54 lata Ery Kosmicznej. Robert R. Gałązka Instytut Fizyki PAN

Transkrypt

1 54 lata Ery Kosmicznej Robert R. Gałązka Instytut Fizyki PAN

2 1. Wstęp historia, finanse, dane statystyczne 2. Ziemia z Kosmosu teledetekcja, telekomunikacja, geodezja misja do planety Ziemia 3. Układ planetarny misje planetarne Mars SSF 4. Kosmos obserwatoria kosmiczne: Hubble, GRO, ISO 5. Polska działalność w Kosmosie

3 Wybrane ekspedycje kosmiczne maj Sputnik 1 ZSRR Sputnik 2 ZSRR Explorer (pasy van Allena) USA Łuna (druga strona Księżyca) ZSRR Gagarin ZSRR Wenus 1 (Wenus, odl. 100 tys. km) ZSRR Mariner 4 (Mars, odl. 8.7 tys. km) USA Wostok (lot załogowy 3 osoby) ZSRR Łuna 9, 10 (łagodne lądowanie na Księżycu) ZSRR Gemini (Armstrong, Scott) USA Mariner 9 (orb. Marsa) USA Apollo 10 (orb. Księżyca) USA Apollo 11 (Armstrong, Aldrin, Collins) Wenus 7 (lądowanie na Wenus) ZSRR Mars 3 (lądowanie na Marsie) ZSRR Pionier 10 (Jowisz) USA Apollo 17 (ostatnia wyprawa na Księżyc) USA Kopernik 500 (polska aparatura kosmiczna) Voyager 1,2 (pozaplanetarna misja) USA działa Salut 6 polski kosmonauta Program badań Marsa Rozpoczęcie budowy SSF Ulisses (misja zakończona) Cassini-Huygens (5,5 tony 1997 start) Alpha Magnetic Spectrometer (AMS),7.5t. Prom.kosmiczne

4 Start Apollo 11

5 Ziemia z Księżyca

6 Ziemia z Księżyca

7 Debris-całość

8 Debris-ilość

9 Debris-masa

10 Satelity

11 Działalność kosmiczna w świecie 2008 r r ponad 800 tys. ludzi zatrudnionych 610 aktywnych satelitów startów rakiet rocznie Finanse (Budżet Polski w 2010 r mld) Budżet światowy 2009 r. 192 mld USD (39 % środki publiczne) (80mld publ., 110 mld komercja) Telekomunikacja 82 mld USD Nawigacja 1996 r. 2 mld 2002 r. 4 mld 2008 r. 12 mld Teledetekcja Badania ~ Obecnie 2009 r. USA Europa Japonia mld 10% w okresie (ISS, Mars) wydatki publiczne 62 mld 5 mld mld ~ 72 mld Szwecja Finlandia Norwegia Włochy - 85 mln - 63 mln - 39 mln - 1 mld

12 Intelsat 5

13 Ziemia z Kosmosu Telekomunikacja Intelsat 121 krajów, 17 satelitów, 5 głównych Intelsat 6, połączeń jednocześnie Asiansat Pacific Rim 29 sat (w budowie) 30 satel. krajowych (Kopernikus 80 tys.) Iridium, 77 satelitów (66) r., 2005 r., 4.5 mld $ HDTV sierpień 91 Japonia 11 godz., 400 stacji Systemy multimedialne sat. Teledetekcja 1972 r. Landsat, (Landsat 6 92 r.) 30 m Landsat 7 18 m 98 r r. Seasat Kosmos, SPOT... 5 m, IKONOS 1.2 m Satelity wojskowe 0.2 m Zakres widmowy UV 15 µm Nawigacja GPS, GLONASS, GALILEO Meteorologiczna służba satelitarna 18 miesięczny program badań Europy środkowej i wschodniej (Landsat, SPOT, ERS-1, ERS-2) opracowywanie danych

14 ERS 1

15 Wiatry

16 Oceany

17 Misja do planety Ziemia 1991 r. (ICSU) US Global Change Res. Program EOS 11 mld $ do końca dekady Największy międzynarodowy program kosmiczny 25 lat, ponad 20 satel., stacje naziemne, samoloty Obecnie w ramach tego programu: METEOR 3/TOMS sierp. 91 UARS (Upper Atm. Res. Sat.) Sept. 91, 6.5 t, b. atm., prom. Słońca i gwiazd (30) ERS-1 lipiec 91, lody, lasy w Europie 1 mld $, 3.2 t, 12 m. (6.5 roku budowa) ERS-2 95 r. w 92 r. TOPEX/POSEIDON NASA, ESA topografia oceanów JERS 1 jap. obs. sat. Obecnie w tym programie: 18 stacji naziemnych synchronicznie bad. z satelitami + samoloty (14 grudzień 91 r.) GPS 24 sat. 21 (93 r.) + 3 GPS, NAVSTAR, GLONASS INMARSAT

18 Układ Słoneczny

19 Układ Słoneczny M[Mz] A[gz] Rotacja Słońce 99.86% d Merkury d Wenus Ziemia (1) ton Księżyc Okres orbitalny Średnica [km] Gęstość [g/cm3] 1.4 mln d tys d d 12.1 tys h 56 min d tys d 27d 7 h 41 min tys Mars (2) h 37 min lat tys Jowisz (28) h 55 min lat tys Saturn (30) h 39 min lat tys. 0.7 Uran (21) h 14 min lat tys. 1.3 Neptun (8) h 7 min lat tys. 1.76

20 Układ planetarny W 64 r. znano 26 naturalnych satelitów, obecnie 95 plus SEDNA Jowisz4(z16) Saturn8(z17) Uran10(15) Pluton Charon 1978 r. MISJE PLANETARNE Wenus, Magellan 90 r. (Vega, inne misje) 98 Mars 92 r Doba 24 h 37 m Rok 687 dni Gęst g/cm3 (5.52) gm 0.38 gz Atm ciśn. Na Ziemi (CO2). (USA), 96 r. (2USA) 2003 USA, ESA Mars Express, Japonia (4 misje) Voyager 1977 CASSINI Tytan 2005 ULISSES 2001 zakończona misja Księżyc Deep space SSF 84 r. Reagan (ALFA) 4 Org. NASA, ESA, NASDA, RSA, 1998 początek, 10 lat budowa ~ 100 mld USD SŁOŃCE SOHO CORONAS

21 Magellan

22 Wenus

23 Jowisz 1610 r. Io Europa Ganimedes Callisto

24 Mar s

25 Wulkan Olympus Mons ma 27 km wysokości i średnicę 547 km. Dla porównania, największy wulkan na Ziemi, Mauna Loa, ma niespełna 10 km wysokości i 121 km średnicy.

26 Valles Marineris Dolina Marinera System kanionów o długości ponad 4 tys. km i głębokości prawie 6.5 km

27 Kamera panoramiczna robota Spirit pokazuje miejsce, do którego on zmierza wzgórza zwane Columbia Hills

28 Ziemia z Marsa To jest pierwsze zdjęcie Ziemi, wykonane z powierzchni innej planety. Zdjęcie to zostało zrobione przez pojazd badawczy Spirit godzinę przed wschodem słońca w 63-cim dniu marsjańskim jego misji.

29 Asteroid Eros

30 ISS w liczbach Rozpiętość skrzydeł (baterii słonecznych) m Średnia wysokość orbity km Długość m Masa -- ok kg Nachylenie orbity stopni w stosunku do równika Objętość pomieszczeń hermetyzowanych -- ok m3 Załoga -- do 6 członków (obecnie 3 osoby) Ciśnienie atmosferyczne wewnątrz -- ok mm Hg (zbliżone do ziemskiego)

31 Montaż ISS

32 Europejski moduł laboratoryjny Columbus

33 ISS

34 Kosmos Docelowo 5 obserwatoriów 1) γ ray GRO Compton, specjalne dla γ burnst 2) X ray w budowie (do 2005 r.) 3) Obszar widzialny + Hubble, następca Hubble a 4) Daleka podczerwień -Europa ESA ISO, submilimetry, milimetry- działał od 1994 r. 5) ROSAT (120 tys. źródeł)- USA po 2004 r. 6) Systemy interferencyjne Spektrometry Fouriera

35 Teleskop Badanie granic wszechświata za pomocą teleskopu Hubble a kosmicznego Hubble a Okno na wszechświat

36 Teleskop kosmiczny Hubble a do zbierania danych używa luster. Największe z nich ma średnicę około 243 cm. Te przyrządy analizują strumień światła i przetwarzają go na dane cyfrowe oraz obrazy, które wysyłają na Ziemię. Zwierciadło Hubble a

37 Układ Słon. Kosmos

38 Cechy charakterystyczne działalności kosmicznej 1)Globalność Ziemia telekomunikacja (internet, telefony, multimedia) teledetekcja meteorologia, satelity badawcze nawigacja GPS, GLONAS, GALILEO 2)Komercjalizacja (telekomunikacja) Ziemia 1997 r. inwestycje firm przekroczyły wydatki budżetowe do 2010 r. 300 mld USD w tym 200 mld firmy 3)Misje planetarne 4)Kosmos duże obserwatoria badawcze Hubble, GRO, ISO, XRSO ROSAT 5)ALPHA,ISS początek 1998 r., 1 etap 17.2 mld USD 6)SŁOŃCE

39 Działalność Polski w kosmosie Działalność Polski w kosmosie 1963 Pierwszy start rakiety meteorologicznej Meteor. Program kontynuowany do 1974 r. (Meteor 1 30 km, Meteor 2 60 km) 1967 Stacja odbioru danych z satelitów meteorologicznych 1967 Przystąpienie Polski do programu INTERKOSMOS 1972 Stacja łączności satelitarnej Psary 1973 Pierwsza polska aparatura na satelicie Kopernik Utworzenie Centrum Badań Kosmicznych PAN 1978 Lot pierwszego polskiego kosmonauty M. Hermaszewskiego 1994 Podpisanie pierwszego porozumienia z ESA W latach zbudowano ponad 70 przyrządów badawczych, które działały w wielu misjach kosmicznych, ostatnio: CASSINI, CORONAS, MARS EXPRESS, ROSETTA, PRIRODA i innych. Polscy uczeni uczestniczą również w planowaniu i opracowywaniu wyników wielu innych programów i misji kosmicznych.

40 Słońce

41 Ziemia z Apollo 11

42 Galaktyka