Przejdź do treści

2020 – podsumowanie roku w astronautyce

img

Powrót próbek z Księżyca, pierwsza misja załogowa SpaceX, loty na Marsa – to był bardzo ciekawy rok w astronautyce! Zapraszamy na tradycyjne podsumowanie i ranking najważniejszych kosmicznych wydarzeń wg czytelników i redakcji portalu Urania.

Rok 2020, mimo wielu trudności związanych z pandemią koronawirusa, był bardzo ciekawy pod względem prowadzonych badań przez sondy kosmiczne. W tym roku w Stanach Zjednoczonych powróciła za sprawą firmy SpaceX zdolność do wynoszenia załóg na orbitę, Chińczycy wykonali misję powrotu próbek z Księżyca, a na Ziemię wrócił materiał z asteroidy! Jeżeli już się wydaje, że Księżyc zdaje się coraz bardziej koncentrować uwagę kosmicznych potęg, to trzeba wspomnieć, że w kierunku Marsa wysłano 3 misje – w tym pierwsze statki Chin i... Zjednoczonych Emiratów Arabskich.

Zapytaliśmy na naszej facebookowej grupie Urania, co Waszym zdaniem było najważniejszym wydarzeniem tego roku. Policzyliśmy głosy, spojrzeliśmy wstecz, o czym najwięcej pisaliśmy na łamach portalu i ułożyliśmy wspólną listę 10 najważniejszych wydarzeń kosmicznych mijającego roku. Zachęcamy do lektury!

Najważniejsze wydarzenia w astronautyce wg czytelników portalu Urania i redakcji

1. Pierwsze komercyjne misje załogowe SpaceX do Międzynarodowej Stacji Kosmicznej

2. Powrót na Ziemię próbek z asteroid: misje Hayabusa2 i OSIRIS-REx

3. Przywiezienie skał z Księżyca w chińskiej misji Chang'e 5

4. Start trzech nowych misji na Marsa

5. Cztery lata badań Jowisza przez sondę Juno

6. Rozbudowa sieci satelitarnej Starlink

7. MEV-1: Pierwsze bezzałogowe serwisowanie satelity na orbicie

8. Pierwsze loty dużych prototypów rakiety Starship

9. 3000 marsjańskich dni łazika Curiosity, badania Marsa

10. Badania Słońca: start misji Solar Orbiter, pierwsze wyniki misji Parker Solar Probe

 


Zobacz też podsumowania astronautyczne z ubiegłych lat:

2019 | 2018 | 2017 | 2016


 

Pierwsze komercyjne misje załogowe
do Międzynarodowej Stacji Kosmicznej

Image
img

Zdjęcie: NASA/Brandon Garner.

Ranking najważniejszych wydarzeń w astronautyce w 2020 roku otwierają misje załogowe amerykańskiej firmy SpaceX. 30 maja odbył się pierwszy lot statku Crew Dragon z astronautami na pokładzie do Międzynarodowej Stacji Kosmicznej. Misję wyniosła na orbitę rakieta Falcon 9. Była to pierwsza załogowa misja realizowana w ramach Komercyjnego Programu Załogowego NASA.

W 2010 roku amerykańska agencja kosmiczna ogłosiła konkurs na systemy wynoszenia załóg do Międzynarodowej Stacji Kosmicznej. W 2014 roku kontrakty przyznano dwóm firmom: SpaceX i Boeing. Wreszcie po kilku latach opóźnień, w 2020 roku, SpaceX jako pierwszy zrealizował misję demonstracyjną z astronautami na pokładzie.

Jest to osiągnięcie, które z pewnością zapisze się w historii astronautyki. Do tej pory jedynie agencje państwowe Rosji, Stanów Zjednoczonych i Chin wysyłały ludzi na orbitę. SpaceX stał się pierwszą prywatną firmą, która tego dokonała. Co więcej, był to pierwszy debiut amerykańskiego systemu załogowego od pierwszego lotu wahadłowca kosmicznego w 1981 roku!

Lot ten był dla Amerykanów ważny również z innego powodu. Dzięki firmie SpaceX kończy się zależność NASA od rosyjskich partnerów. Po ostatnim locie wahadłowca kosmicznego w 2011 roku, przez 9 lat na pokład ISS można się było dostać tylko za pomocą rosyjskich statków Sojuz.
 

Przeczytaj więcej o pierwszym locie załogowym SpaceX


Astronauci Robert Behnken i Douglas Hurley zadokowali do ISS 31 maja 2020 roku i spędzili na stacji dwa miesiące. Powrót i lądowanie w wodach Zatoki Meksykańskiej nastąpiło 2 sierpnia. Podczas gdy trwała misja Demo-2, na Ziemi przygotowywano się już do pierwszej misji kontraktowej, oznaczonej jako Crew-1. Była to pierwsza misja niebędąca testem, a wykonywana już w ramach świadczenia przez SpaceX płatnej usługi dla NASA.

16 listopada rakieta Falcon 9 wyniosła w kierunku ISS statek Crew Dragon z czwórką astronautów na pokładzie. Amerykanie Michael Hopkins, Victor Glover, Shannon Walker i Japończyk Soichi Noguchi spędzą na pokładzie stacji sześć miesięcy, wrócą wiosną 2021 roku.

Liczymy, że w 2021 roku do grona firm świadczących usługę wymiany załóg na stacji kosmicznej dołączy Boeing. Firma przeprowadziła obowiązkową demonstrację bez załogi na pokładzie w końcówce 2019 roku. Niestety, z powodu szeregu usterek technicznych, ich statek Starliner nie poleciał do ISS i szybko awaryjnie wrócił na Ziemię. Firma początkowo planowała wykonać powtórkę tej misji już w drugiej połowie 2020 roku. Ostatecznie jednak termin drugiej bezzałogowej próby ustalono na 29 marca 2021 roku.

O tym, jak duże opóźnienia ma Boeing względem SpaceX, może świadczyć fakt, że w tym samym czasie firma Elona Muska będzie wykonywać już trzeci lot załogowy do Międzynarodowej Stacji Kosmicznej. Dopiero gdy Boeing wykona udaną demonstrację bez astronautów na pokładzie, będzie mógł wykonać pierwszą misję załogową. To stanie się nie wcześniej niż w połowie 2021 roku.

Więcej o osiągnięciu SpaceX pisaliśmy w numerze 2-3/2020 dwumiesięcznika „Urania-Postępy Astronomii.

 

Próbki z asteroid wracają na Ziemię:
misje Hayabusa2 i OSIRIS-REx

Image
img

Zdjęcie: NASA/Goddard/University of Arizona.

2020 był znowu rokiem planetoid – za sprawą dwóch misji: japońskiej Hayabusa2 i amerykańskiej OSIRIS-REx. Ta pierwsza wróciła już w tym roku na Ziemię z próbkami z Ryugu – asteroidy klasy C z grupy Apolla. Amerykański próbnik wykonał z kolei udane lądowanie na planetoidzie Bennu – obiekcie z tej samej grupy, ale nieco odmiennego typu B.


OSIRIS-REx

Amerykański statek OSIRIS-REx przybył do planetoidy Bennu w 2018 roku. W ciągu 2019 i 2020 roku wykonywał rozpoznanie potencjalnych miejsc lądowania. Naukowcy z inżynierami misji wybrali cztery kandydatury do pobrania próbek.

Na początku 2020 roku, po wybraniu już głównego kandydata, czyli miejsca nazwanego Nightingale, sonda zeszła z orbity i zniżyła się na wysokość 625 m nad powierzchnią, aby dokładnie sfotografować wybrany obszar. Kilka tygodni później przeprowadzono drugie rozpoznanie, tym razem do wysokości 250 m. W końcu w kwietniu 2020 roku statek zszedł z orbity, by wykonać pierwszą próbę lądowania, celowo przerwaną, gdy sonda znalazła się w punkcie nawigacyjnym 125 m nad planowanym miejscem lądowania. Próba generalna przed lądowaniem odbyła się w sierpniu. Wtedy, oprócz dotarcia do punktu nawigacyjnego Checkpoint, statek zniżył się jeszcze do Matchpoint – ostatniego punktu nawigacyjnego, tuż nad strefą lądowania.

Rzeczywiste lądowanie przeprowadzono 20 października. Sonda dotknęła powierzchni asteroidy, a w zasadzie wbiła się w nią mechanizmem TAGSAM na ramieniu robotycznym. Po lądowaniu TAGSAM wypuścił sprężony azot, który wepchnął odłamki skalne do komór mechanizmu. Chwilę po tym sonda oddaliła się od powierzchni. Okazało się, że statek pobrał dużo więcej materiału niż przewidywano. Tak dużo, że niektóre odłamki skalne blokowały pełne zamknięcie komór. Zespół misji musiał zmienić procedury przygotowywania do zachowania próbek, ale ostatecznie udało się zabezpieczyć zdobyte skały w kapsule powrotnej.

Posłuchaj więcej o sondzie OSIRIS-REx w podcaście Uranii:

W marcu 2021 roku sonda wykona odpalenie kierujące ją z powrotem w stronę Ziemi. Kapsuła powrotna powinna wylądować na naszej planecie w 2023 roku.


Hayabusa2

Inną planetoidę bliską Ziemi badała japońska sonda Hayabusa2, która dotarła do obiektu Ryugu w 2018 roku. Ryugu to również planetoida z grupy Apolla, z tym że bardziej bogata w związki węgla niż odwiedzana przez OSIRIS-REx planetoida Bennu. Sonda badała ją przez 1,5 roku. W tym czasie na jej powierzchnię wypuściła zestaw miniaturowych łazików MINERVA-II i niemiecko-francuski lądownik MASCOT. Wykonywane były też zdalne badania za pomocą instrumentów zamontowanych na samej sondzie.

Hayabusa2 wylądowała na Ryugu dwa razy. Pierwsza próbka została pobrana w lutym 2019 roku. Potem sonda wypuściła na powierzchnię obiektu niewielki impaktor z ładunkiem wybuchowym, który utworzył na planetoidzie krater. Następnie, 11 lipca sonda wylądowała w pobliżu utworzonego ubytku, by pobrać odkryty materiał, który nie był narażony, jak poprzednio pobrana próbka, na działanie kosmicznej erozji.

Faza naukowa w pobliżu Ryugu zakończyła się w listopadzie 2019 roku. Wtedy Hayabusa2 odpaliła swój napęd jonowy, by wejść na trajektorię powrotną na Ziemię. Wreszcie 5 grudnia 2020 roku kapsuła powrotna z zebranym materiałem weszła w ziemską atmosferę. Kilkanaście minut później wylądowała na spadochronie na terenie Strefy Zakazanej Woomera – poligonu wojskowego w Australii.

Hayabusa2 to dopiero druga misja kosmiczna, która przywiozła próbki z asteroidy na Ziemię. Pierwszą była – również japońska – misja Hayabusa, która przyniosła pył z planetoidy Itokawa w 2010 roku.

Naukowców interesuje, czy w próbkach z Ryugu znajdą się bardziej złożone związki organiczne znane z Ziemi. Asteroidy krążące wokół Słońca są swoistymi kapsułami czasu. W ich skałach uwięziona jest historia powstawania Układu Słonecznego, a ślady uwodnionych i bogatych w węgiel minerałów mogą liczyć 4,6 mld lat. Takie próbki mogą na przykład wyjaśnić, czy możliwe jest, że woda przyszła na Ziemię z kosmosu, właśnie za sprawą bombardowania przez tego typu ciała niebieskie.

Naukowcy zajmą się teraz dokładną analizą tych próbek. Część z nich zostanie udostępniona naukowcom z całego świata. W ramach wymiany barterowej japończycy uczkną spory kawałek próbek i oddadzą agencji NASA – w zamian za próbki z asteroidy Bennu, które wylądują na Ziemi w 2023 roku. Spora część zebranego materiału zostanie szczelnie zamknięta i zachowana na przyszłość, kiedy pojawią się nowe metody ich analizy.

 

Chiny przywożą skały z Księżyca.
Pierwsza taka misja od 40 lat!

Image
img

Zdjęcie: CNSA/CLEP/Xinhua.

17 grudnia 2020 roku kapsuła misji Chang’e 5 wylądowała w Mongolii Wewnętrznej, przynosząc ze sobą próbki z Księżyca. Jest to pierwszy raz od 1976 roku, kiedy próbki ze Srebrnego Globu zostały przywiezione przez sondę kosmiczną na Ziemię.

Najbardziej dotąd złożona chińska bezzałogowa misja kosmiczna rozpoczęła się startem zespołu statków 24 listopada na rakiecie Długi Marsz 5. Zespół ten składał się z czterech elementów: lądownika ze stopniem wznoszenia oraz orbitera z kapsułą powrotną. Całość weszła na orbitę wokół Księżyca 28 listopada.

Następnie lądownik ze stopniem wznoszenia oddzielił się od orbitera i 1 grudnia wylądował w górzystym regionie Mons Rümker w północnej części Oceanu Burz (Oceanus Procellarum). Naukowcy wybrali to miejsce z powodu młodego (pod względem geologicznym) materiału na powierzchni, który jest wynikiem aktywności wulkanicznej występującej tam 1,3 mld lat temu.

W ciągu 19 godzin lądownik pobrał materiał z powierzchni Księżyca. Dokonał tego za pomocą dwóch metod: część próbek została zebrana przy użyciu specjalnej łychy bezpośrednio z powierzchni, a część materiału pobrało wiertło, które wbiło się na głębokość około 2 m.

3 grudnia stopień wznoszący z umieszczonymi w nim próbkami oddzielił się od lądownika i poleciał do orbitera. 5 grudnia nastąpiła faza ostatecznego zbliżenia się i dokowania stopnia do orbitera. Było to pierwsze w historii autonomiczne dokowanie dwóch statków na orbicie wokółksiężycowej. Historycznie takie dokowania wykonywały tylko misje Apollo, które jednak były obsadzone załogą.

Chiny dołączyły tą misją do wąskiego grona państw, którym udało się sprowadzić próbki z Księżyca na Ziemię. Do tej pory sztuka ta powiodła się Amerykanom w misjach załogowych Apollo oraz Związkowi Radzieckiemu z serią sond Łuna.

Teraz chiński program księżycowy wchodzi w następną fazę. Planowana jest kolejna, w zasadzie bliźniacza, misja z powrotem próbek Chang'e 6, która tym razem ma wylądować w okolicy bieguna południowego. Za kilka lat Chiny chcą też przeprowadzić większą misję bezzałogową z lądownikiem, łazikiem i małym latającym próbnikiem. Celem tej misji będzie eksploracja i poszukiwanie zasobów w rejonie bieguna południowego. Do końca tej dekady Chiny chcą zbudować tam bezzałogową bazę badawczą, która przygotuje ich do wykonania załogowej misji w latach 30.

 

Start trzech nowych misji na Marsa.
Debiut Chin i Zjednoczonych Emiratów Arabskich

Image
img

Zdjęcie: JAXA.

W 2020 roku, jak co 26 miesięcy, otworzyło się okno startowe do lotu na Marsa. Sprzyjające położenie Ziemi względem Marsa umożliwiło wystrzelenie kolejnych sond w kierunku Czerwonej Planety.

Z okazji tej po raz pierwszy skorzystały Chiny, wysyłając 23 lipca misję Tianwen-1 na rakiecie Długi Marsz 5. Tianwen-1 to pierwsza chińska misja marsjańska. System obejmuje orbiter, lądownik i łazik. Jeśli ta misja się powiedzie, to Chiny będą pierwszym krajem, któremu uda się za jednym razem wykonać te trzy rodzaje badań Marsa. Lądownik z łazikiem powinny wylądować na powierzchni Marsa w lutym 2021 roku. Łazik ma działać przez 90 dni marsjańskich, prowadząc badania przy pomocy sześciu instrumentów naukowych. Na orbicie wokół Marsa pozostanie satelita misji, który będzie pośredniczył w komunikacji z łazikiem i sam wykona badania planety przez co najmniej jeden rok marsjański.

Kilka dni wcześniej, bo 19 lipca, wystartowała pierwsza arabska misja międzyplanetarna. Sonda Al Amal Zjednoczonych Emiratów Arabskich została wysłana w kierunku Marsa na pokładzie japońskiej rakiety H-IIA.

Al Amal, czyli z jęz. arabskiego Nadzieja, ma zostać orbiterem Czerwonej Planety. Statek został wyposażony w trzy instrumenty naukowe, które mają pomóc w globalnym scharakteryzowaniu atmosfery Marsa i dokładnych pomiarach ucieczki wodoru i tlenu z jej górnych warstw. Al Amal jest więc trzecią na świecie misją, której głównym celem są badania atmosfery, po sondach MAVEN i ExoMars, które ciągle działają i dostarczają danych.

Ostatnim lotem w kierunku Marsa w tym okienku startowym był lot rakiety Atlas V z amerykańskim łazikiem Perseverance. Perseverance to następca wciąż działającego na Marsie pojazdu Curiosity. Głównym celem misji będzie poszukiwanie biosygnatur, czyli dowodów na działanie mikroorganizmów w dawnej historii Marsa.

Perseverance został wystrzelony 30 lipca. Łazik ma zostać dostarczony na powierzchnię 18 lutego 2021 roku. Misja ta to nie tylko ewolucja w stosunku do naukowych badań prowadzonych przez Curiosity. NASA podkreśla, że to pierwszy krok w kierunku planowanej misji powrotu próbek marsjańskich na Ziemię. Łazik ma zebrać materiał skalny i zostawić go w specjalnych pojemnikach na powierzchni, do zabrania przez przyszłą misję.

Pojazd, jako pierwszy w historii marsjańskiej eksploracji, został wyposażony w georadar, który pozwoli zbadać dokładnie warstwy skalne pod powierzchnią. Do łazika przymocowano też helikopter, który przetestuje, jak taka forma transportu sprawdzi się na Czerwonej Planecie. Na Marsa poleciało też z Perseverance urządzenie MOXIE, które zbada, jak wydajnie można wytwarzać tlen z marsjańskiego atmosferycznego dwutlenku węgla – istotny krok w kierunku planowania przyszłych misji załogowych.

 

4 lata badań Jowisza przez sondę Juno. Kolejne odkrycia misji

Image
img

Zdjęcie: NASA/JPL-Caltech/SwRI/MSSS/Kevin M. Gill.

Minęły już 4 lata, odkąd amerykańska sonda Juno weszła na orbitę wokół Jowisza. Juno to drugi w historii orbiter tej planety, pierwszy zasilany energią z paneli słonecznych. Jego misja potrwa do lipca 2021 roku. Wtedy sonda zakończy swoje działanie schodząc z orbity i ulegając zniszczeniu w atmosferze.

Jeszcze pod koniec 2019 roku, w okresie świątecznym, sonda Juno przeleciała w pobliżu bieguna północnego Ganimedesa – jednego z dużych księżyców Jowisza. Po raz pierwszy za pomocą spektrometru podczerwonego JIRAM (Jovian InfraRed Auroral Mapper) udało się zaobserwować cały biegun północny tego księżyca.

Odkryto tam zjawisko spadku namagnesowanej plazmy, które powoduje przeobrażanie lodu na północnym biegunie Ganimedesa i wokół niego. Uporządkowana krystaliczna struktura lodu na całej powierzchni Ganimedesa jest niszczona w okolicy biegunowej, gdyż tam naładowane cząstki lecące zgodnie z liniami pola magnetycznego ostatecznie uderzają w powierzchnię.

5 sierpnia 2020 roku w „Nature” opublikowano kolejne istotne obserwacje dotyczące atmosfery Jowisza. Sonda zaobserwowała występowanie błyskawic w wysokich warstwach atmosfery, tam, gdzie nie występuje woda w stanie ciekłym, potrzebna do pojawienia się typowych wyładowań znanych naukowcom.

Naukowcy snują hipotezę, że jedną z możliwości powstawania błyskawic tak wysoko jest topienie lodu wodnego przez amoniak. Taki roztwór wody i amoniaku ma znacznie niższą temperaturę topnienia. Krople wody z amoniakiem w wysokich chmurach spotykają się z przenoszonymi w górę drobniejszymi bryłkami lodu i takie chmury są naładowywane elektrycznie.

W drugiej połowie 2020 roku na łamach „Geophysical Research Letters” opublikowano artykuł opisujący obserwację w atmosferze Jowisza rozbłysków TLE. Transient Luminous Events (TLE) to bardzo krótkie i ekstremalnie jasne błyski światła. Są one obserwowane na Ziemi, a ich natura jest ciągle badana. Błyski te, znane też jako Duszki, powinny teoretycznie występować także na tak burzowej planecie, jak Jowisz i naukowcy wreszcie znaleźli na to dowód.

 

Prawie 1000 satelitów Starlink na niebie

Image
img

Zdjęcie: VideofromSpace/Victoria Girgis/Lowell Observatory/SpaceX.

SpaceX jest obecnie dominatorem nie tylko jeśli chodzi o rynek wysyłania ładunków na orbitę przez swoje rakiety Falcon 9. Obecnie dysponuje też największą flotyllą satelitów. Sieć satelitów Starlink, które mają zapewnić globalny dostęp do Internetu w ubogich w odpowiednią infrastrukturę naziemną miejscach, liczy już prawie 1000 statków.

Pierwszy start rakiety orbitalnej w 2020 roku należał właśnie do firmy SpaceX, która 7 stycznia wysłała na orbitę drugą grupę satelitów Starlink pierwszej generacji. Łącznie przez cały rok firma przeprowadziła aż 14 startów poświęconych rozbudowie sieci. W każdym z lotów wynosiła 60 satelitów (lub kilka mniej, jeśli w misji były jeszcze inne ładunki poboczne)! Tylko w 2020 roku opublikowaliśmy na portalu Uranii 20 artykułów poświęconych tej sieci. Pisaliśmy o tym, jaki wpływ ta megakonstelacja ma i w przyszłości będzie miała na prowadzenie badań astronomicznych, relacjonowaliśmy postępy w przyciemnianiu satelitów i podejmowanych wysiłkach, by zmniejszyć ich negatywny wpływ na obserwacje nieba.

SpaceX uruchomiła też w 2020 roku otwarte testy usługi dla wybranych klientów. Od jesieni pierwsi użytkownicy korzystają z Internetu za pośrednictwem tych satelitów.

Zaniepokojeni czytelnicy pytali nas często w tym roku, czym są obiekty pojawiające się jako pociąg światełek równo lecących przez niebo. W większości przypadków były to właśnie grupy satelitów Starlink, które tuż po wyniesieniu są usytuowane blisko siebie, tworząc charakterystyczne pociągi, odbijając jasno promienie słoneczne.

Z okazji tej przyspieszonej ekspansji satelitów Starlink postanowiliśmy przygotować we współpracy ze stroną Amatorzy Nocnego Nieba poradnik, dotyczący obserwacji Starlinków i tego, do czego służą te satelity.

Obecnie na niskiej orbicie okołoziemskiej aktywnych jest nieco ponad 950 satelitów Starlink. W przyszłym roku SpaceX chce wykonywać 2 loty miesięcznie, w każdym wynosząc na rakiecie Falcon 9 partię 60 satelitów. To pozwoli bardzo szybko zrealizować początkowy cel posiadania 1440 aktywnych satelitów na wysokości 550 km. W dalszej kolejności mają zostać obsadzone kolejne orbity o podobnych wysokościach (około 3000 satelitów), a następnie wysyłane będą satelity na bardzo niskie orbitach o wysokości 340 km (w liczbie 7500 statków). Po ukończeniu pierwszej fazy, flotylla Starlink ma liczyć 12 000 satelitów, a w przyszłości może zostać rozszerzona do nawet 42 000.

Relacjonowaliśmy, przy okazji startów kolejnych grup satelitów Starlink, postępy we wdrażaniu usługi. SpaceX, zgodnie z zapowiedziami, otworzył szersze testy beta usługi. Publiczne testy dostępu do Internetu za pośrednictwem sieci Starlink rozpoczęły się 26 października 2020 roku. W ramach programu, nazwanego Better Than Nothing Beta, zaproszenie do skorzystania z usługi zostało wysłane do wybranych ochotników, mieszkających w obszarach pokrywanych już przez sieć.

Pojawiły się informacje, że z sygnału satelitarnego korzystały już służby podczas usuwania skutków pożarów lasów w mieście Malden. 20 października firma Microsoft ogłosiła, że m.in. za pomocą Starlinków będą dostarczane usługi łączności z centrami danych w ramach usługi Azure Mobile Datacenter. Z satelitów Starlink testowo zaczęli też od 14 listopada korzystać użytkownicy w południowej Kanadzie, po tym jak firma SpaceX uzyskała odpowiednie uprawnienia do prowadzenia tam swojej działalności.

Federalna Komisja Łączności, odpowiedzialna w USA za regulowanie dostawców usług telekomunikacyjnych, przyznała firmie SpaceX grant z funduszu Rural Digital Opportunity w wysokości 900 mln dolarów, w ramach wsparcia dla użytkowników Internetu w trudno dostępnych obszarach wiejskich.

Konkurencją dla systemu Starlink jest brytyjska sieć OneWeb. W 2020 roku byliśmy świadkami jej procesu upadłościowego, który spowodowany był problemami finansowymi głównych inwestorów. Latem brytyjski rząd wraz z indyjskim inwestorem wykupili udziały w spółce. Po restrukturyzacji spółka wznowiła budowę swojej sieci. W grudniu rakieta Sojuz 2.1b wyniosła na orbitę 36 satelitów, a sieć liczy w tej chwili łącznie 110 statków. OneWeb chce uruchomić usługi dostępu do Internetu przez swoją sieć satelitów już w 2021 roku. Na początek z serwisu korzystać będą mogli użytkownicy znajdujący się w Wielkiej Brytanii, północnej Europie, Grenlandii, Alasce, Kanadzie i na Oceanie Arktycznym.

 

MEV-1: pierwsze bezzałogowe serwisowanie satelity na orbicie

Image
img

Zdjęcie: Northrop Grumman.

W 2019 roku na orbitę na rakiecie Proton-M trafił satelita Mission Extension Vehicle – 1 (MEV-1) firmy Northrop Grumman. Jest to statek zbudowany do serwisowania innych satelitów. Został zaprojektowany tak, by mógł dokować do innych satelitów, które nie są do tego przystosowane.

W lutym 2020 roku MEV-1 podleciał do satelity telekomunikacyjnego Intelsat 901, który od jakiegoś czasu znajdował się na orbicie cmentarnej nad orbitą geostacjonarną. 25 lutego MEV-1 przyłączył się do tego satelity, korzystając z komory spalania jego głównego silnika. W ten sposób para złączonych satelitów wróciła przy użyciu napędu satelity MEV-1 na orbitę geostacjonarną i, dzięki systemowi napędowemu i kontroli orientacji zapewnianej przez serwisanta, jego misja została przedłużona o następne lata.

Było to pierwsze serwisowanie bezzałogowe satelity na orbicie. Taka naprawa była dokonywana wcześniej tylko raz w historii – przy okazji naprawy Kosmicznego Teleskopu Hubble’a, ale wtedy napraw dokonywali astronauci.

W sierpniu 2020 roku Northrop Grumman za pomocą rakiety Ariane 5 wysłał drugiego satelitę serwisowego MEV-2. Jego celem ma być satelita Intelsat 10-02. Po zadokowaniu z nim w 2021 roku, misja tego statku zostanie przedłużona o 5 lat.

 

Pierwsze loty dużych prototypów rakiety Starship

Image
img

Zdjęcie: SpaceX.

Firma SpaceX pojawia się w naszym tegorocznym zestawieniu już trzeci raz. Tym razem za sprawą rozwijanego przez nią systemu nośnego wielokrotnego użytku Super Heavy – Starship. W 2020 roku obserwowaliśmy gwałtowny rozrost fabryki tych rakiet w Boca Chica i mogliśmy oglądać trzy loty prototypów, zwieńczone spektakularną misją Starship SN8 na wysokość ponad 12 km.

Po raz pierwszy mogliśmy się dowiedzieć o szczegółach nowego projektu ogromnej rakiety nośnej Super Heavy – Starship przy okazji prezentacji Elona Muska na kongresie astronautycznym w 2016 roku. Od tego czasu projekt przechodził wiele zmian, aż wreszcie pod koniec 2018 roku konstrukcja przybrała już znaną obecnie formę.

System Super Heavy – Starship ma być w pełni odzyskiwalną rakietą, która umożliwi wykonywanie załogowych lotów na Marsa, innych misji poza bliskie otoczenie Ziemi oraz komercyjnych wynoszeń dużej ilości satelitów na orbitę okołoziemską.

Chociaż powstaje już pierwszy egzemplarz dolnego stopnia systemu – rakieta Super Heavy, to w ostatnich latach SpaceX budował prototypy i wykonywał testy lotne górnego stopnia całego systemu, czyli rakieto-statku Starship. W 2019 roku niewielkie loty wykonał zminiaturyzowany prototyp Starhopper, ale już w mijającym roku swoje pierwsze loty wykonywały pełnowymiarowe modele testowe.

Po serii testów w 2020 roku kolejnych egzemplarzy Starshipa, które kończyły się eksplozją, zanim wykonany został jakikolwiek lot, w sierpniu udało się wykonać pierwszy skok na wysokość 150 m prototypu o oznaczeniu SN5. Na początku września przeprowadzono kolejną taką misję ze statkiem SN6.

Wreszcie w grudniu wykonano prototypem SN8 pierwszy wysoki lot.

Rakieta Starship zasilana trzema silnikami Raptor wzniosła się na wysokość powyżej 12 km, wykonała manewr przewrotu na „brzuch”, po czym przetestowano zniżanie, hamowanie i kontrolowanie lotu za pomocą powierzchni aerodynamicznych. W ostatniej fazie lotu nastąpiło spektakularne obrócenie statku w pionie i próba lądowania na silnikach. Niestety, z powodu zbyt niskiego ciśnienia w zbiorniku paliwowym, rakieta straciła napęd kilka sekund przed przyziemieniem i rozbiła się o lądowisko.

Mimo wybuchu, test został uznany za udany – zarówno przez firmę SpaceX, jak i komentatorów. Przetestowano w locie wiele mechanik, które dotąd nie były wykorzystywane w lotach rakietowych. Po raz pierwszy tak długo działały silniki Raptor – było to pierwsze tak długie wykorzystanie silnika, działającego w technologii cyklu etapowego spalania z pełnym przepływem (z ang. full flow staged combustion).

W fabryce Boca Chica budowane są już kolejne prototypy. Egzemplarz SN9 w momencie publikacji tego artykułu już trafił na stanowisko startowe, gdzie przejdzie pierwsze testy i w najbliższych tygodniach pewnie podobny lot, jak jego poprzednik. Jest bardzo prawdopodobne, że Starship trafi do czołówki zestawienia również w 2021 roku.

W najbliższych latach specjalny statek Starship może być wykorzystany przez NASA w programie Artemis, jako lądownik księżycowy dla załogi (SpaceX wraz z dwoma innymi konsorcjami dostał w 2020 roku kontrakt na rozwój tej koncepcji). Planowany jest też w najbliższych latach załogowy oblot Księżyca w ramach akcji Dear Moon, której inicjatorem jest japoński miliarder Yusaku Maezawa.

 

3000 marsjańskich dni łazika Curiosity, Mars oblegany przez sondy

Image
img

Zdjęcie: NASA/JPL-Caltech.

W sierpniu 2020 roku minęło już 8 lat, odkąd na powierzchni Marsa wylądował największy w historii pojazd – Curiosity. Łazik wylądował w Kraterze Gale'a, u podnóża leżącej w jego środku góry Mount Sharp (Aeolis Mons), która wyrasta na ponad 5 km nad podłogę krateru. Dolne warstwy tej góry powstały najprawdopodobniej przez osadzanie materiału, przenoszonego przez strumienie wody, występujące tam ponad 3 mld lat temu.

Curiosity przejechał już po Marsie ponad 23 km, wykonał prawie 30 odwiertów w różnych skałach i w swoich badaniach odpowiedział twierdząco na główne pytanie misji: czy na Marsie występowały kiedyś warunki pozwalające na istnienie życia?

Relacjonowanie przygód łazika w 2020 roku zaczęliśmy od prezentacji ogromnej panoramy jaką pojazd wykonał jeszcze podczas ubiegłorocznego amerykańskiego Święta Dziękczynienia. W 2019 roku Curiosity badał obszar na najniższych warstwach góry Mount Sharp, zwany Glen Torridon. Jest to miejsce, gdzie znajduje się dużo geologicznych dowodów na istnienie w dawnej przeszłości Marsa ciekłej wody na powierzchni.

Rok 2020 to była wspinaczka na coraz wyższe warstwy tej góry. Prezentowaliśmy spektakularne fotografie z kolejnych miejsc, jakie były odwiedzane przez pojazd w drodze do kolejnego dużego celu, którym jest obszar Sulfate-Bearing Unit – bogaty w minerały siarczanowe region Curiosity przywita już w pierwszej połowie 2021 roku.


Przeczytaj nasze obszerne relacje z działań łazika Curiosity wraz ze zdjęciami:

Połowa 2019 - Marzec 2020

Marzec 2020 - Sierpień 2020

Sierpień 2020 - Grudzień 2020

 


Inne sondy marsjańskie 

Badania Marsa to oczywiście nie tylko łazik Curiosity. Czerwona Planeta to od lat najbardziej oblegane ciało niebieskie w Układzie Słonecznym (poza Ziemią oczywiście). I to nie zmieni się w najbliższych latach, bo zmierzają do niego kolejne trzy misje.

Na powierzchni Marsa działa jeszcze amerykański lądownik InSight – pierwsza misja poświęcona badaniu wnętrza planety. W 2020 roku opublikowano serię 6 artykułów naukowych, podsumowujących dotychczasowe osiągnięcia misji. W skrócie: potwierdzono istnienie częstych wstrząsów sejsmicznych, chociaż słabszych niż przewidywano, zaobserwowano zjawiska turbulencyjne w atmosferze, bardzo podobne do ziemskich, lokalne pole magnetyczne w miejscu lądowania okazało się być 10 razy silniejsze niż prognozowano, a wpływ wiatru słonecznego na to pole da się zaobserwować na powierzchni.
 

Więcej o odkryciach misji InSight pisaliśmy w artykule w kwietniu 2020 roku.


Wokół Marsa krąży w tej chwili 6 aktywnych sond i to za ich sprawą informowaliśmy przez cały 2020 rok o kolejnych marsjańskich odkryciach. Dzięki najlepszej międzyplanetarnej kamerze HiRISE (High Resolution Imaging Science Experiment) na amerykańskiej sondzie MRO mogliśmy dowiedzieć się czegoś nowego o gigantycznych wydmach na powierzchni.

Mały księżyc Marsa – Fobos – obserwowała w podczerwieni najstarsza sonda Mars Odyssey 2001Z kolei za sprawą badań europejskiej sondy Trace Gas Orbiter okazało się, że Czerwona Planeta traci wodę z atmosfery w szybszym tempie niż przewidywały to teoretyczne modele.

 

Bliżej rozwiązania zagadek Słońca. Start misji Solar Orbiter, pierwsze dane naukowe Parker Solar Probe

 

Image
Fragment powierzchni Słońca z mini-rozbłyskiem słonecznym

Zdjęcie: ESA.

Amerykańska sonda Parker Solar Probe kontynuuje swoją podróż coraz bliżej Słońca. Z prawie każdym okrążeniem statek obniża swoje peryhelium, wykorzystując przy tym Wenus. 27 września sonda zbliżyła się do Słońca na rekordowe 14,2 mln km. Chociaż bogactwo innych wydarzeń kosmicznych sprawiło, że w tym roku nie poświęciliśmy czasu na relacjonowanie tej misji na portalu Urania, to jesteśmy pewni, że w 2021 roku się to na pewno zmieni!

10 lutego rakieta Atlas V wystrzeliła na orbitę europejską sondę Solar Orbiter, która ma uzupełniać się z amerykańskim próbnikiem Parker Solar Probe, wysłanym w 2018 roku i razem odpowiedzieć na wiele pytań, trapiących heliofizyków. Sonda Solar Orbiter została umieszczona na orbicie wokółsłonecznej i z każdym obiegiem będzie zbliżać się do naszej gwiazdy.

Na statku zamontowano 10 instrumentów naukowych, które będą badać fotosferę, koronę słoneczną, wiatr słoneczny i wytwarzaną przez Słońce magnetosferę. Udział w budowie sondy ma też polski zespół, pracujący w Centrum Badań Kosmicznych PAN, który wykonał podzespoły do teleskopu rentgenowskiego STIX.

W lipcu Europejska Agencja Kosmiczna pokazała pierwsze zdjęcia Słońca uzyskane podczas pierwszego peryhelium (największego zbliżenia do Słońca na orbicie). Statek Solar Orbiter znalazł się wtedy 77 mln km od Słońca, a najbliższe peryhelium osiągnięte w przyszłości będzie leżeć znacznie bliżej, bo w odległości 42 mln km. Naukowcy podkreślają, że już na pierwszych zdjęciach widać miniaturowe rozbłyski słoneczne, tzw. ogniska, których do tej pory nie dało się tak szczegółowo oglądać.

 

 

Opracował: Rafał Grabiański

Reklama