Družice ROSAT se vrací nekontrolovaně domů

Petr Kubala  |  Vesmír

Do atmosféry se chystá vstoupit astronomická observatoř ROSAT, která na počátku 90. let provedla klíčový výzkum vesmíru v oblasti rentgenového záření.

Není to tak dávno, co svět panikařil kvůli nekontrolovanému dopadu družice UARS na zemský povrch. Kremaci žehem nyní podstoupí další s umělých oběžnic naší planety. Zatímco UARS asi hodně lidí poznalo až krátce před odchodem do kosmonautického nebe, tentokrát nám hodlá na hlavu spadnout jedna ze slavných družic.

ROSAT (1990–1998)

Možná si ještě pamatujete na oblíbený cyklus Okna vesmíru dokořán, kterým v Československé televizi provázel dr. Grygar na počátku 80. let. Název pořadu nebyl zase tak náhodný. Astronomové ve druhé polovině minulého století postupně otevírali okna vesmíru dokořán. Okna, která jim byla dlouho přivřená nebo dokonce zcela zavřená. Jedná se o spektrální obory, jež nejsou ze Země dostupné. To je i případ rentgenové astronomie, která se plnohodnotně rozvinula až po nástupu kosmonautiky.

Družice ROSAT. Zdroj: NASA
Družice ROSAT. Zdroj: NASA

Mezi legendy rentgenové astronomie se zařadily takové družice jako Uhuru (1970) nebo právě ROSAT. Později přišel XMN-Newton nebo Chandra. Důležité informace o rentgenovém vesmíru by měl také sbírat přístroj MAXI, který je součástí japonské laboratoře Kibo na Mezinárodní kosmické stanici.

ROSAT se do vesmíru vydala 1. června 1990 sice z Mysu Canaveral, ale pod značkou Německého centra pro letectví a kosmonautiku (DLR). Na projektu se podíleli vědci z mnoha zemí, zejména z domácího Německa, USA a Velké Británie.

Družice nese na palubě dva hlavní vědecké přístroje:

  • kamera WFC sloužila k pořizování přehledových snímků oblohy v oblasti rentgenová a extrémního ultrafialového záření (6 až 30 nm).
  • dalekohled XRT tzv. Wolterova typu I, který je tvořen několik souosými paraboloidními segmenty. Důležitou informací je, že zrcadla jsou vyrobena z keramiky a tedy poměrně žáruvzdorná. Právě zrcadla by měla patřit mezi tři desítky fragmentů, které dopadnou na zemský povrch.
Dalekohled Wolterova typu, které se používají v rentgenových observatořích. Zdroj: NASA
Dalekohled Wolterova typu, které se používají v rentgenových observatořích. Zdroj: NASA

Mise družice ROSAT byla už od ledna 1991 provázena řadou vážných technických potíží. Sluneční erupce tehdy poškodila jeden ze dvou detektorů kamery WFC. Hřebíčkem do rakve byla událost ze září 1998, kdy se ROSAT vlivem poruchy orientačního systému podívala svým dalekohledem přímo do Slunce. Tímto sice odvážným, ale nechtěným krokem vypověděl službu poslední fungující vědecký přístroj na palubě a mise po osmi letech skončila.

Během aktivní služby provedla ROSAT měření 150 000 objektů v oblasti rentgenová záření a cca 500 objektů v oblasti extrémního UV záření. Byly zkoumány neutronové hvězdy, hvězdokupy, zbytky supernov a galaxie. ROSAT také získala rentgenová data z dopadu komety Shoemaker-Levy 9 do atmosféry Jupiteru v roce 1994. Klíčovým byl rovněž objev rentgenová záření u komety Hyakutake v březnu 1996.

Rentgenový pohled na dopad komety Shoemaker-Levy 9 do atmosféry Jupiteru. Zdroj: NASA
Rentgenový pohled na dopad komety Shoemaker-Levy 9 do atmosféry Jupiteru. Zdroj: NASA

Jako první v historii se ROSAT podařilo změřit rentgenové záření našeho Měsíce, což byl počin, o který se astronomové předtím snažili mnoho desetiletí. Měsíc sám „rentgenově nezáří“. Jedná se o rozptýlené rentgenové paprsky vlivem Comptonova jevu. Měsíc odráží pouze asi 0,01 % rentgenová záření ze Slunce.

Podívejte se na animaci „návratu“ družice ROSAT na Zemi:

ROSAT go home

Podle předpovědí by měla ROSAT vstoupit do atmosféry někdy mezi 21. a 23. říjnem plus minus tři dny. Možná vás napadne, proč je v dnešní době radioteleskopů a důmyslných výpočetních programů tak obtížné odhadnout, kdy a kam družice spadne. Abychom určili kam, museli bychom znát ono kdy.

Všechny družice, které jsou na nižších oběžných dráhách, se propadají směrem k zemskému povrchu kvůli vlivu zemské atmosféry. Také ve výškách okolo 350 km se nachází dost molekul vzduchu na to, aby postupně snižovaly rychlost družice a ta se tak každý den propadala i o desítky metrů. Je to problém i Mezinárodní kosmické stanice, která to musí občas vykompenzovat zážehem motorů a návratem na vyšší dráhu. „Propadání se“ kosmického plavidla ovšem není konstantní a závisí na aktuálním stavu atmosféry, který pro změnu závisí na sluneční aktivitě. Přesnou dráhu družice ROSAT proto nelze v delším časovém úseku (desítky hodin a více) předpovědět.

Rentgenový pohled na kometu Hyakutake. Zdroj: NASA
Rentgenový pohled na kometu Hyakutake. Zdroj: NASA

Po svém startu v roce 1990 se ROSAT pohybovala po mírně protáhlé eliptické dráze ve výšce 585 až 565 km. Postupem času se však dráha snižovala. Její sklon vůči rovníku dosahuje 53°, takže pádem trosek jsou potencionálně ohroženy všechny oblasti od 53°severní šířky po 53° jižní šířky.

Na Zemi mají dopadnout trosky o úhrnné hmotnosti menší jak 1,7 tun (hmotnost ROSAT na oběžné dráze je asi 2,4 tuny). Stejně jako v případě UARS. je i nyní velmi malá pravděpodobnost ohrožení majetku či lidských životů.

Další čtení

Autor je provozovatelem webu Exoplanety.cz

Nejčtenější