na asteroidy alebo ich pozorovanie a dosiahnutÉ … · na asteroidy alebo ich pozorovanie a...
TRANSCRIPT
Tvorivý učiteľ fyziky VIII, Smolenice 7. ‐ 9. apríl 2015
‐ 3 ‐
NA ASTEROIDY ALEBO ICH POZOROVANIE A DOSIAHNUTÉ VEDECKO PEDAGOGICKÉ VÝSLEDKY V TOMTO ODBORE NA HVEZDÁRNI „JÚLIA“
Vladimír Bahýl, Milada Gajtanská KFEAM, DF TU vo Zvolene Abstrakt Práca jednak informuje o novej zaujímavej astronomickej disciplíne, o kozmických letoch k asteroidom a o zapojení sa autorov do projektu Target Astroids, ktorý je súčasťou projektu NASA pre let k asteroidu Bennu. Prezentujú sa tiež v tomto smere vlastné vedecké a pedagogické výsledky pozorovaní vybraných asteroidov na hvezdárni „Júlia“ vo Zvolenskej Slatine. Kľúčové slová: asteroidy, astrometria, praktikum Úvod Po desiatich rokoch doletela ku kométe Čurjumov – Gerasimenko sonda Roseta a úspešne vyslala na povrch kométy sondu Phylae. Podarilo sa čosi neslýchané. Mäkko pristáť na kométe, získať z nej vzorky a poslať nám na Zem sériu nádherných snímok povrchu tohto telesa. Žiaľ, ako všetci vieme, sonde sa na kométe podarilo pristáť tak, že čo sa týka energie, bola odkázaná len na svoje batérie a keď sa tie vyčerpali, sonda sa hybernovala. Ostáva nám nádej, že ak sa kométa vhodnejšie natočí vzhľadom k Slnku, batérie sa nabijú, sonda sa prebudí a bude pokračovať vo svojej misii. Tak či onak, sondy ako Roseta, tak aj Phylae je potrebné, podľa nášho názoru, považovať za úspešné. O to viac, že ide o prvú takúto misiu a keďže sonda Roseta stále pracuje, objavy sa len tak sypú. Na Slovensku sa podrobnejšie o tejto misii písalo na stránkach časopisu Kozmos a to dokonca dvakrát, čo považujeme za dostatočné a prípadného „zvedavca“ odkazujeme sem. Tu by sa teda dalo skončiť, o veci vôbec nepísať či chlapsky odovzdať pero povolanejším resp. tým, ktorí majú lepší prístup k výsledkom misie Roseta alebo sa hádam na jej príprave aj podieľali, keď o nej píšu. No podľa nášho názoru dôvod pokračovať je. Ten dôvod sa volá projekt OSIRIS REx a naň nadväzujúci projekt Target Asteroids.
Obr. č. 1. Kométa Čurjumov – Gerasimenko
Tvorivý učiteľ fyziky VIII, Smolenice 7. ‐ 9. apríl 2015
‐ 4 ‐
Projekt Target Asteroids sme si dovolili preložiť voľne do slovenčiny tak, ako je v názve tejto práce. Pretože do tohto projektu sme sa zapojili a pracujeme v ňom v podstate už tretí rok a dokonca naša účasť v projekte bola ocenená aj akýmsi čestným uznaním, považujeme za vhodné o tejto našej práci alebo lepšie povedané o tomto projekte slovenskú pedagogicko astronomickú verejnosť informovať. Nie že by sme sa chceli vychvaľovať, ale sme v projekte zo Slovenska v podstate sami (aj keď tak ako my každý mal možnosť sa cez internet do projektu zapojiť), máme výsledky a je podľa nás aj zahodno, aby slovenská odborná verejnosť o tomto projekte vedela a dľa možností, ak bude projekt pokračovať sa do neho aj širšie zapojila. Projekt má totiž okrem vedeckého aj významný didaktický rozmer. Účastníci projektu z celého sveta totiž asteroidy nielen pozorujú, ale za pochodu sa ich aj učia pozorovať pod dohľadom odborníkov z NASA v čo najvyššej možnej kvalite. OSIRIS REx Projekt OSIRIS REx má svoju internetovú stránku a logo. Doporučujeme navštíviť! No v krátkosti, tak ako to majú na svojej internetovej stránke, ide o let k asteroidu Bennu, ale s tým, že odobraté vzorky budú dopravené späť na Zem a tu budú analyzované. Misia má odštartovať v roku 2016 a s návratom na Zem sa počíta v roku 2023. Ďalej na rozdiel od európskej sondy Roseta sonda na asteroide nepristane a ani ku nemu nevyšle pristávací modul, ale najskôr bude asteroid dôkladne – pol roka mapovať. Potom sa priblíži, vysunie svoje robotické rameno a odoberie vzorku regolitu, teda povrchu. Túto uskladní a vráti sa s ňou k Zemi, kde pri priblížení vyšle na Zem puzdro so vzorkami.
Obr. č. 2. Logo projektu OSIRIS REx.
Odoberať vzorky z telesa, kde gravitačné zrýchlenie nie je 9,81 ms‐2 ako na Zemi, ale sa pohybuje okolo hodnoty 0,14 milimetra za sekundu na druhú nie je žiadne terno. To je ako byť zavesený na dlhom lane a skúšať odhryznúť si vlastnými zubami zo slaniny, ktorá tak isto visí z povaly na dlhom motúze no bokom (po ťapine) ku nám. Ale žarty a veselé prirovnania nabok. U sondy Roseta sa rozhodlo tak, že aby sa kotvy (harpúny) pristávacieho modulu Phylae mohli do regolitu kométy
Tvorivý učiteľ fyziky VIII, Smolenice 7. ‐ 9. apríl 2015
‐ 5 ‐
vôbec zabodnúť, vytvorí sa raketovým motorom dodatočný ťah, ktorý v momente „vystrelenia“ kotvy pritlačí Phylae k povrchu kométy. Vraj motor zlyhal no a ako vieme, zákon akcie a reakcie platí nielen v Sebechove, ktorý je časťou Zvolenskej Slatiny, ale aj v celom celučičkom Vesmíre a sme doma. Aj pre toto sa snáď rozhodli konštruktéri sondy OSIRIS REx použiť iba rameno, mechanické výsuvné rameno schopné odobrať vzorku regolitu a poďho nazad na Zem. Spôsob odberu je však zaujímavý sám o sebe.
Sonda sa k asteroidu tesne priblíži, tak, že naň „dočiahne“ jej čosi cez tri metre dlhé rameno a vákuovo s „tiažou“ viac ako 60g ( 588,6 m/s2 ) nasaje do pripravených kapsulí regolit asteroidu. Podľa nás na celej operácii je najpozoruhodnejšia jej rýchlosť. Totiž podľa plánu, celá operácia odoberania vzoriek má trvať menej ako 5 sekúnd!!! Sme toho názoru, že sa autori experimentu zrejme „učili“ od symbolu Ameriky, od orla bielohlavého ako tento chytá ryby.
Obr. č. 3. Orol bielohlavý pri love.
Ako vidíme, príroda je nielenže mocná čarodejka, ale aj výborná učiteľka. Stačí len jej vedomosti skutočne tvorivo rozvíjať a to sa podľa nášho názoru v tomto prípade aj stalo.
Tvorivý učiteľ fyziky VIII, Smolenice 7. ‐ 9. apríl 2015
‐ 6 ‐
Obr. č. 4. Sonda a jej „odberové“ rameno.
Sonda OSIRIS REx okrem tohto experimentu má samozrejme ešte niekoľko cieľov a neostáva nám nič iné ako dúfať nielen to, že sonda úspešne odštartuje, ale že po splnení svojich úloh sa aj úspešne vráti na Zem. Všetky ciele sondy sú na jej stránke nádherne spracované do videa a keďže video sa na stránky žiadneho zbornika preniesť nedá, doporučujeme (ozaj vrele) túto stránku navštíviť. Nás na tejto stránke najviac zaujal riešiteľský resp. realizačný team, ktorý je prevažne zložený z mladých ľudí, ktorým sa tvorcovia projektu nebáli dať dôveru. V teame sú dokonca aj študenti! Nebáli sa, že mladý človek bude žať tam kde nesial resp. že oni (guruovia vedy), ktorí projekt navrhovali, vypiplali a finančne zaistili nebudú žať slávu a uznania pred kamerami. Kiežby sa takémuto prístupu k mladému človeku naučili všetci koryfeji všade na svete, dokonca aj v Kocúrkove, identifikovateľnom slovutnou vedeckou inštitúciou v podhorí istých mini veľhôr. No podľa informácií, ktoré sa ku nám dostali neformálne a s určitým časovým odstupom, čo ako bol projekt precízne naplánovaný, dostala sa do neho jedna chybička. Totiž zabudli naplánovať peniaze na pozorovanie asteroidov podobných asteroidu Bennu. Všetko zlé je ale na niečo dobré, lebo tým sa otvoril priestor pre nás. Totiž v tejto súvislosti (sa vraj) otvoril projekt Target Asteroids. No a keď sme na internete našli ponuku na zapojenie sa do tohto projektu, nezaváhali sme a prihlásili sme sa. A toto je vlastne resp. malo by byť ťažisko tejto práce. Informovať slovenskú verejnosť o nádhernom a plodnom vedeckom projekte.
Target Asteroids Projekt prebieha tak, že riadiaci pracovníci projektu vždy zhruba na štvrťrok vyberú zoznam tzv. tmavých asteroidov, špeciálne tých, ktoré ako asteroid Bennu patria medzi tzv. krížiče (ktoré ešte stále môžu byť terčom misie) a spolupracovníci na projekte po celom svete pozorujú, fotometrujú, merajú pozície týchto asteroidov a svoje výsledky posielajú do ústredia projektu, ktoré je na Arizonskej univerzite v Tuscone. Je nám len ľúto, že mnoho z týchto objektov sú pre náš DSLR systém prislabé. No čo sa dá resp. dalo sa pozorovať, to sme napozorovali. Včítane niektorých rýchlo sa pohybujúcich krížičov. Ale to nie je všetko. Organizátori projektu Target Asteroids zorganizovali tzv. IASC kampaň. V jej rámci sa sformovalo 15 riešiteľských teamov po celom svete a jednotlivým teamom sú dodávané snímky z popredných astrografov na ktorých hľadáme buď nové, neznáme asteroidy alebo vykonávame astrometriu známych objektov. Takto sme v postate za tri roky kampane dokázali objaviť niekoľko nových objektov a odmerať už okolo stovky pozícií. Je to ozaj úchvatné no je to aj vďaka tomu, že už nikto z nás nesedí za blinkkomparátorom (Mladší čitatelia už asi ani nevedia, čo je to za prístroj. ), ale celé premeriavanie snímok sa deje v systéme Astrometrica. V teame pracujú nezávisle na sebe najmenej traja ľudia. Každý vyhodnotí sám všetky teamu dodané snímky a potom sa členovia teamu dohodnú na jednotnom protokole o astrometrii snímok a tento protokol sa odosiela do ústredia na už spomínanej UCLA v Tuscone. Spolupráca je to zaujímavá, plodná a hlavne človek sa pri nej strašne veľa naučí. Preto každému ozajstnému záujemcovi o astronómiu čo najvrelšie doporučujeme zasurfovať na internete a chopiť sa príležitosti. Veď ako hovorí Luis Pasteur „Náhoda praje pripraveným.“. Potom má človek „možnosť“ pracovať na tých najlepších astrografoch sveta a tak po slovensky „sadarmo“. Len treba pracovať a mať výsledky.
Tvorivý učiteľ fyziky VIII, Smolenice 7. ‐ 9. apríl 2015
‐ 7 ‐
Obr. č. 5. Jedno z nami skúmaných hviezdnych polí.
Keď hľadíme na tieto snímky, konkrétne priložená snímka má stred RA=08h50m38,7s a deklinácia = +11° 22´ 58“, fascinujú nás tieto ďaleké svety. Kto vie, či aj odniekiaľ odtiaľ sa na nás niekto nepozerá. Tie tajomné diaľavy ozaj fascinujú a vzrušujú. Každopádne však každá takáto snímka musí byť v Astrometric‐e náležite spracovaná a vyhodnotená a to ako na známe asteroidy, tak aj na nové pohybujúce sa objekty. Záver Takže záverom, (Aj slepé kura občas nájde zrno.) pozorovanie asteroidov je vzrušujúca astronomická činnosť ktorá ale má svoj fortieľ a samozrejme nepochybne vedecký a aj didaktický zmysel. Dnes sa pozornosť sústreďuje na tzv. krížiče, objekty Kuiperovho pásu či Oortovho oblaku. Akoby na asteroidoch medzi Marsom a Jupiterom už nebolo čo skúmať, čo objavovať. Opak je ale hlbokou pravdou a dôkazom alebo lepšie proti príkladom toho, že tento výskum zmysel má je aj projekt Target Asteroids, ktorý nás tak, ako sme dali do názvu nasmeroval „na asteroidy“, na telesá, z ktorých s najväčšou pravdepodobnosťou vznikala naša Slnečná sústava, teda aj my. Adresa autorov doc. RNDr. Vladimír Bahýl, CSc. hvezdáreň „Júlia“ Sebechov 41/82 962 01 Zvolenská Slatina E‐mail: [email protected] doc. RNDr. Milada Gajtanská, CSc. KFEAM, DF TU vo Zvolene Masarykova 24 960 53 Zvolen E‐mail: [email protected]