Kosmos, godina 2022
Kreiranje “top liste” najinteresantnijih događaja u kosmosu 2022. godine veoma je nezahvalan posao. Godina je bila više nego zanimljiva, teško je i pobrojati sva dostignuća koja to zaslužuju. Možemo samo da se nadamo da će i naredna godina biti jednako interesantna.
8. Earendel, zvezda na kraju sveta
 |
| IGLA U PLASTU SENA: Eearendel |
Zvuči nestvarno ali je tačno: teleskop “Habl” je u martu snimio izolovanu zvezdu čije je svetlo nastalo u praskozorje kosmosa da bi zatim putovalo do nas fantastičnih 12.8 milijardi godina. “Habl” je snimio neke još udaljenije i starije galaksije ali u njima ne možemo da prepoznamo pojedinačne zvezde. Nova zvezda je dobila ime “Earendel” što na staroengleskom znači “izlazeća zvezda” ili “jutarnje svetlo”. Reč je o masivnom plavom džinu, pedeset puta masivnijem od Sunca i milion puta sjajnijem, kojeg odavno više nema: tako velike i blistave zvezde imaju relativno kratak životni vek.
Kako je naučnicima pošlo za rukom da u moru galaksija u kojima ne možemo da razlučimo zvezde pronađu jednu u kojoj se Earendel jasno vidi? Jednostavno, imali su dosta sreće. Između Earendela i nas nalazi se ogromna količina kosmičke materije koja zakrlivljuje putanju svetlosti i dovodi do efekta tzv. “gravitacionog sočiva” čiji se faktor uvećanja meri hiljadama. Kao što lupa uveličava predmet koji gledate kroz nju, tako i gravitaciono sočivo uvećava objekte koji se nalaze daleko iza njega koje, u normalnim okolnostima, ne bismo mogli da vidimo.
Earendel, koji pripada jednoj od prvih generacija zvezda koje su se upalile nakon “Velikog praska”, trenutno nosi titulu najudaljenije pojedinačno osmotrene zvezde. S obzirom na vreme putovanja svetlosti, reklo bi se da je ona 12.8 milijardi svetlosnih godina daleko od nas. Međutim, dok je svetlost putovala i svemir se širio tako da je trenutno rastojanje između nas i mesta na kome je Earandel nekad bio bar dvostruko veće.
Ako vas čitava ova računica pomalo zunjujte, ne brinite, to je normalno.
7. Lender “InSight” odlazi u istoriju
 |
| DOVIĐENJA I LAKU NOĆ: “InSight” lender zatrpan Marsovom prašinom |
U unutrašnjost planeta ne možemo da zavirimo direktno ali nam upravo seizmički talasi, njihova brzina, intenzitet i način prostiranja omogućavaju da sa velikom dozom sigurnosti odgonetnemo unutrašnju strukturu Zemlje ili Marsa. Danas znamo da je Zemljino unutrašnje jezgro čvrsto, uglavnom sastavljeno od nikla i gvožđa, dok se oko njega nalazi spoljašnje, tečno jezgro, čije lagano strujanje stvara magnetno polje koje nas efikasno štiti od raznovrsnog kosmičkog zračenja. Sa druge strane, Mars nema značajnije magnetno polje što je u znatnoj meri doprinelo da Marsova površina danas bude hladna i beživotna pustinja. Ta činjenica navela je naučnike na pomisao da je Mars potpuno ohlađena stena, bez unutrašnjih strujanja. “InSight” je, međutim, pokazao da je jezgro Marsa i dalje u tečnom stanju. Iako nema tektonske ploče čije kretanje predstavlja glavni izvor zemljotresa na Zemlji, Mars nije geološki mrtav: “InSight” je registrovao preko 1.300 zemljotresa. Najjači zemljotres, magnitude 5, zabeležen je u maju a naknadno smirivanje tla potrajalo je čitavih šest sati.
Na žalost, misija je morala da bude okončana ovog meseca usled laganog ali upornog taloženja Marsove crvene prašine na solarnim panelima lendera koji generišu potrebnu energiju. Sloj neprozirne prašine sprečava da sunčevi zraci dopru do solarnih ćelija usled čega njihova efikasnost opada. Instrumenti na lenderu postepeno su gašeni kako bi se potrošnja uskladila sa sve manjom proizvodnjom, ali na kraju energije nije ostalo ni za bazične potrebe. Svejedno, nema razloga za tugu: prikupljeni seizmički i atmosferski podaci značajno će unaprediti naše poznavanje stenovitih objekata u Sunčevom sistemu, uključujući i našu planetu.
6. Pogled u srce tame
 |
| KONAČNO NA SLICI: Crna rupa “Sagittaurus A*” u centru naše galaksije |
Postojanje crnih rupa nagovestila je Ajnštajnova opšta teorija relativiteta pre više od stotinu godina, ali je mnogo vremena prošlo dok njihovo postojanje nije nedvosmisleno potvrđeno astronomskim opažanjima. Crne rupe su kosmički objekti koji u relativno malom prostoru sadrže ogromnu masu što proivodi snažno gravitaciono polje, toliko jako da iz crne rupe ni svetlost ne može da pobegne. Zakoračite samo jedan korak preko nevidljive granice tzv. “horizonta događaja” i naći ćete se u delu prostora u kome sve putanje imaju samo jedno ishodište: centar crne rupe, nešto što se matematički može opisati jedino kao singularitet, tačka beskonačne gustine.
Danas znamo da se u srcu skoro svake galaksije nalazi crna rupa. Kako fotografisati nešto što ne emituje svetlost pa se samim tim i ne vidi? Crne rupe svojom gravitacijom privlače okolni kosmički gas koji se tokom “pada” u crnu rupu intenzivno zagreva i počinje da emituje elektromagnetno zračenje čiji intenzitet raste kako se materija približava horizontu događaja. S obzirom da je horizont događaja sfernog oblika, za očekivati je da crna rupa izgleda kao tamni disk oko koga se nalazi prsten usijane kosmičke materije.
Tačno to videli smo 2019. godine na istorijskom prvom snimku crne rupe koja se nalazi u centru galaksije M87. Međutim, svi pokušaji da se snimi Sagittarius A*, crna rupa koja se nalazi u centru našeg Mlečnog puta do ove godine bili su neuspešni iz nekoliko razloga. Pre svega, između nas i crne rupe u centru naše galaksije nalazi se prostor od 27.000 svetlosnih godina ispunjen ogromnom količinom gustog kosmičkog gasa i prašine koji otežavaju posmatranje. Uz to, “naša” crna rupa je, za galaktičke razmere, relativno mala: sadrži neverovatnih četiri miliona Sunčevih masa ali je i dalje 1000 puta manje masivna od one koju smo snimili pre tri godine. Bio je to težak zadatak za opservatoriju EHT (Event Horizon Telescope), konglomerat precizno sinhronizovanih radio-teleskopa razmeštenih širom zemljine kugle. Nakon pet godina mukotrpnog rada na prikupljanju i prečišćavanju podataka, u maju je konačno objavljena fotografija na kojoj se vidi “srce tame” u našem zvezdanom komšiluku.
5. Kosmički turizam na slepom koloseku
 |
| KORAK NAZAD: Neuspelo lansiranje “Blue Origina” |
Izgledalo je da Džef Bezos ima više sreće: njegov “Blue Origin” već je “ispalio” nekoliko tura poznatih ličnosti u kosmos, izgledalo je da cela operacija polako počinje da se zahuktava. A onda je u septembru Bezosova raketa spektakularno eksplodirala tokom poletanja. Srećom, kapsula za posadu bila je prazna a sistemi za spasavanje funkcionisali su kako treba tako da je kapsula ostala neoštećena. I pored toga, nema sumnje da su svi oni sa kartom za neki od Bezosovih letova osetili knedlu u grlu. Bezos od tada više ne leti, a kad će - ne znamo.
Izuzetak je misija “Axiom-1” koja je u aprilu na Međunarodnu svemirsku stanicu odvezla četvoricu “privatnika”. Svi oni su biznismeni koji vole da investiraju u nove poslove ali i u sopstveno zadovoljstvo: priča se da je svako od njih za ovu kratkortrajnu ekskurziju “istresao” oko 55 miliona dolara.
Entuzijazma, dakle, još uvek ima sasvim dovoljno. Japanski modni dizajner Jusaku Maezava izabrao je osmoricu saputnika sa kojima namerava da obleti Mesec koristeći Maskovu kolosalnu raketu “Starship One” koja tek treba da ima premijerni let (ako Maskova kompanija zbog ogromnih troškova pre toga ne bankrotira). Odnekud se ponovo pojavio i Denis Tito, prvi kosmički turista s početka ovog veka, koji takođe ima planove da se vrati u kosmos koristeći Maskove letelice. Sve bi možda išlo i brže da Mask trenutno nije zauzet svojom novom igračkom - “Tviterom”. Dok se ta igračka ne pohaba (ili ne polomi), kosmički turisti s viškom para i slobodnog vremena i dalje će ostati beznadežno vezani za zemlju.
4. Kineski kosmički put
 |
| NEBESKA PALATA: Kineski orbitalna stanica “Tiangong” |
Međunarodna svemirska stanica je kolosalni projekat u kome sarađuje petnaestak država, na čelu sa Amerikom i Rusijom. Ipak, upadljivo je odsustvo dve svetske velesile: Kine i Indije. Indija je već objavila da namerava da u doglednoj budućnosti lansira sopstvenu orbitalnu stanicu, jedan modul od 20 tona, za početak.
Sa druge strane, Kina je u početku imala želju da sa drugima zajedno učestvuje u projektu međunarodne stanice ali nikad oko toga nije mogla da se dogovori s Amerikancima kojima se nikako nije sviđalo što iza kineskog kosmičkog programa stoji kineska armija. Kad već nema volje za saradnjom, Kinezi su rešili da uzmu stvari u svoje ruke i u orbiti naprave nešto svoje. Kineska orbitalna stanica “Tiangong” (“Nebeska palata”), sastavljena od tri modula ukupne mase 60 tona, konačno je kompletirana krajem oktobra. Stanica se po gabaritima ne može uporediti sa Međunarodnom svemirskom stanicom (koja ukupno ima 465 tona i izgleda kao manje selo na nebu), ali se bar nalazi u stoprocentnom vlasništvu Kine koja stanicu sada može da koristi kako hoće. Na stanici se, prema informacijama iz kineskih izvora, trenutno nalaze tri “taikonauta”: dva muškarca i jedna žena.
Kina nije ostala hermetički zatvorena: na stanici se već odvijaju naučni eksperimenti u saradnji sa Evropskom svemirskom agencijom i njenim državama članicama, a razvija se saradnja i sa specijalizovanim agencijama Ujedinjenih nacija. To je tek početak. Za narednu godinu Kina najvljuje lansiranje sopstvenog svemirskog teleskopa koji neće biti privezan za “Tiangong”. Umesto toga, kretaće se s malim zaostatkom duž iste orbite pri čemu će postojati mogućnost povremenog spajanja teleskopa sa stanicom radi neophodnog servisiranja.
Kinesko osvajanje kosmosa možda ide nešto sporijim tokom, ali su, možda baš zato, izbegnuti veći incidenti. Jedina zamerka koja bi se Kinezima mogla staviti je da ne vode mnogo računa gde će pasti potrošeni raketni motori i isluženi sateliti. Kad Kinezi lansiraju ceo svet stavlja šlemove na glavu! Ali sve to ne može da pokvari ukupnu sliku o kineskim dostignućima: Kina već ima svoj rover na Marsu i dva rovera na Mesecu i ozbiljno razmatra mogućnost da na Mesec pošalje svoje astronaute. Dodajte na to i da je kineski svemirski program već tridecenije star i da je Kina tek treća nacija koja je uspela da lansira čoveka u kosmos oslanjajući se isključivo na sopstvene snage pa ćete shvatiti o kakvom se kosmičkom naletu radi. Sasvim je moguće da kineska orbitalna stanica u jednom trenutku bude i jedina u orbiti oko Zemlje. Jer, projekat Međunarodne svemirske stanice lagano se bliži svom kraju a Rusi svoju stanicu odavno nemaju, niti će je imati sve dok su svi važni državni resursi fokusirani na besmisleni rat kome se ne nazire kraj.
3. Pucanj u “Dimorfos”
 |
| POGODAK U CENTAR: Misija “Dart” |
Sunčev sistem prepun je asteroida svih mogućih veličina od kojih neki imaju putanju koja se u regularnim intervalima ukršta s putanjom naše planete. Svaki takav asteroid predstavlja potencijalnu pretnju po život na Zemlji i ta mogućnost nije samo teoretska. Danas pouzdano znamo da je udarac asteroida prečnika (svega) 10 kilometara potpuno izmenio život na Zemlji pre oko 65 miliona godina: dotadašnji neprikosnoveni vladari planete, dinosaurusi, zbrisani su sa Zemlje a sličnu sudbinu doživele su i brojne druge biljne i životinjske vrste. Jedan sličan udarac danas mogao bi da ugrozi čitavo čovečanstvo. Iako znamo da nam katastrofa takve vrste ne preti u neposrednoj budućnosti, jasno je da će nam kosmos kad-tad baciti “lopticu” koja nas gađa pravo u glavu.
Kako se odbraniti od tog “savršenog” hica? Ako odbacite holivudske maštarije i držite se tehnologije koja je danas dostupna, najveće izglede za opstanak imali bismo ukoliko bismo uspeli da dovoljno rano promenimo putanju asteroida za neku malu veličinu. Ta mala promena kursa, izvedena nekoliko godina ili decenija pre trenutka fatalnog susreta, mogla bi da dovede do toga da nas asteroid promaši za milion kilometara. Da li je takva intervencija uopšte moguće?
Upravo na to pitanje trebalo je da odgovori misija “Dart”. NASA je jednu svoju sondu usmerila u asteroid Dimorfos sa namerom da izazove sudar i direktno izmeri do kakve je promene kursa došlo nakon sudara u odnosu na Didimos, veći asteroid oko kojeg Dimorfos rotira. Zahvaljujući kamerama na samoj sondi i italijanskoj letelici koja se nalazila u pratnji, čitav svet mogao je uživo da posmatra kako se sonda približavala Dimorfosu. Poduhvat je bio nestvarno komplikovan, ravan pokušaju da jednim puščanim zrnom oborite drugo zrno u letu. Sve se na kraju odigralo prema planu: sudar sonde i Dimorfosa u septembru bio je spektakularan a jednako efektni bili su i rezultati merenja: period rotacije Dimorfosa u odnosu na Didimos promenjen je za čak 32 minuta. Da je Dimorfos, kojim slučajem, bio usmaljen i na putanji kolizije sa Zemljom, vrlo je verovatno da bi ga udarac sonde skrenuo u dovoljnoj meri da nekako “preteknemo”.
Naravno, treba biti realan, Dimorfos nema ni 100 metara u prečniku, da je asteroid bio veći rezultati bi bili mnogo skromniji. Za veću metu bio bi potreban i znatno veći “čekić”. I pored toga, može se oceniti da je prva “pokazna vežba” naše odbrane od kosmičkih projektila prošla iznenađujuće uspešno.
2. Artemis: Povratak na mesto uspeha
 |
| GRUPNI PORTRET: Brod Orion, Mesec i Zemlja |
Nakon nekoliko odlaganja izazvanih tehničkim problemima, kompozicija “Artemis 1” konačno se vinula put Meseca u novembru. Ceo ansambl, u suštini, ima dva osnovna dela: primarni raketni nosač (tzv. “Space Launch System” ili SLS) i brod “Orion” koji će u bliskoj budućnosti nositi četvoročlanu ljudsku posadu.
U pitanju je najveća raketa koja je ikad napravljena i može se porediti samo sa Saturnom V, legendarnom raketom koju je za projekat “Apolo” konstruisao harizmatični Verner fon Braun. SLS ima visinu od oko 60 metara a sa “Orionom” i tornjem za spasavanje na njemu dostiže i svih 100, što je visina koju nema ni Kip slobode u Njujorku. Međutim, visina nije preterano bitna, mnogo je važniji maksimalni potisak koju raketni nosač može da obezbedi. U slučaju SLS-a to je oko 4.000 tona što je za 15% više u odnosu na legendarni Satun V (ukupna masa čitave kompozicije iznosi oko 2.600 tona).
SLS ima dva bustera na čvrsto gorivo koji rade relativno kratko i obezbeđuju lavovski deo inicijalnog potiska. Centralni deo SLS-a čini ogroman rezervoar za gorivo za čije dno su vezana četiri velika motora preuzeta sa rashodovanih šatlova. Ovi motori tokom poletanja generišu oko četvrtinu ukupnog potiska i kao gorivo koriste 2.75 miliona litara super-hladnog tečnog kiseonika i vodonika.
Između centralnog rezervoara i “Oriona” nalazi se drugi stepen, kratak cilindar sa jednim raketnim motorom. Ovaj motor ubrzaо је “Orion” sve dok brod nije dostgao stacionarnu Zemljinu orbitu. Nakon nekoliko krugova oko Zemlje, motor drugog stepena aktiviran je još jednom čime je letelica dospela na trans-lunarnu putanju koja vodi direktno na Mesec. Spuštanje na Mesec nije bilo predviđeno. Letica je opisala nekoliko širokih elipsi uz dva bliska prolaza koja su je dovela na samo sto kilometara od Mesečeve površine. “Orion” se u jednom trenutku našao na rastojanju od 450.000 kilometara u odnosu na Zemlju što je rekrod za letelice koje mogu da nose ljudsku posadu. Nakon puta dužeg od dva miliona kilometara, kapsula “Oriona” meko se spustila u Tihi okean.
Misija je završena kompletnim uspehom jer su, ako se izuzme kratak prekid u komunikaciji izazvan greškom na Zemlji, sve faze leta realizovane do kraja i po planu. Razočarali su jedino minijaturni eksperimentalni sateliti koje je “Artemis” oslobodio kada se već nalazio na lunarnoj trajektoriji. Od njih deset samo su tri proradila, ostali su se ili pogubili ili su zaćutali nedugo nakon što su “posejani”.
“Artemis 1” predstavlja prvu u nizu od tri ambiciozne misije koje čoveka treba da vrate na Mesec, tamo gde ga je krajem šezdesetih i početkom sedamdesetih odveo projekat “Apolo”. Naredna misija trebalo bi da predstavlja kopiju prve, ovoga puta s astronautima. Treća ekspedicija trebalo bi da uključi i meko spuštanje na Mesec, negde u blizini južnog pola. Danas znamo da tamo postoje krateri na čijem se dnu mogu pronaći značajne količine vodenog leda. Četvrta misija trebalo bi da bude obavljena na značajno usavršenoj letelici, sa verovatnim ciljem uspostavljana trajne orbitalne stanice u Mesečevoj orbiti. Ta orbitalna stanica mogla bi da posluži kao polazna tačka za neke naredne misije i još ambicioznije ciljeve (Mars?).
Ostaje, međutim, da se vidi kako će “Artemis” izaći na kraj sa ogromnim troškovima koji ga prate. Ako oni nastave da rastu sadašnjim tempom, očekuje se da na “Artemis” do 2025. godine bude potrošeno oko 100 milijardi dolara, što je veliki novac čal i za Ameriku u kojoj sve veći broj ljudi nema pristojno zdravstveno osiguranje. Inicijalno je procenjeno da će za jedan let “Artemisa” biti potrebne dve milijarde ali, kako sada stvari stoje, sada ni dvostruki iznos neće biti dovoljan. Takav finansijski pritisak NASA ne može da izdrži na duže staze. Ali može da se nada da će američka javnost u jedom trenutku prihvatiti “Artemis” baš kao što je prigrlila i jednako “problematični” teleskop “Džejms Veb”. Za tako nešto potrebno je da neki budući astronaut ponovo kroči na Mesečevu površinu.
1. “Džejms Veb”, konačno
 |
| “Stubovi postanja” u ogledalima “Džejmsa Veba” |
Iako je svemirski teleskop poleteo u kosmos krajem 2021. godine on se našao na svom “radnom mestu” tek u februaru naredne godine. Reč je o tzv. Lagraževoj tački L2, koja se nalazi na pravcu Sunce-Zemlja, oko 1,5 miliona kilometara daleko od Zemlje (Mesec nam je četiri puta bliži). Usled idealne superpozicije gravitacionih sila Sunca i Zemlje, letelica u blizini L2 tačke može da “lebdi” veoma dugo, uz minimalan utrošak goriva. Teleskop je uspešno razmotao višeslojnu mušemu od kaptona veličine teniskog igrališta koja štiti instrumente i glavno ogledalo prečnika 6,5 metara od uticaja Sunčevog i Zemljinog zračenja. Ceo proces pripreme za rad imao je više od 350 kritičnih koraka, svaki od njih mogao je da pođe po zlu s fatalnim posledicama. Na radost i ponos hiljada inženjera koji su učestvovali u konstrukciji teleskopa, sve je prošlo u besprekornom redu.
“Džejms Veb” je teleskop koji osmatranja vrši uglavnom u infracrvenom, nevidljivom delu spektra, za razliku od Habla koji je ograničen na vidljivu svetlost. Infracrveni talasi imaju osobinu da lakše zaobilaze prepreke, međuzvezdani gas i prašinu, tako da neki objekti, poput mladih zvezda skrivenih u gustim molekulranim oblacima, odjednom postaju jasno vidljivi. Ali to stvara i određene tehničke poteškoće: infracrveno zračenje samog teleskopa ima negativan uticaj na kvalitet osmatranja i zato mora da bude svedeno na minimum. A to je moguće samo ako se teleskop potpuno ohladi. Za deo instrumenata dovoljno je to što se nalaze u senci kaptonskog štita. Ali, za one najosetljivije, obezbeđeno je aktivno hlađenje tečnim helijumom pomoću kojeg se temperatura spušta na par stepeni iznad apsolutne nule.
Nakon nekoliko meseci posvećenih testiranju opreme i kalibrisanju ogledala i instrumenata, američki predsednik Bajden imao je tu čast da 12. jula prikaže prve snimke sa “Džejmsa Veba”. Ispostavilo se da je vredelo čekati sve ove godine: svako ko ima makar amaterski interes za astronomiju i tajne zvezdanog neba ostao je ushićen. Duboki kosmos, “Stefanov kvintet”, “Stubovi stvaranja”, Neptunovi prstenovi... sve smo to već videli ali nikad na ovako impresivan način, sa toliko fascinantnih detalja. Tokom narednih meseci pojavili su se novi, još efektniji snimci, toliko sadržajni da će biti potrebne godine da uh do kraja izučimo. “Veb” je danas nesumnjivo najjače oruđe u rukama vrhunskih astronoma, ali je u kratkom periodu postao i nova ikona pop-kulture, slično kao što je to bio slučaj i s “Hablom”.
Koliko vremena “Veb” ima pred sobom? Jako je bitno da sva oprema na teleskopu funkcioniše kako treba. Za razliku od “Habla” koji je više puta bio popravljan na orbiti oko Zemlje, “Veb” je predaleko da bi tako nešto bilo moguće i otkaz neke od ključnih komponenti može da bude fatalan. Čak i da sve funkcioniše kako treba, postoje spoljašnji izazovi. Mikrometeoriti su u nekoliko navrata pogađali pozlaćena ogledala teleskopa ali je njihova čvrsta berilijumska konstrukcija odolela. Samo u jednom slučaju nastala je manja ogrebotina koja, srećom, nije uticala na kvalitet slike koju “Veb” proizvodi.
Nadajmo se da su godine istraživanja i otkrića tek pred nama. “Džejms Veb” je već postavio nove rekorde kada su u pitanju najstarije i najudaljenije osmotrene galaksije. Ali to je tek početak. Još uvek treba da pronađemo prve objekte koji su zasijali u mračnoj vasioni nakon “Velikog praska” pre oko 13.7 milijardi godina. Sada konačno možemo da zavirimo u “zvezdana porodilišta”, mesta na kojima nastajnu nove zvezde koja su nam dosad bila teško dostupna. Ako budemo imali sreće, pronaći ćemo i ekstra-solarne planete u čijoj se atmosferi nalaze tragovi gasova karakterističnih za postojanje života. Dobro je da više niko ne pominje vremenske i budžetske okvire koje je “Džejms Veb” probijao u više navrata. Deset milijardi dolara vredan teleskop je u prvoj godini svoje eksploatacije premašio sva očekivanja. Možemo da odahnemo, konačno je došlo vreme za nauku.
Vreme #1669