Przejdź do treści

2021 - podsumowanie roku w astronautyce

kolaz-podsumowanie-2021

Do Marsa przyleciały kolejne misje, Chiny mają już stałą załogową stację na orbicie, a najbardziej skomplikowany teleskop kosmiczny w historii wyruszył na swoją docelową orbitę. 2021 rok obfitował w wydarzenia astronautyczne. O tych najważniejszych zdaniem redakcji i czytelników piszemy w naszym tradycyjnym podsumowaniu roku.

Ułożenie listy tylko 10 najważniejszych wydarzeń z dziedziny astronautyki nie było w tym roku łatwe, bo działo się bardzo dużo! Zapytaliśmy Was na naszej facebookowej grupie Urania, co Waszym zdaniem było najważniejszym wydarzeniem 2021 roku. Po policzeniu głosów i spojrzeniu wstecz o czym pisaliśmy na łamach portalu najwięcej udało się stworzyć to podsumowanie. Zapraszamy do lektury!

 

Najważniejsze wydarzenia w astronautyce wg czytelników portalu Urania i redakcji

  1. Lądowanie łazika Perseverance na Marsie, pierwsze loty w atmosferze innej planety
  2. Start Kosmicznego Teleskopu Jamesa Webba
  3. Początek działania chińskiej stacji kosmicznej Tiangong
  4. Pierwszy chiński łazik i pierwsza arabska sonda na Marsie
  5. Dotknięcie Słońca przez Parker Solar Probe, udane przeloty sondy Solar Orbiter
  6. Odrodzenie turystyki kosmicznej
  7. Start testu obrony przeciw planetoidom DART
  8. Sukcesy SpaceX: pierwszy lot i udane lądowanie statku Starship, zakończenie pierwszej fazy budowy sieci Starlink
  9. Start pierwszej misji do planetoid trojańskich Lucy
  10. Przelot sondy BepiColombo obok Merkurego

 


Zobacz też podsumowania astronautyczne z ubiegłych lat:

20202019 | 2018 | 2017 | 2016


 

Lądowanie łazika Perseverance na Marsie, pierwsze loty w atmosferze innej planety

perseverance

Według czytelników naszego portalu i też zdecydowanie według nas najważniejszym wydarzeniem w eksploracji kosmosu było w 2021 roku lądowanie amerykańskiego łazika Perseverance na Marsie. Drugi raz z rzędu NASA bezpiecznie umieściła zaawansowany 1-tonowy pojazd na powierzchni Czerwonej Planety. Perseverance to naturalny następca nadal działającego pojazdu Curiosity. Jego misja idzie jednak o krok dalej. Curiosity szuka w Kraterze Gale'a śladów świadczących, że na Marsie panowały kiedyś warunki sprzyjające życiu, Perseverance szuka śladów dawnego życia na Marsie, jeśli to kiedykolwiek tam występowało.

Poważne cele naukowe tej misji i stopień skomplikowania łazika to jednak nie jedyne powody, przez które Perseverance króluje w tym zestawieniu. Łazik zabrał ze sobą na pokład autonomicznego drona, który z powodzeniem wykonał już kilkanaście lotów w marsjańskiej atmosferze. To pierwsze w historii loty statku wirnikowego w innym miejscu niż Ziemia! Wreszcie Perseverance to pierwsza z trzech planowanych misji, których celem jest sprowadzenie próbek marsjańskich na Ziemię. Pojazd został wyposażony w narzędzia do zbierania próbek skał i regolitu oraz zamykania ich w hermetycznych pojemnikach, które mają zostać zebrane przez kolejne misje jeszcze pod koniec tej dekady!


Odcinek programu Astronarium nt. łazika Perseverance.

Perseverance wylądował na Marsie 18 lutego 2021 r. w kraterze Jezero o średnicy 45 km - miejscu, w którym kilka miliardów lat temu znajdowało się jezioro i aktywne delty rzeczne. Jeszcze tego samego dnia dzięki pracującym wokół Marsa sondom mogliśmy oglądać pierwsze zdjęcia wykonane przez łazik, a kilka dni później film dokumentujący cały proces lądowania.

W lutym i na początku marca trwały testy poszczególnych systemów łazika, aż została przeprowadzona pierwsza próbna jazda. Na start faktycznej misji naukowej musieliśmy trochę poczekać, bo na początku planowano przeprowadzić pierwszy lot drona Ingenuity. Historyczny lot przeprowadzono 19 kwietnia 2021 r. Dron wzniósł się pionowo na wysokość 3 m, na której zawisł pół minuty po czym powrócił na to samo miejsce z którego startował.
 

Mars, a w szczególności łazik Perseverance był tematem numeru 2/2021 naszego czasopisma Urania - Postępy Astronomii
 

Dron Ingenuity okazał się nie tylko spełniać oczekiwania, ale swoim działaniem sprawił, że inżynierowie wymyślili mu zadanie skautowania dla łazika. Zanim to jednak nastąpiło wykonano jeszcze kilka lotów, każdy o coraz większym stopniu trudności. Rzeczywista kampania naukowa łazika zaczęła się 1 czerwca 2021 r. Pierwsze obserwacje naukowe za pomocą przyrządów łazika były wykonywane na południe od miejsca lądowania.

Latem łazik przystąpił do pierwszych prób pobrania materiału skalnego i zapakowania go do specjalnego pojemnika na przyszły powrót na Ziemię. Chociaż pierwsza próba z powodu cech wybranego celu się nie powiodła, to już we wrześniu wykonano pierwsze udane odwierty, które zakończyły się zapełnieniem pierwszego pojemnika.


Wykład o różnicach w budowie łazika Curiosity i Perseverance.

 

Start Kosmicznego Teleskopu Jamesa Webba

jwst

25 grudnia 2021 r. po wielu latach opóźnień na orbitę poleciał Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba - nowe wielkie kosmiczne obserwatorium, uznawane jako następca Kosmicznego Teleskopu Hubble'a. To porównanie może być trafne jeśli weźmiemy pod uwagę nadzieje jakie naukowcy wiążą z odkryciami dokonanymi za sprawą obserwacji tego teleskopu. Teleskop Webba to jedna zupełnie inna konstrukcja.

Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba (JWST) to urządzenie budowane od końca lat 90. wspólnym wysiłkiem agencji NASA, ESA oraz CSA. Jest on przystosowany  do obserwacji Wszechświata w podczerwieni. Dzięki zastosowanym technologiom będzie można z niespotykaną dotąd dokładnością obejrzeć obiekty w Układzie Słonecznym, zbadać skład atmosfer planet pozasłonecznych oraz po raz pierwszy zobaczyć najodleglejsze znajdujące się w granicach obserwowalnego Wszechświata galaktyki i gwiazdy.

 


Najnowszy numer czasopisma Urania - Postępy Astronomii jest w dużej części poświęcony Kosmicznemu Teleskopowi Jamesa Webba



Teleskop został wyniesiony przez rakietę Ariane 5 i jest w tej chwili w drodze do orbity, z której będzie prowadził obserwacje. Docelowa orbita to tzw. orbita halo wokół punktu libracyjnego L2 układu Ziemia-Słońce. Jest to orbita znajdująca się w odległości około 1,5 mln km od Ziemi, umożliwiająca odpowiednie ustawienie teleskopu i chroniąca przed niebezpiecznymi temperaturami jego aparaturę naukową. Dotarcie do tej orbity zajmie teleskopowi około miesiąc.

W czasie lotu do punktu L2 trwa rozkładanie teleskopu. Można stwierdzić, że JWST jest najbardziej skomplikowaną konstrukcją do obserwacji astronomicznych wysłaną kiedykolwiek w kosmos przez człowieka. Zaczęło się już rozkładanie ogromnej, zajmującej powierzchnię 300 metrów kwadratowych osłony przeciwsłonecznej. Po jej rozłożeniu trzeba będzie też rozwinąć elementy optyczne teleskopu - w tym największe kosmiczne zwierciadło o średnicy 6,5 m. Cały proces potrwa kilka tygodni.

Po rozłożeniu i dotarciu na docelową orbitę czekają nas jeszcze miesiące czekania na pierwsze obserwacje. Teleskop będzie musiał "wystygnąć", by osiągnąć temperaturę odpowiednią do pracy dla wrażliwych detektorów, a inżynierowie będą musieli skalibrować 18 berylowych segmentów lustra głównego, tak by działały wspólnie jako jeden teleskop. Na pierwsze publicznie dostępne obrazy poczekamy więc do czerwca 2022 r.

 

Początek działania chińskiej stacji kosmicznej Tiangong

img

Chiny tak jak przed rokiem zajmują jedno z miejsc na podium naszego zestawienia. Chociaż też wysłali w tym roku swoją pierwszą misję na powierzchnię Marsa, to w czołówce lądują z powodu rozpoczęcia działania Chińskiej Stacji Kosmicznej. Stacja Tiangong będzie pierwszą wielomodułową chińską stacją orbitalną. Jej pierwszy moduł Tianhe trafił na orbitę 29 kwietnia 2021 r. Tianhe ma masę 22 t, prawie 17 m długości i ponad 4 m średnicy w najszerszym miejscu. Będzie stanowił jedyny moduł stacji, aż dołączą do niego w 2022 roku dwa moduły badawcze: Wentian i Mengtian.

Pierwszy do nowej stacji zadokował bezzałogowy statek zaopatrzeniowy Tianzhou. Już niedługo po nim, 17 czerwca 2021 r. do stacji przyleciała pierwsza załoga, składająca się z trzech astronautów. Misja Shenzhou 12 trwała 3 miesiące. W tym czasie trwało uruchamianie rozmaitych systemów stacji, latem wykonano też dwa spacery kosmicznektóre miały na celu przygotowanie modułu Tianhe pod dołączenie kolejnych modułów. Najdłuższa do tej pory chińska kosmiczna misja załogowa zakończyła się 17 września lądowaniem kapsuły Shenzhou 12 na Pustynii Gobi.
 

Zobacz wszystkie artykuły na Uranii poświęcone Chińskiej Stacji Kosmicznej


15 października do stacji poleciała druga załoga, również składająca się z trzech astronautów. 2. Ekspedycja potrwa już znacznie dłużej, bo 6 miesięcy. To standardowy czas trwania misji załogowej na Międzynarodowej Stacji Kosmicznej.

 

Pierwszy chiński łazik i pierwsza arabska sonda na Marsie

zhurong

2021 to był na pewno bardzo marsjański rok. Do Czerwonej Planety przyleciały trzy misje z trzech różnych państw. Pisaliśmy już o łaziku Perseverance, który wygrał tegoroczne zestawienie, ale swoje trzy grosze dorzucają do badań Marsa Zjednoczone Emiraty Arabskie oraz Chiny. 9 lutego 2021 r. na orbitę wokół Marsa weszła sonda al-Amal. To pierwsza arabska sonda międzyplanetarna, a Zjednoczone Emiraty Arabskie udanym dotarciem na Marsa stały się 5. państwem, które tego dokonało. Zjednoczone Emiraty Arabskie stały się dopiero drugim państwem w historii, któremu misja marsjańska udała się za pierwszym razem. Tej sztuki dokonały wcześniej tylko Indie. Ich statek MOM dotarł na orbitę wokół Marsa w 2014 r. Naukowymi celami sondy al-Amal będzie badanie dynamiki marsjańskiej atmosfery oraz jej interakcji z przestrzenią kosmiczną i wiatrem słonecznym.

Dzień później, 10 lutego na orbitę wokół Marsa wszedł chiński statek Tianwen-1Jest to pierwsza samodzielna misja marsjańska Chin. Oprócz sondy, która zbiera dane naukowe zdalnie z orbity w skład misji wchodzi również łazik. Statek obniżył się jeszcze w lutym, by przygotować platformę lądującą z łazikiem do lądowania w regionie Utopia Planitia. Samo lądowanie łazika Zhurong nastąpiło 14 maja. Zhurong prowadzi prace naukowe przy pomocy sześciu instrumentów. Na pojeździe znalazły się kamera wielospektralna i terenowa, georadar, detektor składu chemicznego powierzchni, magnetometr oraz stacja meteorologiczna. Do czasu koniunkcji Słońca i Ziemi, podczas której sondy marsjańskie musiały przerwać prace, łazik Zhurong przejechał prawie 1200 m. Misja na powierzchni miała potrwać 90 dni marsjańskich, a trwa do dzisiaj. Naukowcy nie mogą doczekać się analiz danych z georadaru, które mogą rzucić nową perspektywę na obecność lodu wodnego w warstwach podpowierzchniowych planety.

 

Dotknięcie Słońca przez Parker Solar Probe, udane przeloty sondy Solar Orbiter

słońce

W tym roku podobnie jak w poprzednim wyróżniamy też misje poświęcone badaniu Słońca. Naszą gwiazdę okrążają amerykańska sonda Parker Solar Probe i europejska misja Solar Orbiter. Parker Solar Probe od trzech lat stopniowo zmniejsza peryhelium swojej orbity. 28 kwietnia statek po raz pierwszy przeleciał tak blisko Słońca (13 mln km), że wleciał w zewnętrzną warstwę jego atmosfery - koronę słoneczną. Dane z misji już przyniosły bardzo wymierne rezultaty - potwierdzono dokładne położenie powierzchni Alfvéna - miejsca gdzie wiatr słoneczny odchodzi od Słońca i już nie wraca, co uznawane jest jako granica korony. 21 listopada nastąpiło rekordowe zbliżenie na zaledwie 8,5 mln km. Następne miesiące misji przyniosą kolejne rekordowe zbliżenia i wysyp danych naukowych, które przyniosą jeszcze niejedno odkrycie.

Swoje badania Słońca kontynuowała też europejska sonda Solar Orbiter. W tym roku oprócz kolejnych zbliżeń do naszej gwiazdy statek ten przeleciał przez warkocz komety C/2019 Y4 (ATLAS), a w listopadzie 2021 r. przeleciał bardzo blisko Ziemi, by wykorzystać jej pole grawitacyjnego do jeszcze większego zbliżenia do Słońca w przyszłości.

 

Odrodzenie turystyki kosmicznej

blue origin

W 2021 roku doczekaliśmy się wreszcie pierwszych lotów załogowych firm, które przez lata rozwijały systemy turystycznych lotów do granicy kosmosu. W walce o prymat pierwszeństwa stanęli miliarderzy: Jeff Bezos z firmą Blue Origin i Richard Branson z Virgin Galactic. W lipcu pierwszym turystycznym lotem okazał się być lot rakietoplanu SpaceShipTwo firmy Virgin Galactic. Kilka dni później jednak swój lot wykonała też rakieta New Shepard z Jeffem Bezosem na pokładzie. Blue Origin wykonał od tego czasu trzy loty usługowe, Virgin Galactic żadnego.

Turystyka kosmiczna działa się też na orbicie. We wrześniu firma SpaceX wykonała pierwszy usługowy lot turystyczny. Na kilka dni Ziemię w statku Crew Dragon okrążała załoga misji Inspiration4. Była to pierwsza w historii w pełni cywilna misja orbitalna - bez profesjonalnego astronauty na pokładzie.

Orbitalną turystykę zaczęli też z powrotem uprawiać Rosjanie. Odkąd USA ma własny system załogowy, w Sojuzach zrobiło się miejsce na płacących klientów. I tak do Międzynarodowej Stacji Kosmicznej poleciała w październiku ekipa filmowa, by nakręcić pierwsze w historii sceny do filmu fabularnego, w grudniu pokład stacji orbitalnej odwiedzili też japońscy turyści. 11 grudnia było kilka minut kiedy w kosmosie znajdowało się rekordowe 19 osób: załoga suborbitalnego lotu New Shepard, astronauci na ISS i astronauci na chińskiej stacji Tiangong.

 

Start testu obrony przeciw planetoidom DART

img

24 listopada z Cape Canaveral na Florydzie wystartowała rakieta Falcon 9 z nietypową misją NASA. Wysłano statek DART, który poleci do planetoidy bliskiej Ziemi. Nie po to jednak by ją badać, ale w celu uderzenia w nią i przetestowania czy w ten sposób można będzie w przyszłości zmieniać trajektorię lotu zagrażającym Ziemi obiektom. Dodatkowymi celami tej misji jest zobrazowanie planetoidy, scharakteryzowanie jej cech oraz testy różnych nowych technologii kosmicznych, w jakie wyposażona jest sonda.

W 2027 r. w kierunku Didymosa poleci jeszcze europejska sonda HERA, która zbada dokładnie planetoidę i ślady pozostałe po przyszłorocznym zderzeniu ze statkiem DART.

 

Sukcesy SpaceX: pierwszy lot i udane lądowanie statku Starship, zakończenie pierwszej fazy budowy sieci Starlink

 

starship

3 marca 2021 r. firma SpaceX przeprowadziła trzeci wysoki lot testowy prototypu statku Starship. Starship to górny stopień i jednocześnie statek kosmiczny superciężkiego systemu rakietowego Super Heavy – Starship, budowanego przez firmę SpaceX. Ma to być stopień wielokrotnego użytku, wykorzystywany do wynoszenia bardzo dużej ilości ładunków na orbitę, a w niedalekiej przyszłości – również do lotów poza bliskie otoczenie Ziemi. Firma SpaceX planuje wykorzystywać statki Starship do ambitnego celu lotów załogowych na powierzchnię Marsa, wraz z kolonizacją tej planety w dalekiej perspektywie.

Loty prototypów Starship były już wykonywane w 2020 r. W sierpniu 2020 roku Starship SN5 wykonał udany lot na wysokość 150 m. Był to pierwszy lot pełnoskalowego prototypu tej rakiety. Udało się z prototypem SN8 zademonstrować wykonanie większości elementów lotu suborbitalnego, powrotu z manewrem przygotowującym do lądowania, podobne cele wykonał SN9 w lutym 2021 r. W obu przypadkach jednak nie powiodło się miękkie lądowanie. W 2022 roku firma chce wykonać pierwszy lot orbitalny - już całego zestawu Super Heavy - Starship.

26 maja 2021 r. SpaceX przeprowadziło ostatni start poświęcony budowie pierwszej powłoki orbitalnej swojej konstelacji Starlink. Starlink to – budowana przez firmę SpaceX – sieć satelitów telekomunikacyjnych na niskiej orbicie okołoziemskiej, która ma zapewnić tani dostęp do sieci Internet w miejscach, gdzie naziemne usługi są zawodne bądź w ogóle niedostępne. Już prawie 2000 satelitów Starlink znajduje się na orbicie. Z usługi korzysta już kilkadziesiąt tysięcy użytkowników. W drugiej połowie 2021 r. SpaceX przeszedł do zapełniania kolejnych powłok orbitalnych - podobnej co bazowa orbity o wysokości 540 km i inklinacji 53,2 stopni, gdzie ma znaleźć się 1584 urządzeń, ale też orbit o wyższych inklinacjach, zwiększających zasięg sieci w regionach bliżej biegunów planety.

2021 rok był dla SpaceX bardzo udany. Oprócz Starshipów i Starlinków firma wysyłała dużo satelitów komercyjnych i kontynuowała świadczenie usług dla NASA: wysyłanie zaopatrzenia i astronautów do Międzynarodowej Stacji Kosmicznej. W kwietniu przeprowadziła misję Crew-2a w listopadzie Crew-3. Łącznie w 2021 r. firma przeprowadziła rekordową liczbę 31 startów swojej rakiety Falcon 9!

 

Start pierwszej misji do planetoid trojańskich Lucy

 

lucy

W 2021 r. wystartowała pierwsza misja NASA, której celem są planetoidy trojańskie Jowisza. Statek Lucy rozpoczął swoją podróż na rakiecie Atlas V 16 października 2021 r. W punktach libracyjnych układu Słońce-Jowisz krążą tak zwane planetoidy trojańskie. Są to swoiste wehikuły czasu – obiekty, które są prawdopodobnie resztkami pozostałymi z formacji gazowych olbrzymów. Badanie ich może nam przysporzyć informacji o tym jak powstały największe planety w Układzie Słonecznym oraz jak cały układ ewoluował z czasem.

Przeczytaj opis misji na naszym portalu: tutaj

Będziemy musieli trochę poczekać na pierwsze obserwacje sondy. Po serii asyst grawitacyjnych dopiero w 2025 r. Lucy rozpocznie pierwsze obserwacje przelatując blisko planetoidy 52246 Donaldjohanson w pasie planetoid między orbitami Marsa i Jowisza. Na spotkanie z pierwszymi trojańczykami będziemy musieli poczekać do 2027 r.

 

Przelot sondy BepiColombo obok Merkurego

img

W 2018 r. w kierunku Merkurego poleciała pierwsza europejska sonda BepiColombo. Wraz z europejskim statkiem w tej samej misji w zestawie leci też japoński próbnik. W 2021 r. mieliśmy pierwsze spotkanie z ostatecznym celem misji. 2 października 2021 r. zestaw dwóch statków przeleciał obok Merkurego na odległość zaledwie 199 km. W trakcie tego zbliżenia uruchomiono na pokładzie szereg instrumentów naukowych i wykonano zdjęcia, używając kamer inżynieryjnych. Na wejście na orbitę wokół Merkurego musimy jeszcze jednak trochę poczekać. Misja w serii asyst grawitacyjnych powoli wytraca energię, aby w 2025 r. być w stanie za pomocą swoich ograniczonych zasobów paliwa wyhamować do odpowiedniej prędkości.

 

Opracował: Rafał Grabiański

 

Reklama