Přistání na Měsíci

Touha podívat se na Měsíc je letitá stejně jako samotná lidská civilizace. Z technického i finančního hlediska jde o nesmírně náročný projekt. O prvenství v dobývání vesmíru se v 50. a 60. letech 20. století utkaly největší mocnosti tehdejšího světa: USA a Sovětský svaz. Přistání na Měsíci bylo pověstným malým krokem pro člověka, ale velkým skokem pro lidstvo. Pusťte si uvedená videa a diskutujte se spolužáky na následující témata:

Reportáž ČT k 50. výročí přistání na Měsíci (6 min 20 s): https://edu.ceskatelevize.cz/video/7592-apollo-11-pristani-na-mesici
Dokument NASA pro náročnější diváky (1 h 24 min 40 s), část věnovaná programu Apollo 11 od 1 h 10 min 16 s:

Kdo a ve kterém roce vstoupil jako první na povrch Měsíce?
Na internetu najděte základní informace o programu Apollo a zkuste je veřejně přednést.
Zjistěte, kdo byl posledním člověkem, který vstoupil na povrch Měsíce, ve kterém roce se tak stalo a zda existuje nějaká souvislost s ČR.
Diskutujte, jaký význam (politický, hospodářský, technický, …) mělo dobytí Měsíce ve své době. Jaký význam má pro dnešního člověka?
Od 70. let 20. století se objevují konspirační teorie tvrdící, že Američané na Měsíci nikdy nepřistáli a „důkazy“ o přistání byly vyrobeny na Zemi. Mezi nejznámější argumenty konspirátorů patří tvrzení, že na fotkách z Měsíce nelze na obloze vidět hvězdy, že směr a barva stínů neodpovídá poloze Slunce a fotografovaných předmětů, že není jasné, kdo kamerou snímal první Armstrongovy kroky na Měsíci, proč americká vlajka vlaje, přestože Měsíc nemá atmosféru, … Podařilo se najít vysvětlení pro tyto závažné pochybnosti? Jak je možné se konspiračním teoriím bránit? Diskutujte.

Družice Země

Největší přirozenou družicí Země je Měsíc. Rokem 1957, kdy byla vypuštěna první umělá družice Sputnik 1, začíná kosmická éra člověka. Pokud tyto umělé objekty obíhají po kružnici nebo elipse kolem Země, říkáme jim družice neboli satelity. Pokud je objekt po parabolické nebo hyperbolické trajektorii odeslán mimo gravitační pole Země, obvykle hovoříme o vesmírné sondě. V roce 2018 kroužilo kolem Země přibližně pět tisíc umělých družic, z nich zhruba polovina funkčních.

Družice ve výškách od 200 km do 1200 km se nacházejí na nízké oběžné dráze. Doba oběhu se pohybuje od 80 do 130 minut. Nejznámějším příkladem je Mezinárodní vesmírná stanice (ISS).

Na střední oběžné dráze ve výškách 1200 km až cca 30 000 km oběhne satelit Zemi za 3 až 20 hodin.

Zvláštním případem jsou geostacionární družice. Jak název napovídá, nacházejí se trvale nad určitým místem nad rovníkem. Doba oběhu je přesně jeden den a výška je 36 tisíc kilometrů.

Bez družic bychom se dnes stěží obešli v mnoha oblastech: vědecké, vojenské a špionážní, navigační, meteorologické a telekomunikační.

Nejznámější družice

17.2a – Hubbleův vesmírný dalekohled se nachází na střední oběžné dráze ve výšce 600 km. Na rozdíl od pozemských observatoří pořizuje snímky vesmíru v optickém oboru nezkreslené přítomností atmosféry.
Zdroj

17.2b – Hubbleův teleskop se výrazně zasloužil o prohloubení našich znalostí o vesmíru. Je možné v něm pozorovat velmi vzdálené objekty čili vidět, jak vypadal vesmír v raných stádiích svého vývoje. Snímky jsou natolik ostré, že lze pozorovat jednotlivá spirální ramena i u galaxií vzdálených stovky milionů světelných let.
Zdroj

17.2c – Navigační systém Galileo je evropskou obdobou americké GPS. Provozuje jej Evropská kosmická agentura ESA a zajišťuje Evropanům strategickou nezávislost na GPS nebo na ruském GLONASS. Satelity obíhají ve výšce 23 200 km ve třech navzájem kolmých rovinách tak, aby každý pozorovatel na Zemi přijímal v každý okamžik signál od čtyřech z nich. Jak tento systém funguje, je vysvětleno v motivační aktivitě ve 3. kapitole.
Zdroj

17.2d – Meteorologické satelity Meteosat už několik desetiletí slouží k předpovídání počasí a sledování změn klimatu. Na obrázku vidíte satelit první, druhé a třetí generace. Umístěny jsou na geostacionární oběžné dráze ve výšce 36 000 km. Jsou provozovány evropskou agenturou EUMETSAT (Evropská organizace pro výzkum meteorologickými satelity) ve spolupráci s ESA (Evropská kosmická agentura).
Zdroj

17.2e – Ke spolehlivějším předpovědím počasí až na 10 dní dopředu využívá EUMETSAT kromě geostacionárních satelitů Meteosat i satelity Metop s polární oběžnou dráhou ve výšce 817 km. Zajímá-li vás, jak snímání funguje, podívejte se na následující video
https://youtu.be/Irxg-9svRtc
Zdroj

17.2f – Na adrese https://view.eumetsat.int/productviewer?v=default jsou k dispozici aktuální data z evropských družic.
Zdroj

Do zkoumání vesmíru je zapojena i Česká republika prostřednictvím Evropské kosmické agentury ESA. Na stránce https://www.esa.int/ si vyberte jeden vědecký projekt a stručně jej spolužákům představte.

Pozorování noční oblohy

17.3 – Naučte se poznávat souhvězdí a běžte pozorovat.
Zdroj

První astronomové ve starověku byli schopni pouhým okem vidět na noční obloze asi 6 000 hvězd. V té době nebyla atmosféra znečištěna lidskou činností ani přesvícena nočním osvětlením sídel. Pokud byste také chtěli zažít úžasný pocit nebe plného hvězd, při kterém vám bude běhat mráz po zádech, musíte vyrazit do hor. Zrak postupně přivykne tmě, sluch naprostému tichu, představivost kráse přírody…

Naučte se identifikovat základní orientační body na obloze: Velký vůz, Polárka, Cassiopeia, Labuť, Lyra, … V létě lze dobře vidět souhvězdí Pastýř, Severní koruna, Orel, … V zimě nepřehlédnete Sirius a souhvězdí Orion, Lev, Blíženci, …

Naučit se poznávat základní souhvězdí vám usnadní aplikace Stellarium, která je volně ke stažení na adrese https://stellarium.org/cs/ a má spoustu užitečných funkcionalit pro amatérské astronomy.

Dobře se oblečte a běžte pozorovat!

Jak se pohybují hvězdy na noční obloze?

Hvězdy se otáčejí kolem hvězdy Polárka ležící v souhvězdí Malé medvědice. Při pohledu pozorovatele směrem na jih se děje pohyb hvězd zleva doprava čili od východu na západ podobně, jako se pohybuje během dne Slunce.

Kolik existuje souhvězdí?

Hvězdná obloha je rozdělena do 88 souhvězdí.

Kolik je takzvaných zvířetníkových souhvězdí a kolik známe znamení zvěrokruhu? Dokázali byste je vyjmenovat?

Zvířetníkových souhvězdí je celkem třináct. Jsou to souhvězdí, jimiž na obloze postupně během roku prochází Slunce, tato souhvězdí leží v rovině ekliptiky. Existuje dvanáct znamení zvěrokruhu: Beran, Býk, Blíženci, Rak, Lev, Panna, Váhy, Štír, Střelec, Kozoroh, Vodnář, Ryby. Třináctým souhvězdím ležícím v ekliptice je Hadonoš.

Kolik souhvězdí jste skutečně viděli na obloze? Která to jsou? Uvidíme všechna tato souhvězdí i za půl roku?

Z ČR můžeme pozorovat pouze souhvězdí severní oblohy. Některá souhvězdí jsou vidět po celý rok, říká se jim obtočnová neboli cirkumpolární a nacházejí se nedaleko Polárky. Vlivem obíhání Země kolem Slunce vidíme v průběhu roku pokaždé jinou část oblohy, střídají se proto jarní, letní, podzimní a zimní souhvězdí.

Zřejmě znáte znamení zvěrokruhu, ve kterém jste se narodili. Kdy je nejlépe pozorovatelné na noční obloze v ČR souhvězdí stejného jména? Souhlasí toto období s datem vašeho narození? Zkuste to vysvětlit.

Narodil jsem se v prosinci, ve znamení Střelce, které je nejlépe vidět v měsíci červnu, nízko nad obzorem. Při pohledu ze Země se v prosinci poloha Slunce promítá do souhvězdí Střelce – jenže je-li Slunce na obloze, atmosféra je přesvícena rozptýleným slunečním světlem, máme den, a hvězdy nelze vidět. Souhvězdí Střelce můžeme spatřit o půl roku později, kdy je Slunce na odvrácené straně oblohy a my máme noc.

Jak poznáme planetu od hvězdy?

Hvězda světlo vytváří (je primárním zdrojem světla), planeta světlo pouze rozptyluje (sekundární zdroj světla). V dalekohledu vidíme jen osvícenou část planety. Zatímco souhvězdí mají na obloze během roku stálý tvar, planety pohybující se v rovině ekliptiky mezi zvířetníkovými souhvězdími „bloudí“ – postupně se přesouvají z jednoho souhvězdí do druhého, každá jinou rychlostí.

Které planety můžeme pozorovat dnes večer?

Běžte se na ně podívat! 😉

Solarogram

Opatřete si malou neprůhlednou uzavíratelnou válcovou nádobu (pouzdro na fotografický film, malá plechovka s víčkem, …). Uprostřed stěny vyvrtejte otvor o velikosti 6 až 10 milimetrů. Vzniklý otvor přelepte kouskem alobalu. Tenkým špendlíkem potom uprostřed alobalu propíchněte malou dírku.

17.4 – Schéma temné komory k záznamu pohybu Slunce po obloze.
Zdroj

V dokonale temné místnosti vlepte na vnitřní stěnu válcové nádoby fotografický papír. Krabičku uzavřete a umístěte ji ven na místo, z něhož bude dobře pozorovatelný pohyb Slunce po obloze. Každý den se naexponuje jedna trajektorie Slunce. Po několika měsících stačí fotografický papír vyvolat a pak se můžete pochlubit krásným snímkem pohybu Slunce.