Prosinec ve vědě

Kam se poděl Marsův oceán?

Maria Zuberová z Massachusettské techniky zkoumala údaje umělé družice Mars Global Surveyor, a došla k závěrům, které bourají dosavadní představy o Marsu a jeho minulosti. Ukázalo se, že současná severní polární čepička Marsu je daleko méně masivní, než se čekalo. Dosud si astronomové mysleli, že ledovec v oblasti severního pólu Marsu dosahuje tloušťky pěti až šesti kilometrů, sondáž však prokázala vrstvu silnou pouze tři kilometry.

Na první pohled to není nijak dramatické zjištění, ale led čepičky by pak měl příliš malý objem – „pouze“ 1,5 milionu km3 – což je desetkrát méně, než množství potřebné k pokrytí celé planety oceánem. Ten oceán tam v dávné minulosti skutečně byl! Kam tedy zmizela voda? A zas mají astronomové o čem přemýšlet...

Máme štěstí na své sluníčko

Mohla by se na Slunci vytvořit taková gigantická erupce, že by roztavila led na Jupiterových měsících, zlikvidovala podstatnou část naší ozonosféry a oslepila umělé družice Země? Mohla, tvrdí astronomové, kteří studují v naší Galaxii hvězdy podobné Slunci, u nichž vznikají takové obří a ničivé výbuchy v průměru jednou za století.

Sluneční fyzika ví, že mohutné erupce, projevující se mimořádným vlivem i na naši planetu, vznikají jednou až dvakrát za desetiletí. Rozrušují naši atmosféru, ovlivňují elektrické sítě a občas poškodí nějakou družici. Na zasedání Americké astronomické společnosti v texaském Austinu srovnávali tři astronomové aktivitu naší hvězdy s činností vzdálených sluncí. Šlo o hvězdy téměř totožné co do svítivosti, velikosti a chemického složení. Ukázalo se, že jedenkrát za poslední století téměř všechny tyto „sestřičky Slunce“ vytvořily gigantickou erupci, která je na minuty nebo i dny dramaticky „rozsvítila“.

Brad Schaefer z Yaleovy univerzity to demonstroval na příkladu hvězdy S Fornacis v souhvězdí Chemická pec, jež se během čtyřiceti minut rozjasnila o tři hvězdné velikosti. Taková supererupce na Slunci by byla asi 10 000krát větší než např. ta, která se projevila r. 1989 nepříjemnými poruchami elektrických rozvodů v Quebeku. Ta už by skutečně tavila led na vzdálených měsících naší sluneční soustavy. Život na Zemi by nemusel zaniknout, ale v okamžiku by byl zpoloviny odstraněn ochranný štít Země – ozonosféra.

Proč jsme takovou supererupci nezažili, když u cizích hvězd podobných Slunci k ní dochází jednou za sto let? Naše Slunce je patrně mimořádně stabilní, tvrdí Galen Gisler z Los Alamos National Laboratory v Novém Mexiku. Zrodili jsme se u hvězdy extrémně klidné a přátelské životu, anebo je tak stabilní čirou náhodou právě v poslední době a nemusí tomu tak být vždy?

Poslední výprava na Mir?

V polovině prosince byli ve Hvězdném městečku u Moskvy oficiálně představeni členové poslední, 27. expedice na kosmickou družicovou stanici Mir. Velitelem je Rus Viktor Afanasjev, palubním inženýrem Francouz Jean-Pierre Haigneré a kosmonautem-výzkumníkem Slovák Ivan Bella. Posádka má odstartovat 22. února 1999. Její pobyt na Miru je plánován na 99 dnů, což platí pro Afanasjeva a Haignerého. Ivan Bella pobude na stanici týden a vrátí se na Zemi společně se současným velitelem Miru Gennadijem Padalkem. Kosmonaut Sergej Avdějev z bývalé posádky zůstane ve vesmíru i nadále.

Pro francouzského astronauta by to měl být rekordně dlouhý pobyt v kosmu. Odstartuje na Mir už podruhé (v r. 1993 tu prožil 22 dní). Nyní na něho čeká dvacet experimentů a programů, např. biologické studium stárnutí buněk v beztížném stavu.

Jedním z důležitých úkolů nové expedice má být příprava Miru na návrat k Zemi. Stanice by měla být zaměřena tak, aby se vnořila prudce do ovzduší, rozpadla se a její zbytky spadly neškodně do oceánu.

Tolik tedy úřední sdělení. Jenže velitel expedice Afanasjev zároveň doufá, že odstaruje ještě 28. a 29. posádka, tedy že existence Miru bude prodloužena. Podle představitelů firmy Energija i ruských kosmonautů by měl Mir létat aspoň do doby, než začne plně fungovat Mezinárodní kosmická stanice, anebo prý ještě lépe – existovat zároveň s ní. A tak se může stát, že se pobyt 27. posádky na Miru podstatně prodlouží nebo že k Miru přecejen vzletí další kosmonauti. Všechno závisí na technickém stavu stanice i na momentální finanční situaci Ruska.

Rok 1998 byl pro ruský kosmický výzkum rokem nejasností, pesimizmu a jen občasných chvil radosti nad některými dílčími úspěchy. Celkem dostal pouze třetinu potřebných finačních prostředků. Hlavní ranou bylo, že se nepodařilo splnit plánované „obchodní“ starty, které měly být zaplaceny. V r. 1998 uskutečnilo Rusko 21 kosmických startů (v r. 1997 jich bylo 29). Bylo vypuštěno 38 umělých kosmických těles (v předchozím roce 48), z nichž bylo 13 vojenských, 8 civilních a 17 zahraničních (v r. 1997 to bylo 21 těles).

Ruskou kosmonautiku charakterizuje značný skluz v řadě programů. Například v prosinci se nepodařilo vypustit umělou družici Země Okean O (s využitím ukrajinské rakety Zenit) ani vojenský sputnik Graň (s novou pohonnou jednotkou BRIZ M).

Zpožděn nebyl start družice Naděžda, určené pro záchranný kosmický systém, a švédské družice ze severního kosmodromu Pleseck. Spokojeni jsou Rusové se startem Zarji, prvního modulu Mezinárodní kosmické stanice, dále se startem dvou německých mikrodružic z ruské ponorky v Barentsově moři. Šlo o vůbec první start civilní družice z vojenského ruského plavidla. Se spolehlivostí svých nosných raket je Rusko spokojeno, i když havárii dvanácti amerických družic v říjnu 1998 zavinila ukrajinská nosná raketa Zenit, na níž zcela závisí osud ukrajinského kosmického snažení. Poprvé v dějinách se také stalo, že Američané vypustili ruskou družici vyrobenou ve Spojených státech na zakázku Ruské federace pro telekomunikační společnost Media-Most. Americký úvěr byl totiž podmíněn tím, že peníze budou utraceny u firmy z USA.

Co se špinavými trenýrkami v kosmu?

Kosmické lety mají i mnoho svých ryze lidských problémů, např. co se špinavým spodním prádlem. Pořídit si automatickou pračku na oběžné dráze kolem Země bude asi nerealizovatelné ještě dlouho.

Světová kosmonautika teď s nadějí vzhlíží k ruskému výzkumu v laboratoři mikrobiologické ekologie Ruského státního výzkumného centra pro biologické a medicínské problémy v Moskvě. Ruští vědci se snaží vytvořit „koktejl“ z bakterií, které by byly schopny zlikvidovat třebas bavlněné spodky kosmonautů. Vzniklý plyn (metan) by mohl sloužit jako energetický zdroj kosmické základny.

Byla by to revoluce v biologické degradaci, uplatnitelná nejen v kosmu. Každý astronaut produkuje v průměru denně 2,5 kg odpadu (o objemu devíti litrů). Aby ho bylo co nejméně, smějí si posádky v kosmu měnit spodní prádlo nejvýše jednou za týden. Na Miru se to dosud řeší tak, že se tyto odpadky schraňují do nákladní lodi Progress a s ní pak shoří při strmém vniknutí do ovzduší. Tento odvoz odpadu bývá však pouze dvakrát do roka, a tak kosmické smetiště zmenšuje životní prostor ve stanici, a navíc může ohrožovat zdraví kosmonautů.

Teď jde o to vyladit onen koktejl schopný pojídat plasty, bavlnu, papír i jiné odpadky. Mělo by se to podařit do deseti let. Let lidí na Mars by byl bez takovéhoto mikrobiologického likvidátoru nemožný.

Obletovaný Mars

Naše sousední planeta je cílem řady meziplanetárních stanic. Dovídali jsme se v poslední době o startu americké sondy Mars Climate Orbiter, japonské stanice Nozomi (dříve označované jako Planet B) a americké sondy Mars Polar Lander.

Zúčastnit se chtějí i Francouzi. V r. 2005 mají v úmyslu vyslat spolu s USA sondu v hodnotě 400 milionů dolarů s řadou aparatur, které by měly především získat vzorky hornin, jež by byly poslány k Zemi. Celková cena projektu se odhaduje na 2,5 miliardy dolarů.

Vše vypadá značně komplikovaně. V r. 2003 odstartuje americká stanice a vysadí na povrchu Marsu pohyblivého robota, který odebere vzorky horniny. Ty pak odešle v kontejneru o průměru dvaceti centimetrů na oběžnou dráhu kolem Marsu. V r. 2005 odstartuje francouzská sonda, která bude schopna onen kontejner ulovit a vydat se s ním k Zemi. Pozemské laboratoře by měly s analýzou vzorků začít r. 2008.

Získání hornin z Marsu však není jediným úkolem americko-francouzského projektu. Na planetu dosednou i čtyři sondy, každá o hmotnosti 50 kg, zkonstruované ve Finsku a Německu. I jejich posláním bude geologický průzkum.

Chcete osobně pozdravit mimozemské civilizace?

Stěží by kdo neznal proslulé poselství astronoma Franka Drakea, které bylo vysláno v r. 1974 radioteleskopem v portorickém Arecibu směrem k souhvězdí Herkula mimozemským civilizacím.

Drakeův obrázek, vypovídající o našem hvězdném domově, člověku a jeho DNA, však nyní kritizoval kanadský vědec Yvan Dutil.

Drakeovy signály mají letět vesmírem nejméně 20 000 let a za tuto dobu se střetnou s mezihvězdným prachem i zářením hvězd, což může poselství poškodit natolik, že bude nečitelné. Dutil tvrdí, že by stačilo, aby se z celkové informace ztratil jeden bit, a už by byla nedešifrovatelná. Proto Y. Dutil s kolegou Stephanem Dumasem sestavili nové poselství, které by bylo srozumitelné i při částečném poškození. Celkem je tvořeno 300 000 bity.

Signály by měly být vyslány radioteleskopem 14. března. Akci sponzoruje společnost Encounter 2001, která by chtěla ve vysílání zvěstí pokračovat. Po prvním poselství, nesoucím pozdrav vesmíru, by měly přijít na řadu vzkazy včetně jmen 2000 pozemšťanů, kteří se včas přihlásí (www.encounter2001.com) a zaplatí příslušný poplatek...

Druhá světová válka se stále připomíná

Na severovýchodě Černého moře, mezi městy Tuapse a Novorossijskem, byla odhalena oblast značně zvýšeného znečištění radioaktivním ceziem ¹⁴⁷Cs a stronciem ⁹⁰Sr. Zjistila to expedice výzkumného plavidla Spasitěl Prokopčik, které zde v prosinci zakončilo své výzkumy. Už předešlé výzkumy prokázaly, že se tak projevuje na kavkazském pobřeží vliv černobylské katastrofy z r. 1986. Překvapením je, že zhoubné záření bylo odhaleno i ve značných mořských hlubinách přes 1,5 km pod mořskou hladinou a že bezpečná úroveň záření je převyšována několikadesetinásobně.

Výzkumná loď však především hledala arzenál výbušnin a chemických náloží, které byly do Černého moře svrženy po druhé světové válce. Rybáři tu čas od času vyloví kontejnery s neobyčejně nebezpečnou bojovou látkou – yperitem. Stále častěji se tu nacházejí delfíni zahubení otravnými látkami.

Z archivních údajů vyplývá, že v letech 1946–1947 vítězové druhé světové války – USA, Velká Británie a Sovětský svaz – svrhli do několika moří (včetně Černého) munici s otravnou i výbušnou náplní. Např. v Baltském moři prý Američané a Angličané pohřbívali chemické zbraně v neporušených člunech, kdežto Sověti je vyhazovali jednotlivě podél námořních tras. Totéž se dělo i na Černém moři.

Z toho, co víme o výzbroji Hitlerova Německa, leží na dně moří i střely plněné fosgenem, tabunem a lewisitem. Za více než půlstoletí byla hermetičnost nábojů narušena a otravné látky patrně začínají unikat. Poslední průzkumné ruské expedici se bohužel nepodařilo najít všechna místa, kde byl materiál potopen. V Černém moři má být takových velkých skládek nejméně osm. Stále chybějí potřebné vojenské informace, nejsou dostupné vojenské mapy z té doby, na nichž měla být zmíněná místa zakreslena. Rusové se snaží v tomto směru spolupracovat s Ukrajinou. Na obdobnou spolupráci s Gruzií a Tureckem však prý stále ještě není naděje. Přitom pro Ukrajinu je to životní problém, protože nejvíce likvidovaného arzenálu má být údajně nedaleko Sevastopolu.

Snad je naděje, že alespoň Rusko a Ukrajina spojí své síly a k pátrání v mořských hlubinách využijí roboty. Nesmírnou pomocí při této záchraně životního prostředí Černého moře by ovšem bylo, kdyby se z ruského Ministerstva obrany podařilo získat archivní materiály z poválečné doby. Budou odtajněny?

Oblet Země balonem ve výši 39 km

Touha obletět zeměkouli balonem bez mezipřistání nedává odvážným a bohatým vzduchoplavcům spát. Neúspěšné pokusy končily loni naštěstí bez ztráty životů. Na Vánoce klesla Bransonova gondola poblíž Havajských ostrovů – a už je tu jeho další pokus, tentokrát využívající odlišnou techniku.

Dva piloti balonu, kteří startují z Alice Springs v Austrálii, chtějí využít nesmírně rychlé proudění ve vysoké atmosféře (jet-stream). Toto proudění odhalila vojenská letadla za druhé světové války, kdy v protivětru zůstávala přímo „stát“ na místě... Polyetylenový balon plněný heliem by měl letět ve výši 39 km, což představuje rekord, protože lidé se v balonu dosud dostali nanejvýš do 34 km. Někteří specialisté to považují za značně riskantní, protože takový typ balonu je určen pro let vědeckých automatických aparatur, nikoli pro cestující osoby.

Odvážlivec Richard Branson při posledním neúspěšném pokusu použil balon kombinovaný ze dvou typů balonů – plněného heliem i poháněného horkým vzduchem. Proto mohl dosáhnout maximální výše 12 km a využívat pouze nejspodnější hladiny jet-streamu. Letět mohl jen východním směrem. V Austrálii nad Alice Springs vanou v tu dobu ve vysoké atmosféře silné pravidelné větry, umožňující vzduchoplavbu na západ.

Projekt sponzoruje americká firma Re/Max. Start je plánován na 9. ledna, samozřejmě pokud bude příznivé počasí. Americko-ruská posádka chce při obletu provádět řadu závažných vědeckých pozorování vysoké atmosféry, zvláště právě jet-streamu. Uplatní se i pokusy, které by mohly určit vliv velice řídké atmosféry na rostlinný život, což by mělo přispět ke studiu podmínek života na Marsu.

Gondola je pečlivě chráněna před vzduchoprázdnem a využívají se v ní ruské kosmické skafandry. Cesta dlouhá 36 500 km by mohla být vykonána za 16–18 dnů.

V Americe se obávají i letošních hurikánů

V r. 1998 jsme mohli na obrazovkách televizorů vidět mimořádně pustošivé hurikány ničící Ameriku. Oceánograf William Gray z Coloradské státní univerzity je přesvědčen, že probíhající změny cirkulace oceánských proudů a stratosférického proudění v centrálním Tichém oceánu způsobí, že i rok 1999 bude katastrofický. Předpovídá, že hurikánů zaútočí na Ameriku opět nejméně 14 (stejně jako loni), což je dvakrát víc než průměr v předchozích letech.

Finační pohoda v Národních zdravotnických ústavech USA?

Sledovat v americkém Kongresu jednání o výdajích na biomedicínský výzkum muselo být loni, v době všeobecného seškrtávání prostředků na vědu, příjemnou záležitostí. Na začátku r. 1998 americký senát jednomyslně schválil zdvojnásobení rozpočtů Národních zdravotnických ústavů v průběhu budoucích pěti let. V únoru 1998 Clintonova administrativa navrhla zvýšení o 8,4 %, což je v historii této instituce největší zvýšení, jaké kdy pro ni prezident žádal.

Vědcům se podařilo najít tak výmluvné obhájce zájmů lékařského výzkumu, že nakonec jeden z členů sněmovny reprezentantů George Gekas prohlásil: Jsme na úsvitu zlatého věku objevů v medicíně. Teď jen najít způsob, jak ty peníze využít...

A důvod tohoto nadšení? Výsledkem napjatých diskusí v Kongresu totiž bylo, že návrh vlády na zvýšení dotací pro Národní zdravotnické ústavy v r. 1999 o 8,4 % neprošel... Příslušný podvýbor sněmovny reprezentantů požadoval totiž zvýšení o 9,1 % a senát o 11 %. Po několika dnech patové situace Kongres rozhodl přidat z rozpočtového přebytku 70 miliard dolarů (stalo se to poprvé po několika desetiletích) dvě další miliardy dolarů, takže zvýšení pro letošní rok dosáhlo 14,7 %. Celkově se už zvýšil rozpočet Národních zdravotnických ústavů v letech 1987–1997 z 6,6 miliardy na 12,7 miliardy.

Pokud jde o obyčejné občany, některé výsledky výzkumů veřejného mínění ukázaly, že většina z Američanů si přeje, aby biomedicínský výzkum dostával více peněz. Tři čtvrtiny obyvatel USA by byly dokonce ochotny platit kvůli tomu vyšší daně.

Osud Pasteurova ústavu v Paříži

Proslulý Pasteurův ústav je soukromá instituce, a tak jsou jeho pracovníci velice zneklidněni. V průběhu uplynulého desetiletí se totiž finanční příspěvek státu stále snižuje, a navíc klesají prostředky, které tomuto biomedicínskému pracovišti plynou z průmyslu.

Vyplývá to z listopadového projednávání rozpočtu na rok 1999. Ředitel Pasteurova ústavu Maxime Schwartz oznámil, že se tato instituce musí připravovat na snížení rozpočtu o 10–13 %, což ovlivní jak provoz, tak vybavení ústavu.

Za posledních deset let se podíl státních dotací snížil z 48 % (v r. 1989) na 31 % v r. 1997). Dalšími zdroji Pasteurova ústavu jsou dary sponzorů a zisky z podniků, které pod pod něj spadají. Pasteurův ústav se tedy snaží na sebe vydělávat. Finanční krytí z neveřejných prostředků, z průmyslového podnikání, poplatků za licence, patentů a smluv na provedení výzkumných prací se tak zvýšilo z 32 % v r. 1989 na 46 % v r. 1997. Jenže za pět šest let vyschnou hlavní zdroje příjmů za patenty na přípravky k testování aidsu a žloutenky. Budoucnost spolupráce s průmyslem je tedy nejistá.

A proč francouzský stát na prestižním Pasteurově ústavu tak šetří? Ředitel Maxime Schwartz prohlásil: Často se říká, že Pasteurův ústav je bohatý. A je obecně známo, že stát velice nerad podporuje soukromé instituce. Že by byl Pasteurův ústav považován za příliš nezávislou instituci? A tak někteří vědci hodnotí počínání státu jako vydírání a podezírají vládu z touhy, aby mohla jmenovat generálního ředitele sama – výměnou za podstatnější státní podporu.

Kolik stojí jeden školák?

Organizace pro hospodářskou spolupráci a rozvoj (OECD) zveřejnila, kolik který stát věnuje na školství v průměru na jednoho školáka a studenta. Vyjádřeno v dolarech a opraveno podle kupní síly vypadá srovnání nejprozíravějších takto: USA 16 262, Švýcarsko 15 685, Švédsko 13 168, Kanada 11 471, Německo 8897, Japonsko 8768, Francie 6569, Itálie 5013, Řecko 1716.

Výdaje na vojenský výzkum klesají

Podle údajů OECD poklesla v jejích zemích v údobí 1986–1995 finanční podpora vojenského vědeckého výzkumu v průměru o 20 %. Zvláště výrazné je to ve Spojeném království, Francii a Španělsku. Například ve Spojeném království pohltí nyní vojenský výzkum 36 % z peněz věnovaných z veřejného rozpočtu na výzkum a vývoj oproti přibližně 43 % v r. 1990. V r. 1995 se tento podíl pohyboval ve Francii kolem 30 %, ve Švédsku 20 %, ve Španělsku, Německu a Itálii okolo 10 %, v Holandsku a Finsku přibližně 2–3 %.