Živimo v času, ko se dogajajo vznemirljivi premiki v človekovem raziskovanju in odkrivanju vesolja. Zadnje mesece so vse oči uprte v Mars, ki je, poleg Lune, trenutno najpomembnejši cilj vesoljske tekme. Kakšna je ta tekma, kaj navdušuje in kakšne so pasti? Med največjimi projekti prihodnosti so tudi vesoljski teleskop James Webb, Ekstremno veliki teleskop ter Observatorij Vere Rubin.
Vesolje je človeštvo od nekdaj navduševalo z nešteto zanimivimi zvezdami, galaksijami, lepimi meglicami, s svojo neskončnostjo in skrivnostnostjo. Predvsem pa z raziskavami vesolja poskušamo najti odgovore na temeljna vprašanja človeštva, od kod prihajamo in ali smo v vesolju sami.
Raziskovalci se nadejajo, da bodo odgovor na to vprašanje morda ponudile raziskave Marsa, ki že vse od prvega pristanka na Luni velja za naslednjo tarčo vesoljskih osvajanj in raziskav. “Če najdemo življenje v vesolju, bo to podoben preskok v miselnosti, ko smo ugotovili, da Zemlja ni center vesolja,” meni slovenski astrofizik in komunikator znanosti dr. Jure Japelj.
Mars zanimiva tarča za številne države
Mars je zanimiva tarča za vesoljske raziskave, ker je bil nekoč precej podoben Zemlji – imel je atmosfero in tekočo vodo. Raziskave rdečega planeta nam torej lahko več povedo ne le o morebitnem življenju v vesolju, temveč tudi o našem planetu in nas samih. Skrivnostni planet je zato danes cilj mnogih držav, na njem in okoli njega pa že uspešni rovarijo in preletavajo najnovejši tehnološki dosežki ZDA, Kitajske ter Združenih arabskih emiratov.
Touchdown Confirmed! #Zhurong (祝融), the 1st Created-in-China Mars Rover, has landed in Utopia Planitia on Mars! China ?? becomes the 2nd nation to land a rover successfully on Mars (3rd for a lander). Credit also to #Tianwen1 science instrument & tracking partners: ???????????? pic.twitter.com/au9yfeLjUy
— Chinese Zhurong Mars Rover (@MarsZhurong) May 15, 2021
Roverji iščejo znake življenja
Po rdečem planetu se trenutno vozita in vrtata dva Nasina roverja ter Zulong, prvi kitajski rover na Marsu in edini, ki je poleg Nasinih dosegel rdeči planet. Eden njihovih glavnih namenov je iskanje sledi mikroskopskega življenja na Marsu.
V središču pozornosti je v zadnjih mesecih Nasin rover Vztrajnost (Perseverance) – robotski astrobiolog na šestih kolesih, ki je največji in najnaprednejši Nasin rover doslej. Februarja letos je pristal na kraterju Jezero, poimenovano po istoimenskem mestu v Bosni in Hercegovini, ki je na radarju znanstvenikov že dolgo časa, saj naj bi bilo v njem pred milijardami let, ko je bila na Marsu še tekoča voda, ogromno jezero. Ker življenje v rečnih deltah na Zemlji brsti, se znanstveniki nadejajo, da bodo sledi življenja našli tudi na Marsu.
Medtem ko Perseverance nabira vzorce iz najbolj vrhnjih plasti Marsa, bo rover Rosalind Franklin, ki ga bosta leta 2022 evropska in ruska vesoljska agencija na Mars poslali v okviru naslednje misije ExoMars, lahko zavrtal do dva metra globoko pod površje. Vzorce bodo raziskovalci lahko natančno raziskali šele čez deset let. Za leto 2031 je namreč predvidena Nasina misija Mars Sample Return, ki bo najzanimivejše vzorce prinesla na Zemljo.
NASA/JPL-Caltech
Cilj je pristanek človeka na Marsu
Poleg iskanja življenja in razumevanja pa ima Nasa na Marsu vsaj še en pomemben cilj – pristanek človeka na Marsu. Ta je po Japljevem mnenju predvsem politične narave, saj drugega razloga, da bi človeka poslali v vesolje, ni.
“Če nas zanimajo stvari, povezane z znanostjo, lahko vse naredijo roboti. V nekaj letih bodo to počeli celo bolje od človeka,” pravi. Pri misiji človeka na Mars gre zato po njegovem mnenju predvsem za veliko simbolno vrednost, ki jo ima ideja človeka na Marsu. Ta je namreč postal sveti gral osvajanja vesolja in simbol nove vesoljske tekme, v kateri tokrat, 60 let po bitki za prvi pristanek na Luni, tekmujeta ne le dve velesili, temveč več držav in zasebnih podjetij.
Hiteti na Mars bi lahko bilo nevarno
Do končnega cilja, prvega pristanka človeka na Marsu, je izjemno dolga pot, prepredena s številnimi tehnološkimi in psihološkimi izzivi, na mnoge znanost še nima odgovorov. Chris Hadfield, svetovno znan astronavt, ki v danes objavljenem intervjuju na našem portalu opozarja, da bi bilo hiteti na Mars za vsako ceno nevarno. “Če se sedaj odločimo iti na Mars, bi ubili mnogo ljudi, ker je potovanje na Mars še vedno na robu naših tehnoloških zmogljivosti.”
“To je podobno, kot če bi želeli priti na Luno 100 let nazaj, ko tega še nismo znali, ali 60 let nazaj, ko je bilo to komaj mogoče in ko smo skoraj ubili posadko Apola 13,” pove.
Prva postaja pred Marsom je Luna
Še pred Marsom pa človeštvo čaka še en velik, simbolni projekt – ponovni pristanek na Luni, ki bo služil kot odskočna deska za osvojitev rdečega planeta. Nasa naj bi človeka na Luno poslala v okviru programa Artemis. Cilja na leto 2024, a ker je pandemija koronavirusa zamajala finančne temelje projekta, obstaja vse večja verjetnost za zamudo.
ZDA so sicer edina država, ki jim je doslej uspelo pristati na Luni, kljub temu pa ponoven poskus ne bo enostaven. Med drugim zaradi spremenjenih varnostnih standardov vesoljskih poletov, ki so danes bistveno strožji od časov prvega pristanka na Luni.
Na temni strani Lune bo tudi eksperiment slovenskega kozmologa
Pri projektu Artemis posredno sodeluje tudi slovenski kozmolog dr. Anže Slosar, vodja skupine za astrofiziko in kozmologijo v Brookhavenskem laboratoriju ameriškega ministrstva za energijo v bližini New Yorka, ki ga je revija Popular Science leta 2012 uvrstila med deset najbolj briljantnih znanstvenikov na svetu. Skupaj z raziskovalno skupino pomaga pri izdelavi znanstvenega eksperimenta, ki naj bi ga Nasa leta 2025 s komercialnimi pristajalnimi sondami poslala na skrajno stran Lune.
Nasa bo v naslednjih letih na Luno poslala več znanstvenega in tehnološkega tovora, ki naj bi pomagal postaviti temelje za človeško prisotnost na Luninem površju. A Slosar meni, da gre predvsem za stvar geopolitike, in ne toliko za znanost, ter za neko obliko kolonizacije vesolja. Prepričan je, da je Nasi vseeno, ali bo na Luno peljala 20 kilogramov balasta ali znanstveni eksperiment, “pomembno je, da dokažejo, da je na njej mogoče pristati”.
“Gre za popolnoma geopolitično stvar. Geopolitika pa se za fizike izplača, ker to pomeni, da nekdo drug plača za tvoj eksperiment. Na južnem polu imamo cel kup radijskih teleskopov za preučevanje mikrovalovnega sevanja kozmičnega ozadja, ki jih plačuje ameriška vojska, saj jim je v interesu, da nekdo na južnem polu ’sedi’. Sedaj je interes, da bi nekdo nekaj dal na Luno,” pove Slosar.
Arhiv A. Slosarja
“Planetov si ne moreš lastiti, lahko pa nanj postaviš raziskovalne eksperimente in na ta način koloniziraš vesolje.”
V tekmi za vesolje vse več tudi komercialnih akterjev
Aprila je minilo 60 let od poleta ruskega kozmonavta Jurija Gagarina v vesoljski kapsuli Vostk 1 – prvega poleta človeka v vesolje. Ta je predstavljal pomemben mejnik v vesoljski tekmi med Sovjetsko zvezo in ZDA, ki je kulminirala s pristankom ZDA na Luni. Vesoljska tekma poteka še danes, le da se ji v moderni dobi raziskovanja vesolja pridružuje vse več akterjev.
Ne gre več le za tekmo med dvema hegemonoma, temveč se za prestiž, moč poteguje vsaj pet večjih vesoljskih agencij ter tudi številna vesoljska podjetja, ki v vesolju iščejo priložnosti za lastne, predvsem ekonomske interese ter spodbijajo tradicionalni model centralizirane, državno usmerjene dejavnosti v vesolju. A kot opozarja Hadfield, tudi države niso perfektne in zavezane le mirnim in raziskovalnim ciljem, “v privatizaciji pa ni nič inherentno slabega, potrebujemo le dober regulatorni sistem”.
Zasebna podjetja svež veter za vesoljsko industrijo
Po Japljevem mnenju so zasebna podjetja prinesla svež veter v vesoljsko industrijo. Svežino je prinesel predvsem razvoj raket za ponovno uporabo, zaradi katerih so izstrelitve postale bistveno cenejše. Cene komercialnih izstrelitev v nizko zemeljsko orbito so bile leta 2018 kar 20-krat nižje kot pred 20 leti, v prihodnje pa lahko pričakujemo še cenejše prevoze, kar širi meje mogočega v vesolju, ruši dolgoletne monopole potovanj v vesolje in redifinira sam koncept astronavta, kaj ta je in kdo to lahko postane.
Paradni konj na tem področju je brez dvoma podjetje milijarderja Elona Muska SpaceX, ki med drugim skrbi za kar 40 odstotkov vseh Nasinih izstrelitev tovora v vesolje, vključno s številnimi raziskovalnimi tovori in prevozom astronavtov. Njihovi prevozi tovorov so doslej stali približno 62 milijonov dolarjev, odvisno zahtev naročnika, kar je približno dve tretjini cene njihove konkurence – United Launch Alliance. Cene pa naj bi s ponovno uporabo raket še padle za 30 do 40 odstotkov.
NASA/Joel Kowsky
Pomemben mejnik sodelovanja zasebnih podjetij v raziskovanju vesolja se je zgodil 31. maja 2020, ko je podjetje SpaceX na Mednarodno vesoljsko postajo prvič uspešno poneslo Nasina astronavta.
SpaceX dobiva konkurenco
Čeprav je SpaceX nesporno še vedno vodilni na tem področju, mu z inovativnimi 3D natisnjenimi raketami za ponovno uporabo sledi kalifornijsko podjetje Relativity Space. Podjetje je junija predstavilo najnovejšo raketo Terran R, ki je poleg SpaceXovega Starshipa šele druga raketa, ki jo je v celoti mogoče znova uporabiti, in prva tovrstna raketa, ki je v celoti 3D natisnjena.
Za pospešitev proizvodnje rakete, ki bo v nizko orbito okoli Zemlje lahko ponesla 20 ton tovora, kar je blizu zmogljivosti Muskovega Falcona 9, so v podjetju pred kratkim od investitorjev zbrali 650 milijonov dolarjev (približno 545 milijonov evrov). S tem so dosegli tržno vrednost 4,2 milijarde dolarjev ter se tako po navedbah Reutersa uvrstili na drugo mesto največ vrednih zasebnih vesoljskih podjetij, takoj za SpaceX.
Relativity Space
Podjetje Relativity Space ima ene največjih 3D tiskalnikov na svetu, ki so sposobni natisniti deset metrov velik kos materiala, zaradi česar je izdelava raket cenejša, manj kompleksna in bistveno hitrejša. Njegova želja je, da bi v prihodnje svoje naprave izpopolnil toliko, da bi printerje in surove materiale poslal na Mars, kjer bi preprosto natisnil povratne rakete ali kaj drugega.
S pocenitvijo raket vse več možnosti za vesoljski turizem
Pocenitev raket, raznolikost pristopov k njihovi izdelavi in vse večja konkurenca na tem področju pot v vesolje odpira tudi manjšim podjetjem in državam, ki ne potrebujejo več lastnih vesoljskih programov, da bi nekaj peljali v vesolje. Vse manj futuristična in vse bližja realnost pa s prizadevanji podjetij, kot so Virgin Galactic, SpaceX, Blue Origin, postaja tudi vesoljski turizem.
Ta bo nedvomno še dolgo luksuzna storitev, namenjena predvsem najbogatejšim Zemljanom, ki so za nekaj minut vožnje po vesolju pripravljeni in zmožni plačati milijone.
Anonimni kupec je denimo pred kratkim na dražbi podjetja Blue Origin plačal 28 milijonov dolarjev za 10-minutni polet po vesolju, kar znaša okoli 45.000 dolarjev na sekundo vesoljskega poleta. Na krovu bodo skupno štiri osebe, vključno z Jeffom Bezosom, ustanoviteljem podjetja ter glavnim izvršnim direktorjem Amazona, ki se sicer z julijem umika s tega položaja. V vesolje naj bi poleteli 20. julija.
Reuters
Meje možnega postajajo tudi meje dopustnega
Posledica komercializacije je nedvomno ta, da širi možnosti, kaj v vesolju lahko počnemo. Težava pa je, da zaradi neustrezne regulacije meje možnega postajajo tudi meje dopustnega.
Ker razvoj v vesoljskem sektorju poteka izjemno hitro, mu namreč regulacija vesolja ne more slediti. Hkrati pa med državami, ki so zmožne izkoriščati vesolje, za mednarodne dogovore ni interesa, saj jim nereguliranost področja ustreza, meni znana slovenska astrofizičarka dr. Andreja Gomboc z Univerze v Novi Gorici.
To se med drugim odraža pri satelitih, saj lahko praktično vsako podjetje v nebo pošilja neomejeno število satelitov. Do pred kratkim je okoli Zemlje krožilo približno 5.000 satelitov, od tega je približno polovica še aktivna, v zadnjem letu pa je samo SpaceX v svojo konstelacijo satelitov za širokopasovni internet Starlink poslal 1.000 novih. V naslednjih letih jih načrtuje še 10.000, podobne načrte imajo tudi nekatera druga podjetja. V desetletju naj bi bilo tako v orbiti od 30.000 do 100.000 satelitov.
Kljub temu da Starlink svoje konstelacije oglašuje kot filantropična dejanja, s katerimi želi širokopasovni internet pripeljati tudi v najbolj odročne kraje sveta, pa so cilji predvsem ekonomski. Projekcije po Japljevih besedah kažejo, da bodo uporabni predvsem za ljudi, ki že imajo hiter internet, ter za ameriško vojsko, prinašajo pa mnogo nevarnosti in težav.
Človeštvo bi se lahko zaprlo v oblak vesoljskih smeti
Prva težava je, da je zaradi nasičenosti prostora okoli Zemlje s sateliti vedno večja verjetnost, da med sabo trčijo, pri čemer nastajajo vesoljske smeti, za katere nimamo strategije čiščenja. Ves ta material potuje okoli Zemlje z okrog 10 km na sekundo, kar pomeni, da ga, če centimeter velik delec smeti trešči v satelit, lahko popolnoma uniči, pojasnjuje Japelj.
“Če pride do t. i. Kesslerjevega sindroma – povečanega števila trkov med sateliti in eksponentnega večanja števila vesoljskih smeti – pa se bo človeštvo zaprlo v oblak vesoljskih smeti, skozi katerega ne bo moglo izstreljevati satelitov v višje orbite. To bo prizadelo vse – ker ne bo več novih navigacijskih, telekomunikacijskih, znanstvenih idr. satelitov,” pravi Gomboc.
Ogrožene so astronomske raziskave
Drug problem satelitov pa je njihovo svetlobno onesnaževanje, ki predstavlja veliko težavo za astronomska opazovanja. Starlinkovi sateliti so namreč zelo svetli, na nebu jih lahko vidimo kot svetlejše zvezde, zato je verjetnost, da bo kakšen od satelitov prekrižal pot teleskopu in uničil posnetek, velika.
Po Slosarjevem mnenju bodo konstelacije satelitov večji problem, kot pričakujemo, še posebej za optično in radijsko astronomijo, za katero vsak dodaten signal predstavlja šum oziroma onesnaženje. “Če bo satelitov preveč, bo ta postala nemogoča, kar bi bilo škoda,” meni slovenski kozmolog.
NASA
Pogled na skupino Starlinkovih satelitov z Mednarodne vesoljske postaje.
“Žalostno je, da te konstelacije ne bodo služile kakšnemu plemenitemu cilju, kot je zmanjšanje lakote, temveč zgolj temu, da bodo ljudje lahko spletne vsebine na svojih pametnih napravah lahko spremljali kadarkoli in kjerkoli.”
Astronomi si želijo, da bi skupaj s podjetji poiskali rešitve za te probleme. Ena od možnih rešitev bi bila potemnitev satelitov s premazom, zaradi katerih bi odbijali manj svetlobe. Za radijsko astronomijo pa bi bila ena od rešitev prilagoditev komuniciranja satelitov z Zemljo, ko ti prečkajo tiho radijsko območje.
Ne smem dopustiti, da vesolje postane divji zahod
Hiter razvoj vesoljskih tehnologij zahteva hitro ukrepanje, ki pa ga na področju regulacije vesolja ni bilo. “Za ureditev področja potrebujemo nove mednarodne dogovore, za katere pa med državami ni interesa, saj si tiste, ki so zmožne izkoriščati vesolje, ne želijo postavljati omejitev. Ker jim ustreza, da področje ni dovolj regulirano,” meni Gomboc.
Popolnoma nesprejemljivo se ji zato zdi, da lahko nekaj zasebnih podjetij povzroči tolikšno škodo celotnemu človeštvu, ne da bi se kakorkoli posvetovala oz. dobila dovoljenje širše družbe.
“Tako kot smo se na površju Zemlje odločili nekatere njene dele ohraniti nedotaknjene za nas in zanamce in smo jih zaščitili kot naravne parke, bi morali zaščititi tudi nočno nebo – kot naravno dediščino celega človeštva,” opozarja.
Tudi Hadfield poudarja, da ne smemo dovoliti, da vesolje postane divji nenadzorovani zahod. “Razmisliti moramo, kaj je dobro za trajnostno človeštvo, za zdravje našega planeta in stvari onkraj tega. Sprejemati moramo dobre odločitve in graditi organizacijske strukture, ki bodo to zaščitile.”
arhiv C. Hadfielda
Kot človeška skupnost, ki ima mnogo interesov, se bomo morali dogovoriti, kaj želimo, ter razmisliti o regulaciji, ki bo temu sledila. Meje možnega ne smejo biti meje dopustnega, saj se bodo naše zmožnosti v prihodnosti le še širile. Meje dopustnega moramo postaviti na raven, ki bo v dobrobit ne le ekonomskim in političnim interesom, temveč tudi znanosti, družbi in celotnemu človeštvu, se strinjajo naši sogovorniki.
Vesoljske agencije in podjetja drug brez drugega ne morejo obstajati
Čeprav je evforija okoli komercialnih podjetij in njihovih uspehov v zadnjih letih izjemna, pa Japelj opozarja, da nam to ne sme dajati lažnega občutka, da so vesoljske agencije zaspale ali da jih ne potrebujemo več. “Drugo brez drugega ne bo moglo obstajati,” poudarja.
Med vesoljskimi agencijami in podjetji je že sedaj veliko sodelovanja, hkrati pa imajo različne cilje. Agencije so denimo izjemnega pomena za velike raziskovalne projekte, kot je teleskop James Webb, ki so za komercialna podjetja preveč kompleksni. Gre za temeljne raziskave, ki morda niso komercialno zanimive, so pa izjemnega pomena za znanost in ljudi, saj omogočajo iskanje odgovorov na temeljna vprašanja, ki si jih človeštvo že stoletja zastavlja.
Veliki projekti prihodnosti
Kljub dolgi zgodovini vesoljskih raziskav smo še vedno daleč od tega, da bi razumeli vse skrivnosti našega vesolja, zato se nam tudi v prihodnje obeta precej velikih projektov, ki bodo iskali odgovore na odprta vprašanja, med katerimi sta največji uganki še vedno temna snov in temna energija, ki sestavljata več kot 90 odstotkov vesolja. Predstavljamo tri od velikih projektov prihodnosti, ki jih tudi slovenski raziskovalci nestrpno pričakujejo.
Observatorij Vere Rubin
Eden najpomembnejših projektov v astronomiji bo gotovo Observatorij Vera Rubin, prej imenovan Veliki sinoptični pregledovalni teleskop (Large Synoptic Survey Telescope), ki ga trenutno gradijo v Čilu in bo ponudil najširši vpogled v vesolje doslej. “Omogočil bo, da bom dobili veliko slik, nekakšen film neba,” pojasnjuje Slosar, ki pri tem velikem projektu sodeluje v okviru znanstvene kolaboracije za temno energijo (Dark Energy Science Collaboration).
Vera C. Rubin Observatory
Teleskop Simonyi, ki je del observatorija, bo namreč naenkrat videl zelo velik del neba, kar mu bo omogočalo, da celo nebo pregleda in posname v treh nočeh. Analiza tako velike količine podatkov je izjemno težka, zato se Slosar nanjo pripravlja že pet let.
Eden od ciljev observatorija je razumeti, kaj se dogaja v našem Osončju, galaksiji, opazoval bo spremenljive zvezde in tranzientne objekte, kot so supernove, ter poskušal odgovoriti na kozmološka vprašanja, iz česa je vesolje sestavljeno, kaj se je dogajalo v najbolj zgodnjem vesolju, kakšne so lastnosti temne snovi in energije.
Nadejajo se, da novi observatorij ne bo le ponovno in še natančneje potrdil standardnega modela, temveč da bo razkril nekaj novega. “Ko so ljudje imeli boljše podatke in o več galaksijah, so običajno našli nekaj nepričakovanega, in to upamo, da se bo zgodilo tudi tokrat.”
Vesoljski teleskop James Webb
Eden najbolj pričakovanih in najdražjih projektov pa je gotovo vesoljski teleskop James Webb, ki naj bi ga po večkratnih zamikih datuma izstrelitve v vesolje poslali novembra letos. Gre za naslednika teleskopa Hubble, ki bi deloval v infrardečem delu spektra, videl pa bo v same začetke vesolja, ko je bilo to še zelo mlado.
Slovenska astrofizičarka dr. Maruša Bradač, ki sodeluje pri teleskopu, že nestrpno pričakuje njegovo izstrelitev. S svojo skupino trenutno pospešeno pripravlja vso računalniško infrastrukturo za obdelavo podatkov, da bomo slike, ki jih bo teleskop poslal na Zemljo, lahko čim prej obdelali.
NASA
Teleskop bo pomemben predvsem za opazovanje eksoplanetov in mladega vesolja, slovenska astrofizičarka pa se najbolj veseli posnetkov prvih galaksij. “Mislim, da nas čaka kar nekaj presenečenj o tem, kakšno je v resnici bilo zgodnje vesolje. Prav tako nas zanimajo tudi planeti, ki krožijo okoli drugih sonc. Preučili bomo lahko njihove atmosfere in se bolj približali odgovorom, na katerih od teh planetov je možnost za razvoj življenja, kot ga poznamo.
Ekstremno veliki teleskop (ELT)
Ekstremno veliki teleskop (ELT) nastaja na gori Cerro Armazones v Čilu v okviru Evropskega južnega observatorija. Leta 2024, ko naj bi začel delovati, bo daleč najzmogljivejši astronomski teleskop na Zemlji, ki bo opazoval vesolje v vidni in infrardeči svetlobi. Zbral bo kar 13-krat več svetlobe kot katerikoli obstoječi optični teleskop.
Kot pove že ime, gre za izjemno velik teleskop, največji na svetu, s premerom primarnega zrcala 39 metrov, kar je skoraj 4-krat več, kot je premer zrcal trenutno največjih teleskopov na Zemlji, ki opazujejo vidno svetlobo, pojasnjuje Japelj, ki je na univerzi v Amsterdamu sodeloval v skupini, ki pripravlja enega od instrumentov za teleskop.
ELT
S teleskopom bodo raziskovalci med drugim preučevali ene prvih galaksij, ki so v vesolju nastale. “Če bi bile naše oči velike 40 metrov, bi lahko videli zelo temne objekte, kar je namen velikih teleskopov – videti zelo temne zvezde, temne eksoplanete v naši galaksiji ali pa zelo oddaljene galaksije,” za N1 še pojasni Japelj.
Menu Item
Kakšno je tvoje mnenje o tem?
Bodi prvi, ki bo pustil komentar!