Wiele programów kosmicznych USA i ZSRR skończyło się w latach 80. niepowodzeniami.
Wiele programów kosmicznych USA i ZSRR skończyło się w latach 80. niepowodzeniami. Jednak nowe zasady współpracy międzynarodowej otworzyły niewyobrażalne dotychczas perspektywy dla badań kosmicznych. Dodatkowo, nowe odkrycia astronomiczne znacznie zwiększyły zainteresowanie badaniami i przyspieszyły je.
Stany Zjednoczone i Związek Radziecki - liderzy w badaniach kosmicznych - borykali się w latach 80. z poważnymi problemami w realizacji programów kosmicznych. Eksplozja promu kosmicznego Challenger spowodowała opóźnienie wielu zadań. Jednym z najważniejszych odłożonych projektów była budowa amerykańskiej stacji kosmicznej Freedom (Wolność). W tym samym czasie Związek Radziecki popadł w poważne kłopoty gospodarcze, co doprowadziło do ograniczenia budżetu programów kosmicznych.
Na początku lat 90., seria lotów rosyjskich sond marsjańskich zakończyła się zupełnym niepowodzeniem, odkryto także wady w układzie optycznym teleskopu kosmicznego Hubble'a zaraz po umieszczeniu go na orbicie.
Jednak ostatnie kilka lat to pasmo sukcesów i nowego zainteresowania problematyką kosmiczną. Za pomocą wahadłowców NASA naprawiono wady teleskopu Hubble'a, który przesłał na Ziemię tysiące spektakularnych zdjęć. Również inne teleskopy wyniesione na orbitę, np. działający w zakresie mikrofalowym widma elektromagnetycznego COBE, dostarczyły niezmiernie ważnych danych. Rosyjsko-amerykańska współpraca w dziedzinie lotów załogowych pozwoliła na nowo rozważyć budowę wspólnej, międzynarodowej stacji kosmicznej. Niedawno, jeszcze w 1998 roku na orbitę wyniesiono dwa pierwsze jej moduły, rosyjski i amerykański. Jednocześnie przygotowano serię sond kosmicznych przeznaczonych do badań całego Układu Słonecznego. Cześć z nich już wystrzelono, reszta poleci w kosmos w niedalekiej przyszłości.
Loty załogowe
W 1996 roku doszło do połączenia wahadłowca Atlantis ze stacją kosmiczną Mir. W ten sposób powstał największy sztuczny obiekt, jaki dotychczas krążył na okołoziemskiej orbicie. Była to pierwsza wspólna rosyjsko-amerykańska misja kosmiczna od lat 70. i stanowiła pierwszy z całej serii wspólnych lotów, których celem było dostarczanie zapasów na starzejącą się już rosyjską stację i wymiana załogi. W związku z licznymi awariami Mira, przeprowadzono szereg poważnych napraw. Zdobyte przy tym doświadczenie zostanie z pewnością wykorzystane podczas prac nad budową w kosmosie nowej wspólnej stacji Alfa. Program budowy stacji Alfa jest niewątpliwie najważniejszym programem lotów załogowych przyszłej dekady. W realizację projektu zaangażowanych jest 15 krajów. Główne człony stacji powstaną w USA i Rosji. Do wynoszenia w kosmos najważniejszych części stacji posłużą potężne rosyjskie rakiety, natomiast załogi amerykańskich wahadłowców będą prowadziły prace montażowe na orbicie. Specjaliści z innych państw włączą się w szereg misji, a Unia Europejska i Japonia wystrzelą własne moduły.
Planuje się, że stacja Alfa powstanie w trzech etapach do roku 2003. Przed jej ukończeniem odbędzie się aż 45 lotów w kosmos. Przewiduje się, że stacja będzie zamieszkana już od 1999 bądź 2000 roku, kiedy to zakończy się pierwszy etap budowy. Pierwsza trzyosobowa załoga spędzi na stacji pięć miesięcy, potem załogi będą składały się z siedmiu osób.
Podróż na Marsa
Poza budową stacji Alfa planowane są również załogowe loty na Księżyc i Marsa. Oba te cele były ostatnio dokładnie badane za pomocą sond bezzałogowych; przygotowywane są wciąż nowe misje takich próbników. Mają one prowadzić badania przygotowawcze przed osiedleniem się człowieka na Księżycu oraz przygotować lot na Marsa, planowany w przybliżeniu na rok 2016. Będzie on trwał co najmniej 3 lata.
Loty załogowe i prowadzone w ich trakcie badania naukowe to oczywiście najbardziej spektakularne programy kosmiczne. Równolegle w kosmos wystrzeliwane są wciąż nowe satelity komunikacyjne, nawigacyjne i szpiegowskie. Japonia i Chiny opracowały swe własne programy, jednak większość lotów komercyjnych tradycyjnie odbywa się z baz amerykańskich i Europejskiej Agencji Kosmicznej (ESA). Również Rosja po rozpadzie systemu komunistycznego włączyła się do programów komercyjnych i ma zamiar przejąć dużą część funduszy płynących poprzednio do NASA i ESA.
Na początku lat 90. francuska, a raczej europejska rakieta Ariane przełamała złą passę swych poprzedniczek i okazała się skutecznym środkiem do wynoszenia satelitów na orbitę okołoziemską. Ariane 4 ma jednak niewystarczającą ładowność, więc ESA wyprodukowała nową rakietę nośną, Ariane 5, która może wynieść w kosmos 6800 ton ładunku po kosztach niższych od mniejszej poprzedniczki. Niestety pierwszy start Ariane 5 w 1996 roku zakończył się niepomyślnie. Wskutek awarii komputera rakieta zeszła niebezpiecznie z kursu i misję musiano przerwać. Stracono satelitę wartości 500 milionów dolarów. Jednak po wprowadzeniu poprawek program Ariane 5 był kontynuowany i drugi start w 1997 roku przebiegł bez żadnych zakłóceń.
W tym samym czasie NASA prowadziła badania nad nowym sposobem wynoszenia satelitów w kosmos. Rakieta nośna wielokrotnego użytku jest stożkową, jednostopniową rakietą startującą i lądującą pionowo. Rakieta taka może przyczynić się do intensyfikacji badań kosmicznych, gdyż planuje się, że koszty wyniesienia w kosmos l kilograma aparatury spadną z obecnego pułapu 20 tysięcy dolarów do zaledwie 2 tysięcy. Projekt rakiety wielokrotnego użytku jest rozwijany od początku lat 90. Spośród wszystkich urządzeń umieszczonych na okołoziemskiej orbicie w ciągu ostatnich 5 lat najbardziej spektakularny sukces odniosły kosmiczne teleskopy. Najbardziej znanym spośród nich jest teleskop Hubble'a. Po przeprowadzonej w 1993 roku naprawie, która skorygowała błąd optyki, przesłał on na Ziemię tysiące doskonałych zdjęć. W 1997 roku przeprowadzono kolejną misję serwisową tego urządzenia. Jednym z najistotniejszych rezultatów pracy urządzenia jest prawdopodobne odkrycie planet orbitujących wokół innych gwiazd oraz dodanie wielu informacji do naszych danych dotyczących Układu Słonecznego. Teleskop ten został wykorzystany między innymi do obserwacji najodleglejszej z planet naszego układu - Plutona. Pomiary zmiany jasności planety podczas jej powolnego ruchu obrotowego wokół własnej osi pozwoliły na opracowanie swego rodzaju mapy planety, opartej na zdolności jej powierzchni do odbijania światła.
Ekscytujące zdjęcia
Teleskop Hubble'a fotografował również obszary, gdzie rodzą się i umierają gwiazdy. Obserwował najjaśniejszą znaną gwiazdę wszechświata, ukrytą za obłokami materii międzygwiezdnej po drugiej stronie naszej Galaktyki. Wykonał także zdjęcia umierającej gwiazdy Eta Carina, odrzucającej zewnętrzne warstwy swej atmosfery przed ostateczną eksplozją.
Jedną z najbardziej fascynujących fotografii wykonanych przez teleskop Hubble'a jest zdjęcie oddalających się galaktyk, oglądanych z coraz większej odległości zarówno przestrzennej, jak i czasowej, gdyż ich światło potrzebuje coraz więcej czasu, by do nas dotrzeć. Teleskop Hubble'a trzeba będzie prawdopodobnie wyłączyć około roku 2005. NASA planuje zastąpić go teleskopem nowej generacji (NGST), który zostanie umieszczony na orbicie znacznie bardziej oddalonej od Ziemi niż obecnie działający. Dzięki temu można będzie uzyskać o wiele lepsze zdjęcia kosmosu. Większość szczegółów tego projektu może jeszcze ulec zmianie, jednak lustro NGST będzie z pewnością znacznie większe od mającego 2,4 m lustra teleskopu Hubble'a. Nowe technologie stosowane obecnie przy budowie superlekkich luster teleskopów sprawiają, że głównym ograniczeniem rozmiarów urządzenia będzie nie jego masa, lecz średnica. Lite, pojedyncze lustro może mieć średnicę około 6 metrów, podczas gdy składane z segmentów nawet 20 metrów. NGST będzie prawdopodobnie w stanie obserwować najodleglejsze obiekty, odbierając echa okresu narodzin galaktyk. Przed tym był już tylko Wielki Wybuch, eksplozja która stworzyła wszechświat. Na swych obrzeżach kosmos ciągle jeszcze świeci promieniowaniem pochodzącym z tego wybuchu, tzw. kosmicznym promieniowaniem tła. Nieregularności tego promieniowania, odkryte w 1992 roku przez radioteleskop mikrofalowy COBE pochodzą prawdopodobnie od zawiązków współczesnych galaktyk.
Nasz układ planetarny
Jeśli chodzi o obiekty leżące w naszym układzie planetarnym, nie musimy i nie możemy polegać wyłącznie na danych dostarczanych przez teleskopy. Bezzałogowe sondy kosmiczne mogą dolecieć do planet siostrzanych Ziemi oraz innych ciał niebieskich i wykonać ich zdjęcia z orbity lub prowadzić badania powierzchniowe po wylądowaniu na nich. Jedną z najszerzej komentowanych, najbardziej spektakularnych i najbardziej udanych misji ostatnich kilku lat było lądowanie na Marsie sondy Mars Pathfinder. Misja ta przełamała trwającą od wielu lat złą passę w amerykańskich i rosyjskich badaniach Czerwonej Planety. Za Pathfinderem poleciał ku Marsowi inny statek bez-załogowy, Mars Global Surveyor, który od 1997 roku znajduje się już na orbicie okołomarsjańskiej. Obecnie korygowana jest jego orbita, a w roku 1999 Mars Global Surveyor rozpocznie program szczegółowych badań. NASA jest w chwili obecnej jedyną agencją kosmiczną, której budżet umożliwia regularne wysyłanie sond w kosmos, jednak nawet ona zaczyna powoli zmieniać swą dotychczasową politykę. Ostatnie wyprawy, np. sond Yoyager, sondy Galileo ku Jowiszowi czy sondy Magellan ku Wenus, były niezmiernie kosztowne i zaprojektowane tak, by "dowieźć na miejsce" jak najwięcej aparatury.
Szpikując sondy aparaturą NASA i jej konkurencja poniosły kilka bardzo prestiżowych i kosztownych porażek, gdyż wskutek niewielkiego błędu przepadało całe wyposażenie. Dziś rozwijany jest program Discovery, który zakłada częstsze wysyłanie sond o różnych przeznaczeniach, zabierających mniej aparatury, mniejszych, tańszych oraz łatwiejszych w obsłudze. Ostatnia z wielkich i kosztownych wypraw typu "wszystko w jednym" właśnie trwa. Wystrzelona w 1997 roku sonda Cassini leci ku Saturnowi, którego orbitę osiągnie dopiero w 2004 roku. Sonda składa się z dwóch części, modułu orbitującego Cassini, który wejdzie na orbitę wokół planety i stamtąd prowadzić będzie badania jej i jej księżyców oraz z ładownika Huyghens, który na spadochronie wyląduje na powierzchni tajemniczego, olbrzymiego satelity Saturna - Tytana. Po wystrzeleniu dwóch niskobudżetowych satelitów Księżyca, Klementyny oraz Lunar Prospector, wzrosło zainteresowanie problematyką badań księżyca. W 1998 roku Lunar Prospector dostarczył zupełnie wyraźnych dowodów na istnienie w okolicy księżycowych biegunów zamrożonej wody. To może ułatwić zrealizowanie pomysłu utworzenia bazy księżycowej, a NASA planuje załogowe loty na Księżyc.
Asteroidy
Innym niskobudżetowym, lecz bardzo ambitnym projektem jest misja sondy NEAR, która ma zbadać asteroidy, niewielkie obiekty krążące wokół Słońca pomiędzy orbitami Marsa i Jowisza. Sonda NEAR miała pod koniec 1998 roku wejść na orbitę wokół asteroidy Eros, jednak ten wymagający precyzji manewr nie udał się i należy poczekać na drugie spotkanie próbnika z asteroidą.
NASA planuje obecnie wiele różnorodnych misji kosmicznych. Badania Marsa będą kontynuowane za pomocą sondy Surveyor'98, połączonego ładownika i zespołu orbitującego, które mają dotrzeć do celu pod koniec 1999 roku. Rozważa się jednocześnie możliwość powodzenia planu Pluto-Kuiper Express, wysłania w 2003 roku małej szybkiej sondy, która przeleciałaby koło Plutona około 2013 roku, po czym poszybowałaby ku zewnętrznemu pasowi asteroid zwanemu pasem Kuipera. Pluton znajdował się w najbliższym Słońca punkcie swej mocno eliptycznej orbity w roku 1989 i wtedy astronomowie zebrali dane, z których można by wnioskować, że posiadał on wtedy rzadką atmosferę, która prawdopodobnie zamarznie, gdy planeta oddali się od naszej gwiazdy. Nazwa sondy Pluto-Kuiper Express wzięła się stąd, że będzie ona musiała walczyć z czasem, by dotrzeć , na miejsce, zanim owa atmosfera zniknie.
Co dzieje się na niebie?
W ciągu kilku ostatnich lat obserwatorzy kosmosu również poczynili różne odkrycia. Do użytku weszła bowiem nowa generacja gigantycznych teleskopów. Odbijają one światło za pomocą wielu odpowiednio i precyzyjnie ustawionych małych luster, dzięki czemu mogą pokonać barierę 5-6 metrów średnicy. Lustra zbudowane z jednego, jednolitego elementu nie mogą być większe, gdyż ich ogromna masa powoduje odkształcanie się i powstawanie niedokładności. Dziś największym urządzeniem tego typu na świecie jest zespól dwóch bliźniaczych teleskopów Kecka na Hawajach o średnicy 10 metrów każdy, lecz wkrótce zostanie on zdystansowany przez budowany właśnie w Chile VLT (Very Large Telescope - Bardzo Duży Teleskop). Ten gigant będzie składał się z czterech luster po 8,2 m tworzących łącznie konstrukcję o średnicy 16,4 m.
Uzbrojeni w tak potężne narzędzia astronomowie mieli okazję zbadać kilka spektakularnych zjawisk. W 1994 roku orbita komety Shoemakera-Levy'ego została zniekształcona wskutek działania siły grawitacji znajdującego się w pobliżu Jowisza i kometa roztrzaskała się o planetę. Zderzeniu towarzyszyła seria eksplozji tworzących plamy zwolna rozpływające się w gęstej atmosferze, mieszających ją i ujawniających leżące głębiej warstwy. Innym ciekawym obiektem była kometa Hale-Boppa, która nieoczekiwanie rozbłysła w 1997 roku przylatując z najodleglejszych zakątków naszego układu planetarnego. Pojawienia się większości komet zwykle nie daje się przewidzieć. Podobnie jest w przypadku innych wydarzeń w kosmicznej skali. Astronomowie przygotowywali się na deszcz meteorytów, który miał spaść na ziemię w listopadzie 1998 roku. Deszcz meteorytów zwanych Leonidami występujący corocznie ma zwykle dość umiarkowane natężenie, jednak co 32-33 lata, gdy łączy się on z pyłem i lodem pochodzącymi z ogona przelatującej komety, tysiące meteorytów wchodzą każdej sekundy w ziemską atmosferę, gdy ta przecina ich drogę. Niestety, tym razem pogoda była bardzo zła i astronomowie nie zobaczyli właściwie niczego nadzwyczajnego. Pomimo że meteoryty są maleńkimi cząsteczkami spalającymi się w górnych warstwach atmosfery, ze względu na swą wielką prędkość stanowić mogą poważne niebezpieczeństwo dla pojazdów znajdujących się w kosmosie. NASA przełożyła starty wahadłowców, podobnie postąpiły też inne agencje.
Czy na Marsie istnieje życie?
Odkrycie, które może okazać się najbardziej znaczącym w historii astronomii, zostało dokonane nie w kosmosie lecz, na Ziemi - i to wcale nie w obserwatorium. Geolodzy prowadzący badania na Antarktydzie odkryli w lodach szczątki kilku meteorytów, którym przypisano marsjańskie pochodzenie. Prawdopodobnie zostały one wyrzucone w przestrzeń wskutek ogromnej eksplozji, która wstrząsnęła Czerwoną Planetą 3,6 mld lat temu. W 1996 roku naukowcy z NASA badając jeden z nich, oznajmili, że znaleźli ślady wskazujące na istnienie na Marsie życia w momencie, gdy kawałek skały opuścił macierzystą planetę. To odkrycie wzbudziło istną burzę w środowisku naukowym, przyciągając jednocześnie uwagę środków masowego przekazu. Podawano wiele alternatywnych wytłumaczeń tego, co znaleziono w małej skale, lecz kwestia życia na Marsie wciąż pozostaje otwarta i pobudza do dalszego badania tej planety.
Źródło: http://planeta.republika.pl