Jäädvustus satelliidi stardist

Autor: Üllar Kivila

Umbes kolm nädalat tagasi sai Eestis jälgida Venemaalt Plessetski kosmodroomilt startinud Sojuz-kanderaketi lendu. Esmaspäeva ööl vastu teisipäeva toimus taevas taas üks inimtekkeline vaatemäng - sedapuhku oli tegemist USA Landsat 9 satelliidiga, mis oma kanderaketi abiga umbes 3 tundi pärast starti Californiast Põhjamere kohal end lõplikule orbiidile manööverdas.

Kus ja millal näha sai?
Originaalpilt: https://www.facebook.com/groups/oosonfotograafe/posts/2911348015785094

Nagu ka eelmisel korral, nägid ka seekord vaatlejad umbes kesköö paiku taevas komeeditaolist nähtust, mille tekitas päikesevalguses helkiv raketimootorite väljapaistatud gaasijuga.

Selgitav joonis, miks pimedal ajal on kõrgel Maa kohal tiirutavad satelliidid ikka veel päikesevalguse käes.

Põhjus, miks selliseid asju öötaevas näha saab, on selles, et satelliidid on üsna kõrgel orbiidil - lausa nii kõrgel, et ümber Maa kumeruse paistab nende peale päikesevalgus samal ajal kui vaatlejad Maa pinnal Päikest ei näe. Kui rakett parasjagu manööverdab, võib vaatemäng õigete asjaolude kokkulangemisel päris uhke olla, muul ajal paistab satelliit lihtsalt üle taeva liikuva helendava täpina.

Infot Landsat 9 kohta: https://www.usgs.gov/core-science.../nli/landsat/landsat-9

Kuu, täheparv ja ülihiid

Kuu, Plejaadide täheparv (Sõel, Subaru, M45) ja punane ülihiid Aldebaraan. Foto on tehtud esmaspäeval. Autoriks Betul Turksoy.

Kerasparve värviline süda

Siin me näeme Hubble kosmoseteleskoobi fotot meie taeva ning Linnutee massiivseima ja heledaima kerasparve - Omega Centauri - keskosast. Kuigi erinevalt enamikest umbes 150st Linnutee keskme ümber tiirutavast kerasparvest, peetakse Omega Centaurit iidse kääbusgalaktika tuumaks, mille Linnutee miljardeid aastaid tagasi alla neelas, on selle ehitus praktiliselt äravahetamiseni sarnane teiste kerasparvedega - keskosa poole üha tihedamalt pakitud tähed, mis tiirlevad ümber ühise massikeskme. Omega Centauri sisaldab ligi 10 miljonit väga vana tähte umbes 150 valgusaastase läbimõõdu juures. See tähendab, et selle keskel on kahe tähe keskmine vahemaa vaid 0,1 valgusaastat. Võrdluseks meie Päikese ja lähema tähe Proxima Centauri vahemaa on 4,3 valgusaastat.

Fotol on näha laia valikut tähti, millest enamikud on kollakas-valged päikesesarnased tähed, mis asuvad veel niinimetatud peajadal ehk nende ülikuumas ja -tihedas südames liituvad prootonid heeliumituumadeks. Oranžide, siniste ja punaste tähtede puhul on see protsess vesiniku (üksikute prootonite) ammendumisega lõppenud ning tähed on asunud üha kiirenevas tempos liitma heeliumit ja raskemaid elemente veelgi raskemateks elementideks. Selle tulemuseks on nende paisumine ning värvuse muutus. Varem või hiljem need tähed kas plahvatavad supernoovana (väga massiivsed tähed) või nende välimine kest irdub, paljastades ülikuuma tähejäänuki nimega valge kääbus, milles enam tuumaprotsesse ei toimu.

Omega Centauri keskelt on sealsete tähtede orbiite ja tiirlemiskiirusi uurides avastatud väga massiivne, kuid nähtamatu keha, mis on suure tõenäosusega keskmist massi must auk (40 tuhat Päikese massi). Et kerasparvedes tiireldes mööduvad tähed üksteisest kohati väga lähedalt, ei ole sugugi haruldased juhused, kus mõni täht sellest gravitatsioonilise linguheitena välja visatakse. Näiteks üks meile lähimaid tähti, nimega Kapteyni täht (13 valgusaastat) arvatakse pärinevat Omega Centaurist. Nii seda kui kerasparve ennast näeb lõunapoolkera taevas, kusjuures kerasparv on uduse laiguna nähtav isegi paljale silmale.

All näeb laiemat fotot Omega Centaurist, mis on on tehtud ESO Tšiilis paikneva teleskoobiga. Segava atmosfääri tõttu sulavad seal parve keskosa tähed praktiliselt üheks. Omega Centauri asub meist 17 tuhande valgusaasta kaugusel.

Maa hooaegade vaheldumine satelliidi pardalt

Sügisene pööripäev oli kolmapäeval ära, aga allolev video on liiga huvitav, et neli kuud postitamisega oodata. 12sekundiline video koosneb 365 fotost, mis on tehtud Meteosat 9 ilmasatelliidi pardalt ühe aasta jooksul igapäevaselt ühel ja samal kellaajal (iga 24 tunni tagant). Kuna Meteosat 9 tiirleb geosünkroonselt orbiidil, siis selle vaatenurgast on Maa täiesti paigal. See tähendab, et see tiirleb ümber Maa täpselt sama kiiresti kui Maa pöörleb ning Maalt vaadates seisab satelliit paigal.

Videolt on näha päikesevalguse suhtelise nurga muutust 2010. aasta sügisesest pööripäevast kuni järgmise aasta sügisese pööripäevani ning sellega kaasneva terminaatori (valguse ja pimeduse piir) nurga muutus pooluste suhtes.

Möödus 175 aastat Neptuuni avastamisest

Täna õhtul möödub 175 aastat Päikesesüsteemi kaugeima, külmeima ja tuuliseima planeedi - Neptuuni - avastamisest. Kui sellest lähemal tiirlev Uraan oli esimene teleskoobi abil avastatud planeet, siis Neptuuni avastamisel mängisid otsustavat rolli matemaatilised arvutused nii prantsuse kui inglise astronoomide poolt. Ammuste vaenlaste rivaalitsemine uue planeedi avastamise au üle kestab mingil määral tänaseni.

Pea nelikümmend aastat peale seda kui Inglise-Saksa astronoom Sir William Herschel 13. märtsil 1781. aastal Uraani avastas (tegelikult oli seda silmaga vaadeldud varemgi, kuid seda peeti täheks) ning Päikesüsteemi teadaolevaid mõõtmeid esmakordselt ajaloos laiendas, avaldas Prantsuse astronoom Alexis Bouvard esimesed matemaatilised tabelid Uraani orbiidi kohta. Edasised vaatlused näitasid aga, et midagi on väga viltu - planeet ei liikunud ümber Päikese nii, nagu see arvutuste kohaselt tegema olema pidanud. Korraks kaaluti isegi võimalust, et Newtoni gravitatsiooniseadus on kuidagi vale või ei mõju see nii kaugetele objektidele samamoodi. Lõpuks siiski püstitati hüpoteesi, et Uraanist kaugemal peab tiirlema veel üks vähemalt sama massiivne tundmatu planeet, mis oma gravitatsiooniga Uraani orbiiti moonutab. Planeedijaht sai alata.

John Couch Adams

Kulus veel kakskümmend aastat, enne kui noor Inglise astronoom ja matemaatik John Couch Adams 1843. aastal probleemi matemaatiliselt lahendama asus. Järgneva kolme aasta jooksul kasutas ta selleks nii olemasolevaid, kui ka uusi Uraani vaatlusandmeid, mida ta hankis muuhulgas kuulsalt briti astronoom Sir George Airylt. Paraku ei olnud Adams oma tulemustes kuigi enesekindel, alustas neid mitu korda uuesti ning oli vastumeelne nende avaldamisel. Adamsi teadmata oli aga samal ajal enda arvutustega alustanud prantsuse astronoom Urbain Le Verrier, kes avaldas oma tulemused mõni kuu enne Adamsit 1846. aasta juunis. Tema töö võeti aga kaasmaalastest astronoomide seas vastu mõningase leigusega.

Urbain Le Verrier

Airy, kes oli teadlik Adamsi veel avaldamata tööst, võttis Le Verrieri arvutustest kuuldes jalamaid ühendust Cambridge observatooriumi astronoom James Challisega, kes asus Adamsi arvutuste põhjal tundmatut planeeti teleskoobiga otsima. Otsingud kestsid terve sama aasta augusti ja septembri, otsides planeeti nii Adamsi poolt täpsustatud taevaalast, kui ka selle ümbert. Paraku tulemusteta. Samal ajal, tüdinud oma kolleegide ükskõiksusest, kirjutas Le Verrier saksa astronoomile Johann Gallele, kelle kasutada oli Berliini observatooriumi 9 tolline teleskoop. Prantslase kiri jõudis Galle kätte 23. septembril. Sama päeva õhtul leidis sakslane uue planeedi vaid 1 nurgakraadi kauguselt Le Verrieri poolt täpsustatud asukohast.

Peale avastust tekkis kohe ebamugav küsimus, et kes peaks siis saama endale au uue planeedi leidmisel. Asja ei teinud paremaks Inglise ja Prantsusmaa toonane tuline rivaalitsemine. Kas avastajaks peaks olema inglasest Adams, kes oli oma arvutustega esimesena alustanud ja need ka lõpetanud, aga neid mitte avaldanud (olgu öeldud, et Neptuun leiti Adamsi arvutustega täpsustatud kohast 12 nurgakraadi kauguselt)? Kas prantslasest Le Verrier, kes lõpetas arvutused hiljem, kuid tegi need palju täpsemalt? Või kas hoopis sakslasest Galle, esimene inimene, kes nägi kauget sinakat täppi oma teleskoobis teadlikult uue planeedina? Hiljem tuli veel välja, et ka inglasest Challis oli oma otsingute käigus Neptuuni kahel korral enne Gallet märganud, kuid aegunud tähekaardid ja kehvapoolne vaatlustehnika ei lubanud tal seda planeedina tuvastada.

Berliini observatooriumi 9 tolline Fraunhoferi refraktor, millega Neptuuni esmakordselt planeedina nähti. Praktiliselt identset teleskoopi kasutati ka Tartu Tähetornis ning seda saab seal väljapanekul näha.

Paralleelselt avastaja määramisega puhkes erinevate astronoomide ja nende riikide vahel vaidlus uue planeedi nime üle, mis on tavaliselt avastaja otsustada. Vahetult peale avastust kutsuti planeeti lihtsalt "planeediks Uraanist edasi" või siis "Le Verrieri planeediks". Galle oli esimene, kes pakkus välja nime Janus (Rooma alguste, üleminekute ja aja jumal). Challis käis välja nime Oceanus (titaan Kreeka mütoloogias). Le Verrier, kes pidas ennast planeedi tõeliseks avastajaks, nimetas planeedi esimese hooga Neptuuniks (Rooma merejumal), kuid muutis selle peagi enda järgi Leverrieriks - samm, mis pälvis väljaspool Prantsusmaad tulist pahameelt. Prantslased nimetasid omalt poolt Uraani avastaja järgi Hercheliks ümber, et planeet Leverrieri nime õigustada. Lõpuks mängis vaidluse lõpetamisel rolli Tartu Tähetorni pikajaline juht Friedrich von Struve, kes tutvustas Le Verrieri poolt välja käidud Neptuuni nime omapoolse toetusega Peterburi Teaduste Akadeemiale. Peagi peale seda leidis see nimi rahvusvahelist tunnustust ning saavutati ka konsensus, et avastaja tiitel antakse Adamsile ja Le Verrierile mõlemale.

Tundub nagu loo lõpp? Tegelikult avastati 1999. aastal terve hulk kadunud (või äkki varjatud?) dokumente, mis paljastasid, et inglased jätsid mulje nagu oleks Adamsi roll Neptuuni avastamisel olnud suurem kui tegelikult. Kuigi enamus allikaid nimetavad Neptuuni avastajatena siiani Adamsit ja Le Verrieri mõlemat, siis osade arvates ei ole see päris õige. Avastaja au peaks saama see, kes arvutas planeedi asukoha välja kõige täpsemalt ning veenis astronoome seda otsima. Ehk siis Le Verrier. Viva la France!

Neptuun läbi Voyager 2 kaamera 1989. aasta möödalennul. 

Loo juures on tegelikult veel üks puänt. Nimelt on teada, et Neptuuni nägi oma algelises teleskoobis ka Galileo Galileo ning seda juba 1612. aasta lõpus ja 1613. aasta alguses. Vaadeldes parasjagu Jupiteri, visandas ta selle lähistel asunud arvatavaid tähti ning tänapäeval me teame, et üks neist "tähtedest" oli tegelikult Neptuun. Kuna aga legendaarne astronoom juhtus Neptuuni nägema ajal, kui selle liikumine taevavõlvil oli just parasjagu alustanud retrograadi (Maalt vaadates planeedi näiline liikumine kinnistähtede suhtes peatub ja pöördub aeglaselt vastupidiseks), siis arvati, et Galileo pidas seda lihtsalt täheks. 2009. aastal leidis Austraalia füüsik David Jamieson, et Galileo oli siiski Neptuuni liikumise kinnistähtede suhtes enda joonistuste põhjal tuvastanud. Mistahes põhjusel ei olnud astronoom aga sellest järeldanud, et tegemist on seniavastamata planeediga. Võib olla on see tagasivaadates isegi hea. Galileo teleskoop ja selle abil tehtud avastused tõid igal sammul talle kaela pahandusi kirikuga. Teatavasti määrati astronoom väite eest, et Maa tiirleb ümber Päikese elu lõpuni koduaresti. Kes teab mis oleks juhtunud, kui ta oleks ka veel sellise julge väite teinud, et kõigevägevam on loonud Päikesesüsteemi silmaga nähtavast suuremaks.

-----

Neptuun asub Päikesest 30 korda kaugemal kui Maa (4,3 miljardit kilomeetrit) ning sarnaselt teiste gaasihiidudega koosneb see peamiselt vesinikust ja heeliumist, kuid sisaldab suhteliselt suurtes kogustes erinevaid jäid - vett, ammoniaaki, metaani. Seepärast nimetatakse seda koos Uraaniga mõnikord ka jäähiiuks. Peamiselt kivist koosneva tuumaga on Neptuun Maast 17 korda massiivsem ning läbimõõdult neli korda suurem, mis teeb sellest tihedaima gaasiplaneedi Päikesesüsteemis. Neptuunil kulub ühe tiiru tegemiseks ümber Päikese 164,8 aastat ja ühe pöörde tegemiseks ümber oma telje 16 tundi 6minutit ja 38sekundit. Tänu oma suurele kaugusele Päikesest on Neptuun Päikesesüsteemi külmim planeet, mille atmosfääri ülemised kihid on vaid 55 kraadi üle absoluutse nulli (-218C) ja selle atmosfääris on mõõdetud Päikesesüsteemi tuulekiiruse rekord 580 kilomeetrit sekundis.

Pilved Neptuuni atmosfääris. Foto Voyager 2.

Neptuunil on teadaolevalt 14 kuud, millest konkurentsitult suurim on Triton. See avastati vaid 17 päeva peale planeeti inglise astronoom William Lasselli poolt. Triton pöörleb erinevalt teistest Neptuuni kuudest vastupidises suunas ehk retrograadis ning läheneb Neptuunile. Seepärast arvatakse, et tegemist on planeedi poolt millalgi minevikus oma orbiidile püütud kääbusplaneediga. Umbes 3,6 miljardi aasta pärast rebitakse Triton Neptuuni loodejõudude poolt tükkideks ning planeet saab endale uhke rõngasüsteemi. Elu Maal on selleks ajaks Päikese paisumisega ammu kadunud ning meie koduplaneet muutunud laavajärvedega kaetud kivipalliks ning on raske spekuleerida, kas või kes seda siis imetlemas on.

Neptuuni leiab praegu meie öötaevast Kalade ja Veevalaja tähtkujude piirilt, umbes 30 kraadi Jupiterist vasakul. Selle nägemiseks piisab ka suhteliselt väikesest teleskoobist, milles see näeb silmale välja nagu pisikene sinakas täht. Voyager 2 on ainus kosmosesond, mis on Neptuuni külastanud, sooritades selles möödalennu 1989. aastal. Kuigi plaane Neptuuni (ja Uraani) taaskülastamiseks on välja käidud mitmeid, ei ole neist ükski ideefaasist kaugemale jõudnud.

Neptuuni suurim kuu Triton. Fotomosaiik Voyager 2.

Neptuun läbi ESO teleskoobi Tšiilis. Foto tegemiseks kasutati adaptiivset optikat.

Hubble kosmoseteleskoobi foto Neptuunist, selle rõngastest ja lähematest kuudest.

Sügisene pööripäev ja sügistaevas

Täna kell 22:21 jõuab Maa pöörlemistelg Päikese suhtes 0 kraadise kalde alla* ehk ekvaatoril paistab Päike seniidis ehk kätte jõuab sügisene pöörihetk. Sellega on astronoomiline suvi lõppenud ja alanud on osade poolt vihatud, teiste poolt jällegi armastatud sügis.

Kuigi mõnikord väidetakse, et pööripäeval (ööpäev, mis sisaldab pöörihetke) on kõikjal Maal päev ja öö sama pikkusega, ei ole see tegelikult päris õige. Sellel on kolm põhjust. Esiteks on pöörihetk kõigest hetk ja päev on pikad 24 tundi. Teiseks on päikesetõus defineeritud hetkena, mil päikeseketta ülemine osa muutub horisondil nähtavaks ning loojang hetkena, mil päikeseketta ülemine osa horisondi taha kaob. See tähendab, et ühest hetkest teiseni jõudmiseks kulub isegi pööripäeval mõni minut kauem (päikeseketta läbimõõdu jagu). Kolmandaks murrab Maad ümbritsev atmosfäär päikesevalgust, mis tähendab, et Päike muutub horisondil nähtavaks paar minutit enne kui ta seal reaalselt olema peaks ning püsib loojudes samal põhjusel kauem nähtavana. Nendel kolmel põhjusel saabub tõeline päeva ja öö pikkuste võrdsustumine (ekvinoktsus) erinevate poolkerade erinevatel laiuskraadidel pööripäevast mitu päeva varem (lõunapoolkeral) või hiljem (põhjapoolkeral). Eestis juhtub see näiteks 25. septembril. Seega nautigem veel neid viimast kolme päeva, mil veel valgus pimeduse üle võidutseb. See juhtub taas alles poole aasta pärast mõni päev peale kevadist pööripäeva (20. märts).

Soovides teada, et mida pimedast sügistaevast ka näha on, tasub tutvuda meie eelmise aasta sügistaeva ülevaatega. Kui taevasfääril omades rütmides rändavad planeedid (ja varjutused) välja arvata, siis tähtede ja muude nn. süvataeva objektide osas on aastad tõepoolest vennad. Nii on taaskord saabunud parim aeg vaadelda näiteks Andromeeda ja Kolmnurga galaktikaid, Linnutee helendavat riba ning selles leiduvaid arvukaid täheparvi, udukogusid ja planetaarudusid. Põhjataevas Suure Vankri ümbrus on aga täis kaugemaid galaktikaid ning veel ei ole hilja pilk peale mõnele heledamale kerasparvele. Meteoorivoolude poolest on sügis eriti rikkalik, tuues oktoobris meie taevasse drakoniidid ja orioniidid ning vastavalt novembri ja detsembri keskpaigas leoniidid ja geminiidid.

Sügistaeva ülevaate leiab meie kodulehelt (seda lehte tasub aeg-ajalt niisamagi külastada, kuna facebooki seinale postitatavad lood kipuvad olevat efemeraalset laadi): https://www.astromaania.ee/.../sugistaeva-ulevaade-2020...

*see ei tähenda, et Maa 23,5 kraadine pöörlemistelg oleks kuidagi muutunud. Kui talvisel pööripäeval on Päikese poole kaldu Maa lõunapoolus ja suvisel põhjapoolus, siis kevadisel ja sügisesel pööripäeval pole kumbki poolkera selles osas eelistatud.

Andromeeda ja Kolmnurga galaktikad läbi Linnutee gaasipilvede

Kui kauged tähed, planeedid ja silmaga veel mingil määral nähtav Andromeeda galaktika välja arvata, tundub meie öötaevas must. Küll aga ei ole see sugugi nii, kui taevast pildistada eriti pikkade säriaegadega. See tähendab, et kogudes nõrka valgust tundide, päevade, nädalate ja isegi aastate kaupa. Antud 45 nurgakraadi* ulatuva foto tegemisele Andromeeda galaktika (ülal keskel) piirkonnast kulus Saksamaa astrofotograafil Stefan Ziegenbalgil kolm aastat (2018-2021) või õigemini kolm hooaega, kui antud taevaala kõige pimedam on. Tulemuseks foto, millele on jäädvustatud ülihõredad ja -nõrgad gaasipilved, mis hõljuvad kõikjal meie Linnutee galaktikas, läbi mille me 2,5 miljoni valgusaasta kaugusel asuvat Andromeeda galaktikat (M31) nägema oleme sunnitud. Lisaks sellele meie kohaliku galaktikagrupi suurimale liikmele on foto vasakus nurgas näha Andromeeda ümber tiirlevat kolmandat kohalikku suurt spiraalgalaktikat nimega Kolmnurga galaktika (M33). Gaasipilvede värvid vastavad laias laastus nende koostisele vesinikust ja hapnikust, mis on alles jäänud ammuste tähtede surmast. Triivides vaikselt Linnutee kettas ringi, on lootust, et mingil hetkel muutub nende tihedus siin-seal piisavaks käivitamaks gravitatsioonilise kokkutõmbumise, mille tulemuseks on mõni uus täht või õigemini nende parv. Tänu nüüdseks surnud tähtede tuumaahjudele sisaldavad gaasipilved lisaks üldlevinud vesinikule ka suhteliselt palju raskemaid elemente, mis lubavad lisaks neist sündinud tähtedele moodustuda nende ümber ka Maa-sarnastel kivistel planeetidel ning keerukatel keemilistel ühenditel, mis on muuhulgas elu tekke eelduseks.

*üks nurgakraad on umbes kaks täiskuud üksteise kõrval ehk foto ülatus verikaalsuunas on kusagil 90 täiskuud

Tõeliselt suurelt näeb sama fotot siit: http://www.simg.de/nebulae3/and-lac-hbr.jpg?fbclid=IwAR2BG3TjYJus2jUpytUmsaR_nwdNzvrLrU7SdyGHKPf6SEL9iXJYfPRMoYg

Miski põrkus planeet Jupiteriga

Ööl vastu eilset (13. september) jäädvustasid mitmed amatöörastronoomid heleda sähvatuse Jupiteri atmosfääri ülakihtides. Tegemist tõenäoliselt mõne suuremat sorti asteroidi või komeediga, mis planeeti tabas. Visuaalsel vaatlusel võib öelda, et maises mõttes oli tegemist tohutu plahvatusega. Seda lihtsal põhjusel, et Jupiter on väga-väga suur.

Valikut fotodest teiste taevavaatlejate poolt näeb siit: https://earthsky.org/.../impact-on-jupiter-september-13.../

Herbig Haro objekt HH111

Mõned nädalad tagasi pildistas Hubble kosmoseteleskoop uuesti (ja senisest paremini) objekti tähisega HH111, mis on üks enimtuntud näiteid niinimetatud Herbig-Haro objektist. Neid esimestena umbes samal ajal uurinud astronoomide George Herbigi (USA) ja Guillermo Haro (Mehhiko) järgi nime saanud moodustised tekivad, kui noored prototähed või äsjasüttinud tähed viskavad oma poolustelt suurel kiirusel välja kitsaid jugasid ioniseeritud gaasi - gaasi, mis on nii kuum, et selle aatomid on kaotanud oma elektronid ning muutunud elektriliselt laetuks (tavaoludes on aatomis võrdne arv positiivselt laetud prootoneid ja negatiivselt laetud elektrone). Liikudes sadu kilomeetreid sekundis põrkub gaas moodustuvat tähesüsteemi ümbritseva gaasi ja tolmuga, tekitades oma teel iseloomulikke poolkaarjaid lööklaineid. Kuigi jugade tekke täpne mehhanism ei ole veel päris selge, on tegemist tähe eluiga silmas pidades lühiajalise nähtusega, mis kestab vaid mõned kümned või sajad tuhanded aastad. Peale seda, kui äsjatekkinud täht on oma vahetu ümbruse tolmust ja gaasist materjalist puhastanud, lakkavad ka joad ning täht saab asuda nautima oma miljardeid aastaid kestvat suhteliselt rahulikku eluperioodi, mida nimetatakse peajadaks. Sellest tulenevalt peaks olema ka arusaadav, et miks Herbig-Haro objektid on meiesuguste universumi vaatlejate suhteliselt haruldased - selline vaatemänguline faas kestab tähtede eluiga arvesse võttes vaid hetke.

Hubble poolt nähtavas ja infrapunavalguses jäädvustatud HH111 asub meist 1360 valgusaasta kaugusel Orioni tähtkuju suunas paiknevas molekulaarpilves. Fotolt nähtavad gaasijoad, mille pikkus on umbes 2,6 valgusaastat, on tekitanud suhteliselt noor prototäht ehk täht, mis veel kogub endasse ümbritsevat materjali ning mille südames ei valitse tõenäoliselt veel piisavad tingimused tuumasünteesiks (prootonite liitumiseks heeliumituumadeks). Prototäht ise seetõttu veel mässitud tumedasse gaasi- ja tolmuketasse, milles tõenäoliselt juba moodustuvad või hakkavad peagi moodustuma tihedamad ainekogumid, millest saavad lõpuks planeedid. Vastasuundades kihutavad gaasijoad liiguvad kiirusega 300-600 kilomeetrit sekundis. Infrapunas ehk soojuskiirguses tehtud vaatlustega on avastatud, et lisaks heledatele jugadele purskuvad samast piirkonnast välja kaks palju tuhmimat juga, mis on teistega 61 kraadise nurga all. See annab mõista, et me oleme tunnistajaks mitte üksiku vaid pigem (vähemalt) kaksiktähesüsteemi sünnile.

Astronoomiaklubi astrofoto: Andromeeda galaktika ehk M31

Reede õhtul võtsime ette ühe tõenäoliselt populaarseima süvataeva objekti pildistamise - Andromeeda galaktika ehk M31. Tegemist meist 2,5 miljoni valgusaasta kaugusel asuva hiidspiraalgalaktikaga, mis sisaldab osade hinnangute põhjal kuni triljon tähte (miljon miljonit). Eriti palju leidub neid selle tihedas ja heledas tuumas, mida on uduse plekina näha isegi palja silmaga. Kusjuures Andromeeda ongi kaugeim veel inimsilmaga nähtav objekt meie taevas.*

Täissuuruses: https://cdn.astrobin.com/thumbs/0fGtiA9zkLEV_16536x0_ieTZ0INm.jpg

Andromeeda kuulub koos Linnutee ja Kolmnurga galaktikaga (M33) niinimetatud Kohalikku gruppi, kus on lisaks kolmele hiidgalaktikale mitmeid kümneid pisemaid kääbusgalaktikaid. Neist kahte on näha Andromeeda ümber tiirlemas ka meie fotolt. M32 asub fotol ülal ning suurem M110 all (paistab poolenisti).

Foto tegemiseks kasutasime Orion 8" Astrograph teleskoopi (203/800), SkyWatcher EQ6r-pro monteeringut, Starlight Xpress Lodestar gideerijat, Baader MPCC Mark III kooma korrektorit, Optolong L-Pro filtrit ja Nikon D5600 kaamerat. Tarkvaraks PHD2, DeepSkyStacker, PixInsight ja Photoshop.

Foto koosneb 72st valguskaadrist (ISO3200, 30x1min+42x1,5min=1h29min), kusagil 50st pimekaadrist ning umbes 30st tasavälja ja bias kaadrist.

Täisresolutsioonis: https://upload.wikimedia.org/.../2e/Andromeda_T%C3%B5rva.jpg

*Osade allikate väitel on kaugeim silmaga nähtav objekt M33 ehk Kolmnurga galaktika, mis asub meist 2,73 miljoni valgusaasta kaugusel (meie eelmise aasta fotot sellest näeb kommentaarides). Selle nägemiseks palja silmaga on valgusreostuse tõttu meie planeedil alles jäänud veel väga vähe kohti.

Venelaste raketistarti oli näha isegi Eestist

Ööl vastu tänast tunnistasid Põhja-Eesti rannikul asunud vaatlejad huvitavat vaatepilti - põhjataevas liikuvat komeedi sarnast objekti, mis olevat nende vaateväljas püsinud mitu minutit. Link facebookipostitusele: https://www.facebook.com/plugins/post.php?href=https%3A%2F%2Fwww.facebook.com%2Fvjatseslav.ratsepp%2Fposts%2F10220023747523996

Soome meedia andmetel oli tegemist Venemaa raketistardiga: https://www.is.fi/kotimaa/art-2000008254155.html

Foto: Tuomas Nissinen/Soome

satelliit lennutati u 300 km kõrgusele (võimalik, et muudab veel orbiiti) ja retrograadsele orbiidile, st vastupidi Maa pöörlemisele. Start oli 9. sept umbes kella 23 paiku Eesti aja järgi. Fotodelt nähtav helendus tekib kui kõrgele jõudnud raketi mootoritest väljuvatele heitgaasidele ja kütusejääkidele paistab Päike.

James Webbi kosmoseteleskoop on stardiks valmis

Autor: Üllar Kivila

25 aastat pärast projekteerimise algust ning rohkem kui 10 aastat pärast ehituse algust on tulevane suurim kosmoseteleskoop lõpuks stardiks valmis. Augustis lõppesid edukalt viimased stardieelsed katsetused USAs Californias ning järgmiseks viiakse teleskoop läbi Panama kanali ja üle Kariibi mere Euroopa Kosmoseagentuuri kosmodroomile Prantsuse Guajaanas, kust (eeldatavasti) detsembris viib ESA Ariane 5 kanderakett selle kosmosesse.

Kunstniku nägemus James Webbi kosmoseteleskoobist valmiskujul. Tegelikkuses saab kogu siin nähtav pealmine külg ja teleskoobi peegel olema püsivalt varjus ning Päike valgustab vaid varjuki alumist külge.

James Webbi kosmoseteleskoopi (JWST) on sageli nimetatud Hubble’i kosmoseteleskoobi järeltulijaks või mantlipärijaks ning mitmel moel on see tõsi, kasvõi projekti ambitsioonikuse ja keerukuse poolest. Ka Hubble’i teleskoop jõudis orbiidile alles 18 aastat pärast projekteerimise algust ning üle 4 korra kallimana kui algselt planeeritud. Sarnane on ka mõlema teleskoobi taga olev idee: näha asju, mida varasema tehnikaga pole võimalik näha. Hubble’i teleskoobi kandev idee oli pääsemine Maa atmosfääri segavast mõjust, mis hägustab maapealsete teleskoopide nähtavat pilti. Alles mitu aastakümmet hiljem jõudis arvutite võimekus lõpuks tasemeni, kus suurte maapealsete teleskoopide peeglite kuju sai hakata reaalajas kohendama, kompenseerimaks atmosfääri turbulentse. Tänapäeval saavad suurimad maapealsed teleskoobid juba Hubble’ist parema lahutusvõimega pilte, kuid kosmoseteleskoobil on endiselt eelis alatise pilvitu taeva ja valgusreostuse puudumise näol. JWST läheb ühe sammu veel kaugemale ning hakkab Universumit uurima põhiliselt infrapunases valguses, mis Maa atmosfääris suurel määral neeldub ning maapealsete teleskoopidega kuitahes moodsa tehnikaga vaadeldav ei ole.

JWST ja Hubble on astronoomia arengule võrreldava tähtsusega, kuid sisu poolest üpris erinevad. Uue kosmoseteleskoobi keskendumine infrapunavaatlustele tuleneb otseselt Hubble’i teleskoobi avastustest. Universumi paisumise tõttu nihkub kaugematelt objektidelt pärinev nähtav valgus just pikema lainepikkusega infrapunasesse spektrialasse. JWST tundlikkus koos Hubble’ist üle 6 korra suurema valgusjõudlusega peegliga võimaldab meil näha Universumi kõige vanemaid galaktikaid kuni esimeste galaktikate moodustumise ajani välja. Vähemalt nii me arvame – ka Hubble üllatas meid korduvalt, leides asju, mida keegi ei osanud oodata ning kohati mitte leides asju, mida astronoomid ootasid. Ühe enneolematult võimeka teleskoobi suurim võlu ongi lootus praegu ebakindlaid teadmisi ja arvamusi kinnitada või ümber lükata.

Valmis JWST pärast viimaste kontrollide läbimist kokkupakituna transpordiks ESA Prantsuse Guajaana kosmodroomile. Niimoodi mahub teleskoop Ariane 5 raketi ninakoonusesse ning kosmoses peab see end iseseisvalt lahti pakkima. August 2021.

Peale Universumi varase nooruse uurimise võimaldab JWST infrapunatundlikkus „läbi piiluda“ muidu nähtavas valguses läbipaistmatutest gaasi- ja tolmupilvedest, millest sünnivad uued tähesüsteemid ning nende ümber tiirlevad planeedid. Ka meie Päikesesüsteemi kaugemate ja külmemate alade uurimisel on infrapunavalgusest palju abi – komeedid, Kuiperi vöö objektid ja Päikesest kaugel olevad asteroidid peegeldavad oma tumedate pindade ja kauguse tõttu üpris vähe nähtavat (Päikese)valgust teleskoopidesse tagasi, kuid infrapunast valgust, st soojuskiirgust kiirgavad kõik taevakehad.

Infrapunase soojuskiirguse vaatlemisel tekib analoogne probleem nähtava valguse ja valgusreostusega. Samamoodi nagu suure linna seest on teiste valgusallikate segava mõju tõttu raske või võimatu tuhmimaid tähti või udukogusid vaadelda, segab infrapunavaatlusi teleskoobi enda soojuskiirgus. Seetõttu peavad JWST optika ja kaamerad olema püsivalt väga külmad – probleem, mida Hubble’i teleskoobil ei ole. Vajaliku temperatuuri saavutamiseks ja säilitamiseks saadetakse teleskoop mitte Maa-lähedasele orbiidile, vaid Maa-Päikese 2. Lagrange’i punkti orbiidile, mis asub umbes 1,5 miljoni km kaugusel Maa „taga“ (Päikese poolt vaadates). Sinna jõudnud, suunatakse teleskoobi umbes tenniseväljaku suurune päikesevarjuk Päikese poole; peale Päikese varjab see ära ka Maalt ja Kuult pärineva soojuskiirguse. Niimoodi, igaveses pimeduses ning jahutusseadmete abiga hoitakse teleskoobi optika temperatuuril 50 K (-223°C) ning kõige tundlikum kesk-infrapuna spektrograaf (MIRI) temperatuuril 7 K (-266°C). Samal ajal on päikesevarjuki Päikese-poolse esikülje temperatuur umbes 360 K (85°C).

Joonis JWST asukohast Maa-Päikese 2. Lagrange'i punkti orbiidil. Selles asukohas tiirleb teleskoop ümber Päikese Maaga sünkroonis, võimaldades päikesevarjukil püsivalt nii Päikese, Maa kui ka Kuu segav kiirgus ära varjata. L2 punkti ümber olev orbiit on metastabiilne, st sellel püsimiseks tuleb aeg-ajalt veidi kütust kulutada, mis seab teleskoobi elueale ülempiiri. Tõenäoliselt ei saa sellest aga teleskoobi tööle takistust, kuna pardal olevat kütusevaru jätkub orbiidi säilitamiseks mitmeks aastakümneks.

JWST asukoht tähendab seda, et erinevalt Hubble’i teleskoobist ei ole seda ühegi praegu olemasoleva mehitatud kosmoselaevaga võimalik hooldada ega parandada. Seepärast peab kogu see keerukas süsteem esimesel katsel veatult töötama ning selle kindlustamine ohtra kontrollimise ja katsetamisega on üks peamiseid põhjuseid, miks projekt oma esialgsest plaanist pikalt hilinenud on. Plaani kohaselt peaks teleskoop töötama vähemalt 10 aastat, kuid kui suuremaid rikkeid vältida õnnestub, võib see aeg tunduvalt pikeneda. Teadustöödest ja vaatlustest, mida uuelt teleskoobilt loodetakse, igatahes puudu ei tule – isegi Hubble’i teleskoobil tuleb 30 aastat pärast starti vaatlusaja saamiseks karm konkurentsisõel läbida. JWST vaatlusaegade jagamiseks loodi uus topeltpime süsteem, kus ettepanekute läbivaatajad ei tea taotlejate isikuid, võimaldamaks otsuseid teha vaid pakutava projekti olulisuse põhjal.

Loodetavasti läheb kõik plaanipäraselt ning juba varsti (loe: umbes 6 kuud pärast teleskoobi starti, kui kõigi süsteemide kontroll ja kalibratsioon on valmis) saame näha enneolematuid vaateid meie salapärasest Universumist.

Ülevaade JWST projekti viivitustest ja kasvavast eelarvest. Kõige esialgsema projekti järgi pidi teleskoop startima 2007. aastal ning maksma 500 miljonit USD. Tasub arvestada, et esialgse projekti loomise ajal ei olnud mitmeid teleskoobi toimimiseks vajalikke tehnoloogiaid veel olemas - need tuli enne leiutada, mis põhjustas pika projekteerimisaja ja esialgsest tunduvalt suurema eelarve.

All saab näha videot, mis hakkab teleskoobiga toimuma pärast starti. Selle observatooriumi lahtivoltimine on tõeline kosmiline origami. (12 min)

Oktoober 2016 - peapeegli ehitus on valmis ning optika kontrollitud. Järgmiseks tuli vaid kogu ülejäänud kosmoselaev juurde ehitada. Peapeegli ees on kokku volditud sekundaarpeegli tugiraam.

JWST peegli osad. Kuna vajaliku suurusega peeglit pole ühes tükis võimalik kosmosesse lennutada, koosneb teleskoobi peapeegel 18 kuusnurksest elemendist. Berülliumist peeglid on kaetud õhukese kullakihiga, mis peegeldab väga hästi infrapunavalgust, kuid nähtavale valgusele lisab kollase tooni. Seetõttu ei saa JWST ka "tõelistes värvides" pilte teha. Pildil on näha üks kullaga kaetud ja teine katmata peegli element. September 2014.

Sekundaarpeegli joonduse ja mehaanika kontroll. August 2019.

Valmis teleskoobi osa katsetati vaakumkambris, et veenduda selle toimimises kosmoses. Detsember 2017.

JWST päikesevarjuk täielikult lahti voldituna nii nagu see kosmoses olema saab (peegel on endiselt transpordiasendis). See 5-kihiline kaptonist soojusisolaator hoiab kosmoses päikesepoolse ja varjukülje vahel ligi 300-kraadist temperatuurierinevust. Varjuki suurus on umbes 22 x 10 m ning kihtide pakus 0,025 kuni 0,05 mm. Oktoober 2019.

Euroopas nähti suurt boliidi

Pühapäeva õhtul nägid sajad inimesed Inglismaad ja Prantsusmaad lahutava La Manche väina lähistel langevat eriti heledat meteoori ehk boliidi. Heleda kosmosekiviga olevat osade tunnistajate sõnul kaasnenud ka nn. ülihelipauk (sonic boom) ja muud helid.

Rahvusvahelise meteoorivaatlusvõrgustiku Friponi (Fireball Recovery and InterPlanetary Observation Network) arvutuste kohaselt oli tegu umbes 20 sentimeetrise läbimõõduga ja 40 kilogrammi kaalunud meteoroidiga, mis liikus kusagil 21,5 kilomeetrit sekundis. Atmosfääri sisenes see 34 kraadise nurga all maapinnaga ning tõenäoliselt aurustus enne maapinnani jõudmist. All näeb Friponi joonist, kus boliidi trajektoor on rekonstrueeritud pealtnägijate ja kaamerate andmete põhjal.

Boliidi teekond pealtnägijate ja kaamerate andmetel.

Uudiseid Marsilt

Veebruari keskel Marsil maandunud NASA kulgur Perseverance on seal veedetud 196 kohaliku ööpäeva (sol) jooksul maha sõitnud veidi üle 2 kilomeetri. Seni on selle tempot mõnevõrra aeglustanud arvukad katselennud sellega kaasas olnud Ingenuity nime kandva koperdrooniga. Eksperimentaalne 1,8 kilogrammi (Marsil 689g) kaaluv ja päikesejõul töötav droon pidi algselt sooritama viis katselendu, kuid selle edu on lendude arvu tänaseks tõstnud 13ni ning lõppu niipea ei paista. Kusjuures lisaks tehnoloogilisele demonstratsioonile, et droone saab tõepoolest Marsi ülihõredas atmosfääris lennutada, on Ingenuity asunud oma lendude käigus koguma ka teaduslikku infot. Näiteks luurates välja huvitavaid paiku, mida kulgur võiks külastada või lennates üle piirkondadest, kuhu kulgur puhtfüüsiliselt ei pääse. Kokku on Ingenuity nüüdseks lennanud natukene vähem kui 3 kilomeetrit. Pikim ühekordne lend oli 625 meetrit ja kestis 169,5 sekundit. Kuigi Ingenuity missiooni on pikendatud määramatuks ajaks, peab see lõpuks rinda pistma Marsi külma talvega, mil see koos Perseverancega talveunne jäetakse. See leiab aset kusagil järgmise aasta esimeses pooles. Aga juba oktoobri keskel, siis kui Marss asub meie vaatepunktist Päikese taga (konjuktsioon) ning raadioside kahe planeedi vahel on ajutiselt häriritud, peavad nii kulgur kui droon esmakordselt omapäi hakkama saama.

Perseverance ja Ingenuity enekas Marsil. Foto teinud kulguri robotkäpp on fotolt eemaldatud.

Kulguri (valge) ja drooni (kollane) teekond Marsil. Kokku tuleb neid vastavalt 2 ja 3 kilomeetrit.

Ingenuity edust annab aimu ka hiljutine uudis, et Hiina rahvuslik kosmoseteaduste keskus on läbinud enda marsidrooni esialgsed katsed. Nende pressiteates leiduvalt fotolt (galeriis) võib näha, et nende droon on peaaegu äravahetamiseni sarnane Ingenuityga. Kuigi siinkohal tahaksid osad kindalasti naljatleda, et Hiina ei suuda ise midagi välja mõelda ja nad valmistavad vaid koopiaid, on antud juhul insenerikunsti vaatenurgast tegemist täiesti loogilise ja lihtsa sammuga. Kui miski on ennast niivõrd hästi tõestanud, siis pole mõtet hakata seda (jalgratast) algusest peale leiutama. Loodame, et peagi lendab Marsi kohal mitu drooni, olenemata sellest, et mis riik need ehitanud on.

NASA Ingenuity kopterdroon vasakul ja Hiina marsidrooni prototüüp paremal.

Kui jutt juba Hiinale läks, siis paar nädalat tagasi täitus Hiina esimesel marsikulguril Zhurongil maandumisest 90 Marsi ööpäeva. Sellega sai täidetud 240 kilogrammise kulguri ametliku missiooni kestvus ehk siis see igaks juhuks tagasihoidlik garantiiperiood, mille Hiina insenerid oma loomingule andsid. Praeguseks üle kilomeetri läbinud kulgurit ei lülitata seepärast muidugi veel välja. Missioon jätkub seni, kuni see võimalik on ning parasjagu käivad juba ettevalmistused eelmainitud konjuktsioonist tingitud sidekatkestuseks, mille käigus peavad kõik Marsi pinnal või orbiidil asuvad robotaparaadid kas mõneks ajaks talveunne minema või omapäi hakkama saama. Peale seda võib maadeavastamine jätkuda.

Tulles tagasi auto mõõtu Perseverance kulguri juurde, siis vahepeal on see asunud ühe oma peamise missiooni kallale. Nimelt on üks kulguri tähtsamaid ülesandeid koguda oma robotkäe otsas oleva tööriista abil Marsi kividest, pinnasest ja atmosfäärist proove ning neid ladustada spetsiaalsetesse pisikestesse kapslitesse, mille kulgur endast tee peale maha jätab. Kunagi, hetkel veel täpsustamata tulevikus, saadetakse Marsile üks või kaks lisamissiooni, mis need omakorda sealt üles korjab ning tagasi Maale toimetab. Sellega oleks täidetud üks planeediteadlaste suurimaid unistusi - rikkumata pinnaseproov otse Marsilt maises laboris. Paraku kui Perseverance asus augusti alguses oma esimest proovi koguma, avastati teadlaste ja inseneride õuduseks, et kapsel, millesse proov oleks pidanud jõudma, oli täiesti tühi. Ehk siis läbikukkumine esimesel katsel. Hiljem selgus, et tõenäoliselt oli kivim, millest puuri abil proovi üritati koguda niivõrd rabe, et see kukkus enne kapslisse jõudmist puurist välja.

Hiina marsikulgur Zhurong koos maanduriga. Foto tehti kaugjuhitava kaameraga.

Perseverance esimene katsetus koguda Marsi kivimist proove. Fotol puuraugud.

1. septembril mindi uuele katsele ühe visuaalselt huvipakkuva lapiku kivi juurde, mis sai hüüdnimeks Rochette. Peagi peale puurimist tehtud fotodelt tundus, et seekord jõudis proov ka titaanist kapslisse, kuid valgustingimused ei lubanud selles olla täiesti kindlad. Paar päeva hiljem kinnitati seda fotodega lõplikult. Esmaspäeval asetati kapsel kulguri sisemusse, seda kaaluti ning suleti viimaks hermeetiliselt seerianumbrit kandva kaanega. Loodetavasti leiab see proov lõpuks (võib olla kümne aasta pärast?) Maale, et selle saaks kontrollitud tingimustes taas avada. Perseverancel on veel 40 tühja kapslit, mis ootavad täitmist ning kulguril seisab ees loodetavasti veel palju aastaid uurimist ja puurimist.

Perceverance ja Ingenuity ehitusest, missioonist ja eesmärkidest kirjutasime pikemalt märtsis: https://www.astromaania.ee/.../mida-see-perseveranse...

Puuritud Rochette.

Perseverance puur otsevaates.

Perseverance puur otsevaates. Proov on olemas.

Hermeetiliselt suletud proovikapsel, mis jõuab loodetavasti kunagi Maale.

Vaade Marsile Perseverance pardalt.

Astronoomiaklubi astrofotod: Jupiter ja Saturn 2021

Kuigi õhtuti ja öösiti lõunataevas paistvate hiidplaneetide Jupiteri ja Saturni vastasseisudest on möödunud vastavalt kaks ja neli nädalat ning sellega koos on läbi saanud parim aeg nende pildistamiseks, otsustasime eile õhtul selle siiski ette võtta. Korra aastas ju ikka peab. Tagantjärgi võib vabanduseks öelda, et vaatlemistingimused ei olnud eile päris ideaalsed (veidi udutas) ning meie praegune teleskoop ja kaamera ei ole planeetide pildistamiseks kõige paremad, kuid midagi ikka kaamerasensorile jäädvustus. Päikesesüsteemi suurim planeet Jupiter asus sel hetkel meist 605 miljoni kilomeetri ning Saturn 1,36 miljardi kilomeetri kaugusel. Rohkem infot leiab fotode alt.

Pildistamiseks kasutasime Bresser Messier 203/1200 peegelteleskoopi, Skywatcher EQ6-R Pro monteeringut, Celestron barlow 2x, ZWO ADC (atmosfääri dispersiooni korrektor) ja Nikon D5600 kaamerat (HDvideo). Töötlemiseks PIPP, Autostakkert, Registax6 ja Photoshop.

Jupiter ja selle kolm lähemalt hiidkuud - vasakult lugedes Ganymedes, Europa ja Io. Kaugemal tiirlev Callisto kaadrisse ei mahtunud. Jupiteri jäädvustamiseks tegime videoklipi pikkusega umbes 1 minut, millest kasutasime umbes 1200 parimat kaadrit + kuude jäädvustamiseks paarisekundilise säriajaga (ISO800) foto. Jupiteri töötlemisel kasutasime planeedi tsentreerimiseks ja kaadrite lõikamiseks programmi nimega PIPP, parimad kaadrid said omavahel kokku pandud programmis Autostakkert ning teravustamine Registax6. Photoshopis sai omavahel kombineeritud foto Jupiterist ja selle kuudest ning antud lõpptulemusele viimane lihv.

Rõngastatud Saturn ja kolm selle heledamat kuud - vasakul Rhea, üleval oranžikas hiidkuu Titan ja paremal Dione. Planeedi puhul tegime sellest umbes 2 minutilise videoklipi, millest läks töötlusesse kusagil 3000 parimat kaadrit + kuude jäädvustamiseks mõnesekundilise säriajaga (ISO800) foto. Planeedi töötlemisel kasutasime kaadrite tsentreerimiseks ja lõikamiseks programmi nimega PIPP, parimad kaadrid said omavahel kokku pandud programmis Autostakkert ning lõppteravustamine programmis Registax6. Photoshopis sai omavahel kombineeritud foto Saturnist ja selle kuudest ning antud viimane lihv.