ‚Ä…czy do nich japoÅ„ska sonda NOZOMI, która w poÅ‚owie czerwca po raz ostatni minie ZiemiÄ™ i skieruje siÄ™ do Czerwonej Planety. Do inwazji nie przyÅ‚Ä…czÄ… siÄ™ Chiny, które zapowiedziaÅ‚y, \e przez 2015 rokiem nie bÄ™dÄ… zainteresowane podró\ami na Marsa. MARS EXPRESS ORBITER (Rys. Internet) Powrót na KsiÄ™\yc W stronÄ™ KsiÄ™\yca kieruje swÄ… uwagÄ™ tak\e Indyjska ChiÅ„czycy zamiast na Marsa, skierujÄ… siÄ™ na KsiÄ™\yc. Agencja Kosmiczna (ISRO), która chce wysÅ‚ać tam swo- W ciÄ…gu najbli\szych lat majÄ… zamiar rozwinąć program jego satelitÄ™. Pomimo krytyki (agencja mo\e nie dzwignąć bezzaÅ‚ogowego badani ziemskiego satelity. Do 2015 roku finansowego ciÄ™\aru programu) planuje siÄ™ wysÅ‚anie trzyetapowy plan przewiduje konstrukcje pojazdów i sate- 400 kg sondy badajÄ…cej fizykochemiczne wÅ‚aÅ›ciwoÅ›ci litów ksiÄ™\ycowych, budowÄ™ naziemnej sieci komunikacji KsiÄ™\yca i mogÄ…cej dostarczyć nowych informacji o po- mogÄ…cej jednoczeÅ›nie obsÅ‚ugiwać kilka satelitów oraz chodzeniu KsiÄ™\yca. Równie wa\nym celem dla ISRO jest przygotować siÄ™ do badania UkÅ‚adu SÅ‚onecznego. pokazanie siÄ™ w Å›wiecie i wskoczenie do czołówki paÅ„stw Pierwsza ksiÄ™\ycowa sonda mo\e pojawić siÄ™ ju\ w 2005 zajmujÄ…cych siÄ™ badaniami astronomicznymi na najwy\- roku, oficjalnie twierdzÄ… chiÅ„scy naukowcy. szym poziomie. 45 lat grejpfruta 17 marca 1959 roku wyniesiony zostaÅ‚ z PrzylÄ…dka Canaveral drugi amerykaÅ„ski sztuczny satelita Ziemi VANGUARD 1. ByÅ‚ za razem pier- wszym zasilany bateriami sÅ‚onecznymi. W przeciwieÅ„stwie od pierwszego i drugiego SPUTNIKA ZSSR, oraz swego amerykaÅ„skiego poprzednika EXPLORERA 1 pozostaÅ‚ na orbicie a\ do dnia dzisiejszego. FunkcjonowaÅ‚ m.in. w ramach MiÄ™dzynarodowego Roku Geofizy- cznego 1957-58 dostarczajÄ…c danych na temat ksztaÅ‚tu Ziemi, gÄ™stoÅ›ci atmosfery i jej temperatury. Ma Å›rednice 15 i wa\y zaledwie 1.4 kg. Chruszczow nazwaÅ‚ go \artobli- wie grejpfrutem. Jest on najstarszym sztucznym satelitÄ… naszej planety. VANGUARD I (Fot. NASA) SRTM fotografuje krater Chicxulub Po raz pierwszy udaÅ‚o siÄ™ sfotografować krater rzenia danych uzyskanych w radarowym obrazowaniu Chicxulub na Półwyspie Jukatan (rysunek na nastÄ™pnej Ziemie (misja SRTM) przeprowadzonego z pokÅ‚adu waha- stronie), miejsce upadku sÅ‚ynnej planetoidy, obwinianej za dÅ‚owca Endavour w lutym 2000 roku. Å›mierć dinozaurów. ZdjÄ™cie otrzymano w efekcie przetwo- AstroNautilus http://astronautilus.republika.pl vol. 2 · 2/2003 5 (Fot. NASA/JPL) Krater ma Å›rednicÄ™ 180 km i gÅ‚Ä™bokość 900 metrów. W ramach misji SRTM (STS-99) zobrazowanych zostaÅ‚o ZewnÄ™trzny pierÅ›cieÅ„ wznosi siÄ™ nad otoczenie jedynie o 5 ponad 80% powierzchni Ziemi z rozdzielczoÅ›ciÄ… 30 x 30 metrów przy szerokoÅ›ci 5 km, jest wiec praktycznie nie- merów. Zebrane dane zostaÅ‚y wstÄ™pnie opracowane i na zauwa\alny w terenie. poczÄ…tku kwietnia 2003 częściowo zaprezentowane publi- cznie. AstroNautilus http://astronautilus.republika.pl vol. 2 · 2/2003 6 [Fot. Internet] ²% PrzejÅ›cie Merkurego przed tarcza sÅ‚onecznÄ… widzenie z pokÅ‚adu satelity TRACE. Satelita znajduje siÄ™ na orbicie okoÅ‚oziemskiej, stÄ…d te\ przy ka\dym obiegu widziaÅ‚ SÅ‚oÅ„ce i Merkurego pod innym kÄ…tem, co spowodowaÅ‚o i\ po poÅ‚Ä…czeniu wszystkich fotografii ukazaÅ‚a siÄ™ tajemnicza falistość orbity naj- bli\szej SÅ‚oÅ„ca planety. Jest ona oczywiÅ›cie pozorna. Dawid i Goliat Wszyscy wiemy jak dochodzi do zaćmieÅ„ SÅ‚oÅ„ca: miÄ™dzy nim a ZiemiÄ… staje KsiÄ™\yc. Ale miÄ™dzy naszÄ… planetÄ… a SÅ‚oÅ„cem mo\e znalezć siÄ™ tak\e któraÅ› z planet wewnÄ™trznych: Merkury lub Wenus. Mamy wtedy do czynienia z mini-zaćmieniem, czyli dokÅ‚adniej przejÅ›ciem planety przez tarczÄ™ sÅ‚onecznÄ…. 7 maja 2003 pomiÄ™dzy godzina 7.11 UT a 12.32 UT mogliÅ›my w Polsce przyglÄ…dać siÄ™ te- mu interesujÄ…cemu przedstawieniu. PrzejÅ›cie trwaÅ‚o na tyle dÅ‚ugo, i\ ka\dy mógÅ‚ wygospodarować 5 minut aby je podziwiać (wystar- czyÅ‚a chocia\by lornetka). ByÅ‚o to mo\liwe tak\e dziÄ™ki sprzyjajÄ…cej pogodzie czyste niebo jedynie z chmurami pietra wysokiego, w niczym nie przeszkadzajÄ…cych. Ju\ w przyszÅ‚ym roku, 8 czerwca 2004, szykuje siÄ™ kolejne przejÅ›cie przed tarcza sÅ‚onecznÄ…. tym razem bÄ™dziemy mogli zobaczyć We- nus. Zjawisko wystÄ…pi pomiÄ™dzy 5.13 UT a 11.26 UT, bÄ™dzie wiec widoczne w caÅ‚oÅ›ci w Polsce. Natomiast normalne zaćmienie SÅ‚oÅ„ca bÄ™dzie miaÅ‚o miejsce rankiem 30 maja tego roku (zaćmienie częściowe, niemal w caÅ‚oÅ›ci widoczne w Polsce). [Fot. SOHO] ²% Tak przejÅ›cie widziaÅ‚ SOHO. Poniewa\ znajduje siÄ™ on po za orbitÄ… ziemskÄ…, obserwuje SÅ‚oÅ„ce przez caÅ‚y czas z tego samego poÅ‚o\enia. Nie ma zatem znieksztaÅ‚ceÅ„ widocznych na zdjÄ™ciu TRACE. Powy\szy obraz to równie\ mozaika, powstaÅ‚a z poÅ‚Ä…czenia wielu fotografii. Poniewa\ SOHO obserwuje w wielu zakresach promieniowania, wykonaÅ‚ znacznie wiÄ™cej fotografii. Widać Merkurego tak\e po za sÅ‚onecznÄ… tarcza. ź% AstroNautilus http://astronautilus.republika.pl vol. 2 · 2/2003 [Fot. SOHO] 7 WÄ™drujÄ…c po orbicie PoczÄ…wszy od tego numeru postaram siÄ™ nieco przybli\yć czytelnikom kwestiÄ™ orbit po jakich poru- szajÄ… siÄ™ sztuczne satelity i sondy kosmiczne. Punktem wyjÅ›cia do tego jest teoretyczny wstÄ™p na temat sa- mej orbity, tego czym ona jest i jaka jest; sposobu jej opisania. PociÄ…ga to za sobÄ… konieczność odwoÅ‚ania siÄ™ i do Gdyby satelita poruszaÅ‚ siÄ™ po paraboli lub hiperboli, astronomii i do matematyki. Kwestie, o których wspomnÄ™, prÄ™dzej czy pózniej odleciaÅ‚by w nieskoÅ„czoność. Stad te\ zapewne sÄ… dla wielu ju\ znane, jeÅ›li nie ze szkoÅ‚y to z najpowszechniej stosowanymi orbitami sÄ… eliptyczne i ko- zainteresowaÅ„ astronomicznych. PostanowiÅ‚em jednak Å‚owe. opisać podstawy na poziomie minimalnym, jaki konieczny Czym zatem jest trajektoria? To równie\ tor ruchu jest do zrozumienia zagadnienia. Wszelkich wzorów uni- satelity (czy raczej próbnika kosmicznego), ale ju\ bar- kaÅ‚em, gdy\ jak powiedziaÅ‚ pewien SÅ‚ynny KtoÅ› ... jeden dziej zÅ‚o\ony. Mo\na powiedzieć i\ poszczególne jego wzór w tekÅ›cie popularnonaukowym, to o jeden wzór za etapy skÅ‚adajÄ… siÄ™ z ró\nych fragmentów krzywych ele- du\o... . Zainteresowanych odsyÅ‚am do podrÄ™czników mentarnych nie mo\na opisać caÅ‚ej trajektorii jednym astronomii, bÄ…dz do napisania maila zainteresowanym prostym równaniem, co jest mo\liwe w wypadku orbity. przeÅ›le pominiÄ™te tu formuÅ‚y. Nie wystÄ™puje ciaÅ‚o centralne, wokół którego pojazd ko- OpisujÄ…c jakiegoÅ› konkretnego satelitÄ™, prÄ™dzej czy smiczny mógÅ‚by orbitować, chocia\ caÅ‚y czas jest on wiÄ™- pózniej musimy wspomnieć coÅ› na temat jego orbity. Or- ziony w polu grawitacyjnym jakiejÅ› planety czy SÅ‚oÅ„ca. bita to droga po jakiej porusza siÄ™ jakiÅ› satelita, np. KsiÄ™- Po trajektoriach poruszajÄ… siÄ™ raczej sondy kosmiczne ni\ \yc wokół Ziemi, Ziemia wokół SÅ‚oÅ„ca, czy co interesu- satelity. Ich podró\ jest tak projektowana by mogÅ‚y do- je nas najbardziej sztuczny satelita wokół Ziemi (lub lecieć do celu w jak najekonomiczniejszy sposób: zu\y- innego ciaÅ‚a niebieskiego). wajÄ…c najmniej paliwa, zabierajÄ…c wzglÄ™dnie du\o wypo- sa\enia. Choć czÄ™sto oba pojÄ™cia: orbita i trajektoria sÄ… Trajektoria a orbita... u\ywane zamiennie, tylko w kilku przypadkach maga być synonimami. PamiÄ™tajmy: orbitujemy wokół czegoÅ›, traje- Na wstÄ™pie musimy rozró\nić dwa pojÄ™cia: obita ktoriÄ… dokÄ…dÅ› zmierzamy. i trajektoria. Przez orbitÄ™ starajmy siÄ™ postrzegać raczej tor Powróćmy jednak na ziemskÄ… orbitÄ™, na podró\e po ruchu satelity wokół jakiegoÅ› ciaÅ‚a niebieskiego (planety, UkÅ‚adzie SÅ‚onecznym jeszcze przyjdzie czas. ksiÄ™\yca) ciaÅ‚a centralnego. W najprostszym przybli\e- niu orbitami sÄ… krzywe sto\kowe: okrÄ…g, elipsa, parabola i hiperbola, chocia\ w rzeczywistoÅ›ci orbity mogÄ… mieć Punkt odniesienia bardzo ró\ne ksztaÅ‚ty (np. planetoida 2002 AA29 porusza siÄ™ po orbicie bÄ™dÄ…cej spiralÄ…). PoruszajÄ…cy siÄ™ po orbicie Jak opisać orbitÄ™? Na poczÄ…tek wiemy tylko tyle, \e satelita mo\e albo krÄ…\yć wokół danego ciaÅ‚a (gdy porusza satelita okrÄ…\Ä… Ziemie (zamiast Ziemi mo\na wstawić siÄ™ po elipsie lub okrÄ™gu), albo przelatywać koÅ‚o niego raz tutaj oczywiÅ›cie inne ciaÅ‚o niebieskie). Najlepiej jest wiÄ™c i tylko jeden raz (hiperbola, parabola). Elipsa i jej szcze- odnieść nasze rozwa\ania w stosunku do Ziemi, uczynić gólny przypadek okrÄ…g sÄ… krzywymi zamkniÄ™tymi, go geocentryczym. W tym celu konieczne jest zdefi- ruch po nich mo\e odbywać siÄ™ w sposób okresowy. niowanie ukÅ‚adu współrzÄ™dnych, w którym orbita bÄ™dzie opisana. Za Å›rodek ukÅ‚adu przyjmiemy Å›rodek Ziemi, a do- kÅ‚adniej Å›rodek masy Ziemi (rys 3). PierwszÄ… oÅ› skieru- jemy na biegu północny. Druga w kierunku na punkt Bara- na (miejsce na sferze niebieskiej, w którym znajduje siÄ™ SÅ‚oÅ„ce w momencie przesilenia wiosennego). BÄ™dzie ona le\aÅ‚a w pÅ‚aszczyznie ziemskiego równika. OÅ› trzecia z musi zatem le\eć równie\ w pÅ‚aszczyznie równika, na wschód od punktu Barana i bÄ™dzie prostopadÅ‚a do dwu po- przednich osi. Po pierwsze: ksztaÅ‚t ChcielibyÅ›my wiedzieć jak wyglÄ…da nasza orbita. KsztaÅ‚t jaki przybierze jak ju\ wspomniaÅ‚em bÄ™dzie je- dnÄ… z krzywych sto\kowych, czyli powstaÅ‚ych przez przeciÄ™cie sto\ka pÅ‚aszczyznÄ…. Skoncentrujemy siÄ™ na okrÄ™gu i elipsie (zwykÅ‚o siÄ™ mawiać, \e KsiÄ™\yc po eli- psie obiega ZiemiÄ™, Ziemia po elipsie obiega SÅ‚oÅ„ce je- Rys 1. Schematyczna trajektoria japoÅ„skiej sondy Nozomi \eli chce siÄ™ zrozumieć orbity, trzeba zrozumieć elipsÄ™ ). AstroNautilus http://astronautilus.republika.pl vol. 2 · 2/2003 8 Na poni\szym rysunku przedstawionÄ… mamy naszÄ… Na tym etapie wiemy ju\ z czym mamy do czynienia: bohaterkÄ™ w postaci matematycznej , w sÄ…siedztwie od- orbita o danym ksztaÅ‚cie i okreÅ›lonej wielkoÅ›ci. Z wartoÅ›ci miana orbitalna (tak na prawdÄ™ niczym siÄ™ nie ró\niÄ…). W półosi wielkiej i mimoÅ›rodu mo\na obliczyć szereg elipsie wyró\nić mo\na kilka zasadniczych jej elemen- poÅ›rednich parametrów: prÄ™dkość (a wiÄ™c i energie) sate- tów: półoÅ› wielkÄ… (a) i maÅ‚Ä… (b), ogniska (zawsze dwa: O1, lity w dowolnym punkcie orbity, okres obiegu obiektu w- O2) i Å›rodek. okół Ziemi (jeÅ›li znajduje siÄ™ on na orbicie koÅ‚owej lub eliptycznej) jak i wartoÅ›ci perygeum i apogeum. Po drugie: orientacja Spróbujmy zorientować teraz naszÄ… orbitÄ™ w prze- strzeni, w relacji do stworzonego wczeÅ›niej ukÅ‚adu odnie- sienia. Jakiegokolwiek typu by orbita nie byÅ‚a, jej pÅ‚aszczyzna w Rys 2. Elipsa: jako figura geometryczna (po lewej) i jako orbita (po prawej). Ogniska O1 i O2 sÄ… obecne w obu przypad- jakimÅ› miejscu zawsze przecina pÅ‚aszczyznÄ™ ziemskiego kach, przy czym w wersji z satelitÄ…, w jednym z ognisk równika (a przypominam \e w tej drugiej pÅ‚aszczyznie znajduje siÄ™ Ziemia (lub inne ciaÅ‚o niebieskie). Powoduje to znajdowaÅ‚y siÄ™ dwie osie ukÅ‚adu odniesienia). Zawsze i\ na osi wielkiej elipsy mamy odczynienia z nowymi wielko- wiÄ™c istnieje kÄ…t utworzony miÄ™dzy obiema pÅ‚aszczyznami Å›ciami: pg (perygeum) i ag (apogeum). nazywa siÄ™ on inklinacjÄ… (Ä…) czyli nachyleniem orbity. Zawiera siÄ™ on w przedziale od 0 do 180 stopni. 0 i 180 sÄ… PrzenieÅ›my siÄ™ teraz na orbitÄ™ eliptycznÄ… i zobaczmy tu przypadkiem szczególnym satelita porusza siÄ™ wtedy co z elipsy matematycznej zachowuje siÄ™ w kosmosie. w pÅ‚aszczyznie równika, a jego orbita nie przecina siÄ™ z tÄ… Nadal mamy obie półosie; nadal dwa ogniska, lecz intere- pÅ‚aszczyznÄ…. Gdy nachylenie orbity jest mniejsze od 90 suje nas ju\ tylko jedno z nich: w nim znalazÅ‚a siÄ™ Ziemia. stopni, satelita porusza siÄ™ w kierunku zgodnym z ruchem Drugie ognisko i Å›rodek elipsy mimo i\ wciÄ…\ sÄ… na swo- obrotowym Ziemi jest to tak zwany ruch normalny, w ich miejscach i tam zawsze bÄ™dÄ…, dla nas poniekÄ…d znikajÄ… odró\nieniu od ruchu wstecznego, czyli przeciwnego do w pró\ni. ruchu wirowego Ziemi (gdy nachylenie orbity jest wiÄ™ksze Szczególnie istotna jest półoÅ› du\a (a) elipsy to od 90 stopni). Dla samej wartoÅ›ci 90 stopni zarezerwo- pierwszy z wa\nych elementów opisujÄ…cych ka\dÄ… orbitÄ™. wano osobny szczególny przypadek: satelita przemieszcza Mówi o ogólnej wielkoÅ›ci orbity. siÄ™ na orbicie przebiegajÄ…cej nad oboma biegunami, pro- Równie wa\na jest i sama Ziemia, wszak w odniesieniu do stopadÅ‚ej do pÅ‚aszczyzny równika takiego satelita nazy- niej rozpatrujemy ruch satelity. JeÅ›li spróbujemy sobie wa siÄ™ biegunowym. wyobrazić taki ruch, zauwa\ymy, \e satelita raz jest bar- dzo blisko planety, raz bardzo daleko. Miejsce, w którym jest najbli\ej nazywa siÄ™ perygeum, i jest to, mówiÄ…c ina- czej, minimalna wysokość satelity. OdlegÅ‚ość najwiÄ™ksza (maksymalna wysokość) to apogeum. Nale\y zwrócić szczególnÄ… uwagÄ™ przy opisie orbity, jak podawana jest wartość perygeum i apogeum: czasem bowiem odnosi siÄ™ jÄ… wzglÄ™dem centrum Ziemi, czasem wzglÄ™dem jej powierzchni. Ró\nica wynoszÄ…ca 6371 km, dla satelitów poruszajÄ…cych siÄ™ na niskich orbitach (setki kilometrów), jest niebanalna. Z reguÅ‚y podaje siÄ™ wartość apogeum i perygeum w stosunku do poziomu morza (po- wierzchni Ziemi). Mamy ogóle pojecie co to elipsa, co zatem z samym jej ksztaÅ‚tem? To czy dana krzywa jest elipsÄ… czy parabolÄ…, koÅ‚em lub hiperbolÄ…, opisuje jeden, wspólny dla nich wszystkich, Rys 3. Parametry orbity okreÅ›lajÄ…ce jej orientacjÄ™ w prze- parametr mimoÅ›ród (e). Jest on wyra\ony przez relacje strzeni : &! - rektascensja wÄ™zÅ‚a wstÄ™pujÄ…cego, É - argu- miÄ™dzy półosiÄ… du\a a maÅ‚Ä… elipsy. Przyjmować mo\e ment perygeum, ¸ - anomalia prawdziwa, Ä… - nachylenie wartoÅ›ci wiÄ™ksze lub równe zeru, przy czym, jeÅ›li wynosi orbity. e=0 (półoÅ› maÅ‚a i du\a sÄ… tej samej wielkoÅ›ci) mamy do- PrzecinajÄ…ce siÄ™ pÅ‚aszczyzny: orbity i równika, two- czynienia z orbitÄ… koÅ‚owÄ… (a zamiast półosi mówimy rzÄ… pewnÄ… liniÄ™. To tzw. linia wÄ™złów. WÄ™zÅ‚ami nazwano o promieniu orbity); gdy mimoÅ›ród jest wiÄ™kszy od e>0 a punkty w którym satelita przebija pÅ‚aszczyznÄ™ równika. mniejszy od 1, mamy odczynienia z elipsÄ… im bardziej SÄ… dwa takie miejsca: pierwszy gdy satelita przelatuje z wartość mimoÅ›rodu bÄ™dzie zbli\aÅ‚a siÄ™ do jedynki, tym nad półkuli poÅ‚udniowej nad północnÄ… (wÄ™zeÅ‚ wstÄ™pujÄ…cy) bardziej spÅ‚aszczona bÄ™dzie orbita. Gdy mimoÅ›ród bÄ™dzie i drugi gdy satelita powraca nad półkule poÅ‚udniowÄ… (wÄ™- równy jeden orbita bÄ™dzie parabolÄ…, gdy zaÅ› mimoÅ›ród zeÅ‚ zstÄ™pujÄ…cy). KÄ…t jaki zawarty jest miÄ™dzy kierunkiem bÄ™dzie wiÄ™kszy od jedynki to orbita stanie siÄ™ hiperbolÄ…. na punkt Barana a prostÄ… centrum Ziemi-wÄ™zeÅ‚ wstÄ™pujÄ…- AstroNautilus http://astronautilus.republika.pl vol. 2 · 2/2003 9 cy, to znana z astronomii rektascensja (liczy siÄ™ jÄ… na w- najÅ‚atwiejszym z elementów... tych, którzy tak sÄ…dzÄ… schód od punktu Barana). zapraszam do lektury artykuÅ‚u na temat czasu. Rys 4. Najbardziej charakterystyczne orbity: elipty- czna (a) i koÅ‚owa (b) orbity zamkniÄ™te, oraz paraboliczna (c) i hiperboliczna (d) orbity otwarte, satelita tylko przelatuje w po- bli\u danego ciaÅ‚a. Rektascensja wÄ™zÅ‚a wstÄ™pujÄ…cego (&!) - rys 3. - okreÅ›la po- Å‚o\enie owej prostej przeciÄ™cia siÄ™ pÅ‚aszczyzny orbity Ale nade wszystko Kepler z pÅ‚aszczyznÄ… równika tym samym orbicie zostaje przy- pisane dokÅ‚adnie jej miejsce wzglÄ™dem Ziemi. Na zakoÅ„czenie podsumujmy: jak opisujemy orbitÄ™. Po za nachyleniem orbity i rektascensjÄ… wÄ™zÅ‚a wstÄ™pu- W odniesieniu do Ziemi, orbitÄ™ o ksztaÅ‚cie okreÅ›lonym jÄ…cego musimy jeszcze okreÅ›lić gdzie na tej orbicie znaj- przez mimoÅ›ród i wielkość półosi wielkiej, w przestrzeni duje siÄ™ perygeum z dotychczasowym parametrów nie da lokalizujemy poprzez okreÅ›lenie: nachylenia jej pÅ‚aszczy- siÄ™ tego wyznaczyć. Musimy wiÄ™c wprowadzić kolejny, zny do pÅ‚aszczyzny ziemskiego równika, miejsca przeciÄ™- piÄ…ty ju\ z wa\nych elementów orbity zwany: argumentem cia siÄ™ tych pÅ‚aszczyzn (rektascensja wÄ™zÅ‚a wstÄ™pujÄ…cego) szerokoÅ›ci perygeum (É). Jest to nic innego, jak kÄ…t za- oraz okreÅ›lajÄ…c gdzie poÅ‚o\one jest perygeum orbity (argu- warty miÄ™dzy wÄ™zÅ‚em wstÄ™pujÄ…cym a perygeum. ment szerokoÅ›ci perygeum). Satelita na tej orbicie znajduje Co siÄ™ dzieje gdy perygeum wypadnie w miejscu gdzie sa- siÄ™ w jakiejÅ› chwilowej odlegÅ‚oÅ›ci kÄ…towej od perygeum telita przechodzi przez wÄ™zeÅ‚? Argument szerokoÅ›ci pery- (prawdziwa anomalia), a chwilowość ta, czyli czas na jaki geum bÄ™dzie wynosiÅ‚ 0 stopni. Gdy wynosi 180, oznacza caÅ‚y ukÅ‚ad jest zdefiniowany (w jakim momencie), opisana to, \e satelita przechodzi znad półkuli poÅ‚udniowej nad jest przez epokÄ™. północnÄ… w miejscu gdzie znajduje siÄ™ wÄ™zeÅ‚ zstÄ™pujÄ…cy. Powy\sze sześć elementów (po za epokÄ…) zostaÅ‚o po WartoÅ›ci jakie mo\e przyjmować argument szerokoÅ›ci raz pierwszy opisane na poczÄ…tku XVII wieku przez Jo- perygeum zawierajÄ… siÄ™ w przedziale od 0 do 360 stopni. hannesa Keplera. Jak wiadomo on wÅ‚aÅ›nie stwierdziÅ‚, i\ Trzy ostatnie elementy: rektascensja wÄ™zÅ‚a wstÄ™pujÄ…- planety poruszajÄ… siÄ™ po orbitach eliptycznych, on te\ cego (&!), nachylenie orbity (Ä…) i argument szerokoÅ›ci pery- scharakteryzowaÅ‚ przy pomocy owych elementów takie geum (É) jednoznacznie determinujÄ… nam orientacje orbity orbity. wzglÄ™dem ziemi. Nie jest to jednak jedyna tego typu próba definiowania drogi satelitów. Kepler nie wiedziaÅ‚ nic na temat siÅ‚y gra- Po trzecie: satelita witacji. Nie mógÅ‚ wiÄ™c przewidzieć mo\liwoÅ›ci perturbacji grawitacyjnych jakim stale podlegajÄ… orbity. Dodatkowo Znamy wiec ju\ sama orbitÄ™ (e,a) jak i jej orientacje dochodzi niejednorodność fizycznÄ… wnÄ™trza Ziemi, rozrze- (Ä…, É, &!). Nie mo\emy zapomnieć jednak o samym sate- dzone górne warstwy atmosfery (oczywiÅ›cie im wy\ej sa- telita siÄ™ znajduje, tym wpÅ‚yw ten jest mniejszy ale, nieste- licie, wszak to dla niego orbita jest opisywana. Musimy ty, jednoczeÅ›nie roÅ›nie wpÅ‚yw oddziaÅ‚ywania KsiÄ™\yca), zatem wiedzieć jeszcze gdzie ten satelita na naszej orbicie ciÅ›nienie wiatru sÅ‚onecznego. siÄ™ znajduje. Przy takiej mnogoÅ›ci potencjalnych zakłóceÅ„ ruchu, nie PoÅ‚o\enie obiektu okreÅ›la ostatni (niemal) z parametrów dziwi ju\ fakt, \e i spirala mo\e być caÅ‚kiem przyzwoita jakimi dzisiaj siÄ™ zajmujemy: anomalia prawdziwa (¸) i orbitÄ…... jest on chyba najprostszym ze wszystkich: jest to po prostu UjÄ™cie Keplera stanowi jedynie przybli\enie rzeczy- kÄ…t zawarty miÄ™dzy kierunkiem z centrum Ziemi na akt- wistych orbit satelitarnych. Jest ono jednak na tyle dobre, ualne pÅ‚o\enie satelity a prostÄ… centrum Ziemi-perygeum. \e przyjęło siÄ™ powszechnie i stosowane jest do dzisiaj. Anomalia prawdziwa jest niemal ostatnim parame- I my tez nie raz jeszcze do niego powrócimy, choć ju\ z trem, bowiem to co ju\ na samym koÅ„cu pozostaÅ‚o nam do nieco bardziej praktycznej, ni\ teoretycznej, strony. okreÅ›lenia to czas (moment) na jaki okreÅ›lona zostaje caÅ‚a konfiguracja Ziemia-orbita-satelita. Moment ten nazywa siÄ™ epoka. MogÅ‚oby siÄ™ wydawać, \e wÅ‚aÅ›nie epoka jest AstroNautilus http://astronautilus.republika.pl vol. 2 · 2/2003 10 Czas na... czas! Wszystko co siÄ™ dzieje ma swoje miejsce i swój czas. Miejsce na powierzchni Ziemi okreÅ›lajÄ… nam współ- rzÄ™dne geograficzne, miejsce w kosmosie jedne z wielu współrzÄ™dnych astronomicznych. A jak sytuacja wyglÄ…da z czasem? SpoglÄ…damy na zegar i widzimy \e jest taka a taka Z koÅ„cem XIX wieku ostatecznie uporano siÄ™ z cza- godzina. Ale skÄ…d siÄ™ ona bierze? sochÅ‚onnym zamieszaniem. RozwiÄ…zanie jest wiÄ™kszoÅ›ci Wiele uwagi zagadnieniu czasu poÅ›wiÄ™cali filozofowie z Czytelników znane z podstawówki. CaÅ‚y glob podzielo- i astronomowie od zarania dziejów. Dla tych pierwszych no na 24 poÅ‚udnikowe strefy, ka\da po 15 stopni. Obszar miaÅ‚ on najró\niejsze aspekty, czÄ™sto niezwykle kompli- w granicach jednej strefy miaÅ‚ jednakowy czas, odpowia- kujÄ…c rzeczywistość, która sama w sobie i tak miaÅ‚a nie- dajÄ…cy Å›redniemu czasowi sÅ‚onecznemu poÅ‚udnika central- jednÄ… interpretacje. Astronomowie natomiast czas okreÅ›lili nego strefy i bÄ™dÄ…cy caÅ‚kowitÄ… wielokrotnoÅ›ciÄ… czasu uni- w bardzo prosty sposób, koncentrujÄ…c siÄ™ pózniej na do- wersalnego. Za czas uniwersalny (oznaczany symbolem kÅ‚adnoÅ›ci jego pomiarów miast nad problemem czy czas UT) uznano czas strefowy strefy, w której poÅ‚udnikiem w ogóle istnieje. centralnym byÅ‚ poÅ‚udnik zerowy, czyli wedle miÄ™dzynaro- Czas w ujÄ™ciu astronomicznym jest po prostu geome- dowej umowy, przechodzÄ…cy przez Greenwich w Anglii. trycznym kÄ…tem. PodziaÅ‚ ten bardzo upowszechniÅ‚ siÄ™ i jest podstawo- Jest to kÄ…t godzinny (jedna ze współrzÄ™dnych ukÅ‚adu wym z jakim mamy dzisiaj doczynienia. OczywiÅ›cie spo- równikowego godzinnego), czyli zawartym miÄ™dzy pÅ‚a- sób takiego podziaÅ‚u podlega szeregowi wyjÄ…tków i szcze- szczyznÄ… lokalnego poÅ‚udnika a danym punktem na sferze gólnych przypadków. niebieskiej. To czym jest ten punkt zale\y od tego jaki Przede wszystkim nie stosujÄ™ siÄ™ tego podziaÅ‚u bezwzglÄ™d- czas nas interesuj, jest ich bowiem kilka i ka\dy ma swoje nie. Granice stref czasowych na lÄ…dach bardzo czÄ™sto sÄ… znaczenie. MiarÄ… kÄ…ta jest nie stopieÅ„ lecz godzina, ale za- modyfikowane przez granice administracyjne krajów tak chodzi miÄ™dzy miarÄ… godzinnÄ… a stopniowÄ… bardzo prosta aby na terenie jednego paÅ„stwa obowiÄ…zywaÅ‚ jeden czas. zale\ność 360 stopni = 24 godziny (1140 minut). Dodatko- W wielu paÅ„stwach (Rosja, USA, Kanada, Australia) jest wo do wartoÅ›ci kÄ…ta dodaje siÄ™ 12 godzin aby poczÄ…tek do- to niemo\liwe, kraje te majÄ… po kilka stref na swoim tery- by wypadaÅ‚ gdy SÅ‚oÅ„ce jest najni\ej pod horyzontem, torium. a poÅ‚udnie gdy SÅ‚oÅ„ce góruje (jest najwy\ej nad horyzon- Po za tym w dawnym ZSSR, po rewolucji pazdzierniko- tem). wej w ka\dej ze stref dodano godzinÄ™ do czasu wynika- Jednym z najistotniejszych czasów jest ten okreÅ›lany jÄ…cego z przynale\noÅ›ci strefowej. W pewnych krajach w odniesieniu do SÅ‚oÅ„ca. Interesuje nas w tym przypadku czas strefowy ró\ni siÄ™ od czasu UT nie o caÅ‚kowitÄ… liczbÄ™ kÄ…t godzinny Å›rodka tarczy sÅ‚onecznej. Mówimy wtedy o godzin lecz np. o +3.30 (Iran), +5.30 (Indie). W Arabii prawdziwym czasie sÅ‚onecznym, bo mamy odniesienie do Saudyjskiej nie uznaje siÄ™ stref czasowych, czas jest tam faktycznej lokalizacji SÅ‚oÅ„ca. SÅ‚oÅ„ce jednak porusza siÄ™ regulowany codziennie wg czasu sÅ‚onecznego. ruchem niejednostajnym raz szybciej, raz wolniej, a do Wiele krajów stosuje tak\e na pewien przejÅ›ciowy okres tego jego ruch odbywa siÄ™ w pÅ‚aszczyznie ekliptyki a nie (od marca do wrzeÅ›nia) czas letni (ang. Daylight Saving pÅ‚aszczyznie ziemskiego równika (współrzÄ™dne równiko- Time), tj. dodaje godzinÄ™ do standardowego czasu strefo- we i stosowany w nich kÄ…t godzinny odnoszÄ… siÄ™ natomiast wego. Ma to na celu pozorne opóznienie czasu wschodu i do pÅ‚aszczyzny ziemskiego równika). KonsekwencjÄ… tego zachodu SÅ‚oÅ„ca, przez co dzieÅ„ wydaje siÄ™ dÅ‚u\szy. jest nierównomierny upÅ‚yw czasu, z dnia na dzieÅ„ doba ma Czas letni stosuje siÄ™ te\ w Polsce poczÄ…wszy od 1977 r. ró\nÄ… dÅ‚ugość. ZaistniaÅ‚a wiÄ™c konieczność uÅ›rednienia ru- WynikajÄ…ca z podziaÅ‚u przynale\ność czasowa Polski chu sÅ‚onecznego. umiejscawia nas w strefie czasu Å›rodkowoeuropejskiego W tym celu wprowadzono sÅ‚oÅ„ce Å›rednie, fikcyjny punkt CET (UT+1h). Czas ten obowiÄ…zuje zimÄ…. Podczas obo- na sferze poruszajÄ…cy siÄ™ na tle gwiazd ze staÅ‚Ä… prÄ™dkoÅ›ciÄ… wiÄ…zywania czasu letniego dodaje siÄ™ jednÄ… godzinÄ™ i i w pÅ‚aszczyznie równika. Wszystkie doby roku staÅ‚y siÄ™ wskazania zegarów sÄ… wtedy przesuniÄ™te o dwie godziny sobie równe. Jednak ka\dy poÅ‚udnik na Ziemi nadal miaÅ‚ do przodu w stosunku do UT. Mówimy wtedy o czasie ró\ny czas. PoczÄ…tkowo nie miaÅ‚o to zbyt du\ego znacze- CEST (Å›rodkowoeuropejskim letnim), lub EET (UT+2h) nia; wraz z rozwojem komunikacji, zmiana miejsca pociÄ…- czasie wschodnioeuropejskim. gaÅ‚a za sobÄ… konieczność nieustannego przekrÄ™cania ze- Jak widać, pomimo niezaprzeczalnego uproszczenia, garków. Postanowiono wiÄ™c dla danej jednostki terytorial- pewne zamieszanie nadal panuje. StÄ…d bardzo du\Ä… wagÄ™ nej (ksiÄ™stwa, prowincji, regionu, paÅ„stwa) ustalać jeden ma odnoszenie chocia\by wydarzeÅ„ astronautycznych (po- czas bÄ™dÄ…cy czasem Å›rednim sÅ‚onecznym dla poÅ‚udnika dawano czÄ™sto w czasie strefowym miejsca wydarzenia) przebiegajÄ…cego przez Å›rodek owego terytorium. Nie roz- do czasu UT. O wiele Å‚atwiej wtedy orientować siÄ™ wiÄ…zaÅ‚o to jednak ostatecznie problemu, sytuacjÄ™ mo\na w chronologii. Tak\e wydarzenia majÄ…ce miejsce na orbi- byÅ‚o okreÅ›lić jako: co kraj, to czas . cie, czy odnoszÄ…ce siÄ™ do misji sond kosmicznych, Å‚atwiej podawać w UT ju\ z czysto praktycznego wzglÄ™du w AstroNautilus http://astronautilus.republika.pl vol. 2 · 2/2003 11 kosmosie czas strefowy nie obowiÄ…zuje. Dlatego AN w in- Wartość JD mo\na odczytać z tablic bÄ…dz te\ wyliczyć formacjach o nowych misjach kosmicznych podaje i bÄ™- z odpowiednich wzorów. Po za czysto astronomicznym dzie podawaÅ‚ wszelkie godziny wÅ‚aÅ›nie w czasie uniwer- zastosowaniem, u\ywana jest czasami przy opisach misji salnym. Przeliczenie go na czas panujÄ…cy w Polsce chyba próbników planetarnych, przy okreÅ›laniu miejsca i czasu nie stanowi ju\ problemu. ich lokalizacji na trajektorii lotu. Istnieje tak\e od 1851 roku inny sposób zapisywania Mam nadzieje \e ten artykuÅ‚ da Czytelnikom swego czasu: data juliaÅ„ska JD (nie nale\y mylić z kalendarzem rodzaju tÅ‚o, wzglÄ™dem pierwszoplanowych astronauty- juliaÅ„skim). Zaproponowana zostaÅ‚a przez J. Scaligera cznych tematów. w celu stosowania ciÄ…gÅ‚ego upÅ‚ywu czasu. W systemie Z koniecznoÅ›ci na zakoÅ„czenie wspomnieć muszÄ™, \e tym ka\dej dacie przypisuje siÄ™ umownie kolejny numer, po za wspomnianymi i opisanymi w tekÅ›cie, istniejÄ… tak\e poczynajÄ…c od 1 stycznia 4713 p.n.e. Za poczÄ…tek doby czas gwiazdowy, dynamiczny, efemerydalny... i jak tu mó- przyjmuje siÄ™ poÅ‚udnie wg czasu UT. 1 czerwca 2003, go- wić \e czasu wciÄ…\ brakuje? dzina 12.00 UT w zapisie JD wyglÄ…da nastÄ™pujÄ…co: JD=2451113,0. Wa\niejsze, z punktu widzenia wydarzeÅ„ astronautycznych, strefy czasowe na. Skrót... .. oznacza po angielsku: UT+x h Wa\ne miejsce PDT* (PT) Pacific Daylight Saving Time -7 Kalifornia USA - latem PST (PT) Pacific Standard Time -8 Kalifornia USA MDT* (MT) Mountain Daylight Saving Time -6 White Sands USA - latem MST (MT) Mountain Standard Time -7 White Sands USA CDT* (CT) Central Daylight Saving Time -5 Houston w Texasie, latem CST (CT) Central Standard Time -6 Houston w Texasie EDT* (ET) Eastern Daylight Saving Time -4 Floryda, Nowy Jork USA - latem EST (ET) Eastern Standard Time -5 Floryda, Nowy Jork USA ADT* Atlantic Daylight Time -4 Kourou Gujana Francuska - latem AST Atlantic Standard Time -3 Kourou Gujana Francuska -3 Alcantara - Brazylia UT / GMT Uniwersal Time / Greenwich Mean Time 0 Obserwatorium Greenwich, UK CET Central Europe Time 1 Francja, Niemcy, Polska (Kraków) CEST* Central Europe Summer Time 2 Francja, Niemcy, Polska (Kraków) latem EET Eastern Europe Time 2 Palmachim Izrael EEST* Eastern Europe Summer Time 3 Palmachim Izrael - latem MSK Moscow Time 3 Moskwa, Korolewo pod MoskwÄ… MSD* Moscow Summer Time 4 Moskwa, Korolewo pod MoskwÄ… latem 4 Plesieck, Kapustin Jar Rosja 5 Kosmodrom Bajkonur, Kazachstan 5.30 Sriharikota Indie 8 Jingyu, Jiuquan, Taiyuan Chiny 9 Tanegashima, Kagoshima Japonia CAT Central Australia Time 9.30 Woomera Australia 10 Swobodny Rosja 11 Sea Launch platforma na oceanie * - czas letni obowiÄ…zuje tylko w pewnym okresie czasu W chwili ukazania siÄ™ tego numeru, w Polsce panuje czas letni: UT+2h AstroNautilus http://astronautilus.republika.pl vol. 2 · 2/2003 12 Nowe misje satelitarne Ostatnie dwa miesiÄ…ce zostaÅ‚y zdominowane przez satelity wojskowe i telekomunikacyjne, które w prze- wa\ajÄ…cej wiÄ™kszoÅ›ci umieszczano na orbitach geostacjonarnych. Naukowym rodzynkiem byÅ‚ astrofizy- czny GALEX. AÄ…cznie na okoÅ‚oziemskiej orbicie przybyÅ‚o 12 nowych obiektów, jeden powróciÅ‚ (SOJUZ TMA-1). Poni\ej kilka słów na nich temat. DSCS 3A3 Pierwszym wyniesionym na orbitÄ™ w marcu satelitÄ… strzelonego w 1992 roku satelitÄ™ B12, od którego jest dwu- byÅ‚ amerykaÅ„ski Defense Satellite Communications Sy- krotnie wydajniejszy. stem (DSCS) 3A3, znany te\ jako USA 167. Start miaÅ‚ miejsce z PrzylÄ…dka Canaveral, 11 marca o godzinie 00.59 UT. Jako rakietÄ™ noÅ›nÄ… wykorzystano od niedawna stoso- wanÄ… DeltÄ™ 4 (w odmianie Medium). DSCS 3A3, bÄ™dÄ…cy wojskowy satelitÄ… telekomuni- kacyjny, ma za zadanie (ja wiÄ™kszość mu podobnych obiektów) zapewnić szybkÄ… i bezpieczna Å‚Ä…czność miÄ™dzy walczÄ…cymi oddziaÅ‚ami, centrum dowodzenia, wywiadem czy BiaÅ‚ym Domem. Wraz z pozostaÅ‚ymi blizniaczymi satelitami stanowi zasadniczy system komunikacji armii amerykaÅ„skiej. Wykorzystuje anteny szeroko- i wÄ…sko-pa- smowe obejmujÄ…ce swym zasiÄ™giem caÅ‚y glob. Transmisja odbywa siÄ™ na szeÅ›ciu pasmach pomiÄ™dzy 40 a 85 MHz, dane zaÅ› mogÄ… przesyÅ‚ać dane z prÄ™dkoÅ›ciÄ… do 200 Mbps. USA 167 umieszczony zostaÅ‚ na orbicie geostacjonarnej, gdzieÅ› nad obszarem Oceanu Indyjskiego (dokÅ‚adne współrzÄ™dne nie zostaÅ‚y ujawnione), gdzie zastÄ…piÅ‚ wy- DSCS 3A3 [Rys. USAF] IGS 1 A/B 28 marca o 1:27 UT z Centrum Kosmicznego Tanega- Głównym zadaniem satelitów jest obserwowanie eks- shima w poÅ‚udniowej części archipelagu Wysp JapoÅ„- plozji podczas prób nuklearnych w sÄ…siednich paÅ„stwach skich, na pokÅ‚adzie rakiety H-2A na orbitÄ™ wyniesione (głównie Korei Północnej) oraz wszelkich startów pocis- zostaÅ‚y dwa japoÅ„skie satelity wczesnego rozpoznania: ków balistycznych w rejonie Japonii. IGS-1A i IGS-1B (IGS = Intelligence Gathering Satellite). Chocia\ obiekty skonstruowane zostaÅ‚ dla potrzeb wojska, Pierwszy z nich o masie 850 kg wyposa\ony jest w bÄ™dÄ… tak\e sÅ‚u\yÅ‚y w pewnym stopniu cywilom monito- sensory optyczne. Mo\e fotografować obiekty z rozdziel- rujÄ…c katastrofy naturalne, takie jak tajfuny. czoÅ›ciÄ… okoÅ‚o 1 metra. Drugi satelita, wa\Ä…cy 1200 kg zao- MisjÄ™ planuje siÄ™ na pięć lat. Obydwa IGS poruszajÄ… patrzony zostaÅ‚ w radar, generowane przy jego pomocy siÄ™ po niemal koÅ‚owej (490 x 485 km) orbicie okoÅ‚obiegu- obrazy maja rozdzielczość kilku metrów. Å›adnych detali nowej o nachyleniu 97.4 stopnia. na temat konstrukcji przyrzÄ…dów nie ujawniono. NAVSTAR 52 AmerykaÅ„skie powietrzne siÅ‚y zbrojne intensywnie SVN 56, GPS 2R-9, USA 168. Ma zastÄ…pić funkcjonujÄ…ce- wymieniajÄ… satelity swego systemu nawigacji satelitarnej go od 1989 roku GPS 2-5. (Na temat NAVSTAR 51 mo\na NAVSTAR GPS (Navigation Signal Timing and Ranging przeczytać w poprzednim numerze AN) Global Positioning System). 31 marca o godzinie 22:09 GPS 2R-9 jest 28 aktywnie dziaÅ‚ajÄ…cym satelitÄ… UT z PrzylÄ…dka Canaveral na orbitÄ™ wyniesiony zostaÅ‚ ko- NAVSTAR a. Podobnie jak pozostaÅ‚e obiekty znajdujÄ…ce siÄ™ lejny satelita NAVSTAR 52, znany te\ pod nazwami: na orbicie, wyniesiony zostaÅ‚ na pokÅ‚adzie produkowanej AstroNautilus http://astronautilus.republika.pl vol. 2 · 2/2003 13 przez Boeinga rakiety Delta 2. Do 1985 roku satelity kolejne satelity NAVSTAR GPS: pierwszego 24 lipca 2003, systemu (istniejÄ…cego od podatków lat 70) wynoszone drugiego w poÅ‚owie lutego przyszÅ‚ego roku. Po zakoÅ„czeniu zimnej wojny amerykaÅ„ska armia udostÄ™pniÅ‚a niewielkÄ… część swych zasobów (w tym tak\e do pewnego stopnia system Navstar) dla komercyjnego u\ytkowania: z tych samych satelitów aktualnie korzystajÄ… wojska walczÄ…ce w Iraku, jak i cywilni u\ytkownicy na drugim koÅ„cu Å›wiata. System zapewnia bardzo precyzyjne wyznaczenie lokalizacji na powierzchni Ziemi, morza czy w powietrzu (szerokoÅ›ci i dÅ‚ugoÅ›ci geograficznej oraz wysokoÅ›ci) oraz dokÅ‚adne okreÅ›lanie czasu, z dokÅ‚adnoÅ›ciÄ… do miliono- wych części sekundy. Satelity najnowszej generacji (zwanej Block 2R) od swych poprzedników ró\niÄ… siÄ™ m.in. dodatkowa osÅ‚onÄ… termicznÄ…, lepszym wykorzystaniem pokÅ‚adowych zapa- sów paliwa, mo\liwoÅ›ciÄ… smookreÅ›lalnia pozycji, dwoma zegarami atomowymi. Wart 40 milionów dolarów NAVSTAR 52 wa\y ponad dwie tony (2032 kg). Umieszczony zostaÅ‚ na koÅ‚owej orbicie o wysokoÅ›ci 20200 km, nachyleniu 55º. Po kilku dniach potrzebnych na osiÄ…gniecie ostatecznej orbity i ponad miesiÄ™cznej serii orbitalnych testów, satelita powinien aktualnie rozpoczynać swój operacyjny \ywot. NAVSTAR 52 na orbicie (wizja artystyczna) [rys. Lockheed Martin] Przewidziany przez in\ynierów okres funkcjonowania wynosi 10 lat. byÅ‚y z Kalifornii, przy u\yciu rakiet Atlas. PoczÄ…wszy od 1989 roku, starty majÄ… miejsce z PrzylÄ…dka Canaveral, a ATLASA zastÄ…piÅ‚a DELTA 2. Wyniesie ona tak\e dwa MOANIA 1-92 O startach rosyjskich rakiet na ogół niewiele wiado- RakietÄ… noÅ›nÄ… byÅ‚a MOANIA-M. mo, chyba \e sÄ… w nie zaanga\owane kraje zachodnie. Satelita porusza siÄ™ po orbicie eliptycznej, najbardziej Szczególnie maÅ‚o wiadomo jeÅ›li chodzi o satelity wojsko- zbli-\ajÄ…c siÄ™ do Ziemi na odlegÅ‚ość 634 km, najdalej zaÅ› we. Tak te\ jest z MOANI 1-92. od niej odlatujÄ…c na 39733 km. Nachylenie orbity w Ten wojskowy satelita komunikacyjny zostaÅ‚ wy- stosunku do pÅ‚aszczyzny ziemskiego równika wynosi 62.9 trzelony z kosmodromu w Plesiecku 2 kwietnia o 1:53 UT. stopnia. MILSTAR 6 W razie globalnego ataku nuklearnego, dla wojska niezbÄ™dna jest sieć Å‚Ä…cznoÅ›ci satelitarnej, mogÄ…ca funkcjo- nować pomimo zniszczenia naziemnej infrastruktury. W przypadku armii USA role takÄ… peÅ‚ni Milstar (Military Strategic and Tactical Relay) system supertajnego prze- syÅ‚ania danych. 6 kwietnia 2003, o 13:43 UT z PrzylÄ…dka Canaveral wyniesiony zostaÅ‚ na pokÅ‚adzie rakiety Tytan 4B jej kolej- ny skÅ‚adnik MILSTAR 6. Satelita ten, jak i pięć poprzednich, stanowi w pew- nym sensie orbitalny odpowiednik stacji naziemnych. Na dwunastometrowej platformie zamieszczone sÄ… dwa zasadnicze systemy: LDR (Low Data Rate) i MDR (Me- dium Data Rate). SÅ‚u\Ä… do przesyÅ‚ania dzwiÄ™ku, obrazu, przekazów wideo pomiÄ™dzy dowolnymi miejscami na po- wierzchni Ziemi. Zasadniczo ró\niÄ… siÄ™ wydajnoÅ›ciÄ…, zaawansowaniem technologicznym. MILSTAR 6 w hali monta\owej. [Fot. Lockheed Martin] AstroNautilus http://astronautilus.republika.pl vol. 2 · 2/2003 14 LDR za poÅ›rednictwem 192 kanałów mo\e przesyÅ‚ać i przechwytywaniu transmisji przez wroga. Dodatkowo dane (głównie audio) z prÄ™dkoÅ›ciÄ… od 75 do 2400 bps (bi- je\eli satelita wykryjÄ™ i\ jego przekaz jest namierzany tów w ciÄ…gu sekundy). W ten system wyposa\one sÄ… mo\e zmieniać czÄ™stotliwość pracy. wszystkie satelity MILSTAR. System MDR posiadajÄ… sate- Po za tradycyjnym sposobem funkcjonowania w ukÅ‚a- lity od trzeciego wzwy\. Jest on znacznie wydajniejszy: dzie Ziemia satelita Ziemia mo\liwa jest bardzo szyb- poprzez 32 kanaÅ‚y mo\e transmitować dane audio i video ka wewnÄ™trzna komunikacja miÄ™dzy satelitami i wewnÄ™- z prÄ™dkoÅ›ciÄ… do 1.5 Mbps. Efektywność systemu MDR trzne poÅ›redniczenie w przesyÅ‚aniu danych. Przekaz jest w porównaniu z LDR jest 600 razy wiÄ™ksza. przez satelitÄ™ kodowany i dobywa siÄ™ na czÄ™stotliwo- PrzesyÅ‚anie danych odbywa siÄ™ za pomocÄ… kilkunastu Å›ciach, które caÅ‚kowicie blokowane sÄ… przez ziemskÄ… anten ukierunkowanych dokÅ‚adnie na odbiorców sygnaÅ‚u. atmosferÄ™ (uniemo\liwiÄ… podsÅ‚uch). Typowe komercyjne satelity telekomunikacyjne majÄ… za Ze wzglÄ™du na tajemnice wojskowÄ… nie podano dokÅ‚adnej zadanie pokrywać swym zasiÄ™giem jak najwiÄ™ksze obszary lokalizacji obiektu na orbicie. Wiadomo, \e orbita jest Ziemi (caÅ‚e kontynenty) aby jak najwiÄ™cej osób mogÅ‚o geostacjonarnÄ…. 4.5-tonowy satelita wart jest 800 milionów korzystać z ich usÅ‚ug. Precyzyjne kierunkowanie anten dolarów, caÅ‚a misja ponad miliard. Åšwiadczy to randze te- MILSTARA dziaÅ‚a odwrotnie ma zapobiegać namierzeniu go typu przedsiÄ™wziÄ™cia. InSat 3A Powodzeniem zakoÅ„czyÅ‚ siÄ™ start ARIANE 5, która po Satelita wa\y 2950 kg. Na pokÅ‚adzie ARIANE 5 jego grudniowym niepowodzeniu powraca do normalnego wymiary wynosiÅ‚y 2.8 x 1.7 x 2.0 m, lecz na orbicie, po funkcjonowania. 10 kwietnia, z Kourou w Gujanie Francu- rozÅ‚o\eniu paneli baterii sÅ‚onecznych, szerokość wzrosÅ‚a skiej, na jej pokÅ‚adzie wyniesione na orbitÄ™ zostaÅ‚y dwa do 24.4 metrów. INSAT 3A powinien funkcjonować przez satelity. najbli\sze 15 lat. Pierwszym z nich byÅ‚ INSAT 3A, indyjski satelita wie- lozadaniowy. Jego główne cele to serwis meteorologiczny oraz Å›wiadczenie usÅ‚ug telekomunikacyjnych. StÄ…d na pokÅ‚adzie znajduje siÄ™ 18 transpodnerów pasma C i 6 pasma Ku. Tak\e dwa transpondery dziaÅ‚ajÄ…ce w ra- mach satelitarnego systemu SAR (Search and Rescue) po- szukiwawczo ratunkowego. Obserwacjom meteo sÅ‚u\y radiometr bardzo wysokiej rozdzielczoÅ›ci (VHRR), obrazujÄ…cy ZiemiÄ™ z rozdzielczo- Å›ciÄ… 2 km w zakresie promieniowania widzialnego oraz z rozdzielczoÅ›ciÄ… 8 km w zakresie promieniowania pod- czerwonego i kanaÅ‚u pary wodnej. Dodatkowo zainstalo- wano kamera CCD, fotografujÄ…cÄ… z rozdzielczoÅ›ciÄ… 1 km w zakresie bliskiej podczerwieni i promieniowania wi- dzialnego. Po starcie kontrolÄ™ nad satelitÄ… przejęło centrum do- wodzenia w Hassan, Karnataka (Indie). Centrum sterowaÅ‚o wszystkimi manewrami trajektorii wchodzenia na ostate- Ogólny wyglÄ…d INSAT A 3A [Rys. ISRO] cznÄ… orbitÄ™ geostacjonarnÄ… (satelita zawieszony nad równi- Firma InSat (dziaÅ‚ajÄ…ca od 1983 roku jako operator sateli- kiem, na przeciÄ™ciu z poÅ‚udnikiem 93.5º dÅ‚ugoÅ›ci geograf- tów geostacjonarnych w rejonie Indii) zapowiada wysÅ‚anie icznej wschodniej), ale i nadzoruje codzienny tryb fun- w ciÄ…gu najbli\szych lat kolejnych dwu ju\ ostatnich kcjonowania INSAT A 3A. satelitów serii InSat 3. GALAXY XII W 160 misji rakiety z serii ARIANE wyniesiono tak\e innego satelitÄ™ telekomunikacyjnego: INSAT owi towarzy- szyÅ‚ amerykaÅ„ski GALAXY XII. Zaprojektowany i wybudowany przez Orbital Scien- ces GALAXY XII, jest 22 obiektem w globalnej sieci sateli- tów geostacjonarnych PanAmSat, a 18 który obsÅ‚ugiwaÅ‚ bÄ™dzie obszar USA (wÅ‚Ä…czajÄ…c AlaskÄ™ i Hawaje). Wyposa\ony jest w 24 transpondery dziaÅ‚ajÄ…ce w paÅ›- mie C, na czÄ™stotliwoÅ›ci 36 MHz. Telekomunikacyjny GALAXY XII [Rys. Internet] AstroNautilus http://astronautilus.republika.pl vol. 2 · 2/2003 15 DziÄ™ki nim zapewni telekomunikacje, przekaz kanałów te- Korporacja PanAmSat ma w zasiÄ™gu swych satelitów 98% lewizji kablowych, internetu i danych cyfrowych w USA. ludnoÅ›ci siata. Cztery na pięć akcji firmy nale\Ä… do Hug- ZastÄ…pi starszego satelitÄ™ GALAXY IIIR o mniejszym zasiÄ™- hes Electronics Corporation, bÄ™dÄ…cej podjednostkÄ… Gene- gu. ral Motors. GALAXY XII to pierwszy z serii satelitów dziaÅ‚ajÄ…cych Satelita umieszczony zostaÅ‚ na orbicie geostacjonar- w paÅ›mie C budowanych przez Orbital Sciences dla Pan- nej, na przeciÄ™ciu siÄ™ równika z poÅ‚udnikiem 74º dÅ‚ugoÅ›ci AmSat. PozostaÅ‚e dwa majÄ… znalezć siÄ™ na orbicie w ciÄ…gu geograficznej zachodniej. Masa caÅ‚kowita GALAXY wyno- najbli\szych dwu i pół roku. si 1,760 kg. Rozmiar podczas startu 3.3 x 1.9 x 1.5 m, a z rozÅ‚o\onymi bateriami sÅ‚onecznymi: 12.6 m. AsiaSat 4 Do ju\ dość sporej rodziny satelitów geostacjonar- nych, 11 kwietnia doÅ‚Ä…czyÅ‚ kolejny: telekomunikacyjny ASIASAT 4, zbudowany w ramach podpisanego we wrze- Å›niu 2000 roku kontraktu przez Boeing a ZostaÅ‚ umieszczony nad poÅ‚udnikiem 122º dÅ‚ugoÅ›ci geo- graficznej wschodniej. Start miaÅ‚ miejsce z PrzylÄ…dka Canaveral, satelitÄ™ wyniosÅ‚a rakieta ATLAS 3B. ASIASAT 4 wyposa\ony jest w 28 transponderów dziaÅ‚ajÄ…cych w paÅ›mie C i 20 transpoderów pasma Ku. Zapewni zaawansowane usÅ‚ugi telekomunikacyjne, w tym transmisje multimedialne, internetowe i telefoniczne. Swym zasiÄ™giem obejmie tereny od Nowej Zelandii po Bliski Wchód Å‚Ä…cznie ponad 40 krajów poÅ‚o\onych w najbardziej zaludnionej części Å›wiata. Satelita bÄ™dzie wspieraÅ‚ tak\e pozostaÅ‚e satelity ASIA- SAT 2 i 3S, które obsÅ‚ugujÄ… ponad 60 publicznych i pry- watnych stacji radiowych i telewizyjnych na caÅ‚ym Å›wie- cie, oferujÄ…c 120 analogowych i cyfrowych kanałów tele- wizyjnych oraz 90 radiowych. Z usÅ‚ug AsiaSat korzystajÄ… tak\e prywatne firmy i przedsiÄ™biorcy (wewnÄ™trzne sieci komputerowe, wideokonferencje, transmisja danych). Firma AsiaSat (Asia Satellite Telecommunications Company Limited) to najwiÄ™kszy w Azji i jeden z naj- wiÄ™kszych na Å›wiecie potentatów komunikacji satelitarnej. Dwaj główni udziaÅ‚owcy to: China International Trust and Investment Corporation (CITIC) oraz Société Européene ASIASAT 4 w zakÅ‚adach Boeinga. [Fot. Boeing] des Satellites (SES) operator satelitów ASTRA. Kosmos 2397 24 kwietnia najbardziej niezawodna rakieta noÅ›na wanej orbicie geostacjonarnej. Umieszczony zostaÅ‚ nad Å›wiata PROTON podczas swego pierwszego startu w Pacyfikiem, choć szczegółów nie podano. tym roku, wynosiÅ‚a na orbitÄ™ rosyjskiego satelitÄ™ wojsko- Wraz z trzema satelitami podobnego typu i oÅ›mioma wego KOSMOS 2397. starszymi na orbitach silnie eliptycznych bÄ™dzie zajmowaÅ‚ Start z kosmodromu Bajkonur nastÄ…piÅ‚ o godzinie siÄ™ wczesnym ostrzeganiem monitorujÄ…c starty rakiet bali- 4:23 UT a sześć godzin pózniej satelita byÅ‚ ju\ na zaplano- stycznych. GALEX Jedyna naukowa misja kosmiczna jaka w ostatnich szÄ… technikÄ…, tani satelita do zaawansowanych badaÅ„ dwu miesiÄ…cach zostaÅ‚a zapoczÄ…tkowana to GALEX: naukowych. Galaxy Evolution Explorer (Badacz Ewolucji Galaktyk). Start z powietrza odbyÅ‚ siÄ™ w samo poÅ‚udnie czasu W zaÅ‚o\eniach jest to misja podobna do satelity CHIPS uniwersalnego, 28 kwietnia, na pokÅ‚adzie odczepionej od (AN 01) maÅ‚y ale za to naszpikowany najnowoczeÅ›niej- samolotu noÅ›nego rakiety PEGASUS XL. Samolot startowaÅ‚ AstroNautilus http://astronautilus.republika.pl vol. 2 · 2/2003 16 z PrzylÄ…dka Canaveral, a rakieta zostaÅ‚a odczepiona nad stosuje siÄ™ przy przeglÄ…dzie caÅ‚ego nieba. Druga metoda Atlantykiem. GALEX zostaÅ‚ wprowadzony na niemal ko- zakÅ‚ada wykonywanie przez satelitÄ™ ruchu wirowego, Å‚owÄ… orbitÄ™ o perygeum 686 km i nachyleniu 29 stopni. zataczajÄ…c w przestrzeni coÅ› na ksztaÅ‚t spirali. Ten tryb jest Sam satelita to niewielki (280 kg) kosmiczny teleskop stosowany gdy obserwuje siÄ™ jakiÅ› niewielki konkretny obserwujÄ…cy niebo w zakresie promieniowania ultrafiole- fragment nieba. towego (UV). Jak nie trudno zauwa\yć w obu przypadkach obrazy Koncentruje siÄ™ na dwu zakresach widma: bliskim UV sÄ… poruszone, wymagajÄ… wiÄ™c rekonstrukcji pierwotnego (zakres fal o dÅ‚ugoÅ›ci od 175 do 280 nanometrów) i dale- obrazu. jest wykonywane automatycznie po przesÅ‚aniu da- kim UV (135-175 nanometrów) nych na Ziemie. Główny przyrzÄ…d naukowy to teleskop systemu Richey- Jak ju\ wspomniaÅ‚em jednym z celów jest przeglÄ…d Chretien a: zasada dziaÅ‚ania jest niemal identyczna jak caÅ‚ego nieba (All-sky Imaging Survey), dostarczajÄ…cy w przypadku znanego systemu Cassegraina, z tÄ… ró\nicÄ… i\ ogólnego zarysu promieniowania UV w otaczajÄ…cym obydwa zwierciadÅ‚a sÄ… hiperboliczne. ZwierciadÅ‚o główne wszechÅ›wiecie. Powinien wykryć rzadkie ale bardzo efe- ma Å›rednicÄ™ 50 cm, wtórne 22 cm. Oddalone sÄ… one od sie- ktowne galaktyk, gdzie powstawanie gwiazd jest najbar- bie o 70 cm. Promieniowanie UV wpadajÄ…c do teleskopu dziej dynamiczne rodzi siÄ™ du\o gwiazd i szybkim tem- odbija siÄ™ od zwierciadÅ‚a głównego i zostaje skierowane pie. Tam bÄ™dzie te\ najwiÄ™cej pyłów i gazów. do wtórnego. Po odbiciu od zwierciadÅ‚a wtórnego powraca Celem przeglÄ…d dalekiego kosmosu (Deep Imaging w kierunku zwierciadÅ‚a głównego i przez znajdujÄ…cy siÄ™ Survey) sÄ… galaktyki oddalone od Ziemi a\ do 80% wieku w nim otwór dociera do detektorów. wszechÅ›wiata. Ich obserwacja pozwoli poznać tempo po- wstawania gwiazd w odlegÅ‚ych galaktykach i porównać je ze znanymi bliskimi galaktykami, które 200 najbli\szych GALEX obserwowaÅ‚ bÄ™dzie w ramach trzeciego z prze- glÄ…dów. Wszystko to pozwoli na wykonanie dwu najistotniejszych celów stawianych misji: z jednej strony poznana winna zostać historia procesu formowania siÄ™ gwiazd, jego przebieg, tempo ewolucji dzisiaj i w przeszÅ‚oÅ›ci oraz to ja- kie czynniki sprzyjajÄ… powstawaniu gwiazd w galakty- kach. Z drugiej strony dane zbierane w jednakowy sposób dla bliskich jak i najdalszych galaktyk pozwolÄ… na kalibra- cje wielu dotychczasowych obserwacji. To co zaobserwo- waÅ‚ w UV np. TELESKOP KOSMICZNY HUBBLE A, czy obserwacje z pokÅ‚adów samolotów, byÅ‚o wykonywane GALEX na Ziemi, widziany od przodu. Na pierwszym planie wi- ro\nymi metodami, stÄ…d nie mo\na wprost porównywać dać okrÄ…gÅ‚Ä… osÅ‚onÄ™ teleskopu i jego tubus. [Fot. Orbital] wyników. Ale jeÅ›li posiadane wyniki skonfrontujemy z obserwacji GALEX A, powstanie idealny punkt odniesie- Teleskop GALEX A widzi obszar o Å›rednicy 1.2 nia wzglÄ™dem którego dotychczasowe obserwacje bÄ™dzie stopnia, czyli ponad dwa razy wiÄ™kszy ni\ tarcza KsiÄ™\yca mo\na porównać. czy SÅ‚oÅ„ca. ZwiÄ…zane jest to z charakterem misji, a miano- Satelita wykonywaÅ‚ bÄ™dzie obserwacje tylko gdy wicie wykonaniem pierwszego przeglÄ…du caÅ‚ego nieba znajdzie siÄ™ po zacienionej stronie Ziemi. Dane przesyÅ‚ane w zakresie UV. JeÅ›li pole widzenia byÅ‚oby mniejsze, sa- bÄ™dÄ… do dwu stacji naziemnych: jednej w Dongara telita w ciÄ…gu 29 miesiÄ™cy (na tyle planowana jest misja) (Australia), drugiej w South Point (Hawaje, USA). Dane nie zdarzyÅ‚ by wykonać wszystkich stawianych mu zadaÅ„. mogÄ… być te\ transmitowane poÅ›rednio przez system StÄ…d poÅ‚o\ono wiÄ™kszy nacisk na wielkość pola widzenia, satelitów NASA TDRSS. PrÄ™dkość przesyÅ‚u informacji ni\ na rozdzielczość uzyskiwanych obrazów. z satelity na ZiemiÄ™ wynosi 25 Mbps, przesyÅ‚ane sÄ… w pa- Aby nie dopuÅ›cić do sytuacji, gdy jakiÅ› obserwowany Å›mie X. Dla danych telemetrycznych zarezerwowano obiekt jest na tyle jasny, i\ mógÅ‚by przeÅ›wietlić ekspozy- pasmo S. cjÄ™, tzn. promieniowanie z tego obiektu zbyt dÅ‚ugo padaÅ‚o- Zbierane przez dwa i pół roku dane bÄ™dÄ… na wyjÅ›ciu by na detektor, wprowadzono z koniecznoÅ›ci ciÄ…gÅ‚Ä… zmia- maiÅ‚y postać koÅ‚owych zdjęć nieba o Å›rednicy 1.2 stopnia nÄ™ orientacji satelity wzglÄ™dem Ziemi. Zmiana tan nastÄ™- i rozdzielczoÅ›ci 5 sekund Å‚uku. MajÄ… być powszechnie puje w jeden z dwu sposób. Pierwszy, najprostszy, to ska- dostÄ™pne poprzez internet: tak dla naukowców jak i ka\de- nowanie: obraz jaki widzi teleskop ciÄ…gle umyka mu z po- go zainteresowanego. Nie pozostaje wiec nic innego jak la widzenia, tote\ ostatecznie obserwowany obszar ma czekać na ich pobawieni siÄ™. znacznÄ… szerokoÅ›ci, kilku stopni. Tego typu poruszenie AstroNautilus http://astronautilus.republika.pl vol. 2 · 2/2003 17 ISS: SOJUZ TMA-2 Wymiana załóg (Ekspedycja 6 / Ekspedycja 7) Tragedia COLUMBII, zgodnie z oczekiwaniami, na- szyć zaÅ‚ogÄ™, a to pociÄ…ga konieczność rozbudowy ISS. robiÅ‚a sporo zamieszania w programie rozbudowy MiÄ™dzy- Koszty pracy astronautów sÄ… o wiele wiÄ™ksze ni\ koszty narodowej Stacji Kosmicznej (ISS). Za caÅ‚y projekt ostro budowy wielu bezzaÅ‚ogowych satelitów mogÄ…cych wyko- wziÄ™li siÄ™ ekonomiÅ›ci, a wyniki ich prac nie sÄ… zbyt zado- nać te same eksperymenty automatycznie. walajÄ…ce dla entuzjastów nieustannej obcoÅ›ci czÅ‚owieka Tymczasem miast trójki na ISS pracuje teraz tylko dwóch w kosmosie. astronautów. Stacja jakby przeszÅ‚a w tryb przetrwania. Problem jest oczywiÅ›cie brak pieniÄ™dzy. Uziemie- Jak dÅ‚ugo mo\e potrwać ten stan? Jest kilka mo\li- nie floty amerykaÅ„skich wahadÅ‚owców, wciÄ…\ nie wiado- wych wariantów rozwoju sytuacji. Najczarniejszy mo na jak dÅ‚ugo, zmusiÅ‚o Rosjan do przejÄ™cia na siebie ca- przewiduje ze stacja Å›mierciÄ… naturalna (czyt. ekonomi- Å‚ego trudu zaopatrywania stacji w zapasy i przeprowa- cznÄ…) upadnie w ciÄ…gu półtora roku. dzania wymiany załóg. By tak siÄ™ nie staÅ‚o konieczne jest wznowienie lotów wa- Nowa zaÅ‚oga ISS, Ekspedycja 7 (od lewej): Ed Lu i Juri Malen- Bajkonur: start SOJUZA TMA-2 z ekspedycjÄ… 7 [Fot. NASA] czenko [Fot. NASA] hadÅ‚owców. Nie wiadomo kiedy i w jakim ksztaÅ‚cie pro- O ile technicznie nie ma z tym najmniejszego problemu, gram STS bÄ™dzie funkcjonowaÅ‚ normalnie. Rozwa\a siÄ™ o tyle koszty przerastajÄ… mo\liwoÅ›ci kosmicznego mocar- mo\liwość przeksztaÅ‚cenia orbiterów w pojazdy bezzaÅ‚o- stwa. Rosja jest w stanie budować SOJUZY i PROGRESSY, gowe. Dotychczasowy start i lÄ…dowanie byÅ‚y w znacznej jednak koszty tego musza pokryć inni. Na pomoc ze strony części sterowane komputerowo a sÄ… to, jak wiadomo, naj- USA nie bardzo mo\na liczyć, gdy\ takie wsparcie byÅ‚oby trudniejsze części misji. Poruszanie siÄ™ na orbicie mo\e niezgodne z amerykaÅ„skim prawem rzÄ…d nie mo\e być bez przeszkód kontrolowane z Ziemi. Prom mógÅ‚by wspierać finansowo poczynaÅ„ kraju, który zaopatruje w te- automatycznie dokować do ISS (czego nieco obawia siÄ™ chnologie nuklearnÄ… Iran, jednego z najwiÄ™kszych wrogów strona amerykaÅ„ska, nie majÄ…ca doÅ›wiadczenia w bezzaÅ‚o- USA. gowych Å‚Ä…czenia obiektów w kosmosie; natomiast Rosja- Europejska (ESA) i japoÅ„ska (NASDA) agencje nie robiÄ… to rutynowo od 35 lat). kosmiczne sÄ… zbyt sÅ‚abe ekonomicznie i same dla siebie Brak zaÅ‚ogi pociÄ…ga za sobÄ… z jednej strony oszczÄ™dnoÅ›ci, te\ nie maja wystarczajÄ…co du\o funduszy, nie mówiÄ…c ju\ z drugiej konieczność stosowania SOJUZÓW jako statków o wspieraniu Rosjan. zaÅ‚ogowych dowo\Ä…cych zaÅ‚ogÄ™. Docelowo ISS miaÅ‚a Duma wyasygnowaÅ‚a ostatecznie dodatkowe 35 mi- mieć siedmioro pasa\erów, SOJUZ natomiast mieÅ›ci na po- lionów Euro, co powinno wystarczyć na najbli\sze pół ro- kÅ‚adzie trzy osoby. Liczka astronautów musiaÅ‚by być wiec ku, jednak rok przyszÅ‚y to koszty rzÄ™du 90 milionów Euro, zredukowana do szeÅ›ciu. a najbli\sze trzy lata to konieczność wydania minimum Opcja bezzaÅ‚ogowego promu kosmicznego jest teraz bar- 250 Euro z bud\etu Federacji. Czy to wystarczy? dzo powa\nie rozwa\ana. W chwili obecnej zablokowana jest rozbudowa sta- Mo\liwe jest ponadto opuszczeni stacji przez ludzi cji. WiÄ™kszość części miaÅ‚y dostarczyć wahadÅ‚owce, i tylko czasowe jej odwiedzanie. Wymieniano by wtedy w tym po za moduÅ‚ami badawczymi i mieszkalnym przyrzÄ…dy i aktywowano nowe eksperymenty, zabierajÄ…c sporo drobnych elementów koniecznych to instalacji du- na ziemiÄ™ jednoczeÅ›nie wyniki poprzednich. \ych modułów. Na ostateczne rozstrzygniecie nale\y trochÄ™ po- Trzyosobowa zaÅ‚oga w chwili obecnej nie wykorzystuje czekać. Póki co nastÄ…piÅ‚a opózniona przez katastrofÄ™ CO- caÅ‚ego potencjaÅ‚u naukowego stacji. Nale\aÅ‚oby zwiÄ™k- AstroNautilus http://astronautilus.republika.pl vol. 2 · 2/2003 18 LUMBII wymiana załóg (zwanych Ekspedycjami). Planowo Jurija Malenczenko (nowy dowódca stacji) i Eda Lu zaÅ‚oga pozostaje na stacji 4 miesiÄ…ce i tak byÅ‚o do tej pory. (strona naukowa wyprawy) na orbitÄ™ przywiózÅ‚ statek Konieczność zmusiÅ‚a EkspedycjÄ™ 6 do wydÅ‚u\enia misji SOJUZ TMA-2, na dzieÅ„ dzisiejszy zasadniczy Å›rodek o półtora miesiÄ…ca. Natomiast nowa, 7 zaÅ‚oga na pokÅ‚adzie transportu astronautów do ISS. Start nastÄ…piÅ‚ z kosmo- ISS pozostanie przez pół roku. dromu Bajkonur, 26 kwietnia o 3:53 UT. Po dwu dniach nastÄ…piÅ‚o poÅ‚Ä…czenie statku z moduÅ‚em ZARIA w ISS (5:56 UT). OdbyÅ‚a siÄ™ kosmiczna zmiana warty, przekazano obowiÄ…zki i dowództwo. Ekspedycja 6 w skÅ‚adzie Ken Bowersox (dowódca), Nikolai Budarin (in\ynier misji) i Don Pettit (naukowiec misji) wylÄ…dowaÅ‚a w SOJUZIE TMA-1 w Kazachstanie o 2.07 UT 4 maja 2003. Jakkolwiek lÄ…dowanie zakoÅ„- czyÅ‚o siÄ™ sukcesem, nie obeszÅ‚o siÄ™ bez maÅ‚ego problemu: lÄ…downik dotknÄ…Å‚ Ziemi 440 km dalej ni\ planowano. MiaÅ‚ przez to wiÄ™kszÄ… prÄ™dkość, a astronauci podlegali wiÄ™ksze- mu przeciÄ…\eniu. Nikomu nic powa\nego siÄ™ nie staÅ‚o. WinowajcÄ… jest nieco inna trajektoria lÄ…dowania, ni\ do- tychczas stosowane. PamiÄ™tać nale\y \e TMA-1 to pier- wsza misja tej wersji SOJUZA, z wymiecionym m.in. głównym komputerem pokÅ‚adowym. ByÅ‚ to wiÄ™c poniekÄ…d lot eksperymentalny. Rosjanie obiecali jednak wszystko Ostatnie chwile Ekspedycji 6 na pokÅ‚adzie ISS. Nikolai Budarin, Ken Bowersox i Don Pettit przed zamkniÄ™ciem Å›luzy SOJUZA dokÅ‚adnie sprawdzić. TMA-1, na pokÅ‚adzie którego powrócili na ZiemiÄ™ [Fot. NASA] W tym samym czasie na ISS zaÅ‚oga 7 zaczynaÅ‚a oswajać siÄ™ ze swoim nowym domem... Podsumowanie Nazwa misji Kraj** Data startu* Miejsce startu Typ satelity DSCS 3A3 USA 11 03 2003 Przyl. Canaveral, USA Wojskowy telekomunikacyjny IGS 1A, 1B Japonia 28 03 2003 Tanegashima, Japonia Wojskowy, wczesne ostrzeganie NAVSTAR 52 USA 31 03 2003 Przyl. Canaveral, USA Wojskowy GPS MOANIA 1-92 Rosja 02 04 2003 Plesieck, Rosja Wojskowy telekomunikacyjny MILSTAR 6 USA 06 04 2003 Przyl. Canaveral, USA Wojskowy telekomunikacyjny INSAT 3A Indie 08 04 2003 Kourou, Gujana Franc. Komercyjny telekomunikacyjny GALAXY XII INT 08 04 2003 Kourou, Gujana Franc. Komercyjny telekomunikacyjny ASIASAT 4 INT 11 04 2003 Przyl. Canaveral, USA Komercyjny telekomunikacyjny KOSMOS 2397 Rosja 24 04 2003 Bajkonur, Kazachstan Wojskowy, wczesne ostrzeganie SOJUZ TMA-2 Rosja 26 04 2003 Bajkonur, Kazachstan ZaÅ‚ogowy, transport do ISS GALEX USA 28 04 2003 Przyl. Canaveral, USA Orbitalny teleskop astronomiczny do obserwacji w ultrafiolecie * datÄ™ podano w kolejnoÅ›ci dzieÅ„ miesiÄ…c rok ** INT = miÄ™dzynarodowy; dany satelita jest wÅ‚asnoÅ›ciÄ… ponadnarodowego konsorcjum AstroNautilus http://astronautilus.republika.pl vol. 2 · 2/2003 19 WWWarto.odwiedzić Polecamy Czytelnikom dwie, jak nam siÄ™ wydaje interesujÄ…ce, strony: SpoglÄ…dajÄ…c pogodnÄ… nocÄ… na niebo mo\na dostrzec Ka\dy to natomiast marzy o kosmicznych podró\ach mo\e dziesiÄ…tki przelatujÄ…cych satelitów. Widzimy je jako odbyć taka w poÅ›redni sposób. NASA na pokÅ‚adzie sondy jaÅ›niejsze lub sÅ‚absze gwiazdki przemykajÄ…ce z jednego DEEP INPACT, tak jak czyniÅ‚a to ju\ w przypadku misji koÅ„ca nieba w inny. JeÅ›li ktoÅ› jest ciekawy jak widzÄ… nas marsjaÅ„skich, zamieÅ›ci CD z nazwiskami osób, które siÄ™ te satelity, czy raczej jak wyglÄ…da Ziemia z ich pokÅ‚adów, wpiszÄ… na listÄ™ chÄ™tnych. Wpis jest darmowy i mo\Å„a go warto siÄ™ udać na poni\szÄ… stronÄ™. SpoÅ›ród setek dokonać z poni\szej strony. Jako dowód otrzymuje siÄ™ proponowanych obiektów mo\na wybrać dowolny i ujrzeć swój unikatowy numerem zaÅ›wiadczenia i automatycznie ZiemiÄ™ takÄ…, jaka jest widziana z danej wysokoÅ›ci i orbity generowany na www certyfikat, który mo\na sobie w okreÅ›lonym czasie. wydrukować http://www.fourmilab.ch/earthview/satellite.html http://deepimpact.jpl.nasa.gov/sendyourname/ Zapraszamy tak\e na naszÄ… stronÄ™: http://astronautilus.republika.pl, gdzie mo\na znalezć szczegóły na temat tego pisma, oraz informacje jak przyÅ‚Ä…czyć siÄ™ do zespoÅ‚u redakcyjnego i aktywnie współpracować z nami. Tutaj mogÄ… pokazywać siÄ™ i Twoje artykuÅ‚y ! AstroNautilus http://astronautilus.republika.pl vol. 2 · 2/2003