Katedra fyziky FPV UKF v Nitre

-->

Späť -- Úvodná stránka -- Ďalší >

Po vyše deviatich rokoch sme sa dočkali prvých záberov z blízkeho preletu okolo Pluta. Fotografia bola zhotovená zariadením LORRI (akronym z Long-Range Reconnaissance Imager) z paluby sondy New Horizons. Rozlíšenie zariadenia je približne 1 uhlová sekunda. Zariadenie je vybavené čipom, ktorý zhotoví obrázok 1024 x 1024 pixelov v 12 bitovej farbe.

Uznanie: NASA/ JHUAPL/ SWRI

Pluto

     Pluto objavil relatívne nedávno, v roku 1930, mladý astronóm Clyde Tombaugh. Po tom čo, skoro o sto rokov skôr (1840), Urbain Le Verrier predpovedal polohu planéty Neptún na základe jeho pôsobenia na trajektóriu planéty Urán, zahájil Percival Lowell projekt pátrajúci po deviatej planéte Slnečnej sústavy (Planéta X). Napriek tomu, že bledý bod Plúta sa objavil na celej rade záberov už pred rokom 1930 (napr. na záberoch Yerkes Observatory už 20-ho augusta 1909, ale aj na samotných záberoch Percivala Lowella 19-ho marca a 7-ho apríla 1915), zostal nepovšimnutý, až do pozorovania 23 ročným Clydom Tombaughom. Percival Lowell zomrel roku 1916, objavu sa teda nedožil. Právo pomenovať pripadlo Observatóriu Lowell a návrhov bolo požehnane (vyše 1000). Samotná vdova po Percivalovi Lowellovi, Constance Lowell (ktorá viedla desaťročný spor o príspevky observatóriu, znižujúce jej dedičstvo) navrhla meno Zeus, neskôr Percival a nakoniec Constance.
     Nakoniec však bolo prijaté meno Pluto, po bohovi podsvetia z gréckej mytológie (neskôr Hades). Návrh dala 11 ročná školáčka Venetia Burney, ktorá milovala grécku mytológiu. Venetia zomrela vo veku 89 rokov, v roku 2009, tri roky po zvrhnutí Pluta z panteónu planét (pozri náš článok z 29-ho novembra 2006).
     19-ho januára 2006, po rade neprijatých plánov k návšteve deviatej planéty, odštartovala sonda New Horizons. Využitím trojtýždňového priaznivého letového okna nasmerovala svoju cestu najprv k Jupiteru, aby využila efekt gravitačného praku, a zacielila priamo k Plutu. Cestu plánovali tak, aby bola čo najrýchlejšia, preto už po štarte bola rýchlosť sondy 16,26 km za sekundu (voči Zemi), čo je rekord čo sa týka rýchlosti po štarte. Po prelete okolo Jupiteru, zrýchlila sonda využitím efektu gravitačného praku o 4 km za sekundu, čim dosiahla rýchlosť 23 km za sekundu voči Slnku na úrovni Jupiteru (február 2007). Tým sa cesta k Plutu skrátila o tri roky.
     Medzi tým sa udalosti na Zemi urýchlili a status Pluta bol zmenený, k pobúreniu amerických astronómov, z planéty na trpasličiu planétu (pozri náš článok z 29-ho novembra 2006). Dôvodom bolo, že jeden po druhom sa začali objavovať nové a nové objekty Kuipperovho pásu, ktoré svojou veľkosťou sa podobali Plutu (Ceres, Sedna,...). K rozhodnutiu pomohlo, že bol objavený Eris, ktorý má v priemere vyše 2300 km a zdá sa byť väčším, než Pluto o 27%. Astronómovia usudzujú, že v Kuipperovom páse je príliš veľa objektov veľkosti Pluta, než aby ich hneď nazvali planétami. Tak vznikla novodobá definícia planét (pozri definíciu).

Kuipperov pás s vonkajšími planétami. Pluto, trpasličia planéta je súčasťou Kuipperovho pásu, ako mnoho objektov podobnej veľkosti.

Sonda New Horizons vyrazila k planéte Pluto, ale nikdy k nej nedorazila, namiesto toho navštívila trpasličiu planétu Pluto (žartom kladieme otázku, či by všetky grantové agentúry uznali náklady misie za oprávnené :) ).

Porovnanie Zeme, nášho Mesiaca, Pluta a jeho mesiaca Charon.

Medzi tým sa ukázalo, že Pluto má viac satelitov, než len Charon, Nix a Hydra (objavený v 2005-om ešte len s označením P1 a P2). V roku 2011 bol objavený Kerberos a v 2012-om Styx. Tento zvláštny systém by sa veľmi páčil Pytagórejcom. Doba obehu Styx, Nix a Hydry je presne v pomere 18:22:33. Keď zoberieme obehy voči Charon, potom Styx, Nix, Kerberos a Hydra majú doby obehu v približnom pomere 3:4:5:6. Astrofyzici hovoria v takýchto prípadoch o rezonancii. Rezonancie pôsobia konštruktívne alebo deštruktívne. V tomto prípade konštruktívne, kým pás asteroidov medzi Marsom a Jupiterom je miestom deštruktívnej rezonancie (darmo je tu veľa materiálu, nemajú tendenciu stmeliť sa do planéty).

Charon je relatívne veľký satelit, ak porovnáme s Plutom, aj keď obidve telesá sú zase malé, ak porovnáme s našou Zemou, či Mesiacom. Na druhej strane, sú k sebe veľmi blízko. Z povrchu Pluta by sa zdal Charon výrazne väčším, než sa zdá byť nám náš Mesiac. Ukazuje to táto fotomontáž. Vpravo v pozadí je náš Mesiac pri jeho západe a v popredí Charon.

Blízke zábery z Pluta prekvapujú. Ukazujú, že na povrchu Pluta je ľad z oxidu uhličitého, ale v podloží sa nachádza ľad z vody. Naviac, podľa relatívne malého počtu kráterov sa dá usúdiť, že niektoré pohoria sú staré sotva sto miliónov rokov. Vyplýva z toho, že na Plute prebiehajú formotvorné procesy. Tie sa nedajú pripísať na účet slapových síl a zatiaľ je ich pôvod neobjasnený. Bude nutné znova premyslieť to, čo sa vie o formovaní povrchu planét (a trpasličích planét, samozrejme).

... phooone hooome ...

Dobre známe z filmu E.T.. Sonda New Horizons to nemá jednoduché. Musí sa dovolať z nesmiernej diaľky. Svetlo od Pluta putuje na Zem okolo 5,5 hodín (z Mesiaca to trvá len o niečo viac než 1 sekundu, zo Slnka len 8 minút). Sonda má k dispozícii len 200 W príkonu (z jadrového zdroja, ktorý slabne každý rok o 5%).
     Pokiaľ ju chceme počuť, musia naslúchať tie najväčšie rádiové teleskopy (s veľkou plochou), a sonda musí "hovoriť" pomaly a zreteľne, aby jej bolo rozumieť. Keď sa nachádzala pri Jupiteri, prenosová rýchlosť bola len 24 kbit za sekundu. Momentálne sa nachádza výrazne ďalej, a prenosová rýchlosť bola znížená na 1 až 2 kbit za sekundu. Preposlanie obrázku z 1 miliónu pixelov (kde každý pixel obsahuje informáciu 12 bit) trvá okolo 2 hodín.
     Aby sonda dorazila tak skoro k Plutu, musela nabrať vysokú rýchlosť. Túto rýchlosť stále má a nemá ako zabrzdiť. Preto nekrúži okolo Pluta, ale frčí ďalej. Pri prelete pracovala naplno, nazbierala veľké množstvo naplánovaných dát, a teraz má dosť času posielať údaje pomaly domov. Asi po zvyšku svojej funkčnosti. Tá sa plánovala na 15 rokov. Máme sa na čo tešiť


    Uviedli sme, že čip kamery LORRI sníma len približne 1 milión pixelov (1024 x 1024 pixelov). Dnes majú mobilné telefóny bežne fotoaparáty s 5 Mpx (miliónov pixelov). Počítajú astronómovia pixely nejakým iným spôsobom pre svoje fotoaparáty?
Odpoveď:

Nie. CCD čip LORRI sníma skutočne 5 krát menej bodov, než spomínaný fotoaparát mobilného telefónu. Do vesmíru sa nikdy neposielajú prístroje s tými naj-naj parametrami. Tam sa posielajú prístroje s tou naj-naj spoľahlivosťou, tie najosvedčenejšie. Musia odolať extrémnym teplotám, kozmickému žiareniu, a mnohým iným veciam, čo dokážeme vymyslieť a hlavne tým, ktoré nedokážeme vymyslieť. Pre elektroniku to platí obzvlášť (napríklad počítače). Ak sa pozriete do záručného listu vášho mobilného telefónu, tam nájdete vymenovanie vecí, ktoré by ste nemali s vašim aparátom robiť. S prístrojmi na palube vesmírnej sondy sa robia len také veci, ktoré v záručnom liste máte zakázané - teda väčšinou. Na druhú stranu, nebol by problém skonštruovať kameru s moderným 100 Mpx-vým čipom. Keby prežil cestovanie, mohol by zhotoviť úžasné zábery. Preposlanie jedného takého záberu by však trvalo sto krát dlhšie než takto (asi tak týždeň).

.

< Späť -- Úvodná stránka -- Ďalší >