Mozaika

Přemění se Hubblův teleskop v osmimetrový přístroj?

Hubblův kosmický teleskop, který už dlouho obletuje naši planetu, chrlil dosud jeden významný objev za druhým. Astronomové se však pochopitelně zamýšlejí nad tím, jaký dalekohled ho nahradí, až nadejde čas jeho morální i fyzické smrti.

Připomeňme, že už před pěti lety evropští vědci přišli se dvěma nápady: Tím prvním bylo zřídit na Měsíci superdalekohled tvořený šesti přístroji o průměru zrcadla jeden metr. Řadě odborníků se to nezdálo, teleskop na Měsíci by musel být chráněn proti měsícotřesení i dopadům meteoritů, což by bylo velmi nákladné. Stavba by si vyžádala lety lidí na Měsíc a těžko by se s ní dalo počítat dříve než v roce 2025. Druhým nápadem byla flotila šesti spřažených dalekohledů na oběžné dráze kolem Země. Takový obří přístroj by mohl pracovat už v roce 2015.

S novým nápadem teď přišli Bob Woodruft z Ball Aerospace a Roger Angel z Arizonské univerzity v Tucsonu. Hubblův kosmický teleskop by neputoval do starého železa, ale omladil by se byl by přebudován v giganta se zrcadlem o průměru osmi metrů. Přidala by se na něj dvě nová zrcadla v ceně 250 milionů dolarů.

Návrh zpracovalo dvacet inženýrů, kteří vědí, o čem mluví, Hubblův teleskop důvěrně znají. Osmimetrové zrcadlo poslané do vesmíru by bylo po vyleštění dva milimetry tenké a vážilo by necelou tunu. Mohlo by být na dalekohled instalováno už r. 2006. S návrhem nesouhlasí všichni, kříží se totiž s projektem nového kosmického teleskopu (rovněž osmimetrového), který měl být postaven za 500 milionů dolarů v letech 2009-2010. (Pozn. red.: Podle zprávy Astronomie a astrofyzika v příštím tisíciletí, uvolněné 18. května t. r. pro veřejnost komisí Americké akademie věd pro fyzikální vědy, matematiku a aplikace, se náklady na Next Generation Space Telescope (NGST) odhadují na rovnou jednu miliardu dolarů. Mezi další finančně náročné projekty, které by měly mít v desetiletí do roku 2010 prioritu, patří 800milionová laboratoř Constellation-X, 350milionový Velký teleskop se segmentovaným zrcadlem, 200milionový vyhledavač planet zemského typu ad.)

Proč se astronomové tak snaží, aby Hubblovu kosmickému teleskopu zajistili kvalitnějšího nástupce? Novým dalekohledem bychom se mohli seznámit jak s jádrem naší hvězdné soustavy (Galaxie Mléčné dráhy), tak s jádry jiných aktivních galaxií. Třpytivé body mnoha hvězd by se konečně začaly jevit jako kotoučky a jejich hvězdnou činnost bychom mohli sledovat detailně. U mladých hvězd, zahalených do oblaku prachu a plynu, by určitě bylo možné přímo zahlédnout stále velmi hledané planety cizích sluncí.

Dereme se oblakem mezihvězdného plynu

Na hranici naší planetární soustavy narážejí částice tvořící sluneční vítr na horký ionizovaný plyn mezihvězdného oblaku, jímž naše hvězda se svými planetami už asi 10 000 let prochází rychlostí 26 km/s.

Před třemi desítkami let byl na základě náznaků měření sond Voyager předpovězen magnetický štít a francouzsko-polský tým teď jeho existenci potvrdil. Umožnil jim to Hubblův teleskop, jímž pozorovali slabé ultrafialové záření, které je vyzařováno vodíkem v oblasti střetu slunečního větru a mezihvězdného mraku plynu.

Našli jsme Alberta

Nejen astronomové, ale i amatéři se stále víc zajímají o planetky, zvláště od doby, kdy se zjistilo, že řada z nich by se do nás jednou mohla strefit. Rozruch způsobí každá planetka, která zafičí kolem naší planety, byť zatím naštěstí v uctivé vzdálenosti. A když se ukáže, že by se některá z planetek jednou mohla vrátit a ohrozit nás, vzbudí to pochopitelně zájem tisku.

První planetku (Ceres) objevil 1. ledna 1801 italský astronom G. Piazzi. Dnes víme, že to je obstojně velké těleso o průměru přes tisíc kilometrů. Tenkrát se ji dařilo pozorovat až do 11. února, a pak zmizela. Naštěstí brilantní matematik K. F. Gauss v té době vymyslel metodu, jak z minimálně tří pozorování stanovit parametry dráhy kosmického tělesa, a tak o ní stále víme.

Každou nově objevenou planetku astronomové pečlivě evidují, a když se jim přece ztratí, hledají ji znovu. Začátkem května mohli uspořádat malou oslavu, našli totiž planetku Albert, která byla již poslední z těch mnoha tisíc ztracených (předposlední byla objevena před devíti lety).

Jméno Albert jí dal vídeňský pozorovatel Johann Palisa, rodák z Opavy, který ji objevil r. 1911 (dostala pořadové číslo 719). Sledoval ji po celý měsíc, ale k přesnému výpočtu dráhy to nestačilo, a tak se zas ztratila. Znovuobjevitelem je Gareth Williams z Arizony, který má objevování nebezpečných planetek v pracovní náplni. Albert má průměr tři kilometry a kolem Slunce oběhne za čtyři a čtvrt roku. Každých 30 let se přiblíží k Zemi na vzdálenost 30 milionů kilometrů.

Lovci planetek si oddechli, že všechny, které kdy lidé objevili, jsou přesně zaznamenány. Johann Palisa, jenž na rodnou Opavu nezapomněl (oslavil ji jinou planetkou, Oppavií), může v klidu snít svůj věčný spánek. ¹⁾

„Vytunelovaná“ Země

Celá naše planeta se naštěstí „vytunelovat“ nedá. Doposud se mělo za to, že Země má hmotnost 5,974.10²⁴ kg. Začátkem května na zasedání Americké fyzikální společnosti v kalifornské Long Beach vědci z Washingtonovy univerzity ohlásili, že gravitační konstantu stonásobně zpřesnili. Podařilo se jim to přístrojem, jímž byla gravitační konstanta měřena už před dvěma stoletími, torzními váhami. Ukázalo se, že Země je lehčí, a to o dva triliony (tj. 10¹²) tun.

Vzdušný start?

Idea vypouštět rakety do kosmu z letadla není nová. Reálně se tato možnost začala zvažovat začátkem sedmdesátých let. V Sovětském svazu ji propagoval konstruktér ruského raketoplánu Buran Gleb Lozino-Lozinskij, ale jeho projekt se pro nedostatek peněz nerozvíjel. K činu přistoupili ve Spojených státech na letadlo společnosti Lockheed umístili okřídlenou raketu Pegasus a na oběžnou dráhu kolem Země tak dopravili půl tuny užitečného zatížení. Ani tento program se však dále nerozvíjel byl drahý a nespolehlivý.

Je vhodné připomenout, že na možnost vypouštět rakety z letadla upozornil už ve třicátých letech náš raketový průkopník Ludvík Očenášek. S touto myšlenkou se svěřil německému raketovému konstruktérovi a propagátorovi vesmírných letů Hermannu Oberthovi, s nímž se tehdy setkal v Praze. Koncem šedesátých let mu Oberth napsal, že si tohoto nápadu cení nejvíce z celého Očenáškova raketového díla.

Na vzdušných startech by teď chtělo vydělávat Rusko. Několik ruských a ukrajinských podniků z Moskvy, Kyjeva, Samary, Voroněže, Koroljova, Žukovského a Záporoží podepsalo dohodu o projektu Vzdušný start, který by se měl uskutečnit už r. 2002. Generální ředitel korporace Anatolij Karpov je optimista. Říká: Všechny základní články už máme, stačí složit je dohromady jako části lega.

Rusové si to představují takto: Raketa bude vynášena do výše 11 km Ruslanem, obřím letadlem An 124-100, a až letadlo opustí, stabilizuje se pomocí padáku. Během pěti vteřin letadlo odletí do bezpečné vzdálenosti, a pak bude zapálen motor rakety (využije se osvědčená konstrukce raket Sojuz). Na oběžnou dráhu ve výši 200 km je tak možno dopravit náklad 3500 kg.

Finanční částka potřebná na vzdušný start umělé družice Země by měla být nesrovnatelně nižší oproti tomu, co stojí pozemský start (jeden start by přišel na 7,5 milionu dolarů, kdežto start Protonu zatím stál 80 milionů a start Ariane 150 milionů). Další výhodou by bylo, že umělé kosmické těleso lze umístit na libovolnou oběžnou dráhu, protože ji není nutno vypouštět z kosmodromu, ale jde to z kteréhokoliv místa, nejlépe nad oceánem. Nebyly by zapotřebí drahé kosmodromy ani rozsáhlé bezpečnostní koridory, do nichž padají vyhořelé stupně.

Rusům však opět chybějí peníze. Přitom realizace Vzdušného startu by stála jen 120 milionů dolarů. Není to mnoho (když si Japonsko chtělo u firmy Boeing objednat letoun vhodný pro takový způsob startu, cena zněla dvě miliardy dolarů) a pro Rusy by to byla výhodná investice. Obchodní aktivita Ruské federace při vypouštění komerčních družic na vysoké oběžné dráhy je zatím vázána dohodou s Amerikou. Rusové by se rádi vzdušnými starty osamostatnili a získali pro sebe nízké oběžné dráhy, kde by, jak doufají, našli svůj zlatý důl kosmické obchodní aktivity.

Zoologové mají stále co objevovat

Marc van Roosmalen z Národního ústavu pro výzkum Amazonie v Manausu ohlásil, že na brazilském území v povodí Madeiry nalezl řadu nových druhů zvířat: tucet druhů opic, pět druhů ptáků, nové druhy jelena a pekari. Území mezi rameny řeky dosud nebylo prozkoumáno, protože je dokonale izolováno. Žijí tam velcí kajmani, kteří spolehlivě uloví vše, co do řeky vleze. Jako první zveřejnil M. van Roosmalen popis dvou nových druhů opic kosmanů, velkých jako veverka.

Uplatnila se velikost spíš než chytrost?

Na cesty se vydávali především ti větší, ne ti chytřejší, tvrdí paleoantropolog Milford Wolpoff z Michiganské univerzity. Zní to podivně, jako by se tím znevažoval lidský rozum.

Podnětem k těmto úvahám byl nález dvou lebek předchůdců člověka, kteří žili před 1,7 milionu let v Dmanisu, na území dnešní Gruzie. Tvoří prý spojovací článek ve vývoji člověka v Africe a v Asii. Pokud byl Homo habilis, vyvíjející se před 2,4 milionu let, malý (dosahoval velikosti dvou třetin současného člověka) a s malým mozkem, neměl prý ani možnost opustit Afriku. Teprve Homo ergaster, který se objevil před 1,9 milionu let, byl k tomu dost velký. Právě velikost a anatomie těla, jimiž se lišil od ostatních primátů, mu umožnily vykročit mimo domovinu.

Sůl „sladí“

Výzkumníci z Leatherheadské asociace pro výzkum potravin v Surrey potvrdili zkušenost mé maminky (a mnoha dalších kuchařů), která i do sladkého jídla dávala špetičku soli. Profesionální ochutnávači hodnotili sladkost nápojů, přičemž některé vzorky byly nepatrně přisoleny. Ukázalo se, že přisolené nápoje jsou hodnoceny, jako kdyby byly o čtyřicet procent sladší než ve skutečnosti. Vědecky se to vysvětluje tím, že receptory v jazyku pracují výkonněji za přítomnosti iontů sodíku.

Navazoval Egypt faraonů na sumerskou civilizaci?

Revize chronologie obou civilizací, umožněná metodou radiokarbonového datování, prokazuje, že sumerské město Uruk v Mezopotámii výrazně ovlivňovalo počátky egyptského státu. Byly rozlišeny dvě etapy expanze Uruku, který si začínal vytvářet kolonie na území dnešní Sýrie.

První expanze se odehrála 3400 př. Kr., kdy Egypt ještě nebyl vyspělým správním celkem, jeho kultura se rozvíjela pouze na jihu nilského údolí. K druhé expanzi Uruku došlo v době 3100 př. Kr., kdy se již Egypt začal sjednocovat.

Egypťané patrně od obyvatel Uruku převzali suroviny, například lazurit (nerost modré barvy), dále předměty, jejichž význam byl především prestižní (například pečeti), a také styl některých abstraktních motivů keramiky či použití pálené hlíny na fasádách hrobek. Při setkávání obou kultur na pobřeží Levanty a Rudého moře hledala egyptská elita možnosti, jak by v Egyptě upevnila svou nadvládu. Zdá se, že tyto kulturní vztahy byly zcela jednostranné, dosud nebyl zjištěn žádný vliv Egypta na Uruk.

Cosquerovu jeskyni nenarušilo moře

Před lety se i tento přehled zmiňoval o pozoruhodné pravěké obrazárně při pobřeží Středozemního moře u Marseille, do níž se lze dostat pouze vchodem, který je zatopen. Uvnitř se našly kresby pravěkých umělců, které jsou tak skvěle zachovány, že odborníci dlouho pochybovali o jejich pravosti. Dnes už je tato vědecká diskuse uzavřena. Ukázalo se, že sama jeskyně nikdy nebyla zatopena, a mořská voda tedy nemohla kresby poškodit.

Kurt Lambeck a Edouard Bard studovali kolísání Středozemního moře v průběhu posledních 30 000 let. Shromáždili všechny dostupné údaje o úrovni moře a konfrontovali je s geofyzikální simulací mořského dna. Je známo, že změny úrovně moří jsou především výsledkem přívalu vody z roztávajících ledovců, proměn ochlazování a oteplování klimatu. Na konci poslední doby ledové rozsáhlé tání ledovců zvyšovalo hladinu moří. Pevnina osvobozená od jejich hmoty se zvolna zvedala, zatímco dno oceánu pod tíhou přibývající vody klesalo.

Zjistilo se však, že změny ve Středomoří nebyly tak výrazné. Vstup do Cosquerovy jeskyně byl zaplaven v době 8700-7800 př. Kr., ale voda nikdy nepronikla do sálů, a díky tomu se malby zachovaly v tak dokonalé podobě.

Pět století světové teploty

V poslední době se stále dovídáme o nových pokusech určit proměny teploty celé naší planety. Shao-peng Huang s kolegy z Michiganské univerzity shromáždil teplotní výpověď 612 vrtů po celé Zemi (s výjimkou Antarktidy) a pokusil se vypočítat výkyvy teploty Země v posledních pěti stoletích. Zjistil, že v průběhu posledních dvou století docházelo k intenzivnímu oteplování, které bylo výraznější na severní polokouli (1,1 °C) než na jižní (0,8 °C). Z toho na 20. století připadá vzrůst teploty na severní polokouli o 0,6 °C a na jižní o 0,4 °C.

Údaje o vývoji zemské teploty získané z vrtů badatelé srovnali s údaji zachycenými v letokruzích stromů, v usazeninách a v nárůstu korálů. Výsledky získané rozdílnými metodami si neprotiřečí.

Je pivo lékem?

Z Holandska přichází zpráva, která je pro nás příznivá. Tím, že pijeme pivo, děláme prý něco prospěšného pro své srdce. Henk Hendriks s kolegy z pracoviště v Zeistu, jež se zabývá výživou, podával pokusným osobám po tři týdny k jídlu buď vodu, nebo červené víno, nebo gin, nebo pivo. Potom jim měřil v krvi obsah skupiny vitaminů B6, které potřebujeme, abychom byli zdraví (jejich nedostatek může vyvolat například zánětlivé onemocnění kůže). Vitaminy B6 (pyrodoxiny) získáváme nejen z jater, kvasnic, otrub či pšeničných klíčků, ale i z piva. A tak ti dobrovolníci, kteří si při pokusu dopřávali pivo, měli v krvi hladinu vitaminu B6 zvýšenou až o 30 %, zatímco pijáci vína jen o 15 %.

Konzumace piva v rozumné míře upevňuje zdraví a také potlačuje srdeční choroby, jenže my Češi se tím pivem léčíme nadměrně. V pití piva nemáme ve světě soupeře. Ročně na každého z nás připadá téměř 160 litrů. Špetku zdraví získanou z piva může snadno přetrumfnout negativní účinek nadměrného množství alkoholu. Platí to zvláště u nás vždyť v celkové spotřebě alkoholu jsme za Francouzi druzí na světě. Američané vypijí jen polovinu toho co my. Je tedy pro nás zpráva z Holandska dobrá?

Nejpřesnější hodinky

Budeme si moci koupit ještě přesnější hodinky, které se nezpozdí (či nepředejdou) ani o jednu triliontinu vteřiny za den? Znám lidi, kteří by takové hodinky chtěli. Neznám ale moc takových, kteří by si je mohli dovolit, bude to něco stát. Přesnost bude rekordní (desetkrát přesnější než dosavadní optimální možnost).

O projektu zkonstruovat takové hodinky, nazvaném PARCS (Primary Atomic Reference Clock in Space), se nedávno hovořilo na zasedání Americké fyzikální společnosti v Kalifornii. Kyvadlem v nich bude tak jako u soudobých nejpřesnějších atomových hodin kmitání atomů cezia. Zlepšení přesnosti se dosáhne tím, že hodiny přeneseme do prostředí mikrogravitace Mezinárodní kosmické stanice. Tato časová služba bude k dispozici komukoli na světě. Největším přínosem těchto hodin však bude možnost dalšího prověřování efektů teorie relativity. Nové hodiny by se měly vydat do vesmíru asi r. 2004.

Americká věda se opět dostává kupředu

Křivka rozpočtu americké Národní vědecké nadace směřuje stále vzhůru, výjimkou byl o něco pomalejší růst v letech 1994-1996. Od r. 1997 je nárůst takový, že evropská věda může jen závidět, její zaostávání se zvyšuje. Rozpočet na výzkum a vývoj, který předložil prezident Bill Clinton v závěru svého funkčního období, je hodnocen jako výjimečný v mnoha ohledech. Vzrůst rozpočtu je označován za oslavný zpěv na vědu, dotvrzující zaměření Clintonova projevu o významu vědy, který přednesl na Kalifornské technice. Je patrná návaznost na americký poznatek z šedesátých let 20. století, že věda je nervovou soustavou hospodářské války. Dnešní výkonnost americké ekonomiky je plodem minulých investic do vědy, na tom se shodují ekonomové i politici jak pravicového, tak levicového zaměření. Je to také výsledek úspěšného lobbování řady vědních oborů, nikoli pouze zdravotnického výzkumu, jemuž je z pochopitelných důvodů stále dávána přednost.

Jestliže Kongres Clintonovo doporučení přijme, dostane Národní vědecká nadace v tomto rozpočtovém roce o 17 % víc než loni. Rozpočet Národních zdravotnických ústavů se má v letech 1999-2003 zdvojnásobit. Rozpočet na vědy o Zemi stagnuje, ale na výzkum vesmíru by mělo být věnováno o 9 % víc. Národní úřad pro oceán a atmosféru získá víc dokonce o 20 %. Od začátku Clintonova prezidentství dostává badatelský výzkum víc o 52 %, aplikovaný o 30 %. Poměr mezi vojenským a civilním výzkumem se změnil z 2 : 3 na 1 : 1. Národní zdravotnické ústavy dostaly r. 1998 navíc 1,5 miliardy dolarů, r. 2000 3,3 miliardy a r. 2001 k tomu dodatečně přibude ještě 1,5 miliardy dolarů.

Srovnejme si to s Evropou: Například rozpočet francouzského CNRS se letos zvyšuje pouze o 1,5 %. Ani ve Spojeném království to není lepší. A v Německu kancléř Gerhard Schröder ustupuje od svého předvolebního slibu, že rozpočet na vědu během pěti let zdvojnásobí. Spolkové země, které v Německu na vědu výrazně přispívají, ohlásily, že svou dotaci zvýší pouze o 2 %. Přítok financí pro evropskou vědu se tedy ve srovnání s Amerikou výrazně přibrzdil.