2020 rok w Astronomii i Astronautyce - zapowiedzi ciekawych wydarzeń

Zapraszamy do przeglądu najciekawszych wydarzeń w astronomii i astronautyce, które czekają nas w 2020 roku. Będą one w odpowiednim momencie opisywane również dokładniej podobnie jak niedawne zaćmienie Księżyca, czy wydarzenia bieżące, o których teraz jeszcze wiele nie wiemy.

Dwa tygodnie temu, 5 stycznia, Ziemia w swoim rocznym obiegu wokół Słońca po raz kolejny znalazła się w miejscu orbity najbliższym Słońcu. Tak się składa, że w tym momencie na półkuli północnej mamy zimę, ale na południu panuje lato. Odległość Ziemia Słońce nie ma związku z temperaturą na Ziemi, ale jego pozycja na niebie istotnie nie sprzyja walce z pożarami w Australii. Tam Słońce jest w styczniowe południe jeszcze wyżej nad horyzontem niż latem w Polsce.

Wiosna astronomiczna w 2020 roku nadejdzie rankiem 20 marca o godzinie 4:50, lato 22 czerwca o 23:44 (najdalej od Słońca Ziemia będzie w tym roku 4 lipca), jesień o 15:51 22 września, a zima 21 grudnia o 11:02. Zmiana czasu czeka nas 29 marca (przesuwamy zegarki o godzinę do przodu) i 25 października (przesuwamy zegarki o godzinę do tyłu). Jeśli zatwierdzone zostaną ustalenia parlamentu UE, to pozostanie nam jeszcze tylko jedna zmiana w marcu 2021 roku. Od tej pory w Polsce zawsze obowiązywałby już czas letni.

Obserwacje nieba mogliśmy zacząć od półcieniowego zaćmienia księżyca już w piątek 10 stycznia. Choć była to najlepsza okazja w tym roku dla obserwatorów z Polski to pogoda nie dopisała. Druga mniej efektowna szansa nadejdzie 5 czerwca, Księżyc będzie przesłonięty półcieniem mniej więcej w połowie. Kolejne zaćmienie Księżyca, prawie całkowite gdy obserwowane z terenu Polski, czeka nas dopiero 16 maja 2022 roku.

Na zachodzie Europy szansę na powtórkę z 5 czerwca będziemy mieli szansę już 4 lipca nad ranem, a potem czeka nas podobne do styczniowego zaćmienie Księżyca rano 30 listopada.

Nie zobaczymy za to żadnego porządnego zaćmienia Słońca bez wycieczki za granicę. Ani w 2020 roku, ani w kolejnym. Co prawda w czerwcu 2021 będzie zaćmienie częściowe, ale tak słabe, że bez dodatkowych obserwacji nawet nie poczujemy że cokolwiek się wydarzyło.

Pełne zaćmienie Słońca będzie w 2020 tylko jedno, pod koniec roku 14 grudnia. Pas zaćmienia przebiegać będzie przez Chile na południe od Santiago i środkową Argentynę. Jeśli do szczęścia wystarczy wam widok obrączkowego zaćmienia Słońca, to 21 czerwca będzie ono widoczne z terenów środkowej Afryki, południa półwyspu Arabskiego, północy Indii i południowych Chin.

Nie mniej interesujące, choć mniej spektakularne są przesłonięcia planet przez Księżyc. Niestety w Polsce nie będzie dobrych warunków do obserwacji tych zjawisk w tym roku. Za to możemy liczyć na dobrą widoczność zarówno Saturna jak i Jowisza, które już w niewielkim teleskopie ukażą swój urok (pierścienie i księżyce).

Dotyczy to szczególnie okresu letniego - 20 lipca Saturn znajdzie się w opozycji, czyli po przeciwnej stronie Ziemi co Słońce. Niespełna tydzień wcześniej, 14 lipca, uczyni to również i Jowisz. Opozycja to wyjątkowo dobry moment, gdyż planety znajdują się wtedy najbliżej Ziemi w danym roku (dla Saturna tym razem to 1346 milionów km, a dla Jowisza 619 milionów km). Lecz najbardziej spektakularne zjawisko nastąpi dopiero 21 grudnia. Wtedy Jowisz i Saturn widoczne na wieczornym niebie będą w koniunkcji. Odległość pomiędzy tymi planetami wyniesie jedynie 7 minut kątowych (to mniej więcej 1/4 średnicy Księżyca).

Mars będzie przez większość roku widoczny w drugiej połowie nocy. Dopiero w październiku da się go obserwować również wieczorem i to będzie najlepszy moment w 2020, gdyż Mars będzie też wyjątkowo jasny. Z kolei Wenus do maja będzie planetą wieczorną (zdjęcie poniżej), a styczeń jest bardzo dobrym momentem na jej obserwacje (Wenus jest bardzo jasna, a ciemno robi się wcześnie), choć oświetlona jest tylko połowa jej powierzchni (w lunecie widać sierp Wenus podobnie jak ma to miejsce w przypadku Księżyca). W maju sierp osiągnie największy rozmiar, ale wtedy oświetlone będzie już tylko 10% tarczy Wenus. W czerwcu przesłoni je Słońce, a od lipca ujrzymy je rankiem tuż przez wschodem Słońca.

Najsilniejszy blask Wenus będzie miało w tym roku 27 kwietnia (wieczór) i 10 lipca (rano).

Merkury to planeta, którą wyjątkowo ciężko obserwować ze względu na bliskość Słońca. Najlepsze okazje będą miały miejsce 10 lutego (wieczór), 24 marca (poranek), 4 czerwca (wieczór), 22 lipca (poranek), 1 października (wieczór) i 10 listopada (poranek).

Ostatnimi laty bardzo popularne, szczególnie w mediach, stały się zjawiska superksiężyca, czyli pełni, w której Księżyc jest nieco jaśniejszy i większy na niebie niż zazwyczaj ma to miejsce w momencie bliskim pełnej iluminacji. Różnice w porównaniu z normalną pełnią są niewielkie, ale okazja by zrobić zamieszanie dobra jak każda inna.

Superksięzyce zobaczymy w 2020 roku tylko w pierwszej połowie roku - 10 lutego, 9 marca, 8 kwietnia i 7 maja. Za to 31 października (moment dość ciekawy) pojawi się na niebie tak zwany Niebieski Księżyc (nadmiarowa pełnia w miesięcznym cyklu).

Najbardziej spektakularnym deszczem meteorów są co roku Perseidy, ale nie tylko w sierpniu warto wyczekiwać spadającej gwiazdki, która przyniesie nam szczęście. Praktycznie przez cały rok jest na to szansa, ale pewne momenty, gdy mamy maksima rojów meteorów, to najlepsze chwile.

Przez pierwsze dni stycznia widoczne były Kwadrantydy, ale wątpliwe byście mieli ochotę marznąć nocą wypatrując spadających gwiazd. Chyba że dopisało wam szczęście i zobaczyliście najjaśniejszy od lat bolid (wyjątkowo jasny i duży meteor) nad Polską, widoczny rankiem w pierwszą niedzielę 2020 roku. Przypuszcza się, że meteor mógł zmienić się w meteoryt (czyli spadł na Ziemię) dlatego w teren ruszyło wielu poszukiwaczy takich gości z kosmosu.

Kolejny lepiej widoczny deszcz meteorów to wiosenne Lyridy (22 kwietnia) i Eta Akwarydy (6 maja). Pod koniec jesieni widoczne będą z kolei Geminidy (14 grudnia).

Rok 2020, a z pewnością jego cześć, upłynie pod znakiem oczekiwania na zmiany w zachowaniu się gwiazdy Betelgezy z gwiazdozbioru Oriona. Pod koniec 2019 roku ten nadolbrzym pociemniał, co jest dla niego zachowaniem normalnym, ale spadek jasności jest największy w historii notowanych obserwacji, a to sprowokowało dyskusje o możliwym wybuchu jako supernowej. Który jeśli nastąpił to i tak 640 lat temu (tyle lat świetlnych dzieli nas od Betelgezy), my obserwujemy echo dawnych wydarzeń.

Dyskusje niedawno podsyciły prawdopodobne obserwacje fal grawitacyjnych pochodzących z rejonu nieba, w którym znajduje się wspomniana gwiazda. To na razie tylko spekulacja, potrzebne są dokładne badania, by wykluczyć pomyłkę, ale na pewno coś w dalekim kosmosie się dzieje.

Jeśli Betelgeza faktycznie wybuchła i dotrze do nas światło z tego wybuchu będziemy mogli obserwować spektakularnie jasny obiekt na niebie. Nawet za dnia.

Na Marsa w tym roku powinien dotrzeć co najmniej jeden nowy łazik, a jeśli szczęście dopisze dwa, a nawet trzy.

Tym który budzi najwięcej obaw jest łazik Rosalind Franklin czyli cześć misji ExoMars 2020 (wspólny projekt ESA i Roscosmos). Ma wystartować na przełomie lipca i sierpnia (lądowanie przewidziano na 19 marca 2021 roku), ale bardzo dużo zależy od tego jak zakończą się testy nowego systemu rakietowego spowalniania lądownika przed opadnięciem na powierzchnię planety. Jak pamiętacie, ESA miała pecha przy lądowniku Schiaparelli i jeszcze wcześniej podczas lądowania Beagle (rok 2003). Dlatego na razie szanse są pół na pół.

Z podobnego okna startowego (pierwsza próba 17 lipca) skorzystać chce też NASA ze swoim łazikiem Mars 2020, który niedługo otrzyma swoją oficjalną nazwę - obecnie trwa wybór jednej z 9 propozycji. Udział w głosowaniu może wziąć każdy. Łazik NASA ma przylecieć na Marsa miesiąc przed europejskim łazikiem i rosyjskim lądownikiem, bo 18 lutego 2021 roku. I ta misja wydaje się najmniej zagrożona, bo i największe doświadczenie stoi za konstruktorami.

Łazik Mars 2020 jest bardzo podobny do znajdującego się na Marsie Curiosity, ale pod względem aparatury i planowanych działań to trochę inna misja. Choćby dlatego, że jednym z zadań jest zebranie próbek z powierzchni i pozostawienie w specjalnych pojemnikach w miejscach skąd za kilka lat zostaną zabrane na Ziemię. Poza tym elementem misji ma być też niewielki pojazd latający.

Gdy ExoMars 2020 jednak poleci będzie trzeba trzymać kciuki za pierwszy etap misji na powierzchni Marsa. Jego powodzenie zależy od wyprodukowanego w Polsce złącza. Ten marsjański przedłużacz posłuży do naładowania przez lądownik baterii łazika tuż przed jego zjechaniem na powierzchnię planety. Potem będzie musiał się rozłączyć (to też krytyczny moment) i łazik zacznie samodzielną podróż po powierzchni planety.

ExoMars 2020 to konstrukcja podobna do łazika Spirit i Opportunity, bazująca na zasilaniu energią słoneczną. Prawdopodobnym miejscem lądowania jest równina Oxia na północ od marsjańskiego równika i jego systemu kanałów. Z kolei Mars 2020 podobnie jak Curiosity będzie pobierał energię z termicznego generatora radioizotopowego. Wyląduje w kraterze Jezero około 5-6 tysięcy kilometrów na wschód od miejsca lądowanie ExoMark 2020.

Na Marsa chcą dostać się w tym roku ze swoim łazikiem również Chińczycy (CNSA). Start orbitera Huoxing-1 (HX-1) i lądownika miałby miejsce również w trakcie tegorocznego letniego okna startowego. Wykorzystana będzie rakieta Długi Marsz 5, a łazik ma badać powierzchnię Marsa przez około 90 dni. Szczegóły dotyczące tej misji są jednak na razie dość wątłe.

Lista planowanych w tym roku misji na Marsa obejmuje też orbiter Hope skonstruowany w Zjednoczonych Emiratach Arabskich. Bez opcji łazika, zajmie się badaniem atmosfery Marsa i jej aktualnej dynamiki. Miejscem startu ma być kosmodrom Tanegashima w Japonii.

W sierpniu próbę podjęcia próbek materiału z powierzchni asteroidy Bennu podejmie z misja OSIRIS-REx. Pobranie materiału z powierzchni ma nastąpić 25 sierpnia. Nawet kilkadziesiąt zebranych gramów będzie sukcesem, ale w sondzie przewidziano miejsce nawet na 2 kilogramy próbek. Sonda ruszy w drogę powrotną na Ziemię dopiero w marcu 2021 roku, a kapsuły z próbkami zrzucone zostaną na terenie Ameryki Północnej we wrześniu 2023 roku.

Powierzchnia asteroidy Bennu, która teoretycznie ma szanse znaleźć się na orbicie kolizyjnej z Ziemią w drugiej połowie XXII wieku. Szanse wynoszą ułamek procenta, ale to wystarczająco dużo by obiekt badać celem jego ewentualnego zepchnięcia z kolizyjnej orbity. Wstawki po prawej mają rozmiar około 30 metrów, zdjęcie po lewej ukazuje fragment powierzchni o boku równym 180 metrów

Szybciej, ale też ze względu na znacznie mniejszą odległość, z dostarczeniem próbek z Księżyca upora się zapewne misja Chang’e 5, która rozpocznie się pod koniec tego roku. To kolejny etap, po badaniach i lądowaniu na niewidocznej stronie Księzyca, chińskiego programu kosmicznego. A już na pewno w tym roku (grudzień) dostarczone zostaną na Ziemię próbki z powierzchni jak i wnętrza asteroidy 162173 Ryugu, które przywiezie japońska sonda Hayabusa 2 i zrzuci na teren południowej Australii.

W międzyczasie Indie chcą kontynuować własne badania Księżyca wysyłając pod koniec 2020 roku lądownik Chandrayaan-3, który będzie kolejną próbą pomyślnego lądowania na naszym satelicie. Poprzednik w 2019 roku niestety rozbił się o powierzchnię.

Rok 2020 to liczne starty SpaceX, wśród których uwagę zwracać będą (także miłośników obserwacji astronomicznych) zapewne te wynoszące satelity Starlink, partiami po 60 sztuk. Popularne stało się już określenie "pociąg starlink" czyli określenie dla sznura szybko lecących jeden za drugim satelitów (po ich wypuszczeniu z ładowni rakiety), z których każdy mocno odbija światło słoneczne. 

Na ten rok przewidziano około 24 takich lotów. Nie tylko Musk ma ambicje dosłownego zasypania nieba minisatelitami udostępniającymi internet. Również OneWeb dołącza do tej gry. Pierwszy start 32 satelitów z tej konstelacji ma nastąpić 30 stycznia, a do końca roku na orbicie ma znaleźć się ich ponad 600.

Plany dotyczące komercyjnych i załogowych przedsięwzięć w Kosmosie są tak samo niepewne jak i ambitne. Trudno powiedzieć ile z nich ziści się w tym roku, ale plany są następujące.

• starty Falcon Heavy i testy kolejnego prototypu pojazdu Starship przeznaczonego dla załogowych misji daleko poza orbitę Ziemi (SpaceX)
• załogowy lot Starliner (Boeing) i Dragon (SpaceX) na niską orbitę wokółziemską, być może dołączy do nich BlueOrigin, przedsięwzięcie Jeffa Bezosa.
• kolejne loty turystyczne SpaceShipTwo (Virgin Galactic),
• indyjska agencja kosmiczna ISRO chce pod koniec 2020 roku przeprowadzić bezzałogowy test swojego prototypu załogowego pojazdu orbitalnego - Gaganyaan.

Powyżej wspomniane misje załogowe to pobliskie loty do Międzynarodowej Stacji Kosmicznej lub wokół Ziemi. Odbędą się też testy bezzałogowe typu przerwanie misji, jak niedawne celowe zniszczenie rakiety Falcon, która wynosiła kapsułę Dragon. Ta w momencie eksplozji oddzieliła się od rakiety i oddaliła na bezpieczną odległość. Ten test pokazał stopień zaawansowania procedur bezpieczeństwa i gotowość do lotów z ludźmi na pokładzie.

Coraz istotniejszym celem dla planowanych załogowych misji powoli staje się też Księżyc. Mamy już grupę pierwszych absolwentów programu edukacyjno-szkoleniowo w ramach misji Artemis 1.

Zanim z tej grupy wyłoniona zostanie pierwsza księżycowa załoga czekają nas testy. Jednym z nich ma być wysłanie pojazdu Orion wraz z Europejskim Modułem Serwisowym w bezzałogową podróż wokół Księżyca. Są szanse, choć nikłe, że wydarzy się to jeszcze w tym roku.

Misja Artemis 2 będzie już z czteroosobową załogą, a kolejna Artemis 3 w 2024 roku ma doprowadzić do lądowania pierwszej kobiety i kolejnego mężczyzny na powierzchni Księżyca.

Komercyjne udostępnienie amerykańskiego systemu globalnego pozycjonowania, którego nazwa GPS stała się synonimem nawigacji satelitarnej, wywarło ogromny sposób na to jak wygląda dziś komunikacja (i to w wielu tego słowa znaczeniach). Z czasem inni zaczęli rozwijać swoje własne systemy, w tym Chiny.

Flota satelitów BeiDou (chińska nazwa gwiazdozbioru Wielka Niedźwiedzica), z których sygnałem nawigacyjnym kompatybilne jest większość smartfonów, w czerwcu osiągnie kompletność. Globalną nawigację w ramach BDS zapewni 35 satelitów (wystrzelono więcej, ale część już nie działa) i przyczyni się to do umocnienia pozycji chińskich firm, pozwoli zaproponować kompletne usługi niezależne od GPS, na co liczy między innymi Huawei.

Siły powietrzne USA mają w tym roku ponownie wysłać na orbitę X-37B czyli bezzałogowy samolot kosmiczny, o którego dokładnym przeznaczeniu możemy tylko dyskutować. To pojazd zdolny do powrotu na Ziemię, który pobił rekord długości lotu kosmicznego. Trzeci lot pierwszego z dwóch egzemplarzy X-37B trwał prawie 26 miesięcy.

Sonda Parker Solar Probe powoli zacieśnia swoją orbitę wokół Słońca i realizuje swój cel jakim jest badanie korony słonecznej. Analiza danych z 3 pierwszych zbliżeń (z 24 łącznie) pokazuje złożoność i niestabilność zjawisk zachodzących w wietrze słonecznym w tak niewielkiej odległości od Słońca (wewnątrz orbity Merkurego). Wiatr słoneczny czyli strumień naładowanych cząstek i plazmy w pobliżu Ziemi rozchodzi się promieniście, ale w sąsiedztwie Słońca jego zachowanie i kierunek ekspansji jest mocno związany z dynamiką zjawisk jakie zachodzą w naszej gwieździe. Obserwacja równie fascynująca co niepokojąca, bo dowodzi jak wiele niewiadomych kryją przed nami gwiazdy, w tym ta najbliższa, której humory mogą wpłynąć na życie na Ziemi, a także nasz świat technologii cyfrowych.

Pod koniec stycznia sonda Parkera znajdzie się w kolejnym aphelium czyli w największej odległości od Słońca na danej orbicie. Potem zacznie ponownie zanurzać się w wewnętrznych czeluściach Układu Słonecznego, by znów odwiedzić okolice Słońca. Z początkiem czerwca znowu znajdzie się najdalej od Słońca, a już 11 lipca przeleci w pobliżu Wenus, którego grawitacja pomoże zawęzić orbitę wokółsłoneczną i dokonać jeszcze dwóch zbliżeń do Słońca w tym roku.

W ślady Parker Solar Probe z zadaniem badań słonecznej heliosfery idzie europejska misja Solar Orbiter. Jej start nastąpi już 6 lutego 2020 roku z przylądka Canaveral. Pojazd podobnie jak sonda NASA będzie stopniowo zacieśniał swoją orbitę, choć nie tak bardzo jak Parker Solar Probe - ten zbliży się na około 25 milionów km, a Solar Probe około 40 milionów. W zmianie orbity i jej odchyleniu od płaszczyzny ekliptyki (w której porusza się Ziemia) pomogą przeloty w pobliżu Ziemi, Wenus i Merkurego. Czas trwania misji przewidziano na 7 lat, jednym z kluczowych osiągnięć mają być pierwsze wysokiej rozdzielczości zdjęcia słonecznych biegunów.

Okolice Słońca, a za takie można uznać rejon orbity Merkurego to również cel europejskiej sondy BepiColombo. Ma ona docelowo badać tę właśnie planetę, ale jej droga nie jest usłana różami. Dopiero w kwietniu tego roku 1,5 roku po starcie po raz pierwszy skorzysta ona z asysty grawitacyjnej Ziemi, a jesienią Wenus. Do Merkurego po raz pierwszy BepiColombo zbliży się dopiero za niespełna dwa lata.