Sondy kosmiczne – niesamowite misje, część 1

0:00:00 Wstęp Posłuchaj

Ola: Która sonda kosmiczna niesie wizerunki golasów ku obcym światom?

Piotr: Na której planecie nie było oczekiwanych oceanów?

Ola: I jak wygląda kąpiel w gejzerach jednego z księżyców Saturna? Cześć, tu Ola Stanisławska.

Piotr: I Piotrek Stanisławski, podcast Crazy Nauka. Przepraszamy za opóźnienie, taki czas chorobowy, więc troszkę się ten odcinek obsunął. Niestety nie dajemy czasami rady na zakrętach.

Ola: Staramy się jak możemy dla was. A dziś będziemy opowiadać o najbardziej spektakularnych osiągnięciach i odkryciach dokonanych przez sondy kosmiczne.

Piotr: Tak, staraliśmy się, ponieważ tych sond są setki, tysiące i miliardy. Może trochę przesadziłem.

Ola: Przesadziłeś nieco.

Piotr: Nieco, ale naprawdę wybraliśmy takie, które naszym zdaniem są epickie.

Ola: Właściwie ludzkość się wciąż emocjonuje, ekscytuje osiągnięciami takimi jak lądowanie na Księżycu, które było rzeczywiście epickie. Ale jakby tak spojrzeć na to, czego dokonały pojazdy bezzałogowe, czyli zrobotyzowane statki kosmiczne, to one odkryły przed nami światy, o których właściwie nie śniło się naszym, ani waszym, ani żadnym filozofom.

Piotr: Zwłaszcza Arystotelesowi.

Ola: Pozdrawiamy Arystotelesa. I o światach, na których ludzie albo nigdy nie wylądują, albo to nastąpi być może za bardzo wiele lat. Chodzi o takie światy, na których jeziora czy wręcz morza składają się z płynnego metanu, albo o takie światy, na których buchają gejzery, które wystrzeliwują płynną wodę na wysokość 1500 kilometrów w przestrzeń kosmiczną.

Piotr: To jest w ogóle bardzo ciekawy wątek, dlatego że my mamy takie parcie na to, żeby ludzie latali, a jak ludzie nie latają, to trochę mam wrażenie, że nie doceniamy tych rzeczy. Tymczasem z drugiej strony trochę to jest tak, że póki co te loty załogowe to jest wydawanie kasy i na szczęście ich nie ma jeszcze wielu.

Ola: Prestiżowe mają zadanie, a jeśli chodzi o odkrywanie, rzeczywiste badania innych światów, to te loty bezzałogowe są zdecydowanie bardziej do przodu, tańsze, bezpieczniejsze. No i całe mnóstwo obserwacji mamy dzięki nim zebranych. No a do tego po prostu wiemy, jak ten nasz Układ Słoneczny wygląda.

Piotr: Właśnie, zapytamy was o to w sondażu na Spotify.

Ola: Jestem bardzo ciekawa.

Piotr: No właśnie. O to, co sądzicie o tych załogowych i bezzałogowych i tak dalej, ale to zajrzyjcie sobie, tam będzie ten…

Ola: I tego materiału okazało się, że jest tyle o tych fascynujących, rozmaitych sondach kosmicznych i o ich misjach, że postanowiliśmy to podzielić na dwie części. Dziś część pierwsza.

Piotr: To będą przede wszystkim loty, no okej, nie tylko planetarne, ale w większości. Tak, i takie bardzo bezpośrednie. Natomiast ta druga to będzie raczej ściganie przez sondy różnych mniejszych ciał niebieskich, planetoidy, komety. To będzie za dwa tygodnie, bo za tydzień ten taki krótszy odcinek.

No w każdym razie, jakoś to trzeba było podzielić umownie dosyć, ale jedna i druga opowieść są naszym zdaniem super. Zanim do nich przejdziemy, to bardzo dziękujemy tym spośród was, którzy nas wspierają finansowo, wspierają tworzenie tego podcastu. Jeżeli chcecie dołączyć do tej znakomitej grupy, to zapraszamy i do nas na Patronite, albo na BuyCoffee.

Ola: Gdzie możecie nam postawić kawę.

Piotr: Tak, jednorazowe wsparcie kawowe, bardzo się kawa przydaje. Linki są oczywiście w opisie odcinka.

Ola: No i przypominamy również, że możecie zasubskrybować nasz podcast, bo dzięki temu nie ominie was żaden nowy odcinek. No i dodam jeszcze, że jesteśmy obecni na wszystkich liczących się platformach podcastowych.

Piotr: Tak, tak i chyba na tych nieliczących się też.

0:04:33 Wyścig o Księżyc: pierwsze sondy na powierzchni Posłuchaj

Ola: Zacznijmy od Księżyca, bo zanim stanęli na nim ludzie, wylądowały tam sondy kosmiczne. Liczne sondy kosmiczne, niektóre mniej lub bardziej udatnie to zrobiły, ale nie były to w większości sondy amerykańskie. To wyraźnie pokazuje, co się działo na Księżycu w tych pierwszych latach podboju kosmosu, że Stany Zjednoczone pozostawały w tyle za Związkiem Radzieckim, jeśli chodzi o te pierwsze osiągnięcia.

Przypominam, ZSRR jako pierwszy wysłał w kosmos sztucznego satelitę, Sputnik 1, w 1957 roku. Jako pierwszy wysłał żywą istotę, Łajkę, która leciała w Sputniku 2 również w 1957. No i jako pierwszy wysłał człowieka w kosmos, Gagarina na statku Wostok, w 1961 roku.

A Amerykanie wciąż nic takiego spektakularnego nie byli w stanie zrobić.

Piotr: Głównie to się kłócili między sobą, które siły armii amerykańskiej mają robić rakiety.

Ola: No i jak tamci się kłócili, to Rosjanie korzystali. W roku 1959, czyli dwa lata po wysłaniu Sputnika, pierwszego sztucznego satelity, o powierzchnię Księżyca rozbił się pierwszy obiekt wykonany ludzką ręką, czyli Łuna 2. Czasami jest to przedstawiane jako Luna, ale to była Łuna zdecydowanie, bo tak się po rosyjsku wymawia.

I ona się rozbiła, no i to był dowód na to, że tam można dotrzeć – i miała się rozbić. Łuna 3 poleciała w tym samym 1959 roku i zrobiła pierwsze zdjęcia ciemnej strony Księżyca. To było niecały miesiąc po Łunie 2.

Piotr: Ciemnej? Wiesz, że zaraz cię tutaj ukamienuję.

Ola: Dobrze, przepraszam. Tak zwanej ciemnej, czyli tej drugiej, której nie widzimy z Ziemi.

Piotr: Tak, niewidocznej.

Ola: Tak, tak, tak, "ciemnej strony" to jest duży cudzysłów, albo nawet już poza cudzysłowem. I uwaga, mamy Łunę 9, rok 1966, i to pierwsze tak zwane miękkie lądowanie poza Ziemią. Miękkie, czyli takie, które nie rozwaliło tej sondy za pierwszym zamachem, tylko udało jej się jakoś tam wylądować na powierzchni innego ciała niebieskiego niż Ziemia.

Piotr: To był sukces.

Ola: To jest gigantyczny sukces. I już wtedy Stany Zjednoczone naprawdę czuły oddech na plecach – i to nie był ciepły, to był żarzący się oddech.

To lądowanie było bardzo specyficzne. Ono było wspomagane przez nadmuchiwane balony, które miały łagodzić uderzenie statku, i rzeczywiście tego dokonały. Amerykanie, którzy się bardzo spieszyli, żeby zdążyć z podobną akcją, posadzili swoją sondę na Księżycu 2 czerwca, czyli kilka miesięcy po Rosjanach, w tym samym 1966 roku. To był statek kosmiczny Surveyor 1.

Ale Rosjanie nie ustawali w swoich dokonaniach i w roku 1970 wypuścili Łunę 16 – szesnastą Łunę. I ona wróciła na Ziemię z próbkami pobranymi z Księżyca.

Piotr: I to było coś naprawdę. To jest jedna z tych niewielu rzeczy, które bez człowieka trudno zrobić – to pobranie próbek.

Ola: No tak. Amerykanie oczywiście wylądowali na Księżycu i te próbki stamtąd zabrali. Natomiast żeby bez człowieka to zrobić, trzeba było wymyślić ramię robotyczne, w ogóle opracować tę technologię, i to naprawdę było coś. A Łuna 17, która również poleciała w 1970 roku, była kolejną sondą, która dokonała miękkiego lądowania na Księżycu i posadziła tam pojazd robota, Łunochoda 1.

Piotr: Tak, to rzeczywiście było coś.

Ola: Tak, to był pierwszy pojazd, który się znalazł na Księżycu. Ten łunochod zawierał również sprzęt telewizyjny, w związku z czym mógł filmować powierzchnię Księżyca i transmitować na żywo to, co się tam działo. To była naprawdę fantastyczna sprawa.

W związku z tym Amerykanie z ogromną zadyszką rok później, czyli w 1971 roku, wysłali własny pojazd księżycowy, Lunar Roving Vehicle, i poleciał on wraz z załogą misji Apollo 15 na Księżyc. Ten podbój Księżyca przez roboty został dokonany i to było takie przetarcie szlaków dla tego, co się miało dziać w następnych latach, a działy się rzeczy coraz większe.

Piotr: Co ciekawe, znowu się zaczynają dziać po dłuższej przerwie. Tu sobie szybko zerknąłem – dzięki temu, kto jeszcze pamięta nasze emocje, jak numerowaliśmy odcinki, wiemy, że w 49. odcinku, tym tak zwanym krótszym, chociaż [? niepewne: kurka wodna] trwa godzinę bez 13 sekund…

Ola: Różnie nam to wychodziło.

Piotr: …mówiliśmy o tym, dlaczego na Księżycu jest tłok, dlaczego wracamy na ten Księżyc i dlaczego znowu tam bez przerwy coś bezzałogowego ląduje, a pewni Chińczycy wylądują załogowo całkiem niedługo.

Ola: No tak, bo to jest znowuż sytuacja taka, że trzeba się pokazać od strony prestiżowej, od strony mocy.

Piotr: Zresztą dodajmy, że od tamtego czasu – a ten odcinek 49. był publikowany 23 stycznia, czyli całkiem niedawno – to już kolejna rzecz tam wylądowała i znowu się coś… to była ładna historia, kiedy o tym opowiadamy, bo wylądowała, wszyscy myśleli, że nie wylądowała, potem się okazało, że wylądowała i tak dalej. W każdym razie, tak, to było galopkiem przez ten wczesny okres księżycowy.

Ola: On może nie był, jeśli chodzi o stronę techniczną, godny podziwu, chociaż to były tak wczesne lata… Natomiast to jest przecieranie szlaków i pokazuje wyraźnie ten bardzo wytężony wyścig pomiędzy obydwoma mocarstwami.

0:11:24 Wenus – piekielna siostra Ziemi Posłuchaj

Piotr: To ja będę dalej o wyścigu mówił, tylko wyścigu dalej – dalej, chociaż wciąż blisko, chociaż nieporównanie dalej, bo na Wenus. Jakbyśmy chcieli znaleźć jakieś naprawdę bardzo, bardzo nieprzyjazne miejsce w kosmosie, takie, że aż nam się nie chce tam być, to nie musimy daleko szukać.

Ola: Znaczy daleko też możemy, bo różne są, ale…

Piotr: Generalnie nic się specjalnie nie dzieje. Lecisz sobie albo nie lecisz i jesteś, i tam nic do ciebie nie ma. Wiadomo, tam promieniowanie kosmiczne, czasem jakieś mikrometeory, ale tam jest pusto, nuda.

Natomiast Wenus polecam. Dowiadywaliśmy się stopniowo, jak bardzo ona jest nieprzyjazna, i znowu w dużym stopniu dzięki Rosjanom. Wenus wiadomo było, że to jeden z najwcześniej odkrytych, jak nie najwcześniej, to na pewno jeden z najwcześniej zauważonych obiektów – trzeci najjaśniejszy obiekt na niebie po Słońcu i Księżycu. Blisko, pozornie podobna do Ziemi – masę, średnicę ma bardzo ziemską. Grawitacja na powierzchni to 90% ziemskiej grawitacji, więc znowu dość ziemsko.

Ola: Wygląda tak, na pierwszy rzut oka, że w sumie byłby to dosyć przyjazny grunt do życia, do przemieszczania się.

Piotr: Tak sądzono, spodziewano się tam wielkich oceanów wodnych, o czym za chwilę jeszcze powiem.

Ola: Ale nazwa Wenus jest bardzo zachęcająca.

Piotr: Gwiazda Zaranna.

Ola: Wenus, bogini piękności i miłości.

Piotr: Ta bogini piękności zachowuje się trochę dziwacznie, przyznam szczerze, dlatego że ma parę dziwnych cech. Na przykład rok trwa tam krócej niż dzień. To jedna z moich ulubionych, nieciekawych ciekawostek.

Ola: [? niepewne: Czyli tak zajwania jak Pershing na wysokości Lamperdy]?

Piotr: Nie, raczej się wolno kręci, to jest ta kwestia. Rok to są 224 ziemskie dni, a dzień to 243 ziemskie dni. Co więcej, Wenus kręci się w przeciwną stronę niż większość planet – ona i jeszcze Uran, z Uranem to oddzielna zupełnie historia. I nie do końca wiemy, dlaczego kręci się w odwrotną stronę, bo to, że pozostałe kręcą się w stronę przeciwną do ruchu wskazówek zegara – choć to oczywiście zależy od tego, jak patrzymy – to kwestia tego, jak naturalnie kręcił się obłok protoplanetarny wokół Słońca. Po prostu zaczęły się kręcić w tamtą stronę i tak już zostało.

Natomiast dlaczego Wenus kręci się w drugą stronę, to najlepsze jest to, że właściwie do końca nie wiemy. Jest trochę hipotez. Ta najprostsza, klasyczna, mówi, że coś w nią po prostu walnęło – tak jak najprawdopodobniej coś walnęło w Ziemię i urwało jej kawałek, dlatego mamy Księżyc, tak sądzono, że coś walnęło w Wenus i zepsuło jej te obroty. Ale potem pojawiały się kolejne hipotezy. Jedna z nich mówi, że przez to, że Wenus ma bardzo gęstą atmosferę i jeszcze w dodatku dość silny wpływ innych planet, wyhamowała swój ruch obrotowy i zawróciła, zaczęła się kręcić w drugą stronę – to dla niej najbardziej stabilny sposób poruszania się. Jest też hipoteza, że kręciła się tak jak się kręciła, tylko się obróciła do góry nogami.

Ola: Gdzie Wenus ma nogi?

Piotr: Zależy, która. W każdym razie nie jest to miejsce miłe na wakacje – nie polecamy, nawet miłośnikom bardzo ciepłych krajów. Przede wszystkim dlatego, że ma bardzo, bardzo gęstą atmosferę, prawie nieprzenikalną, trudną do przeniknięcia dla światła. Ale przede wszystkim to są chmury kwasu siarkowego.

Ola: Trudno sobie wyobrazić coś bardziej nieprzyjaznego.

Piotr: Jest bardzo gorąca z dwóch powodów. Po pierwsze mamy tam rozkręcony na maksa efekt cieplarniany, ze względu na bardzo dużą zawartość dwutlenku węgla w atmosferze. Ale też nie ma tam ruchu płyt tektonicznych, w związku z czym nie ucieka z niej ciepło tak dobrze – płyty tektoniczne powodują, że co i raz gdzieś wylewa się gorąco ze środka, a to gorąco potem ucieka w przestrzeń kosmiczną.

Mamy też, przez tę gęstą atmosferę, bardzo duże ciśnienie na powierzchni – 92 razy większe niż na Ziemi. Zawartość dwutlenku węgla w atmosferze to 96%. To też super ciekawa opowieść, dlaczego Wenus jest taka, jaka jest, i jak się zmieniała. W każdym razie wszystko to razem powoduje, że nie jest to miłe miejsce do przebywania, ale też nie jest to łatwe miejsce do lądowania, o czym przekonywano się kilkukrotnie. Dodatkowy problem jest taki, że sondom jest znacznie łatwiej lecieć precyzyjnie od Słońca niż do Słońca, paradoksalnie. Lot do Słońca powoduje rozpędzanie się sondy i trudno jest ten lot dokładnie kontrolować. Wykorzystuje się tam oczywiście asysty grawitacyjne, czyli takie bliskie przeloty wykorzystujące grawitację jakichś obiektów po to, żeby zmienić tor – może wyhamować, może rozpędzić. To wszystko można bardzo dokładnie ustalić.

Ola: To jest w ogóle rewelacyjna sprawa, bo jak się tak precyzyjnie ustali lot danej sondy, to można ją tak rozpędzić, jak rozpędziło się Voyagery. O tym będę mówić, bo to jest niezła historia.

Piotr: Tu z kolei jest problem taki, że jak lecisz w stronę Wenus, to zawsze lecisz w stronę Słońca z Ziemi, więc trudno jest kontrolować ten lot. Najkrócej mówiąc – przepraszam wszystkich specjalistów za uproszczenie – tych podejść było naprawdę bardzo dużo. Jak się spojrzy na listę misji wenusjańskich w linku w opisie, to widać, że bardzo wiele razy próbowano tam dotrzeć. Przyznam szczerze, że większość tych lotów była nieudana z różnych innych powodów, niekoniecznie tych, o których wspomniałem.

Pierwsze podejście to był luty 1961 roku, czyli krótko po tych pierwszych księżycowych misjach, o których mówiłaś, próbach księżycowych, czyli Łunie 2 i tak dalej. Oczywiście pierwszy raz nic nie wyszło, bo pierwsza sonda nawet nie opuściła orbity ziemskiej. Później była Wenera 1.

Ola: Wenera, czyli inaczej Wenus.

Piotr: Tak, to są misje rosyjskie. Wenera 1 to była całkiem niezła misja, a problem polegał na tym, że utracono z nią kontakt. Miała uderzyć – podobnie jak mówiłaś o Łunie, która celowo miała uderzyć w Księżyc – w Wenus, ale w nią nie wcelowała, bo utracono z nią kontakt i poleciała sobie, minęła. Dlaczego utracono? To był wczesny etap kosmonautyki, naprawdę mało wiedziano i miano różne pomysły, które później okazywały się bardzo złe. W ramach oszczędzania energii zaplanowano, że nadajniki i odbiorniki tej sondy włączały się tylko w zadanym czasie – było umówione, że o tej godzinie się kontaktujemy, ona odpalała cały system, czekała na sygnały z Ziemi, odsyłała je i tak dalej. Tego się nijak nie dało zmienić, po prostu się włączała i wyłączała. Pewnie miała taki zegarek jak od lampek choinkowych.

Ola: Oszczędzała energię i to był chyba skuteczny sposób na oszczędzanie energii.

Piotr: Tak skuteczny, że coś jej się pozajączkowało – prawdopodobnie pod wpływem wiatru słonecznego, z którego mocy i znaczenia wtedy sobie jeszcze nie zdawano sprawy. Coś się przestawiło i rozsynchronizowało. Nie udawało się nawiązać kontaktu, a problem polegał też na tym, że tego się nijak nie dało zmienić – ani sonda nie meldowała o swoim stanie, ani nie przyjmowała żadnych poleceń. Po krótkim czasie stracono z nią kontakt.

Szkoda, bo to, co z nią leciało, było bardzo malownicze. Po tym uderzeniu miała pozostać na powierzchni Wenus tytanowa kulka, siedmiocentymetrowa, na której bardzo pięknie zrobiono zarysy kontynentów – jeszcze w dodatku kolorowe, złoto-niebieskie. Ktoś się napracował. A w środku tej kulki był medal pamiątkowy, taki radziecki, z pełną radzieckością.

Ola: Wyobraź sobie tych Wenusjan, którzy to odnajdują i aż klaszczą w swoje wenusjańskie łapki.

Piotr: Zobacz, jaką fajną kulkę znalazłem.

Ola: Jestem wzruszona.

Piotr: To był czas, kiedy naprawdę nic nie wiedziano o Wenus, bo jej atmosfera powoduje, że nic tam się nie da zobaczyć. Sądzono, że na powierzchni, pod tą gęstą atmosferą – bo generalnie atmosfera zazwyczaj sprzyja takim rzeczom – może być dużo wody, płynnej wody. Ta woda powinna, zdaniem ówczesnych specjalistów, tworzyć oceany.

Nie jestem pewien, czy to była ta sama kulka, zdaje się, że było coś drugiego, albo że ta kulka była pusta w środku. Nie znalazłem precyzyjnej informacji, bo miała być jeszcze kulka z proporczykiem, z flagą ZSRR, i ta kulka miała służyć do tego… To było przepiękne, wszystko przewidziano, tyle tylko, że utracono połączenie i do widzenia, poleciała.

Były później bardzo liczne próby. To był pierwszy przelot koło jakiejś planety w historii ludzkości. Natomiast pierwszy kontrolowany i udany przelot to Mariner 2 z 1962 roku, amerykański. To był z kolei wybitnie marnie wyposażony pojazd, dlatego że USA miały wtedy bardzo marne rakiety nośne, to znaczy o niskiej nośności – trzeba było bardzo ograniczyć to, co miało znaleźć się na pokładzie. Na przykład ta sonda nie robiła zdjęć. Były tam pierwsze dane o atmosferze planety, przede wszystkim o temperaturze, ale z zewnątrz.

Dopiero dwunasta radziecka misja się udała – policzyłem. Wydali kasę, eksperymentowali. Siedem z tych misji właściwie nie wystartowało, to znaczy na pewno nie opuściło orbity ziemskiej albo w ogóle rozwaliło się przy starcie. Tutaj troszkę ilość, nie jakość – tłukli, tłukli, tłukli, tłukli, to była taka rosyjska metoda.

Natomiast wreszcie zaczęło im się udawać, i jak się zaczęło udawać, to już szło nieźle. Wenera 4 weszła w atmosferę i przekazała dane, ale bardzo szybko się rozsypała, co nie dziwi, jeśli spojrzymy na to, co wiemy teraz o tej atmosferze. Z kolei Wenera 5 i 6 opadały coraz niżej, ale były niszczone jeszcze nad powierzchnią – ich celem nie było lądowanie, tylko opadanie i przekazywanie informacji. Piątka zjadła się na 20 kilometrach, a szóstka na 12 kilometrach.

Ola: Czyli jesteśmy coraz bliżej.

Piotr: Tak, oni dozbrajali je cały czas i to było w ogóle dosyć zabawne, bo za każdym razem mieli nadzieję, że sonda dotrze prawie do powierzchni, i za każdym razem okazywało się, że te warunki wenusjańskie ją pokonywały.

I wreszcie 15 grudnia 1970 roku Wenera 7 wylądowała. Wenera 7 nie wygląda jak klasyczna sonda – to było takie pancerne jajo zrobione z tytanu. Było super pancerne i przez to za ciężkie – już ją tak dozbroili, żeby wszystko wytrzymała, coraz więcej dowiadywali się o panujących warunkach. Była o 20 kilogramów za ciężka jak na możliwości rakiety, która miała ją wynieść, więc nie dało się tego bardziej przyciąć. Zdemontowano więc z rakiety system telemetrii z górnego stopnia rakiety nośnej – te rakiety wtedy nieźle latały, więc można było sobie pozwolić na to, żeby rakieta nie meldowała o swoim stanie.

W każdym razie udało się, chociaż nie do końca. Był tam system, który miał automatycznie przełączać kanały nadawcze – na różnych kanałach nadawane były różne informacje, między innymi dotyczące temperatury, ale miał być też skład atmosfery i ciśnienie. Okazało się, jak sonda już zbliżała się do lądowania, że coś się zacięło – zacięło się na kanale transmitującym informacje o temperaturze. I w sumie dobrze, bo co prawda Rosjanie nie uzyskali całego mnóstwa innych informacji, ale dane o temperaturze da się dość dobrze przeliczyć na dane o ciśnieniu. Sporo się o tej atmosferze dowiedzieli. Potem okazało się, że spadochron nie do końca zadziałał.

Ola: Ale powiedz o tej temperaturze, bo to jest kluczowa informacja.

Piotr: Zaraz dolecę do temperatury. Nie do końca zadziałał spadochron – nie że całkiem nie zadziałał, ale sonda walnęła w Wenus z prędkością mniej więcej 60 kilometrów na godzinę, więc jeszcze nie najgorzej. Ale to naprawdę było pancerne jajo. Tyle tylko, że myślano, że koniec, że się zepsuło i do widzenia – wszyscy już poszli do domu na papieroska i tak dalej. A jednak się udało.

Po tygodniu przyszli do ludzi, którzy tę sondę obsługiwali, spece z Moskiewskiego Instytutu Radioelektroniki, i powiedzieli, że mają odczyty tego całego szumu, który z Wenus dolatywał, i z tego szumu udało im się wydłubać sygnały sondy, co było niezłym osiągnięciem, bo ten sygnał był super słaby. Okazało się, że sonda po wylądowaniu jeszcze przez 23 minuty nadawała. Co prawda leżała w jakiejś dziwnej pozycji i anteny były skierowane nie w stronę Ziemi, tak jak powinny, dlatego sygnał był tak słaby, ale okazało się, że temperatura na powierzchni Wenus wynosi 450 stopni Celsjusza. To temperatura, w której część metali już się całkowicie topi. Nic więc dziwnego, że taka temperatura plus ciśnienie 92 razy większe niż na powierzchni Ziemi wykańczały te sondy.

Ola: To zupełnie mordercza sytuacja.

Piotr: To było naprawdę grube. Udało się – nie był to pełny sukces, ale trzeba przyznać, że poszło nieźle. Potem oczywiście były sukcesy, porażki i tak dalej. Pierwsze zdjęcia z Wenus przekazała w 1975 roku, też radziecka, Wenera 9. Zdecydowanie Rosjanie specjalizowali się w tych misjach wenerycznych, że tak ładnie powiem.

Ola: Bardzo ci to ładnie wyszło.

Piotr: Dziękuję bardzo. To jest ten kawałek historii, kiedy oni rzeczywiście jeszcze dawali radę. Amerykanie później nadganiali mocno i tam było wiele przelotów. Potem, jeszcze w latach osiemdziesiątych, były kolejne misje w stronę Wenus, ale mam cały czas takie poczucie, że ta Wenus jest jeszcze mocno niewyeksploatowana. Mamy na przykład bardzo ciekawe radarowe odczyty, dzięki którym znamy powierzchnię. To też był jeden z problemów – nie wiadomo było gdzie lądować, bo nic nie widać, tylko chmury. Dzięki tym radarowym odczytom znamy powierzchnię Wenus.

Ola: Dzięki radarowym odczytom z misji Wenera?

Piotr: Nie, to już były znacznie późniejsze loty, to jest w ogóle oddzielna historia całej eksploracji Wenus. Może kiedyś zrobimy o niej odcinek, bo to fajne. Marzy mi się, żeby tam kiedyś coś takiego wysłali, żeby zrobić transmisję, i żeby zanim ten kwas, ciśnienie i temperatura to rozpuszczą, trochę jednak pofilmować. Jest trochę zdjęć z Wenus, może nie są bardzo fascynujące, ale w ogóle…

Ola: Transmisja z tak gęstej, nieprzyjemnej atmosfery.

Piotr: Tak, przesłanie tych danych. W każdym razie naprawdę Wenus jest miejscem mega ciekawym. I tak jak o Marsie mówi się mnóstwo, wiemy o nim dużo, już praktycznie na weekendy tam latamy, tak ta Wenus, taka prawie upiorna bliźniaczka Ziemi, jest wciąż słabo poznana.

0:29:28 Voyagery – najdalsze posłańce ludzkości Posłuchaj

Ola: No i dochodzimy do misji Voyagerów – Voyager 1 i Voyager 2, rok 1977. A dlaczego o tym mówię? Dlatego, że Voyager 1 to obecnie najdłużej działający statek kosmiczny i pierwszy, który dotarł do przestrzeni międzygwiezdnej. Stało się to już w 2012 roku, bo wtedy dane wskazały, że statek podróżuje od jakiegoś czasu przez plazmę, czyli zjonizowany gaz obecny w przestrzeni międzygwiezdnej. A Voyager 2 opuścił Układ Słoneczny w roku 2018 i też od tego czasu znajduje się w przestrzeni międzygwiezdnej. Zostały wysłane w niewielkim odstępie czasu, ale miały nieco inne cele, inne priorytety. Oba wykorzystały technikę przyspieszania w polu grawitacyjnym mijanych planet.

Piotr: Wspomnianą procę albo asystę grawitacyjną.

Ola: Tak. I te, zwłaszcza asysty grawitacyjne u Voyagera 1, sprawiły, że stał się najszybszym obiektem wysłanym przez człowieka w kosmos. Obecnie leci z prędkością 17 kilometrów na sekundę, czyli ponad 61 tysięcy kilometrów na godzinę. Dodajmy, że Międzynarodowa Stacja Kosmiczna krąży z prędkością 28 tysięcy kilometrów na godzinę. Tak naprawdę misja New Horizons była wysłana z prędkością wyjściową wyższą niż Voyager.

Piotr: Tak, bo chodziło o to, żeby leciała prosto i szybko.

Ola: Natomiast Voyager ją prześcignął – w którymś momencie chyba New Horizons leciał szybciej niż Voyager, natomiast później to właśnie Voyagerowi tak pięknie się ustabilizowało, że teraz przemierza przestrzeń międzygwiezdną z rekordową prędkością.

Piotr: Szybciutko tylko ci wdepnę w to, co mówisz – asysty grawitacyjne to jest mniej więcej tak, jakbyśmy chcieli z Łodzi pojechać do Warszawy, ale pojechalibyśmy do Wrocławia.

Ola: I zahaczyli o Szczecin.

Piotr: Nie, nawet o Szczecin nie chodzi, ale wokół Wrocławia byśmy się rozpędzili, potem jeszcze zahaczyli o Poznań, i z Poznania ekspresem polecielibyśmy do Warszawy. To mniej więcej taki klimat – wcale nie lecimy tam, gdzie chcemy polecieć, tylko tam, gdzie możemy się o coś zaczepić, dzięki czemu zdołamy się rozpędzić. To trochę tak, jakbyśmy zbiegali sobie po schodach, złapali się ręką na zakręcie i to nas bardzo przyspiesza.

Ola: Mi to się kojarzy z pojedynkiem Dawida z Goliatem, kiedy rozkręca się kamień na procy.

Piotr: Tak, bo ta proca grawitacyjna to nie chodzi o taką klasyczną procę widełkową z gumką, tylko o taką procę biblijną, z kręceniem nad głową.

Ola: Otóż to. Wróćmy do Voyagerów. Voyagera 1 na początku 2024 roku, który to rok obecnie mamy, dzieliła od Ziemi odległość około 162 jednostek astronomicznych, czyli, jak sobie przeliczyłam, 24 miliardy kilometrów. To był najdalszy i wciąż działający obiekt wysłany w przestrzeń kosmiczną przez człowieka – wciąż działający, bo tutaj niestety rok 2025 prawdopodobnie położy kres temu działaniu, bo skończy się zasilanie, ale o tym za chwilę.

Piotr: Jednostka astronomiczna to odległość od Ziemi do Słońca, żeby było jasne. To dobrze pokazuje też skalę tych 162 jednostek astronomicznych.

Ola: Jest jeszcze kwestia przesyłania sygnału radiowego – opóźnienie w komunikacji radiowej między Ziemią a Voyagerem 1 wynosi obecnie ponad 22 godziny.

Piotr: Światło leci po prostu tyle czasu stamtąd.

Ola: To jest niesamowite, jestem pełna podziwu dla tej sondy i w ogóle dla tej misji, że ktoś wpadł na taki pomysł.

Piotr: Jak słaby jest ten sygnał docierający stamtąd, to też jest niezła historia – żeby odebrać taki sygnał i odciąć go od szumu, od tła.

Ola: Bardzo będzie wielka szkoda, jak skończy się zasilanie w tej sondzie. Naprawdę jestem ogromnie ciekawa, dokąd ona doleci i jakie jeszcze sygnały złapie. W każdym razie wykorzystuje ona 16 niewielkich silniczków. Są napędzane hydrazyną – sprawdzałam, co to za substancja, bardzo trujące paskudztwo. Te silniczki załączają się na milisekundy, wykonują takie małe dmuchnięcia i obracają Voyagera tak, by jego antena mogła komunikować się z Ziemią. W momencie, kiedy nie będzie już możliwe takie ustawianie się w stronę Ziemi, wtedy łączność się urwie.

Piotr: Tam problemem jest też zasilanie, dlatego że to zdecydowanie zbyt daleko, żeby dać sobie radę z bateriami słonecznymi. Są zasilane czymś, co się nazywa radioizotopowy generator termoelektryczny. Mówiliśmy o tym w odcinku 34 – generalnie to jest kawał plutonu, który grzeje się sam z siebie, jak to pluton, i na tej podstawie zamienia się to ciepło w energię elektryczną.

Ola: Ty szukaj, a ja mówię dalej o Voyagerze. Voyager 1 został wysłany pierwotnie po to, żeby zbadać Jowisza i Saturna oraz ich księżyce. Po zakończeniu eksploracji tych planet zdecydowano, że głównym zadaniem ma być zbadanie krańcowych obszarów heliosfery, czyli strefy pod wpływem Słońca, i pomiar właściwości fizycznych w przestrzeni międzygwiezdnej. To już zostało wykonane i teraz sonda mknie dalej. Jeśli chodzi o Voyager 2, miał zbadać wszystkie gazowe olbrzymy i to zrobił – odwiedził Jowisza, Saturna, Urana i Neptuna, i przesłał na Ziemię ich obrazy.

To są w ogóle absolutnie epickie podróże, bo to, co wiemy o tym, jak wygląda Ziemia z kosmosu, jak wyglądają te planety, w dużej mierze zawdzięczamy właśnie Voyagerom. Są takie memy, które kojarzą się nam z przestrzenią kosmiczną – jednym z nich jest słynne zdjęcie zatytułowane Pale Blue Dot, czyli bladoniebieska kropka. Chodzi o zdjęcie Ziemi wykonane z odległości 6 miliardów kilometrów przez kamery Voyagera 1, w roku 1990. Ale o to, żeby to zdjęcie zostało wykonane, już w roku 1980 zabiegał słynny astronom, popularyzator nauki, Carl Sagan. Proponował NASA, żeby Voyager wykonał zdjęcie Ziemi z takiej dużej odległości – jeszcze wtedy nie tak wielkiej. Ale NASA dopiero 10 lat później zdecydowała, że…

Piotr: Serio, naprawdę czasami zadziwiają mnie takie sytuacje. To jest tak oczywiste, że coś takiego powinno być zrobione.

Ola: Oczywiście, ale wtedy właśnie wykonano w tym 1990 roku takie "zdjęcie rodzinne" planet Ziemi i Układu Słonecznego – wtedy powstał taki pomysł i stwierdzono, że włączą pomysł Sagana w realizację tego projektu. Przesyłanie tego zdjęcia trwało pięć i pół godziny, zostało przesłanych 60 klatek, a trzy z nich przedstawiały Ziemię jako maleńki, świetlny punkt w absolutnie czarnej przestrzeni. Każda z tych klatek została wykonana przy użyciu innego filtra koloru – niebieskiego, zielonego i fioletowego. Kiedy je połączono, uzyskano bladoniebieską kropkę. Oryginalne zdjęcie składa się z 640 tysięcy pikseli, a Ziemia zajmuje na nim mniej niż jeden piksel.

Tutaj bardzo chciałabym zacytować fragment książki Carla Sagana pod tytułem "Błękitna kropka. Człowiek i jego przyszłość w kosmosie". Ta książka ukazała się w 1994 roku i Sagan pisał: "Spójrz ponownie na tę kropkę. To nasz dom, to my, na niej wszyscy, których kochasz, których znasz, o których kiedykolwiek słyszałeś. Każdy człowiek, który kiedykolwiek istniał, przeżył tam swoje życie. To suma naszych radości i smutków. Każdy święty i każdy grzesznik w historii naszego gatunku tam żył, na odrobinie kurzu zawieszonej w promieniach słońca." Tak właśnie zmienia się nasza perspektywa po zobaczeniu tego zdjęcia, gdzie Ziemia zajmuje mniej niż jeden piksel.

Jeszcze żeby ta historia była pełna, wspomnę o pozłacanym dysku o nazwie Voyager Golden Record, który został umieszczony w dwóch egzemplarzach na sondach Voyager 1 i Voyager 2. To NASA umieściła go tam z inicjatywy Carla Sagana. Co ta płyta zawiera? To pozłacana płyta, dwugodzinne nagranie zdjęć i dźwięków, mających stać się wizytówką Ziemi – w domyśle, jak to dotrze do obcych światów, gdzie obcy przechwycą naszą sondę, będą mogli podziwiać, jakim my jesteśmy wspaniałym gatunkiem. Wybór tych nagrań, tego, co się tam znalazło, był dokonany pod kierownictwem Carla Sagana.

Zacznę od rzeczy dość zabawnej, bo to nie były pierwsze takie informacje dla obcych gatunków, obcych światów, wysłane w kosmos. W roku 1972 i 1973 zostały wysłane sondy kosmiczne Pioneer 10 i Pioneer 11, również przez NASA, i one zawierały wiadomość dla obcych w postaci płytek z wygrawerowanymi wizerunkami ludzi, atomu wodoru, naszego położenia w Układzie Słonecznym. Ktoś stwierdził, że jakby obcy chcieli nas wykryć i zbombardować, to mają bardzo dobre wytyczne.

Rzecz zabawna jest taka, że na tych płytkach z Pionierów ludzie zostali ukazani ze szczegółami anatomicznymi, jak narządy rozrodcze.

Piotr: Trzeba będzie oznaczyć odcinek jako explicit.

Ola: To już tak oburzyło oficjeli NASA, że przy Voyagerach nie dopuścili do tego i znalazły się tam tylko zarysy sylwetek.

Piotr: Ale to wow, serio, to żenujące.

Ola: Bo wcześniej była kobieta, mężczyzna i widać było, czym się różnią, a tutaj już…

Piotr: Zgorszeni kosmici: "Drodzy Ziemianie, przestańcie nam wysyłać swoje nagie zdjęcia i adresy waszego domu, to jest creepy." Bardzo mi się podoba.

Ola: To jeszcze powiem, co jest chyba bardziej creepy, moim zdaniem, z tych nagrań, które znalazły się na Voyagerach – z najśmieszniejszych rzeczy jest wiadomość od prezydenta Stanów Zjednoczonych, Jimmy'ego Cartera.

Piotr: Było zabawne.

Ola: I sekretarza generalnego ONZ, Kurta Waldheima. Ale z rzeczy bardziej uniwersalnych – naturalne odgłosy, czyli szum wiatru, fal, śpiew ptaków, śpiew wielorybów, utwory Mozarta, Beethovena, Strawińskiego oraz Chucka Berry'ego, między innymi 55 próbek języków, w tym esperanto. No i 116 kolorowych oraz czarno-białych zdjęć i ilustracji – są tam między innymi równania matematyczne, fizyczne, obiekty Układu Słonecznego, obraz spirali DNA, wizerunki człowieka, o których już wspomniałam, i szczegółów anatomicznych… Co ja tutaj czytam, muszę to jeszcze sprawdzić – nie, nie, to nie mogło tak być, to na pewno nie było z detalami – oraz zdjęcia zwierząt i roślin. Więc mamy tutaj, dla mnie, przede wszystkim wiadomość od prezydenta Jimmy'ego Cartera.

Piotr: Tak, absolutnie, myślę, że to jest kluczowa sprawa.

Ola: Myślę, że obcy będą nam wdzięczni za taką informację.

Piotr: Tak, dziękuję, już nam wysłali pewnie podziękowania, już się nie możemy doczekać.

0:43:23 New Horizons i tajemnice Plutona Posłuchaj

Piotr: To, co wspomniałaś, właśnie New Horizons, to jedna z moich najulubieńszych misji – może dlatego, że jest dość świeża i wiązała się z dużymi emocjami, trzeba przyznać. New Horizons to sonda, której głównym celem był Pluton. Mówię "był", bo już ten cel osiągnęła.

Ola: Ale to było jeszcze wymyślane w czasach, kiedy Pluton był planetą, a nie planetą karłowatą.

Piotr: Niezręczna sytuacja, ponieważ ta sonda startowała 19 stycznia 2006 roku i wtedy Pluton był planetą.

Ola: To jedyna planeta odkryta przez Amerykanina.

Piotr: Właśnie, i dlatego Amerykanie mają na punkcie Plutona spięcie, i wciąż przecież kiedyś o tym opowiadaliśmy. W każdym razie nie minęło więcej niż pół roku po starcie…

Ola: Ale sonda leciała w stronę Plutona?

Piotr: Właśnie pytanie, czy leciała w stronę planety – już nie, bo w sierpniu… Wiem, ale skoro startowała z przekonaniem, że leci w stronę planety, to jak jej to zaliczyć? W każdym razie w sierpniu 2006 roku Pluton przestał być planetą, więc nic dziwnego. Wiem, że do tej pory trwają spory, znam takich, co nadal są za tym, żeby był planetą. Prawda jest taka, że w 2005 roku odkryto planetoidę Eris, która jest od Plutona większa. Można było wtedy zrobić z niej kolejną planetę w Układzie Słonecznym, można było udawać, że nic się nie stało i nie rozmawiać o Eris, albo zrobić to, co było najrozsądniejsze – uznać, że Pluton nie jest taki wyjątkowy i to, że został odkryty tak, jak został, nie czyni z niego jeszcze planety.

Ola: To jest jakiś spisek.

Piotr: Niewątpliwie jest to spisek.

Ola: Przeciw Amerykanom.

Piotr: W każdym razie New Horizons jest piątą sondą w historii eksploracji, która znalazła się na trajektorii ucieczkowej z Układu Słonecznego. Już o pozostałych wspomniałaś – to były Pioneer 10, 11…

Ola: Powiedziałam "Pionier".

Piotr: Pionier, to zawsze problem, Gemini, Gemini i inne takie.

Ola: Pioniery znajdują się również już poza Układem Słonecznym.

Piotr: Oba Voyagery. Właśnie miałem o tym zasilaniu powiedzieć – wszystkie te sondy muszą mieć zasilanie uwzględniające brak światła słonecznego, a właściwie jego niedostatek, bo nie da się zrobić tak dużych paneli słonecznych, żeby w takiej odległości nadal dostawały dość dużo prądu. Dlatego stosuje się te radioizotopowe generatory termoelektryczne, mówiliśmy o tym w odcinku 34, "Po co komu energia z atomu, czyli nie tylko elektrownie" – tam więcej wyjaśniamy. Generalnie chodzi o to, że pluton sam z siebie się grzeje, i jak się to wszystko dobrze popodłącza, zrobi taki sprytny układzik, który na jednym końcu się grzeje, a na drugim chłodzi, to z tej różnicy temperatur można uzyskać prąd. Wadą tego jest to, że z czasem uzyskiwana moc spada, bo pluton się zużywa – te rozpady powodują, że traci na aktywności.

W każdym razie, jak powiedziałaś, trzeba było nadać tej sondzie bardzo dużą początkową prędkość z bardzo prostego powodu. Voyagery były zaplanowane na bardzo długi lot, ale żeby New Horizons miało sens, żeby to wszystko odbyło się w czasie jednego pokolenia, trzeba było się bardzo spieszyć. I tak jak przy Voyagerach wykorzystywano asysty grawitacyjne, tak celem New Horizons było lecieć jak najszybciej do celu. Wykorzystano tam asystę grawitacyjną Jowisza, bo oddalanie się od Słońca jest trudne – Słońce cały czas przyciąga, w związku z czym prędkość maleje. Żeby ją odzyskać, rozpędzono się przy Jowiszu, ale już na starcie bardzo długo pracowały silniki rakietowe, co normalnie się nie zdarza – pracowały przez ponad 47 minut i uzyskano ponad 58 tysięcy kilometrów na godzinę.

Ola: Czyli trochę mniej niż wynik, który obecnie utrzymuje Voyager 1.

Piotr: Tak. Te 33 z kawałkiem jednostki astronomiczne – tu też widać tę skalę – trzeba było pokonać w krótkim czasie, i o tej prędkości początkowej nieźle świadczy czas dotarcia do Księżyca – doleciano po dziewięciu godzinach.

Ola: Wow, jak pociąg do Szczecina od nas.

Piotr: Coś w tym guście. A misje Apollo leciały do Księżyca trzy dni. Do Jowisza doleciano po około roku, a do Plutona – po dziewięciu latach.

Ola: To i tak jest rekord.

Piotr: To jest naprawdę bardzo szybko. Celowanie w tego Plutona to niezłe wyzwanie – nasz ulubiony Chris Hadfield, kanadyjski astronauta, porównał to do trafienia lecącego w innym kraju pocisku, strzelając do niego pociskiem z okna własnego domu. Czyli wystrzeliwujemy na ogromne prędkości, na ogromne odległości, bardzo malutkie obiekty.

Ola: No tak, i ten Pluton to jest coś, co tam gdzieś daleko w kosmosie migocze, a my, uwzględniając to, jak się przemieszcza, musimy trafić w ruchomy obiekt, żeby blisko niego dotrzeć.

Piotr: Możemy korygować trochę ten lot, ale nieznacznie, to nie jest tak, że możemy naprawić jakieś duże błędy. W każdym razie start był w 2006 roku, do Plutona doleciano w 2015 roku, przelot 14 lipca. Dobrze chyba pamiętamy, jak sonda zbliżała się do Plutona, jak wyglądały te wczesne zdjęcia – kropeczka.

Ola: Tak, jakieś kilka pikseli, a potem okazało się, że na powierzchni Plutona widać takie prześliczne serduszko, rozjaśnienie w kształcie serca, i ta planeta karłowata często jest używana w memach naukowych z okazji Walentynek.

Piotr: Tak, dokładnie. W ogóle dużo się okazało na temat Plutona, bo już po starcie tej misji odkryto, że Pluton ma więcej niż jeden księżyc – sądzono, że ma tylko Charona, który jest… właśnie, to też dobrze mówi o całym tym układzie, bo Charon jest tak ogromny względem Plutona, a różnica mas jest tak niewielka, że ich wspólny punkt, wokół którego się obracają, jest poza Plutonem. Tworzą taki układ podwójny.

Kiedy odkryto te dodatkowe księżyce, pojawił się strach, że mogą one generować różne śmieci wokół Plutona i że trzeba będzie bardzo uważać, żeby sonda się o nie nie rozbiła, bo takie niestabilne księżyce mogą powodować tego typu zjawiska. Ale finalnie obliczono, że ryzyko jest niewielkie. Potem się okazało, że te księżyce są w ogóle inne, niż się wydawało – że są mniejsze, ale znacznie jaśniejsze, bo sądzono, że są duże na podstawie jasności. Okazało się, że są małe, ale prawdopodobnie przynajmniej jeden z nich jest pokryty wodnym lodem i po prostu jest bardzo jasny jak na taki obiekt.

Ola: I tu jest jeszcze kwestia tej Planety X. Króciutko zreferuję, bo to było niezwykle fascynujące – przypuszczano, że Neptun dziwnie się porusza, ma jakieś zaburzenia w ruchu, i że odpowiadają za to zakłócenia wywołane przez tak zwaną Planetę X, czyli taką, która jeszcze nie została odkryta, a może znajdować się gdzieś w okolicach orbity Neptuna. Dopiero badania przeprowadzone przez Voyager 2 pozwoliły ustalić, że tak naprawdę pierwotnie przeszacowano masę Neptuna o 0,5%, a jak uwzględniono tę różnicę, okazało się, że Planeta X nie jest nam potrzebna.

Piotr: Chociaż nadal się to rozważa, są pewne hipotezy mówiące, że gdzieś tam, daleko, może jeszcze być. Ostatnio znalazłem informację, że właściwie został tylko jeden taki obszar orbitalny, w którym mogłaby się znajdować – raczej jej nie ma, ale wiele rzeczy już nas zaskoczyło. Między innymi zaskoczyło nas to, że Pluton okazał się nadzwyczaj zróżnicowany, że to rzeczywiście kawał potężnej planetoidy. My tu czasem używamy słowa "planetoida", a czasem "asteroida" – to to samo.

Ola: Nie ma żadnej różnicy.

Piotr: Planeta karłowata to jest wyjątkowo duża planetoida, która w dodatku… jest tam parę kryteriów, bo problemem jest chociażby kulistość – musisz mieć pewną masę, żeby grawitacja spowodowała, że ulepisz się w coś w miarę kuleczkowatego. Kulistość jest tu istotnym elementem. Jest jeszcze kwestia…

Ola: Dziękujemy naszej słuczce za włączenie się w tę rozmowę.

Piotr: Tak jest, dawno jej nie było. Różnica jest jeszcze taka, że planety muszą być na tyle duże, masywne, żeby wyczyścić wokół siebie przestrzeń kosmiczną z wszelkiego gruzu. Planety karłowate nie mają takiego obowiązku, ale z kolei muszą być w miarę kuliste – bo planetoidy… o czym jeszcze króciutko wspomnę.

W każdym razie był ten jakże udany przelot, wszyscy byli podekscytowani, chociaż tak naprawdę zabawne jest to, że większość danych uzyskaliśmy znacznie później – dobrze to sobie zaplanowali, żeby najbardziej efektowne informacje jak najszybciej dotarły na Ziemię. Z tego przelotu zebrano trochę ponad 6 gigabajtów danych, a transmisja trwała ponad rok – przypominam, że przelot, czyli największe zbliżenie, był 14 lipca, natomiast transmisję danych zakończono dopiero 25 października 2016 roku. To był już wielki sukces misji New Horizons. Potem tę misję rozszerzono, jak to się ładnie mówi – chodziło o to, żeby dalej robiła coś sensownego, nie tylko sobie leciała, ale żeby jeszcze koło czegoś przeleciała. Rozpoczęło się intensywne poszukiwanie obiektów na trasie, bo chodziło o to, żeby nie odchylać zbytnio trasy przelotu – jest też na New Horizons zapas paliwa, żeby można było modyfikować trajektorię lotu, ale nie na tyle, żeby mocno zakręcać.

Wyznaczono taką planetoidę, która nosi nazwę – dużo cyferek, a potem Arrokoth. To planetoida, która po prostu była po drodze, na tyle korzystnie, że dało się blisko niej przelecieć – chyba jakieś 3500 kilometrów od niej. Tak mi się wydaje, może kłamię, ale może nie. To już jest obiekt należący do Pasa Kuipera – to znów a propos wymowy nazwisk, bo Kuiper z pochodzenia był Holendrem, ale ponieważ mieszkał w Stanach, stosuje się raczej tę anglosaską wymowę. W każdym razie w styczniu 2019 roku New Horizons przeleciał w pobliżu tego obiektu i okazało się, że ma on dość zaskakujący kształt, opisany jako naleśnik sklejony z nadgryzionym orzechem.

Ola: Bardzo ładny opis.

Piotr: To właśnie a propos kulistości – te małe planetoidy nie mają obowiązku, tak jak planety karłowate, być w miarę kuliste. Rzeczywiście to wygląda dość dziwacznie, niektórzy porównywali to z [? niepewne: Mo], bardzo naciąganym skojarzeniem z "Enterprise" ze "Star Trek", ale rzeczywiście jest tam ten element spłaszczenia. To w ogóle ciekawy wątek, bo okazało się, że zadziwiająco dużo obiektów w kosmosie ma postać takiego placka, takiego naleśnika.

Ola: To jak zwolennicy płaskiej Ziemi.

Piotr: Powinni być usatysfakcjonowani. Ta planetoida najprawdopodobniej jest bardzo archiwalną, zabytkową pozostałością po czasach powstania Układu Słonecznego – taką, która nigdy nie była ogrzana przez Słońce, bo jest zbyt daleko, żeby wpływ Słońca jakkolwiek ją zmodyfikował. Niestety nie ma żadnego satelity – gdyby miała chociaż najmniejszego, dałoby się na tej podstawie określić jej masę, na podstawie ich wzajemnego ruchu. Stwierdzono natomiast, że żeby te dwie części, ten naleśnik z orzechem, pozostawały sklejone przy takim ruchu, jaki tam jest, całość musi mieć niską gęstość, taką mniej więcej jak kometa. Tyle się dowiedzieliśmy. Teraz New Horizons leci sobie dalej, z nadzieją, że może jeszcze na coś trafi. Co prawda nie znaleziono jeszcze niczego, ale powiedzmy sobie szczerze, że Pas Kuipera to nie jest obszar, o którym wiemy bardzo dużo, obserwacje są tam skąpe.

Cały czas mamy nadzieję, że uda się jeszcze koło czegoś przelecieć – jest tam zarówno zapas mocy z tego plutonu, jak i zapas paliwa do manewrowania. Jak dobrze pójdzie, jeszcze sporo o niej usłyszymy.

0:58:28 Cassini-Huygens: Tytan i gejzery Enceladusa Posłuchaj

Ola: No i moja ulubiona misja sondy kosmicznej, czyli Cassini-Huygens, przez niektórych uważana za najważniejszą w historii badań Układu Słonecznego.

Piotr: Najbardziej efektowną.

Ola: Jest niezwykle efektowna, kocham ją. To misja wspólna NASA oraz Europejskiej Agencji Kosmicznej, ESA, i włoskiej ASI. Nosi imiona dwóch siedemnastowiecznych astronomów europejskich – Giovanniego Domenica Cassiniego, który odkrył cztery księżyce Saturna oraz przerwę w pierścieniach tej planety, oraz Christiana Huygensa, który odkrył księżyc Tytan i jako pierwszy prawidłowo opisał naturę pierścieni Saturna. Cassini to sonda, a Huygens to próbnik, lądownik. Razem zostały wystrzelone w 1997 roku. W 2004 roku Cassini stał się pierwszym sztucznym satelitą Saturna, a w 2005 próbnik Huygens wylądował na największym księżycu Saturna, czyli Tytanie. I to jest absolutnie fascynujące.

Piotr: Znowu powiem: to jest kosmos.

Ola: To jedyny księżyc w Układzie Słonecznym, który ma grubą atmosferę i na którym występuje wiele zjawisk pogodowych.

Piotr: On już właściwie zachowuje się jak porządna planeta.

Ola: I to jest też jedyny obiekt w Układzie Słonecznym poza Ziemią, o którym wiemy, że na jego powierzchni stale i w dużej ilości występuje ciecz. Nie jest to woda, niestety, tylko metan, ale jest to ciecz. Sondzie po wylądowaniu udało się przetrwać na powierzchni Tytana trzy godziny i 44 minuty, i wysłała sporo zdjęć i danych o tym księżycu.

Piotr: Są też ładne zdjęcia z lądowania.

Ola: Tak, było lądowanie, i w ogóle całe mnóstwo danych przyleciało na Ziemię właśnie w związku z tym lądowaniem. Ważne jest też to, że na pokładzie lądownika Huygens znalazł się instrument naukowy zaprojektowany i zbudowany w Polsce, w Centrum Badań Kosmicznych Polskiej Akademii Nauk w Warszawie. Ten przyrząd służył do pomiaru temperatury oraz przewodnictwa cieplnego i zmierzył temperaturę, która wyniosła na powierzchni Tytana minus 179,35 stopnia Celsjusza.

Piotr: Wieje chłodem.

Ola: Powiało chłodem. Co tam odkryto? W telegraficznym skrócie – jeziora zimnych węglowodorów, czyli metanu, i morze tegoż metanu, głębokie na 170 metrów. Wydmy piaszczyste liczące setki kilometrów. Okazało się, że krajobrazy są tam naprawdę niepokojąco i zadziwiająco podobne do tych ziemskich.

Piotr: Wakacje na Tytanie.

Ola: Wcześniej podejrzewano też, że wewnątrz księżyca, pod jego powierzchnią, może znajdować się ocean wodny.

Piotr: Tak, bo to jest lodowy księżyc.

Ola: I teraz potwierdzono – ta misja Huygens potwierdziła, że ten ocean rzeczywiście tam jest. Co dalej? Tytan okrąża Saturna co 16 dni, po lekko eliptycznej orbicie, i podlega silnym pływom spowodowanym przez ogromną grawitację Saturna.

Piotr: Jest rozciągany i zgniatany.

Ola: W związku z tym jest rozciągany i zgniatany w taki sposób, że na jego powierzchni pojawiają się wybrzuszenia, które mierzą nawet do 10 metrów wysokości. Naukowcy doszli więc do wniosku, że Tytan nie może się składać wewnątrz w całości z lodu, bo inaczej by się tak nie wybrzuszał, tylko musi być tam woda w stanie ciekłym.

Piotr: A jeszcze głębiej prawdopodobnie jest tam taki bardzo dziwny lód – chyba nazywa się lód IV albo lód VI – który powstaje przy bardzo wysokim ciśnieniu, na bardzo dużej głębokości pod tą wciąż ciekłą warstwą.

Ola: Co jeszcze znajduje się pod powierzchnią? Badacze doszli do wniosku, na podstawie danych przesłanych przez próbnik, że mogłoby się tam właściwie narodzić i przetrwać życie. Wprawdzie całkowicie brakuje tam tlenu, a temperatury są niezwykle niskie, grubo poniżej minus 150 stopni Celsjusza, ale zaobserwowano tam niezwykłe bogactwo związków organicznych, co pozwala wnioskować, że mogłyby tam po jakimś czasie wyewoluować proste ekstremofile.

Ekstremofile, czyli organizmy, które znoszą ekstremalnie trudne z naszego punktu widzenia warunki, choć z ich punktu widzenia niekoniecznie trudne. Z żalem opuszczam Tytana i wraz z sondą Cassini lecę ku Enceladusowi, czyli szóstemu co do wielkości księżycowi Saturna. To księżyc, który zasila jeden z jego spektakularnych pierścieni, a jak można się domyślić, są to pierścienie lodowe, więc Enceladus składa się z lodu. Pokrywa go świeży, czysty lód, co sprawia, że Enceladus ma największe albedo ze wszystkich obiektów w Układzie Słonecznym – najlepiej odbija światło, ponad 90% tego, które na niego pada. Wskutek tego panują tam ogromne mrozy.

Piotr: Bo się nie ogrzewa powierzchnia.

Ola: I to ciepło natychmiast ucieka. Co tam się dzieje? Jest tam ogromnie dużo niespodzianek. Sonda Cassini bada Enceladusa od 2004 roku. Co zaobserwowała? Najważniejszy był rok 2015, kiedy skierowano ją tak, żeby przeleciała zaledwie 48 kilometrów nad powierzchnią tego księżyca. To po bandzie, bo wcześniej latała wyżej i wykonała już sporo przelotów, ale tym razem naprawdę niemal otarła się o materię, która z niego wylatuje – można powiedzieć, że skąpała się w obłoku wodnego lodu, wyrzucanego przez gejzery położone na południowym biegunie Enceladusa.

Te gejzery są jednym z najbardziej niesamowitych przejawów aktywności geologicznej w Układzie Słonecznym. Sonda sfotografowała powierzchnię Enceladusa z tej niewielkiej odległości i zbadała skład tego, co wytryskuje z gejzerów. One wytryskują przez szczeliny w zmrożonej, spękanej powierzchni Enceladusa z prędkością 400 metrów na sekundę i wystrzeliwują w przestrzeń kosmiczną na wysokość aż 1500 kilometrów ponad powierzchnią księżyca. Momentalnie ta woda zamarza, tworząc efektowny obłok drobin lodu, który unosi się nad księżycem. Dodajmy, że żeby to wytrysnęło spod powierzchni, to też jest osiągnięcie, ponieważ skorupa lodowa Enceladusa ma prawdopodobnie od pięciu do 35 kilometrów grubości, więc wewnątrz muszą zachodzić odpowiednie procesy.

Są różne hipotezy, dlaczego właściwie na tak mocno zmrożonym globie jest woda w stanie płynnym – temperatura wynosi tam około minus 200 stopni Celsjusza, a tu nagle woda wytryskuje spod powierzchni. Po pierwsze, wytryskuje, ponieważ jest tam ogromny ocean. Co więcej, to nie jest sam ocean, bo jeszcze wewnątrz tego oceanu znajduje się jądro tego księżyca, i prawdopodobnie procesy, które doprowadzają do rozgrzewania i tych efektów geologicznych, to procesy tarcia pomiędzy jądrem a oceanem. Jest jeszcze inna hipoteza, mówiąca, że pochodzenie energii cieplnej to efekt rozpadu radioaktywnego pierwiastków promieniotwórczych znajdujących się właśnie w tej okolicy, z której wytryskują gejzery. To jeszcze trzeba zbadać, nie jest do końca przesądzone.

Co wykryto w tej chmurze drobin lodowych ponad Enceladusem? Okazało się, że są tam atomy wodoru, fosforu, a także związki organiczne tworzące aminokwasy. Wcześniejsze badania pokazały, że z Enceladusa wydobywa się również dwutlenek węgla. Połączenie tych informacji bardzo mocno sugeruje, że głęboko w oceanie tego księżyca mogą, a nawet powinny – według tego, co pokazują nam dane – zachodzić procesy chemiczne bardzo przypominające te, które zachodzą w okolicy ziemskich kominów hydrotermalnych. Przypominam, że kominy hydrotermalne to wspaniałe źródło energii dla życia na Ziemi – jedna z hipotez mówi, że właśnie tam, wewnątrz oceanu, w okolicach kominów hydrotermalnych, narodziło się życie. Tam, gdzie nie można czerpać energii ze Słońca, bo jego promieniowanie nie dociera, jest zbyt ciemno na fotosyntezę, więc organizmy korzystają z energii chemicznej pochodzącej właśnie z kominów hydrotermalnych. Znamy doskonale na Ziemi organizmy, które wykorzystują wodór do redukcji dwutlenku węgla, a produktem tej reakcji jest metan. To tak naprawdę komplet składników potrzebnych prostym organizmom do życia.

Piotr: I jeszcze jest jedna rzecz – ta gruba warstwa lodu może chronić ewentualne komórki przed promieniowaniem kosmicznym. Czyli właściwie mamy całkiem niezłe miejsce na powstanie bardzo prostego życia, i to jest jeden z celów dalszych badań – będą tam prawdopodobnie organizowane kolejne wyprawy, mające na celu znalezienie takich śladów życia.

Ola: O tym, co tam może żyć, można właściwie dowolnie przemyśliwać, i bardzo czekam na wyniki kolejnych badań. Ale jeszcze, czego dokonała sonda Cassini – przeleciała pomiędzy pierścieniami Saturna. W 2017 roku, z prędkością 100 tysięcy kilometrów na godzinę, przeleciała przez szczelinę o szerokości około 1900 kilometrów, między atmosferą Saturna a najniższym z jego pierścieni. Żaden obiekt zbudowany przez człowieka nie zbliżył się tak bardzo do pierścieni Saturna jak Cassini. Pytaliśmy polskich specjalistów, czy to duży wyczyn – mówią, że nie, to nie jest jakieś nadzwyczajne osiągnięcie. Natomiast prawda jest taka, że dokonano tego po raz pierwszy w historii, i można było z bliska przyjrzeć się tym pierścieniom, a są one przecudowne. Sonda wykonała ponad 20 przelotów pomiędzy pierścieniami Saturna i dokładnie je sfotografowała – są tam różne frakcje lodu, różne grubości, i każdy z pierścieni ma inne źródło zasilania. To bardzo ciekawa historia, ale niestety już nam się nie zmieści w czasie, więc na inny nasz podcast.

Jeszcze powiem, że Cassini zakończyła swój bogaty kosmiczny żywot również w sposób efektowny, ponieważ 15 września 2017 roku zanurkowała w odmętach Saturna i została unicestwiona.

Piotr: Nie da się o Saturna rozbić [? niepewne: bezgazowym] tytanem.

Ola: Ale tak, już sondzie kończyło się paliwo, w związku z czym za moment zostałaby ściągnięta na przykład na któryś z księżyców Saturna i mogłaby go zanieczyścić mikroorganizmami przyniesionymi z Ziemi, które prawdopodobnie niosła. W związku z czym, żeby zachować sterylność tych światów pozaziemskich, po prostu utopiono sondę w Saturnie. Została rozerwana, spalona przez atmosferę Saturna, co skutecznie ją dezynfekowało.

Piotr: Opowieść jest niesamowita, zwłaszcza że musieliśmy obciąć parę kawałków. Przypominamy, że będzie druga część tej opowieści o bardzo udanych, a jednocześnie bardzo nieudanych misjach – zapraszamy na ten ciąg dalszy. W ogóle warto śledzić te dokonania sond bezzałogowych, bo właściwie prawda jest taka, że wiemy o Układzie Słonecznym tak wiele głównie dzięki nim. Oczywiście swój wkład mają też wszelkie teleskopy i tak dalej, natomiast nie ma to jak polecieć, pomacać i zbadać na miejscu.

Ola: Oczywiście takie wydarzenia jak lądowanie ludzi na Księżycu to było wielkie osiągnięcie, ale to przede wszystkim był pokaz mocy i możliwości technicznych Stanów Zjednoczonych. Natomiast coś takiego jak wejście Voyagerów w przestrzeń międzygwiezdną czy badania powierzchni Tytana to są prawdziwe osiągnięcia nauki, i tu trzeba oddać sprawiedliwość tym pojazdom bezzałogowym – a przede wszystkim ich twórcom – że robią ogromnie dobrą i potrzebną robotę, i naprawdę dzięki nim wiemy, jak ten kosmos w naszym najbliższym otoczeniu wygląda.

Piotr: I na ciąg dalszy opowieści zapraszamy za dwa tygodnie, a słowem, hasłem dzisiejszego odcinka – tym do wpisania w komentarzu – jest Enceladus. To dzięki, cześć!

Źródła

* https://www.britannica.com/science/space-exploration/Major-milestones

* https://www.thecollector.com/space-race-most-important-achievements/

* https://www.britannica.com/technology/Luna-space-probe

* https://pl.wikipedia.org/wiki/%C5%81una_9

* https://pl.wikipedia.org/wiki/Program_Surveyor

* https://en.wikipedia.org/wiki/List_of_missions_to_Venus

* https://www.russianspaceweb.com/venera7.html

* https://www.crazynauka.pl/sonda-voyager-1-odpalila-silniki-po-raz-pierwszy-od-37-lat/

* https://www.crazynauka.pl/pale-blue-dot-jak-powstalo-najslynniejsze-zdjecie-ziemi/

* https://www.crazynauka.pl/jakie-informacje-ludzkosc-wyslala-w-kosmos/

* https://pl.wikipedia.org/wiki/P%C5%82ytka_Pioneera

* https://pl.wikipedia.org/wiki/Voyager_Golden_Record

* https://www.esa.int/Science_Exploration/Space_Science/Cassini-Huygens/Cassini_spacecraft

* https://space24.pl/dwunasta-rocznica-ladowania-na-tytanie-wideo

* https://www.polityka.pl/tygodnikpolityka/nauka/1530865,1,niezwykle-rzeczy-dzieja-sie-na-tytanie.read

* https://pl.wikipedia.org/wiki/Enceladus_(ksi%C4%99%C5%BCyc)

* https://kosmonauta.net/2015/01/dziesiec-lat-od-ladowania-na-tytanie/

* https://www.crazynauka.pl/sonda-kapie-sie-w-gejzerach-enceladusa/

* https://www.crazynauka.pl/na-enceladusie-ksiezycu-saturna-odkryto-zrodlo-energii-dostepnej-dla-zycia/

* https://www.crazynauka.pl/sonda-kosmiczna-przeleciala-pomiedzy-pierscieniami-saturna-sa-pierwsze-zdjecia-z-tego-wyjatkowego-manewru/

* https://www.crazynauka.pl/dzis-nasa-rozbije-sonde-cassini-o-saturna-dla-dobra-kosmitow/

* https://pl.wikipedia.org/wiki/Cassini-Huygens

* https://pl.wikipedia.org/wiki/Wenera_5

* https://en.wikipedia.org/wiki/Venera_6

* https://en.wikipedia.org/wiki/New_Horizons

* https://pl.wikipedia.org/wiki/(486958)_Arrokoth

* https://en.wikipedia.org/wiki/Pluto

* https://www.crazynauka.pl/przebudzenia-new-horizons-misji-ku-plutonowi-z-pewna-niezrecznoscia/

* https://www.crazynauka.pl/wielka-misja-malej-sondy-razem-z-new-horizons-do-granic-ukladu-slonecznego/

* https://science.nasa.gov/solar-system/kuiper-belt/exploration/