Kosmonautika je dotek exkluzivity

Když se dnes chcete podívat na zeměkouli z vesmíru, stačí otevřít příslušnou internetovou stránku a planetu si libovolně přibližovat a oddalovat, dívat se na družicové snímky vzdálených měst, procházet jejich ulicemi, zvětšovat fotografie do detailů, o kterých se před 40 lety vědcům, zabývajícím se dálkovým průzkumem Země, ani nezdálo. Jedním z nich byl Jan Kolář, dnešní ředitel České kosmické kanceláře.

Jak jste se ve svých začátcích díval na Zemi z kosmu? — To se vůbec nedá srovnat. Koncem sedmdesátých a začátkem osmdesátých let, kdy se u nás s dálkovým průzkumem Země z oběžné dráhy začalo, jsme měli jen sálové počítače. Už jen „dívání se“ byl téměř neřešitelný problém. Jak třeba vizualizovat data, k nimž jsme se dostávali velmi obtížně?

V jaké podobě jste data dostávali? — Získali jsme mapu, na níž bylo zakresleno umístění jednotlivých družicových snímků, označených čísly. Když jsme na to měli peníze – nezapomeňme, že vše bylo za valuty – objednali jsme si scénu, kupř. o rozměrech 130 na 170 km, na níž byla Praha a okolí. Mohli jsme ještě říci, že má být pokryta nanejvýše z 10 % mraky. Po čase přišel poštou kotouč s magnetickou páskou pro paměť sálového počítače.

A nějaký obslužný program? — Kdepak, museli jsme se v tom sami nějak vyznat. Kupř. napsat si na dekódování speciální programy, které nám pomohly alespoň si data vytisknout, což byl tehdy jediný způsob, jak se dala vizualizovat. Tím ovšem začala další potíž. Tiskárna zkonstruovaná na tisk textu nebyla schopna tisknout obrázky, takže jsme sice měli data z družice, ale vypadala jen jako změť čísel.

Jak jste to vyřešili? — Buď jsme se snažili rozpoznat obrázek z oné řady čísel a vytvářet si výsledný dojem v hlavě, rozpoznat, kde je les či zástavba, anebo si místo čísel nechal vytisknout nějaká určená písmena, případně nějaký jiný znak, třeba vykřičník nebo hvězdičku. Tak jsem ve svých prvních datech označil všechny lesy písmenem M, vodu písmenem O atd.

Jak velkou část zemského povrchu jste takto dokázali zobrazit? — Snímek kamery měl rozlišení 60 metrů na jeden pixel. Omezoval nás především tisk na papír, na jehož roli se na šířku vešlo jen 80 alfanumerických znaků, tedy pixelů. To znamenalo, že se takto dal zobrazit pruh země o šířce téměř pěti kilometrů. Stačilo tedy rozdělit tisk na několik úloh a pruhy papíru pak na dvou k sobě přisunutých stolech slepit, abychom dostali celistvou mapu širšího území. Stále to však byla nicneříkající změť písmen. Napadlo mne proto použít pastelky a každému písmenu přiřadit jinou barvu. Po několika hodinách práce jsem poprvé spatřil, co na té magnetické pásce bylo: krajina s řekou, lesy, pole, cesty a několik křivolakých kaněk rybníků.

Po čtyřiceti letech už to vašim studentům na Karlově univerzitě musí připadat jako pravěk. — Zní to jako pohádka, vždyť technologie tak nesmírně pokročily. Z tehdejších 60 metrů rozlišení na pixel je už dnes půl metru. Odpadla politická omezení či utajování některých dat a zůstala jen omezení finanční. Když si dnes vzpomenete, že chcete sledovat Aljašku, Indii, nebo kterýkoliv zemský kout, je-li dostupný, po zaplacení dostanete data do počítače a můžete si je prohlížet třeba doma v obýváku a dělat s nimi co potřebujete.

Třeba sledovat klíšťata jako vy v roce 2015, kdy jste se podílel na výzkumu jejich životních podmínek?¹⁾ — To byla spolupráce našeho týmu katedry aplikované geoinformatiky a kartografie Přírodovědecké fakulty Univerzity Karlovy s kolegy ze Státního zdravotního ústavu. Předpokládali jsme, že klíšťata se vyskytují v oblastech, kde mají pro život vhodné podmínky. Zajímalo nás, jestli se tyto podmínky dají nalézt v družicových datech a zprostředkovaně uvažovat o zvýšeném výskytu těchto roztočů, a tím i riziku nákazy v dané oblasti. Testovali jsme tedy, jak na družicových datech vypadá krajina se zvýšeným výskytem klíšťat.

To jste chodili po krajině a sbírali klíšťata? — Ne, to by bylo dost obtížné. Rozhodli jsme se využít velmi kvalitní dlouhodobou evidenci Státního zdravotního ústavu o výskytu onemocnění klíšťovou encefalitidou a lymskou boreliózou. Získali jsme detailní přehled o registrovaných případech onemocnění v regionu příslušných obcí za uplynulých 42 let (encefalitida) a 10 let (borelióza) a ty jsme porovnávali s družicovými multispektrálními daty. Výsledkem je interaktivní mapa rizikových oblastí, která reprezentuje pravděpodobnost, s níž se v dané lokalitě můžete těmito nemocemi od infikovaných klíšťat nakazit.

Zájem o kosmonautiku a její průnik do praxe vás před 14 lety přivedl k myšlence založit Českou kosmickou kancelář, neziskovou organizaci, v jejímž čele od té doby stojíte. Když se podíváte na českou kosmonautiku, jste spokojen s její úrovní? — Máme mnoho špičkových odborníků, ale České republice v tuto chvíli chybí jasná koncepce kosmonautického výzkumu. Neexistuje vize cílů, jichž bychom chtěli dosáhnout; zda se chceme věnovat základnímu výzkumu, či chceme upřednostnit přenos inovací z kosmonautiky do průmyslové praxe anebo hledat využití družicových dat pro nejrůznější pozemní aplikace. Naše zapojení do Evropské kosmické agentury sice pokrývá široké spektrum činností, avšak ryzí kosmonautiky je mezi nimi pomálu.

Máme přece jen několik výjimek. Třeba skupina prof. Ondřeje Santolíka z Ústavu fyziky atmosféry Akademie věd pracuje v mezinárodním týmu mj. na přístrojovém vybavení sond Taranis a ExoMars [viz s. 318]. — Ano, ti jsou navíc i účastníky projektu evropské sondy JUICE pro výzkum Jupiteru. Kromě nich je tu i tým Slunečního oddělení Astronomického ústavu Akademie věd, připravující části experimentů pro evropskou sondu Solar Orbiter, jež má startovat v druhé polovině roku 2018, a několik dalších. Většina těchto projektů však běží již více než pět let. Nové aktivity chybějí.

Co by nám existence národního programu podpory kosmonautiky měla přinést? — Kosmonautika je velice náročná na zvládnutí moderních technologií. Vyrobit funkční aparaturu, pořizující nějaká vědecká data, nebo pro letový přístroj vyvíjet senzory, čidla, telekomunikační vysílač ap. znamená, že naše společnost má schopnost takové produkty inovativně vyvinout a zkonstruovat. Zmíněná schopnost se pak šíří do celé řady dalších odvětví, která už nemusejí být nutně kosmonautická. Historie je plná příkladů, kdy technologie původně vyvinutá pro kosmický projekt později našla využití i v pozemních aplikacích.

Známé jsou příklady z USA, kde programy typu Apollo měly pro ekonomiku značný inovační přínos. Vždyť celou miniaturizaci počítačů významně urychlila nutnost vyvinout malé výpočetní systémy pro kosmické použití. Monitoring životních funkcí kosmonautů se zase projevil ve vybavenosti nemocničních jednotek intenzivní péče systémy, jež do té doby neexistovaly, neboť technologie vznikla až na zakázku kosmonautického programu.

Kosmonautika však má i smysl kulturně-společenský. Popsané schopnosti ukazují světu prestiž společnosti, která něco takového dokáže vyrobit, což má zpětný vliv na kulturu v podobě motivace mladých lidí; vidí na blízkém příkladu to, jakým způsobem se špičkové technologie a s nimi spojené poznatky získávají.

Dnes některé firmy těžce shánějí vysoce kvalifikované odborníky na zajištění svých nekosmických aktivit. Museli bychom nepochybně takových lidí vychovat více, abychom potřeby případných kosmonautických programů pokryli. — Jistě, Česká republika je ekonomicky postavena především na schopnostech kvalifikované pracovní síly. Nemáme žádné významné nerostné bohatství. Jediné, na čem můžeme ekonomiku budovat, je kvalitně odvedená práce s vysokou přidanou hodnotou. A špičkou toho všeho je právě kosmonautika, tudíž i ekonomická návaznost je bezprostřední.

Co nám tedy brání tento program stanovit a naplňovat? — To, že jeho efekt není okamžitý. Existuje například norská studie, která se snaží vyčíslit, kolik účast na evropském kosmickém výzkumu zpětně přináší tamní národní ekonomice. Vychází jim, že návratnost vložených prostředků je pěti až sedminásobná. Je však třeba říci i to, že u znalostí a inovací je vyčíslení ekonomické návratnosti, a tudíž i přínosu značně obtížné.

Jak vypadá funkční model takového národního programu podpory kosmonautiky? — Jste dejme tomu stát, který se rozhodl účastnit výstavby sondy k Marsu. Do projektu vložíte určitou finanční částku, kterou poskytnete Evropské kosmické agentuře. Je na vás, abyste už v té chvíli věděl, že na uvažované práce máte kvalitní odbornou kapacitu, jež v mezinárodní konkurenci má velkou šanci uspět při soutěži o zakázku na konkrétní práce, což pro vás následně znamená, že významnou část vložených prostředků budete moci získat zpět.

Je to tedy forma podpory vlastní infrastruktury. — Samozřejmě, ale ta cesta vede přes Evropskou kosmickou agenturu. Musíte si však být přinejmenším jist, že práce, které nabízíte, jsou tak kvalitní, že je i ostatní partneři v ESA budou akceptovat a dají vám možnost je udělat. Partneři si totiž kvalitu velmi hlídají, aby se nestalo, že zakázku dostane někdo, na jehož nekompetentnosti nakonec celý projekt zkolabuje.

Jako stát tedy své kvalitní obory a jejich špičkové odborníky musíme podporovat bez ohledu na to, zda se nám podaří získat z kosmonautických programů tyto prostředky? — Ano, to je jedna z funkcí národních programů. Ty totiž pomáhají vychovat národní kapacity a dotáhnout je na takovou úroveň, aby v evropském programu uspěly. Samozřejmě, že máte volbu hlásit se o méně náročné projekty ve snaze získat prostředky zpět participací na jednodušších pracech. Pak sice nemusíte investovat tolik sil do udržování excelentních odborníků, ale v méně náročných aktivitách vás čeká zpravidla větší konkurence, neboť je zvládne takřka kdokoliv, zatímco v ryze specializovaných aktivitách s vysokou přidanou hodnotou je konkurenceschopných účastníků méně.

Vidíte teď nějakou oblast, jež by pro české firmy mohla být v kosmonautice tím, do čeho se vyplatí investovat? — Perspektivní je kupříkladu těžba nerostů ve sluneční soustavě a získávání produktů z této činnosti, nebo využívání blízké oběžné dráhy naší planety pro poskytování služeb na zemi. Například stavba malých družic, poskytujících data pro něco, co se dá na zemi využít. Česko však nemá firmy, které by v kosmonautice byly schopny nabídnout takto komplexní řešení. Máme velmi kvalitní malé firmy, které se soustřeďují na speciální činnost v elektronice, optice, mechanice. Mohou uspět ve vývoji konkrétního čidla nebo specializovaného materiálu či participaci na vývoji nějaké části složitějšího stroje, dodat softwarové řešení atd. To by podle mne měla být strategie České republiky – podporovat relativně úzké obory, mající šanci proniknout dále. Vede mne k tomu fakt, že Evropa jako celek neumí všechno. Některé produkty dnes musí nakupovat Americe. Stále tedy existují oblasti, v nichž by i v Evropě byla příležitost dělat něco exkluzivního.