Záhady vesmíru: Jak vzniká magnetické pole planet a k čemu slouží?
Ne všechny planety mají magnetické pole. Pro jeho vznik je třeba splnit několik podmínek
Ne všechny planety mají magnetické pole. Vědci se domnívají, že pro vznik magnetického pole musí být splněny dvě podmínky: přítomnost magnetického materiálu a elektrických proudů. Ve hvězdách (a zřejmě i v nitrech plynných planet) je magnetickým materiálem silně ionizovaný plyn a proudy jsou reprezentovány pohyby tohoto materiálu.
V planetách zemského typu jsou magnetickým materiálem převážně sloučeniny železa (ve většině případů v jádře v roztaveném stavu) a elektrické proudy jsou vyvolány vzájemnými pohyby jednotlivých vrstev jádra vůči sobě. To vysvětluje, proč má magnetické pole Merkur nebo Země, ale nemá jej Venuše (rotuje příliš pomalu) ani Mars (tomu naopak chybí tekuté železné jádro).
TIP: Mají všechny hvězdy magnetické pole?
Všechny plynné planety mají magnetická pole: Jupiter a Saturn přibližně dipólová, magnetická pole Uranu a Neptunu mají komplexní geometrii, pravděpodobně v důsledku komplexních toků hmot v nitrech obou planet. Magnetické pole na Zemi poskytuje velmi důležitou část obrany proti nabitým částicím z vesmíru (především od Slunce), které by jinak měly destruktivní vliv na živé organismy.
Další články v sekci
Nejstarší lidské stavby Nového světa jsou starší než egyptské pyramidy
Podle nového výzkumu jsou mohyly v kampusu Louisianské státní univerzity staré přibližně 11 a 7,5 tisíce let. Jsou starší než všechny egyptské pyramidy.
V americkém Baton Rouge, hlavním městě Louisiany, se rozkládá malebný historický kampus Louisianské státní univerzity. Tvoří ho přes 250 budov ve stylu italské renesance, vystavěných na březích řeky Mississippi. V severozápadní části kampusu se nacházejí na první pohled sice nenápadné, ale mnohem starší stavby – dvě zatravněné mohyly (LSU Campus Mounds).
Jde o travnaté pahorky, které se decentně vypínají do výšky asi šesti metrů. Mohyly v kampusu náležejí k více než 800 mohylám v Louisianě, které zde vybudovali původní obyvatelé. Jak je v podobných případech obvyklé, pokud se podobné objekty nachází přímo v areálu univerzit, bývají pod drobnohledem „domácích“ odborníků.
Starší než egyptské pyramidy
Výzkumný tým, který vedl geolog Brooks Ellwood, detailně prozkoumal stáří obou mohyl. Odborníci tušili, že mohyly jsou staré, jejich přesné stáří ale doposud neznali. Odhady se obvykle pohybovaly okolo pěti tisíc let. Vědci odebrali z mohyl půdní sondy, analyzovali složení půdy, a také určovali její stáří.
Výsledky, publikované v časopisu American Journal of Science, potvrdily dřívější teze, že mohyly jsou různě staré. Mladší severní Mohyla A vznikla přibližně před 7 500 lety. Jižní Mohyla B byla podle vědců vybudována asi před 11 tisíci lety.
Nejstarší egyptská pyramida – Džoserova pyramida neboli Stupňovitá pyramida v Sakkáře, přitom vznikla před „pouhými“ 4 600 lety. Obě Mohyly v kampusu jsou tedy podstatně starší a představují nejstarší známé lidmi vybudované stavby na amerických kontinentech.
TIP: Archeologové objevili dávno ztracené velké indiánské město
Výzkum také odhalil, jak se louisianské Mohyly vyvíjely v průběhu času. Jako první vznikla Mohyla B, pravděpodobně z místního materiálu. Během následujících tisíců let ji lidé postupně doplňovali jílem a spalovali na ní rostliny a zvířata, zřejmě z rituálních důvodů. Asi před 8 200 lety byla Mohyla B z neznámých důvodů opuštěna. Trvalo dalších 700 let, než byla postavena Mohyla A, zhruba devět metrů od původní mohyly. Asi před šesti tisíci lety byly obě mohyly upraveny tak, aby směřovaly k Arkturu, nejjasnější hvězdě souhvězdí Pastýře.
Další články v sekci
Nenápadné umění: Kdy se do českých zemí dostaly papírové vystřihovánky?
Fenomén papírových vystřihovánek není jen záležitostí moderní doby, nejstarší známé výtvory pochází již z 15. století. První skutečné vystřihovánky se nicméně v Evropě začaly objevovat teprve o tři sta let později, k čemuž přispělo rozšíření technologie tisku a výroby papíru a následný nárůst počtu tiskáren...
Po knihách, svatých obrázcích, novinách, tiskopisech či obalech – tedy věcech, které se postupně staly předměty denní potřeby –, hledaly tiskárny nový artikl, jímž by oslovily kupující. V polovině 18. století jej objevily ve vystřihovánkách a posléze i v papírových modelech. Průkopnickými státy na evropském kontinentu byly z hlediska jejich produkce Německo a Francie. Odsud se pak výroba postupně rozšířila do dalších zemí včetně těch českých.
K zábavě i propagaci
Naše nejstarší dochovaná vystřihovánka pochází z konce 18. století. Jde o litograficky tištěný černobílý betlém od pražského tiskaře Jana Balzera. Od pražských vydavatelů pochází i několik dalších původních archů s betlémy z 19. století. Tiskly se černobíle, kolorovány byly až dodatečně.

Arch nazvaný „Brána na Karlově mostě v Praze” z dílny Nicholase Pellerina (1888). Jde o nejstarší model podle české předlohy. (foto: © Josef Kropáček)
Ve druhé polovině 19. a na počátku 20. století převládla v důsledku vyostřující se mezinárodní situace poptávka po vojenské tematice. Zvýšil se zájem o figurky vojáčků a vystřihovánky vojenské techniky. Podobně byly po vzniku republiky v roce 1918 vydávány série postaviček se sokoly, legionáři či husitskými bojovníky.
Neustala přitom ani výroba oblíbených oblékacích panenek, betlémů a dalších papírových modelů, z nichž nejznámější pocházely od pražského vydavatele J. F. Kotrby. Ten roku 1922 vytvořil velkolepé Pražské historické Kotrbovy archy modelovací. V témže roce publikoval také archy vztahující se k husitské revoluci, jež zachycují husity u Karlštejna, při vstupu do Prahy, u Rábí a u Sionu.
Třicátá léta se stala zlatým obdobím reklamních vystřihovánek. Firmy na prací prostředky, mýdla, cigaretové výrobky či potraviny se předháněly v tom, jak získat nové zákazníky a udržet si ty stávající. Dnes už jsou jména jako Otta Rakovník, Abadie, Schicht, Hellada, Kulík nebo Radion pozapomenuta, ale dochovaly se po nich kromě jiného listy s oblékacími panenkami, vojáčky čs. armády nebo s pohádkovými postavičkami. Vznikla rovněž celá řada reklamních betlémů, především od výrobců cikorkové kávy.

K nejčastěji konstruovaným českým modelům patří dva objekty: Prašná brána a Tatra 815 GTC, která vyrazila na expedici Tatra kolem světa roku 1987. (foto: © Josef Kropáček)
Následující válečné období a padesátá léta v Československu již byly na vystřihovánky chudší. K nejvýraznějším počinům vedle modelu vysoké hutní pece (Osveta) a secího stroje (Tvar) patřily pohyblivé vystřihovánky Vojtěcha Kubašty (Státní nakladatelství krásné literatury, hudby a umění) nebo figurky kališnického vojska a křižáckých rytířů, které vznikly v době uvedení filmové husitské trilogie Otakara Vávry.
TIP: Origami: Papírové umění země vycházejícího slunce
Počátkem šedesátých let se dostalo ke slovu Státní nakladatelství dětské knihy, které se až do svého přejmenování na Albatros v roce 1969 zaměřovalo na tradiční produkci vystřihovacích figurek a jednoduchých modelů aut, letadel či vlaků. Složitější výtvory domácích autorů se začaly častěji objevovat teprve po roce 1970, avšak skutečný rozmach tvorby papírových modelů nastal v polovině devadesátých let s nástupem počítačů a grafických programů. Vedle Albatrosu se vydáváním vystřihovánek zabývala nakladatelství Orbis, Panorama, z časopisů pak ABC, Sluníčko, Mateřídouška, Svět motorů a Pionýrská stezka.
Autoři článku se věnují historii vystřihovánek a papírových modelů, více na www.papirovaarcheologie.cz.
Další články v sekci
Brnění varanů komodských: K čemu je varanům „kostěná košile“
Přímo pod šupinami mají varani komodští ochranu, jakou by jim mohl závidět leckterý rytíř. Jde o malé kostní útvary, které těla největších žijících ještěrů pokrývají podobně, jako středověké bojovníky chránila drátěná košile. Jak tato „kostěná košile“ vypadá a k čemu varanům slouží?
Mnoho skupin ještěrů má kůži zpevněnou kostními prvky, jimž se říká osteodermy. Zoologové si byli vědomi osteodermů v kůži varanů komodských (Varanus komodoensis) už přinejmenším od 20. let 20. století. Přesto ještě donedávna neměli představu, jaký mají tvar a jak přesně jsou v kůži varanů uspořádány.
Vědci vedení Jessicou Maisanovou si vzali na pomoc speciální výpočetní tomografii (CT). Vzhledem k tomu, že varani komodští jsou ohrožený druh a sehnat jakékoli vzorky je nesmírně složité, posloužilo jim ke zkoumání tělo varana z Forth Worth Zoo, jenž uhynul ve věku devatenácti a půl roku. Jako zástupce opačného věkového spektra jim zoo v San Antoniu darovala dvoudenního varaního novorozence.
Sken odhalil, že zkoumaný dospělý varan měl čtyři tvarově různé typy osteodermů, zatímco u jiných ještěrů je obvyklý pouze jeden nebo dva typy. Navíc byla touto „kostěnou košilí“ chráněna většina varaní hlavy, na niž se zoologové zaměřili a nekryté byly pouze oblasti kolem očí, nozder, těsně kolem úst a malý kousek na temeni. Takový rozsah pokrytí je opět u jiných ještěrů nevídaný. Dvoudenní varan přitom nebyl kostní ochranou vybaven vůbec.
TIP: Hbité tělo, ostré zuby: Dvojice varanů komodských v akci
Je evidentní, že při narození nemají varani žádné osteodermy, které se jim tvoří až v dospělosti. A před kým je ochraňují, když kromě člověka nemají přirozené nepřátele? Před ostatními varany! Mladí varani totiž tráví většinu času ve větvích stromů, kam před svými kanibalskými příbuznými mohou hbitě utéct. Když vyrostou a musí už zůstávat na zemi, velmi se jim hodí ochrana proti ostatním příslušníkům vlastního druhu, kteří se nenechají přemlouvat, aby zaútočili na slabšího bratrance.
Další články v sekci
Webbův dalekohled poprvé detekoval oxid uhličitý v atmosféře exoplanety
Astronomové mají první jednoznačný důkaz výskytu oxidu uhličitého v atmosféře exoplanety. Cílem pozorování dalekohledu Jamese Webba byl horký plynný obr WASP-39b ze souhvězdí Panny.
Jednou z věcí, v nichž byl měl přímo excelovat nedávno zprovozněný americký vesmírný dalekohled Jamese Webba, je pozorování atmosfér planet nacházejících se za hranicemi Sluneční soustavy. Ty jsou pro vědce velmi zajímavé, neboť jejich složení vypovídá mnohé o možné přítomnosti života, obyvatelnosti a řadě dalších věcí.
Tým astronomů, který vedla Natalie Batalhaová z Kalifornské univerzity v Santa Cruz, díky Webbovu dalekohledu jako první spolehlivě detekoval oxid uhličitý v atmosféře exoplanety. Cílem jejich pozorování byla exoplaneta WASP-39b, která svou hmotností odpovídá přibližně Saturnu. WASP-39b velmi těsně obíhá kolem hvězdy podobné Slunci, vzdálené zhruba 700 světelných let od nás.
Stopování oxidu uhličitého
„Dřívější pozorování této exoplanety Hubbleoým dalekohledem, a také Spitzerovým infračerveným dalekohledem, přinesla vzrušující náznaky, že se v její atmosféře mohl vyskytovat oxid uhličitý,“ popisuje Batalhaová. „Data získaná Webbovým teleskopem potvrzují přítomnost tohoto plynu velmi silně.“
Oxid uhličitý představuje významnou složku atmosféry planet Sluneční soustavy. Nachází se na kamenných planetách (Zemi, Venuši či Marsu) i na plynných obrech (Jupiteru nebo Saturnu). Pro astronomy je objev tohoto plynu v atmosféře exoplanety významným vodítkem pro další úvahy, například pokud jde o chemického složení atmosféry.
TIP: Jak rozpoznat mimozemský život? Vědci doporučují zaměřit se na metan
„Oxid uhličitý je ve skutečnosti velmi citlivým indikátorem, nejlepším co máme, pokud jde o těžké chemické prvky v atmosféře plynných obrů,“ uvádí další ze členů výzkumného týmu Jonathan Fortney, rovněž z Kalifornské univerzity v Santa Cruz. Přítomnost těžších prvků je přitom podle Fortneyho kritickým faktorem při vzniku planet. Dřívější pozorování odhalila, že v atmosféře této exoplanety se velkou pravděpodobností nachází trojnásobné množství vody než na Saturnu.
Další články v sekci
Mrazivý nepřítel na křídlech: Nasazení bombardérů v zimních podmínkách
Bombardéry musely často operovat i v nepříznivém zimním počasí, což kladlo obrovské nároky jak na techniku, tak na pozemní personál a samotné letce.
Časem se dařilo vypracovat postupy, které umožnily těžkým strojům operovat v doposud nepředstavitelných podmínkách
Ve druhé polovině 30. let začaly vznikat první moderní celokovové bombardovací jednoplošníky schopné podnikat mnohahodinové lety do hloubky nepřátelského území. Při nácviku takových operací se ale většinou létalo jen ve dne a za vhodného počasí. Noční akce obnášely řadu rizik, která se ještě zvětšovala za zimního počasí. Když ale vypukla válka, muselo se létat i v nepříznivých podmínkách.
Zvyklí na krutou zimu
Nejvíce zkušeností s provozem za třeskutých mrazů měli Sověti. Mnoho jejich letounů na zimu dostávalo lyžové podvozky a na úpravu letišť či odklízení sněhu ze vzletových drah mělo velení k dispozici značné množství vojáků i civilistů. Pozemní personál pracoval v teplotách hluboko pod bodem mrazu každou zimu a k provozu za těchto podmínek byla uzpůsobena i sovětská technika.
Mechanici museli přes noc v plátěných hangárech a za svitu baterek provádět opravy a udržovat motory v teple. Olej se musel z letounu na noc vypustit, uložit ve vhodných podmínkách a ráno znovu nalít do motoru. V blízkosti plátěného potahu letadla museli mechanici opalovací lampou prohřívat bloky motoru. Plamen mohl kdykoli zapálit mazadla, palivo nebo samotný potah, takže šlo o velmi riskantní činnost.
Co na to ostatní?
To německá Luftwaffe a britské RAF se musely větším operacím za zimního počasí učit až během války. V západní Evropě sice nepanovaly tak drsné klimatické podmínky, udržet bombardéry v zimě v provozu ale také nebylo jednoduché. Největší nebezpečí pro ně nicméně představovalo počasí při dlouhotrvajících letech. Zamračená obloha velmi komplikovala práci navigátorů a ztěžovala nejen nalezení cíle, ale i vlastní základny při návratu.
Počasí často způsobovalo větší ztráty než palba protiletadlových děl a nepřátelských stíhačů. O tom svědčí i mnoho vzpomínek veteránů čs. 311. bombardovací perutě, kteří zahájili operační službu v září 1940. Námraza, anglické mlhy a zatuhnutí mechanických součástí letounů i elektroinstalace představovaly běžnou součást jejich letů nad Německo. Teprve v průběhu konfliktu tyto problémy vyřešilo zdokonalení navigačního vybavení bombardérů a další modernizace techniky.
Promrzlí na kost
Zimou velmi trpěli i sami letci, a proto se postupně zaváděla elektricky vyhřívaná obuv či kombinézy. I pracovní prostory osádky některých bombardérů začaly postupně dostávat vyhřívání pomocí teplého vzduchu z motorů. Důležitý byl také boj s námrazou. Ve druhé polovině války do boje zasáhly i těžké čtyřmotorové bombardéry amerického letectva. Disponovaly kvalitním přístrojovým vybavením, a tak jim nedělaly problémy ani lety za špatného zimního počasí.
TIP: Letáky místo pum (1): Letecká operace Nickeling v roce 1939
Létaly ve dne a v početných formacích, takže se jim dařilo cíle vyhledávat mnohem přesněji než jejich kolegům z britského RAF. Velké zlepšení přineslo také zavedení původně britského radaru H2S. Na konci války již nevlídné zimní počasí nedělalo žádné velké potíže ani britským nočním bombardérům. Nesly odledovací zařízení zabraňující tvoření námrazy, kvalitní přístrojové vybavení pro let bez vidu a osádky měly výstroj chránící ji před krutým mrazem ve velkých výškách.
Další články v sekci
Bílkovinná bomba: Také v Česku roste zájem o jedlý hmyz
Na českém trhu narůstá zájem potravinářů o jedlý hmyz. Slouží jako krmivo zvířat, rozmáhá se i jako potravinový doplněk, třeba hmyzí moučka do těstovin. Hmyz obsahuje velmi kvalitní bílkoviny, v mokré hmotě stejně jako hovězí maso.
Evropská komise zatím jako takzvané nové potraviny schválila tři druhy: potemník moučný, cvrček domácí a saranče stěhovavá. Na budějovickém agrosalonu Země živitelka to řekla Petra Škvorová z Fakulty agrobiologie, potravinových a přírodních zdrojů České zemědělské univerzity.
Hmyzí farmy nejdřív dodávaly hlavně pro zoologické zahrady, teď už i potravinářům. „Hmyz by mohl být časem doplněk velkochovů zvířat. Ne že bychom krávy nahradili tím červíkem. Bude to doplněk k bílkovině, protože hmyz je opravdu bílkovinná bomba. V mokré hmotě je to stejné jako hovězí maso. Ještě dřív, než se dostane (na talíř) pro lidi, ujme se jako krmivo pro hospodářská zvířata,“ míní Škvorová.
Hmyzí ekostrava
Potravina, která nebyla v EU typická před rokem 1997, potřebuje vyjádření Evropského úřadu pro bezpečnost potravin. Evropská komise přijala doporučení úřadu pro tři druhy, schválila je jako nové potraviny. Dalších devět bude projednávat. Důvodů, proč hmyz takto využít, je podle vědkyně víc.
„Má oproti ostatním zvířatům nižší spotřebu zemědělské půdy, potřebuje poměrně málo vody. Krávám vyčítáme skleníkové plyny, tady nic takového není. Hlavní věc je konverzní faktor: kolik toho musí živočich sníst, aby přibral jeden kilogram hmotnosti. Hmyz je chladnokrevný živočich, to znamená, že energii, kterou přijímá, nespotřebovává na vytopení vlastního těla. A i díky tomu je ten konverzní faktor velmi nízký,“ řekla Škvorová.
TIP: Pavouci, cvrčci a vosí larvy: Japonsko objevuje pokročilou hmyzí gastronomii
Když se hmyz namele na prášek, dá se jako hmyzí moučka přidat do běžných potravin, třeba do těstovin. Jako částečná náhrada mouky. „Pro konzumenta je to mnohem více stravitelné, protože to má v potravině, kterou běžně zná, a nevidí ten tvar,“ řekla Škvorová. Hmyzem je v ČR nyní povolené přikrmovat ryby, drůbež, prasata a domácí mazlíčky. Někteří lidé jím zkouší krmit ryby či králíky.
Další články v sekci
Food Photographer of the Year: Když se z focení jídla stane umění
Zatímco někteří se na focení pokrmů dívají skrz prsty, soutěž Food Photographer of the Year povýšila zmíněnou kratochvíli na umění a už víc než deset let rozdává ceny za nejpovedenější snímky jídla a situací s ním spojených
Další články v sekci
K Měsíci dnes zamíří raketa SLS s kosmickou lodí Orion: Co je cílem mise a jak bude pokračovat?
Poslední člověk se po Měsíci prošel před půl stoletím. Je úchvatné, jak daleko nás dovedla vlastní vynalézavost, odhodlání a touha po poznání. Na druhou stranu zůstává k nevíře, na jak dlouho jsme se stáhli zpět a vzdali se posouvání hranic. Nyní však svítá na lepší časy…
Návrat lidí na Měsíc se v různých podobách skloňuje už přes dvacet let. Jak se však vůbec mohlo stát, že lidstvo vyslalo na cizí vesmírné těleso několik expedic v tak dávné době a poté se po něm již nikdo neprošel až do dnešních dní, kdy máme k dispozici nepoměrně vyspělejší technologie? Zjednodušeně bychom mohli odpovědět několika slovy: politika, peníze a nezájem veřejnosti.
Chceme zase na výsluní
První změnu přinesl rok 2004, kdy prezident George W. Bush představil nový pilotovaný program Constellation, jenž měl po dlouhých letech stagnace vrátit americkou kosmonautiku na výsluní. ISS měla po dokončení a zahájení operačního provozu částečně fungovat jako předstupeň pro cesty na Měsíc. Na povrch našeho souseda se přitom Američané chtěli vrátit nejpozději do roku 2020. Po vybudování lunární základny by pak zemský souputník fungoval podobně jako ISS, tedy coby předstupeň k Marsu.
K daným účelům se začalo vyvíjet mnoho nových ambiciózních strojů: rakety Ares I a V o nosnostech 25 tun, respektive 190 tun, kosmická loď Orion, lunární modul Altair, průzkumný rover pro Měsíc i Mars a další. Atraktivní a ctižádostivý program byl však silně podfinancovaný a jasně se ukazovalo, že stanovené termíny nebude možné splnit. Dokonce nebylo jisté, zda se podaří dosáhnout alespoň některých cílů.
Ve slepé uličce
Na základě uvedených faktů se nový první muž Spojených států Barrack Obama rozhodl program Constellation ukončit a místo toho vytyčil NASA jiný cíl. Lidé se měli otočit zády k Měsíci, na kterém již podle prezidentových slov byli, a vydat se mnohem dál: Cílem pilotované výpravy se měla stát blízkozemní planetka.
Na první pohled se nepochybně jednalo o ambiciózní metu, na ten druhý šlo však spíš o slepou uličku. Pro podobnou výpravu by musela vzniknout supertěžká raketa a loď, stejně jako pro cestu na Měsíc. Namísto přistávacího modulu by pak byl potřeba habitat pro hluboký vesmír. Pokud se nedostávalo peněz na program Constellation, jaký finanční smysl dávala cesta k planetce? Brzy však bylo jasno: Lidé nepoletí k blízkozemní planetce – asteroid naopak „polapí“ robotická sonda a dopraví jej na oběžnou dráhu Měsíce, kde ho navštíví astronauti v lodi Orion a prostudují těleso zblízka.
Posléze se nicméně ze zachycení malé planetky vyklubalo pouze vyzvednutí menšího balvanu z jejího povrchu. V očích veřejnosti ztrácela mise na atraktivitě, a hlavně bylo jasné, že zachycení cizího tělesa v sousedství Země nenabízí žádnou dlouhodobou perspektivu. Co mělo být dál? Nakonec se proto upustilo i od uvedeného plánu a přípravy se v roce 2017 zastavily. Tehdy již prezidentský úřad zastával Donald Trump a „zaběhnutý“ zvyk pokračoval – nový první muž znamenal i vytyčení nového směru pro NASA a zrušení toho starého.
Zpátky na Měsíc…
Zdálo se, že žádný z velkých programů zvolených v předchozích dvou dekádách nepřežije volební období amerického prezidenta. Možná i proto se zrodila opatrnější cesta, s vyšší šancí na úspěch. NASA se rozhodla vybudovat novou mezinárodní kosmickou stanici, tentokrát ovšem neměla kroužit nízko nad Zemí, nýbrž vysoko nad Měsícem. Sloužila by ke studiu podmínek v hlubokém vesmíru a zároveň by se stala bránou na lunární povrch – odtud i její název Gateway. První koncepty zmiňovaly obsluhu robotů na Měsíci přímo z paluby základny či dopravu vzorků z povrchu na Gateway, k prostudování a následnému odeslání na Zemi.
Koncem roku 2017 podepsal prezident Trump dokument Space Policy Directive 1, který vytyčil směr, jakým se měla NASA v následujících desetiletích ubírat. Kampaň se zaměřovala výhradně na zemského souputníka a měla ve velkém stavět na již existujících a běžících projektech v podobě stanice Gateway, lodi Orion, rakety SLS, programu pro dopravu nákladu na Měsíc soukromými plavidly – a také na novém lunárním landeru pro posádku. Vše se mělo uskutečnit pod vedením NASA, avšak s masivní mezinárodní účastí a nemalým podílem soukromých firem. V roce 2019 pak bylo stanoveno datum pilotovaného přistání na Měsíci a program dostal zastřešující název Artemis.
… a tentokrát nastálo
Těžiště návratu lidí na Měsíc v rámci programu Artemis spočívá v udržitelnosti. Minulost už totiž několikrát ukázala, že NASA dokáže velké věci, ale zejména z ekonomických důvodů není jednoduché zachovat nastavenou laťku. Proto se nyní sází na širokou mezinárodní spolupráci a rozsáhlé zapojení soukromých společností z celého světa – brány Artemis jsou otevřeny takřka všem.
V krátkodobém horizontu se v rámci zmíněného programu vydají lidé na oběžnou dráhu Měsíce a nejdříve v roce 2025 i na jeho povrch. Mezitím bude zemský průvodce každoročně čelit vlně dalších aktivit: K přistání se chystají průzkumné rovery, stacionární vědecké stanice, zkušební landery, jež v budoucnu podpoří činnost lidí na povrchu, a mnohé další. V dlouhodobějším výhledu program směřuje k pravidelným návštěvám posádek na Měsíci i na Gateway a k postupnému budování infrastruktury v okolí jižního pólu. Vznikne tak mezinárodní vědecko-výzkumná základna obsluhovaná nejen lidmi, ale ve velkém i roboty. Veškeré úsilí má přinést obrovské množství poznatků, vědomostí, zkušeností a technologií, jež poslouží k cestě na Mars, ale také zlepší životní podmínky na Zemi.
Pilíře z kosmické techniky
Cestu na Měsíc samozřejmě nelze uskutečnit bez velkých raket a pokročilých kosmických lodí. Na rozdíl od svých předchozích pilotovaných programů na to však NASA tentokrát není sama. Za programem Artemis stojí řada strojů z celého světa: Některé zatím zůstávají pouze na papíře, u jiných probíhá vývoj na plné obrátky a některé se již běžně provozují.
Středobodem všeho, alespoň zpočátku, se stane loď Orion a supertěžká raketa SLS neboli Space Launch System. Přestože se jedná o zcela nový nosič, vyvíjený od roku 2011, staví na mnoha již existujících a ověřených technologiích z programu raketoplánů. Masivní centrální stupeň na kapalný vodík a kyslík bude pohánět čtveřice ikonických motorů RS-25D/E, jež se vždy ve trojici nacházely právě na zádi raketoplánu. Zmíněné pohonné jednotky ve verzi D byly z vesmírných letounů demontovány, prošly důkladnými revizemi i zkouškami a znovu poslouží na SLS. Jejich počet je však omezený, tudíž se využijí pouze u několika prvních startů. Poté raketa přejde k motorům ve verzi E, které už vzniknou přímo pro ni, budou levnější, lehčí a poskytnou vyšší tah.
Po stranách centrálního stupně se nacházejí pomocné raketové stupně na tuhá paliva, jež v prvních minutách po vzletu zajistí sestavě většinu tahu. Známe je rovněž z raketoplánů, kde byly umístěny vždy ve dvou po stranách oranžové externí nádrže. Pro použití na SLS se však opět dočkaly vylepšení i prodloužení, aby nabídly větší tah. Nad centrálním stupněm pak spočívá druhý stupeň ICPS, do značné míry převzatý z rakety Delta IV. Uplatní se ovšem jen při prvních třech misích, načež ho nahradí výkonnější stupeň EUS, díky němuž vzroste nosnost SLS z 95 na 105 tun.
Mise jako služba
Výhoda rakety SLS tkví v tom, že je určena jak pro těžké náklady, tak pro kosmické lodě s tím nejcitlivějším nákladem – lidskou posádkou. Zvládne dokonce vynést obojí naráz při jednom letu, což se stane zejména po zavedení horního stupně EUS nejčastějším scénářem.
Na špici bude samozřejmě spočívat americko-evropský Orion. Jeho prototyp již v roce 2014 absolvoval krátkou zkušební misi a letos se poprvé vydá na několikatýdenní cestu k Měsíci, zatím bez posádky. Loď sestává z opakovaně použitelného obytného modulu vyráběného společností Lockheed Martin a z jednorázového servisního modulu s veškerým technickým zázemím vznikajícího v evropském Airbus Defense and Space. Kabina pojme až šest pasažérů a s nimi zvládne samostatný třítýdenní let mimo nízkou oběžnou dráhu Země nebo až půlroční let, pokud bude připojena ke stanici.
Zatímco dva pilíře v podobě SLS a Orionu zajišťuje přímo NASA prostřednictvím svých dodavatelů, všechny ostatní součásti programu Artemis spočívají v režii soukromých firem a jejich mise se budou pořizovat jako služba. Nejvýznamnější popsaný prvek tvoří loď Starship od SpaceX, jež zvítězila v soutěži dodavatelů lunárního modulu pro posádku a porazila v ní dva velké konkurenty. Nelze ovšem vyloučit, že NASA do budoucna využije i služby dalších dopravců. Nejširší základnu pak utvoří celá flotila nákladních landerů: Na povrch Měsíce však nebudou dopravovat jen zásoby a zázemí pro pilotované expedice, ale také mnoho samostatných podpůrných a vědeckých misí, napomáhajících cílům Artemis v širším kontextu. Řada z nich přitom odstartuje už letos.
Premiéra klepe na dveře
Nejvýznamnější letošní událostí v rámci celého programu je Artemis I – čili premiéra SLS a první dlouhodobý let Orionu do cislunárního prostoru (oblast mezi geostacionární dráhou (GEO) a oběžnou dráhou Měsíce). Po několika odkladech se startovací okno na rampě 39B v Kennedyho vesmírném středisku na floridském mysu Canaveral otevře dnes (29. srpna 2022) ve 14:33 SELČ. Odpočet se může opozdit až o dvě hodiny, delší prodleva by ale znamenala odložení startu na 2. nebo 5. září.
Při Artemis I se mají především otestovat a certifikovat supertěžká raketa SLS a loď Orion. Nosič nejdřív dopraví téměř 27tunové plavidlo i s druhým stupněm ICPS na počáteční eliptickou nízkou oběžnou dráhu s parametry 157 × 1 791 km. Šestnáct minut po startu se na evropském servisním modulu roztáhne čtveřice panelů fotovoltaických článků o rozpětí 19 metrů. Poté nastane v nejvyšším bodě trajektorie krátký zážeh kvůli zvýšení perigea a úpravě parkovací orbity. Pokud loď i druhý stupeň úspěšně projdou veškerými kontrolami, zažehne se zmíněný stupeň na celých dvacet minut a pošle Orion na přeletovou dráhu k Měsíci.
Během čtyř dní se pak z již odděleného druhého stupně postupně vypustí 13 cubesatů a každý se vydá vlastní cestou. Jakmile loď dorazí k cíli, provede blízký průlet pouhých 100 km nad lunárním povrchem a poté uskuteční brzdicí zážeh, aby se usadila na vysoké retrográdní oběžné dráze 70 000 km nad zemským průvodcem. Setrvá tam 42 dnů, načež se k Měsíci opět přiblíží; následně provede odletový zážeh k Zemi a 10. října přistane na padácích do vln Tichého oceánu.
Kalendář dobývání souseda
Už nyní vrcholí výroba součástí SLS i Orionu pro misi Artemis II, jež by se měla uskutečnit v roce 2024 coby pilotovaná premiéra: Do lodi usednou tři Američané a jeden Kanaďan, aby jako první lidé po dlouhých 52 letech opustili nízkou oběžnou dráhu Země. I přes velkou podívanou a důležitý milník, jakým se nepochybně stane, bude expedice veskrze krátká, s pouhým obletem Měsíce po trajektorii volného návratu.
Na mimořádný posun vpřed si musíme počkat až do mise Artemis III v roce 2025, kdy SLS naposled ve variantě Block 1A opět vyšle Orion se čtyřmi lidmi k Měsíci. Tentokrát ovšem dojde k usazení na oběžnou dráhu, kde už bude čekat lunární Starship, jež se nejspíš připojí k zárodku stanice Gateway. Dva astronauti zůstanou na orbitě, zatímco druhá dvojice ve Starship přistane nedaleko jižního pólu, aby tam pracovala přibližně týden a provedla až čtyři výstupy na povrch. V místě dosednutí už bude čekat i několik robotických landerů, které s předstihem přivezou řadu přístrojů, vědeckého vybavení a také malý rover. V něm budou astronauti podnikat výpravy do vzdálenějších končin, mimo jiné kvůli hledání a extrakci vody. Očekává se totiž, že během vyjížděk o délce do 15 km by mohli navštívit až několik trvale zastíněných lokalit.
Měsíc na Měsíci
Při Artemis IV v roce 2026 nezamíří další čtveřice na lunární povrch, ale zůstane přibližně měsíc na palubě stanice Gateway, která už tou dobou bude zahrnovat tři moduly: PPE poskytující pohon, zásobování elektrickou energií a další podpůrné systémy i dvě obytné a logistické sekce HALO a I-HAB. Druhá jmenovaná tam dorazí spolu s Orionem právě při Artemis IV, což umožní nová, silnější varianta SLS Block 1B s horním stupněm EUS. O rok později se pak základna rozroste také o evropský modul ESPRIT a posádka Artemis V se opět vydá na povrch Měsíce.
TIP: NASA vybrala posádku pro misi Artemis I: K Měsíci poletí komandér Moonikin Campos, Helga a Zohar
Artemis I–V jsou již naplánovány, jejich financování běží a vyrábí se pro ně hardware. Podle úspěšnosti programu a zachování politické přízně lze potom očekávat uskutečnění dalších misí. Hrubý plán hovoří o následných výpravách lidí k Měsíci i na jeho povrch, přičemž se má pobyt pomalu prodlužovat a rozrůstat se bude také povrchová i orbitální infrastruktura.
Další články v sekci
Nedávné masivní požáry v Austrálii dramaticky ohřály stratosféru
Dým australských megapožárů, pustošících zemi v sezóně 2019/2020, vystoupal vysoko do stratosféry a zvýšil její teplotu. Jde o největší teplotní skok za posledních 30 let
Ke konci roku 2019 udeřilo v Austrálii velké horko a sucho. Výsledkem byla katastrofální sezóna masivních lesních požárů známá jako „Black Summer“ (Černé léto). Ohromné megapožáry zdevastovaly celý kontinent, ničily, zabíjely a vychrlily monumentální mračna temného dýmu. Odborníci odhadují, že mezi zářím 2019 a lednem 2020 shořela nejméně pětina rozlohy všech lesů Austrálie.
Výzkumníci, které vedla Lilly Damany-Pearceová z britské Exeterské univerzity, nedávno vystopovali souvislosti mezi australskými megapožáry a největším oteplením stratosféry za posledních 30 let. Vědci porovnali satelitní data s pozorováními chování aerosolů a počítačovými modely a zmapovali pohyb kouře z megapožárů. Výsledky výzkumu nyní vědci zveřejnili v recenzovaném vědeckém časopisu Scientific Reports.
Požárové bouře
Australské megapožáry podle badatelů vytvořily „požárové“ klimatické systémy, včetně požárových bouří s pozoruhodnými kouřovými mračny pyrokumulonimby. Tyto bouře „pumpovaly“ kouř z požárů do velmi velkých výšek. Slunce přitom zahřívalo saze a prach z požárů, takže tyto částice stoupaly ještě výše. 12. ledna 2020 se kouř dostal do výšky až 35 kilometrů, čili vysoko nad spodní hranici stratosféry, a zůstal tam až dva měsíce.
TIP: Spálená země: Nedávné požáry zničily nejméně pětinu australských lesů
Během této doby skokově narostla průměrná teplota ve stratosféře o 0,7 °C, což je na poměry ve stratosféře výrazné zvýšení. Anomální teploty přetrvávaly čtyři měsíce. Jak uvádí Damany-Pearceová, jde o největší nárůst teploty ve stratosféře Země od masivní erupce sopky Pinatubo na filipínském ostrově Luzon, k níž došlo v roce 1991.