Marsi silmapiir ja atmosfäär orbiidilt

Milline näeks välja vaade Marsi silmapiirile ja selle hõredale atmosfäärile, kui me asuksime sellest umbes sama kõrgel kui Rahvusvaheline kosmosejaam asub Maast? Allolev foto peaks sellele vastama. Tegemist on NASA poolt värskelt avaldatud fotomosaiigiga Marsist, mis pandi kokku Mars Odyssey nimelise sondi poolt tehtud kümnekonnast fotost. Kusjuures fotode tegemisele eelnes kolm pikka kuud planeerimist.

Panoraami saab suuremalt näha siin: https://www.jpl.nasa.gov/.../nasa-orbiter-snaps-stunning...

Jäävustuste keerukus tuleneb asjaolust, et nii nagu enamus planeetide orbiidil tiirlevaid sonde, on Mars Odyssey ehitatud oma kaameratega vaatama otse alla ning need on tavaliselt sondi kere suhtes fikseeritud. See tähendab, et kaamerate suunamiseks tuleb pöörata tervet aparaati. Seega planeedi serva pildistamiseks oli vaja tervet Mars Odysseyd pöörata peaaegu 90 kraadi. Seda tuli aga teha viisil, et sondile energiat andvad päikesepaneelid ei jääks Päikese suhtes varju. Selgus, et see on küll võimalik, kuid paratamatult sihivad sondi Maaga sidet pidavad antennid sellisel juhul valesse suunda. Ehk siis eelnevalt tuli kõik fotode jäädvustamiseks vajaminevad manöövrid sondile sisse programmeerida ning käskida sellel lõpuks ennast tagasi normaalsesse orientatsiooni pöörata.

Nagu näha, siis kõik töötas. Lisaks silmailule võimaldavad taolised vaated planeediteadlastel Marsi atmosfääri ehitust varasemast täpsemalt modelleerida. Loodame, et kunagi suudavad sama vaatepilti näha ka inimsilmad.

Mars Odyssey on nüüdseks Marsi orbiidil veetnud üle 22 aasta ning järgmisel aastal täitub sellel 100 000-es tiir ümber Punase planeedi. Üldse on tegemist siiani kõige pikaealisema marsimissiooniga.

Päikesesüsteemi suurim kuu Ganymedes hobiteleskoobis

Hämmastav, mida astrofotograafid suudavad tänapäevase tehnika ja tarkvara koostöös saavutada. All on näha 21-aastase Inglise planeedipildistaja Tom Williamsi katset jäädvustatud Jupiteri suurimat kuud Ganymedest erinevatest külgedest ja fotode põhjal valmistatud must-valget kaarti. Selle all on näha võrdluseks sama kuu parimat kaarti, mis on kokku pandud Voyagerite ja Galileo sondide poolt tehtud fotodest.

Päikesesüsteemi suurim kuu Ganymedes on läbimõõdult kusagil 5300 kilomeetrit (võrdluseks, planeet Marsil on see 6800 kilomeetrit), kuid asub meist Jupiteri orbiidil tiireldes kõige lähemas punktis ümmarguselt 600 miljoni kilomeetri kaugusel ehk neli korda kaugemal, kui Maa ja Päikese vahemaa. Marss tuleb meile mõnikord alla 60 miljoni kilomeetri kaugusele ehk kümme korda lähemale kui Jupiter ja selle kuud. Ühesõnaga sellise detailsusega nõnda pisikest ja kauget taevakeha pildistada on üsna märkimisväärne saavutus.

Williamsil kulus antud kaarti valmistamiseks kuus fotot Ganymedesest*, mis on tehtud kahe aasta jooksul (kes teab kui palju ta neid tegelikult tegi). Neist viit paremat on ka all kaarti kohal näha. Teleskoobiks kasutas ta 16 tollist newtoni-tüüpi teleskoopi, 3xbarlow läätse, niinimetatud atmosfäärilise dispersiooni korrektorit (ADC) ja võrlemisi tagasihoidliku hinnasildiga kaamerat.

Täpsemate foto(de) andmete nägemiseks saab külastada Tom Williamsi Astrobin kontot: https://www.astrobin.com/gsd3bw/

*heledate ja pisikeste taevakehade pildistamisel (Päike, Kuu, planeedid ja nende kaaslased) tehakse objektist lühikese aja jooksul võimalikult palju fotosid/video ning neist valitakse välja parimad kaadrid, mis seejärel omavahel tarkvaraliselt kombineeritakse. Nii saab lõpuks kokku ühe võimalikult selge kujutise.

Maa atmosfääriga põrkus ülivõimas kosmiline kiir

Mõni aeg tagasi kirjutasime 1991. aastal USA Utah kõrbes tuvastatud kosmilisest kiirest, mille energia Maa atmosfääriga põrgates küündis nii kõrgele, et sellele anti nimeks Oh My God (Oh mu jumal) osakene. Lühidalt lihtsalt OMG. See tõenäoliselt üksik prooton ehk vesiniku aatomi tuum liikus enne põrget kiirusega, mis moodustab valguse kiirusest vaakumis 99.99999999999999999999951% ning selle koguenergiaks mõõdeti (3.2±0.9)×10^20 elektronvolti.

Kunstniku nägemus kosmilisest kiirest, mis tekitab Maa atmosfääri osakesi tabades omamoodi sekundaarsete osakeste "vihma", mida on võimalik detektoritega jäädvustada ning andmetest kokku panna algse osakese energia.

Pikemalt OMG-osakese ja üldse kosmiliste kiirte kohta saab lugeda meie kodulehelt: https://www.astromaania.ee/.../omg-osakene-ja-kosmilised...

Paar aastat tagasi tuvastas Utah kõrbes laiuv 700 ruutkilomeetrine detektor (The Telescope Array) järjekordse ülienergeetilise kosmilise osakese või õigemini selle poolt atmosfääris tekitatud sekundaarsete osakeste "vihma". Selle tõenäoliselt prootoni energiaks on nüüd mõõdetud 2,4x10^20 elektronvolti. Ehk kusagil kolmandiku võrra vähem kui OMG-osakesel. Igapäevasemasse konteksti asetatult oli sellel ühelainsal prootonil piisavalt jõudu, et kergitada näiteks kusagil 30 kilogrammine raskus maapinnast peaaegu 10 sentimeetri kõrgusele. Osakesele anti Jaapani Päikese ja valguse jumalanna järgi hüüdnimeks Amaterasu.

Kuigi niiöelda tavalised ja palju nõrgemad kosmilised kiired pärinevad tüüpiliselt tähtedest (sh Päikesest), supernoovadest, galaktikate tuumadest ja tähepõrgetest, on OMG ja Amaterasu sarnaste kiirte/osakeste päritolu siiani mõistatuseks. Nimelt on nende energia piisav, et galaktilised magentväljad ei suuda nende trajektoore oluliselt mõjutada. Ehk siis nende mõõdetud suund peaks olema ka paigaks kus nad ka sündisid. Lisaks kaotavad nad kosmoses rännates energiat vastavalt teatud seaduspärasusele, mis ütleb, et nende allikas ei saa meist asuda meist kaugemal kui 100-150 miljonit valgusaastat.

Amaterasu näib pärinevat suunast, kus asub niinimetatud Kohalik tühimik - meie kohalikule galaktikagrupile lähedal olev galaktikate poolest väga hõre piirkond, mille läbimõõt on vähemalt 150 miljonit valgusaastat. Teadaolevalt ei sisalda see midagi sellist, mis suudaks osakesele mõõdetud energiat anda. Ehk siis selliseid ultra-energeetilisi kosmilisi kiiri (tegelikult osakesi) võivad tekitada nähtused või protsessid, mida me lihtsalt veel ei tunne. Paraku tabavad nõnda energeetilised osakesed Maa igat ruutkilomeetrit korra sajandis või isegi harvem.

Peegeldus Titani metaanijärvelt

Üle 5000 kilomeetrise läbimõõduga Saturni kuu Titan on Päikesesüsteemi suuruselt teine kaaslane (Jupiteri Ganymedese järel) ja ainus tõsiseltvõetava atmosfääriga kuu. Õigupoolest on Titani ümbritsev atmosfäär Maa omast isegi poole võrra tihedam, koosnedes peaaegu täielikult lämmastikust (+mõni protsent metaani). Tänu atmosfääri kõrgele rõhule on Titan Maa järel ainus teadaolev taevakeha, mille pinnal loksuvad mered ja järved ning voolavad jõed. Vee rolli täidab -180 kraadise pinnatemperatuuriga Titanil siiski metaan ehk maagaas ja etaan.

2009. aasta juulis jäädvustas Cassini sond Titanist mööda lennates selle põhjapoolkeral päikesevalguse peegelduse ühelt Titani seni avastamata järvelt, millele anti hiljem Jingpo Lacuse nimi. Selle pindala on 21 tuhat ruutkilomeetrit ehk umbes pool Eestit. See asub Titaani suurima Kraken Mare nimelise mere lähistel, mille mõõtmed on suuremad kui Kaspia merel. Kuna nähtavas valguses on Titani atmosfäär oranžikas kollane ja läbipaistmatu, tuvastati peegeldus infrapunakiirguses.

Et kõikvõimalike orgaanilisi ühendeid sisaldav vedelik on keerukate keemiliste protsesside toimumiseks parem keskkond kui mõni muu levinum ainevorm, peetakse Titani üheks potentsiaalselt elu tekkeks sobivaks paigaks. Seda enam, et mõned planeediteadlased arvavad, et selle koore all loksub vedelas olekus ookean, mida soojendavad kuu ja planeedi vahelised loodejõud. Muidugi oletatav elu oleks sealsete ekstreemsete tingimuste tõttu meile tuttavast väga erinev.

Titani on viimase poole sajandi jooksul uuritud kokku nelja kosmosesondi poolt. Esmakordselt pildistas selle läbipaistmatut pilvkatet 1979. aastal Pioneer 11. Kahel järgneval aastal külastasid seda kuulsad Voyageri sondid. 2004. aastal jõudis Saturni orbiidile Cassini sond, mis lisaks ligi sajale möödalennule Titanist heitis sinna pisema Huygensi maanduri. Teel pinna suunas pildistas Huygens ilmselt veejääst koosnevaid heledaid kõrgendike ning neist algavaid tumedaid metaanist ja etaanist jõgesid. Õnnelikult maandudes tegi ta tulnuklikkust maastikust ka paar "lähivõtet". Sellega suudeti ellu viia kaugeim maandumine taevakehal, mis asub meist ligi 1,5 miljardi kilomeetri kaugusel (10x kaugemal kui Päike Maast).

Titani pind pildistatud maanduva Huygensi sondi poolt.

Titani pind Huygensi maandumispaigas. Esiplaanil olevad "kivid" on tõenäoliselt veejääst, mis on voolava metaani poolt ümaraks kulutatud.

Starshipi teine katsetus

Laupäeval startis Texasest Boca Chica tähebaasist teist korda maailma kõige suurem ja võimsam rakett, mis eales ehitatud ja lennanud. Lühidalt Starshipi nime kandval raketil on pikkust 122 meetrit ja läbimõõtu 9 meetrit. Terve komplekt koos kütusega kaalub kokku kusagil 5000 tonni.

Kuigi raketi mõlemad astmed plahvatasid enne oma eesmärgi täitmist, on katsetust siiski nimetatud edukaks. Nimelt on SpaceX oma rakettide arendamisel meelega valinud strateegia, kus katsetused ja arendustöö käivad paralleelselt. Ehk siis iga katsetus viib suure sammu lähemale raketi töökindlaks saamisele. Esimene Starshipi katsetus aprillis lõppes mõlema astme plahvatusega enne eraldumist. Seekord läks asi oluliselt paremini.

Esiteks läksid käima kõik raketi esimese astme (Super Heavy) 33 Raptor mootorit. Esimesel katsel ei süttinud stardil näiteks kolm mootorit ja mitu neist lakkas töötamast ka hiljem. Laupäevasel katsel taolisi probleeme polnud ning veidi vähem kui minuti pärast saavutas terve rakett niinimetatud max-q ehk momendi, kui raketile mõjub maksimaalne mehhaaniline stress. Poolteist minutit hiljem lülitati enamus Super Heavy mootoritest välja ning käivitati teise astme (Starship) kuus Raptor mootorit. Hetk hiljem kaks astet eraldusid. Taolist töötavate mootoritega eraldumist nimetatakse kuumaks eraldumiseks. Stardist oli möödunud 2 minutit ja 41 sekundit.

Samal ajal kui Starship jätkas oma lendu, sooritas Super Heavy 180 kraadise pöörde, suunamaks oma mootorid liikumissuunale vastu. Selle mõtteks on tagasi maapinnale maandumiseks tõukuri kiirust ja seega kõrgust vähendada (boostback). Paraku käivitus selleks eesmärgiks töötama pidanud kümnest mootorist üheksa ning mitu neist ka seiskus mõned sekundid hiljem. 3 minutit ja 21 sekundit peale starti ja umbes 90 kilomeetri kõrgusel Mehhiko lahe kohal Super Heavy plahvatas. Tõenäoliselt arvukate kütuselekete tõttu.

Raketi kõige tähtsam ülemine osa, 50 meetrit pikk Starship, jätkas 6 Raptori mootoriga kiirendamist kuni umbes 150 kilomeetri kõrgusele ja kiiruseni 24 000 kilomeetrit tunnis. Kaheksa minutit peale starti ja kõigest pool minutit enne mootorite seiskamist kadus Starshipiga side, mis aktiveeris automaatselt raketi enesehävitussüsteemi. Sest, et kontrollimatut raketi meie peade kohale ei taha ilmselt keegi. Enne seda tuvastati maapealses juhtimiskeskuses ka mitmeid kütuselekkeid.

Kokkuvõttes võib öelda, et testiga jõuti mitme olulise verstapostini. Neist tähtsamad on kõigi mootorite käivitumised, astmete (kuum) eraldumine, tõukuri 180 kraadine pööre ja peaaegu lõpuni kestnud Starhipi mootorite töötsükkel. Lisaks jõudis Starship esimest korda kosmosesse. Järgmine katsetus peaks kõigi eelduste kohaselt olema veelgi edukam. Ja see peaks toimuma kiiremini, kuna esimese katsetuse ajal sai stardiplatvorm oluliselt kannatada ja vajas põhjalikku ja aeganõudvat ümberehitust. Teine katse möödus vähemalt selles suhtes probleemitult.

All video tervest stardist. Umbes 3:05 saab näha astmete eraldumist ja Super Heavy suurejoonelist plahvatust.

Starship läheb teisele katsele

Täna Eesti aja järgi kell 15:00 võib oma teisele katsele startida SpaceX-i hiidrakett Starship. Tegemist oleks teise katsega peale selle aasta 20. aprilli, kui rakett küll tõusis stardiplatvormilt õhku, kuid hakkas peagi peale seda kontrollimatult pöörlema ning lõpuks plahvatas. Nüüdseks on probleemid loodetavasti parandatud.

Texase osariigis Boca Chica tähebaasist alguse saava testilennu käigus peaks raketi 33 mootoriga varustatud alumine aste (Super Heavy) lükkama raketi ülemist astet (Starship) kokku 2 minutit ja 48 sekundit. Peale seda astmed eralduvad ning Starship käivitab 6 minutiks ja 23 sekundiks enda mootorid. Selleks hetkeks peaks see liikuma kusagil Kariibi mere kohal ning 100 kilomeetri kõrgusel. Peale peaaegu täistiiru ümber planeedi, mis kestab umbes 90 minutit, maandub see Hawaii saarte lähedal Vaikses ookeanis. Super Heavy tõukur üritatakse kontrollitult tagasi tuua Mehhiko lahe kohale, kus see maandub vertikaalselt merre. Tulevikus peaks seda seal ootama maandumisplatvorm, mis lubaks tõukurit kiirelt ja odavalt taaskasutada.

Eduka katsetuse korral saaks Starshipist automaatselt ajaloo kõige suurem ja võimsam rakett (laius 9 meetrit, kõrgus 120 meetrit), mis mängib muuhulgas olulist rolli NASA Artemise kuumissioonide juures. Ettevõtte omanik Elon Musk plaanib sama raketti kasutada tulevikus ka mehitatud marsimissioonide tarbeks. Seda siis tõenäoliselt siiski koostöös NASA või teiste kosmoseagentuuridega.

Katsetust saab otseülekandes vaadata siit: https://www.youtube.com/watch?v=s-ZwElJpTTs

Astronaudid kaotasid orbiidile koti tööriistadega

Kuu alguses käisid Rahvusvahelise kosmosejaama astronaudid Jasmin Moghbeli ja Loral O'Hara ligi 7-tunnisel kosmosekõnnil, mille käigus nad vahetasid ära ühe kosmosejaama päikesepaneeli laagri. Kuna 400 kilomeetri kõrgusel liikuv jaam teeb Maale tiiru peale iga 1,5 tunni tagant, võimaldavad taolised laagrid paneelidel pidevalt oma nurka muuta.

Kuigi remonttööd kulgesid iseenesest igati edukalt, kaotasid astronaudid töö käigus märkamatult ära nendega kaasas olnud tööriistakohvri. Kaotamine on võib-olla vale sõna. Pigem võib öelda, et kohver ei olnud mingil põhjusel kinnitatud ning see triivis astronautidest ja jaamast eemale. Jaama kaamerates oli selle asukoht selgelt tuvastatav. Õnneks kosmosekõnni järelejäänud osa see ei mõjutanud.

Foto "kadunud" tööriistakohvrist.

Kuna kõnealune tööriistakohver on valge ja võrdlemisi kogukas, on seda huvitaval kombel võimalik maapinnalt isegi binokliga näha. Jaama liikumissuuna suhtes sellest ette liikuv kohver peaks hetkel asuma kosmosejaamast kusagil 1,5 minutit ees (mida aeg edasi, seda kaugemale see jõuab).

Kosmosejaama ennast on lõunataevas ühe väga-väga heleda "tähena" liikumas näinud ilmselt kõik. Üleminekuid saab asukoha järgi varakult ette vaadata sellelt lehelt - https://shorturl.at/CDVY6 Näiteks eeloleval nädalal on seda lõunataevas näha paar korda igal õhtul. Jaama ja seega sellest eespool liikuva kohvri trajektoori taustatähtede ees on mugav järgi vaadata ka programmist nimega Stellarium. Piisab sellest kui teleskoop või binokkel suunata eelnevalt mõne sellise tähe suunas, mille lähedalt peaks ISS paari minuti pärast mööda liikuma ning oodata, millal üks võrdlemisi nõrk täpp vaatevälja läbib. Seda tehes olete te suutnud näha Maa orbiidil ligi 7 kilomeetrit sekundis liikuvat tööriistakohvrit. Mõni aeg hiljem avaneb võimalus näha jalgpalliväljaku mõõtu jaama ennast.

Taolised varustuse kaotamised ei ole kosmoselendude ajaloos sugugi enneolematud. Näiteks 2008. aastal kaotas astronaut Heidemarie Stefanyshyn-Piper ära samuti ühe tööriistakoti. 2017. aastal pääses kosmosekõnni käigus lahti pooleteise meetrist detaili sisaldav kott. Samal aastal kaotati orbiidile labidas. USA esimesel kosmosekõnnil 1965. aastal triivis astronaut Ed Whitest mööda tema varukinnas.

Tõrva Astronoomiaklubi on "Riiklikult tunnustatud teaduse populariseerija"

Suurepärased uudised! Täna Tallinnas toimunud Teaduskommunikatsiooni konverentsil jagati Eesti Teadusagentuuri poolt välja selle aasta Eesti teaduse populariseerimise auhinnad. Tõrva Astronoomiaklubi pälvis "Parima uue algatuse" kategoorias II koha. Lisaks rahalisele preemiale (mis muundub õige pea uueks ja võimsamaks teleskoobiks, millest avalike vaatluste käigus saavad sisse vaadata kõik), on meil nüüdsest peale õigus ja privileeg kasutada "Riiklikult tunnustatud teaduse populariseerija" tunnusmärki.

Suur tänu kõigile meid konkursile esitanud inimestele ja soovitajatele (teie nimed on teada), Eesti Teadusagentuurile ning otseloomulikult kõigile meie lehekülje jälgijatele. Ilma teie meeldimiste, jagamiste ja kommentaarideta oleks see ettevõtmine olnud väga keeruline ja ausalt öeldes ka igav.

Hubble ja Webb vaatasid Mothrat

Hubble ja Webbi kosmsoteleskoopide koostöös valminud jäädvustus Eriidanuse tähtkujus asuvast galaktikaparvest tähisega MACS0416. Selle tuhandeid galaktikaid sisaldava parve kaugus on umbes 4,3 miljardit aastat ehk fotol me näeme valgust, mis lahkus sellest veidi peale Päikesessüsteemi moodustumist. Hubble panus oli jäädvustada nähtavat valgust, Webb vaatles seda infrapunas ehk soojuskiirguses. Kahes erinevas lainepikkuste vahemikus üles võetud fotosid kombineerides on saadud üks seni värvilisem vaade universumi sügavusse, kus sinakad galaktikad on meile lähemad ja punakamad kaugemad.

Suuremalt: https://cdn.esawebb.org/archives/images/large/weic2327a.jpg

Vasakul Hubble kosmoseteleskoobi foto, paremal Webbi.

Tänu galaktikaparve tohutule massile on MACS0416 ühtlasi võimas gravitatsioonilääts, mis murrab, koondab ja suurendab sellest palju-palju kaugemalt ja seega varasemast universumist pärit galaktikate valgust. Neid võib fotol näha pikaks venitatud punakate ja kõverdunud ketaste ja kriipsudena.

Neist kõige huvitavam on kolmandal fotol suurendatud kastis. Sealne moonutatud välimusega galaktika on selle ees asuva massiivse galaktikaparve poolt suurendatud vähemalt 4000 korda ning see pärineb universumist, mis oli vaid kolm miljardit aastat noor. Noolega on näidatud selles säravat üht erandlikult massiivset tähte, mida kutsutakse Mothraks (viide hiiglaslikke koletisi sisaldanud Godzilla filmidele).

Ettevaatlikud analüüsid Mothralt pärineva elektromagnetkiirguse kallal on paljastanud, et see koosneb tõenäoliselt kahest üksteise ümber tiirlevast tähest. Üks neist on jahe ja punakas, teine kuum ja sinine. Kahe peale kokku suudavad (või noh, suutsid) nad välja paisata Päikesest peaaegu 200 tuhat korda rohkem valgust. Tänapäevases ehk meile suhteliselt lähedal asuvas universumis me enam nii võimsaid tähti ei kohta.

Kuu varjutas Veenuse

Eile lõuna ajal oli enamuse Euroopa ja tükikese Põhja-Aafrika kohal vaadeldav juhus, kus planeet Veenus kadus õhukese sirbina valgustatud kuuketta taha, et selle tagant kolm tundi hiljem jälle nähtavale ilmuda. Taolist nähtust nimetatakse varjutamiseks. Olgugi, et sündmus leidis aset päevavalges, oli seda võimalik läbi teleskoobi näha. Seda tänu Veenuse väga suurele heledusele, mida ületab taevas vaid Kuu ja Päike. Veenus ise paistis ja paistab lähikuudel hommikuses kagutaevas, kus see kannab Koidutähe nimetust. Teleskoobis näeb see hetkel välja otsekui pisikesene hele poolkuu (Päike paistab sellele ida poolt ehk vasakult). Detsembriks on see Maast kiiremini tiireldes jõudnud juba natukene Päikese "taha", mistõttu paistab see meile valgustatud kahe kolmandiku jagu. Veebruariks asub Veenus Päikesele meie vaatenurgast nii lähedal, et ilma abivahenditeta seda päikesetõusus vaadelda ei saa.

All Slovakkia astrofotograaf Petr Horáleki jäädvustus Veenuse varjutamisest Kuu poolt. Ühele fotole on kokku liidetud selle erinevad etapid.