První objevený ultrahorký neptun je nejspíš jen zbytkem původní planety
Sluneční soustava je na první pohled plná různorodých planet. Ve skutečnosti jsme si ale vůbec nedokázali představit, jaké planety mohou existovat v okolním vesmíru. Dnes už takových planet známe tisíce a stále nás nepřestávají udivovat. Některé z nich by navíc podle našich modelů vzniku planet neměly vůbec existovat. Jednu takovou planetu nedávno objevil mezinárodní tým astronomů u blízké hvězdy LTT 9779, vzdálené 260 světelných let, jejíž stáří je asi 2 miliardy let.
Jde vlastně o první planetu celé nové kategorie, ultra horký neptun. Exoplaneta, která nese označení LTT 9779b, se nachází v takzvané Neptunské poušti. To je oblast kolem hvězdy, ve které planety oběhnou hvězdu jednou za méně než 2-4 dny. Jak prozrazuje název „pouště“, v těchto oblastech se planety typu Neptun, tedy menší plynní obři, objevují jen nesmírně vzácně.
Pekelná chemická laboratoř
Planeta LTT 9779b oběhne svou mateřskou hvězdu jednou za 19 hodin. Její oběžná dráha se nachází tak blízko u hvězdy, že její povrchová teplota přesahuje 1700 °C. To dělá z ultrahorkého neptunu unikátní vesmírnou chemickou laboratoř. Při těchto teplotách se totiž těžké prvky, jako je třeba železo, stávají ionizovanými a chemické molekuly se disociují, štěpí na jednodušší látky.
TIP: Obr proti pravidlům: Nově objevená planeta by správně neměla existovat
Pozorování ukazují, že exoplanetu LTT 9779b tvoří masivní planetární jádro o hmotnosti asi 28 Zemí, které obaluje atmosféra, jejíž hmota představuje asi 9 procent hmotnosti planety. Vědci také zjistili, že hvězda LTT 9779 obsahuje opravdu vysoké množství železa – podle odhadů asi dvojnásobek proti Slunci. U takových hvězd přitom často vznikají velcí plynní obři na blízkých oběžných drahách. Z toho všeho badatelé usuzují, že planeta LTT 9779b je opečeným zbytkem původně mnohem většího plynného obra.
Další články v sekci
Na jídlo do mezipatra: Antilopa žirafí si našla mezeru v potravním řetězci
Antilopě žirafí se často říká také antilopa malajská nebo gerenuk. Posledně zmíněný název pochází ze somálštiny a doslova znamená „žirafokrká“. Při pohledu na toto zajímavé zvíře je jasné, jak ke jménu přišla
Na jídelníčku zhruba metr vysokého (měřeno po plece, hlava trčí ještě o cca 60–70 cm výš) a kolem 40 kilogramů těžkého zvířete jsou listy trnitých keřů a stromů, především akácií. O ty je ovšem velký zájem i mezi ostatními druhy býložravých kopytníků, a tak si gerenuk (Litocranius walleri) našel v potravním řetězci mezeru, lépe řečeno mezipatro. Při stoji na zadních nohou se dostává k listům, na něž nedosáhnou ostatní druhy antilop a gazel.
TIP: Odolní požírači jedu: S jedovatým „sodomským jablíčkem“ si poradí jen sloni a antilopy
Když se gerenuk vztyčí na zadní nohy a natáhne krk, dostává se k listům, které jsou 1,8 až 2,4 metru vysoko – tedy mimo možnosti ostatních kopytníků a naopak relativně nízko pro žirafy. Antilopa žirafí zkonzumuje úctyhodné množství listů, výhonků, poupat i stromového ovoce. Pochutná si i na bylinách, ale nejí trávu. Pevnou stravu už nepotřebuje zapíjet, protože si vystačí s tekutinami obsaženými v zelené stravě. Díky tomu dokáže přežívat i ve velmi suchých oblastech.
Další články v sekci
Odborníci nedávno zkoumali, jak funguje mozek po rozchodu s partnerem. A zjistili, že kromě „zlomeného“ srdce se musíme vypořádat i s vyřazením našeho klíčového orgánu, tedy se stavem, kdy nedokážeme jasně myslet.
Mohou za to neobvyklá mozková spojení, jež se vyskytují u jedinců s depresí, ale podle vědců se dočasně objevují i u lidí, kteří propadli zoufalství po ukončení vztahu.
TIP: Syndrom zlomeného srdce není jen básnický obrat. Může i zabíjet
Výzkumníci skenovali mozek 69 dobrovolníků, kteří sice vzhledem ke své situaci vykazovali různé depresivní symptomy, ale neměli diagnostikovánu klinickou depresi. Badatelé odhalili, že popsané příznaky deprese přímo souvisely s dočasnou neschopností mozku zpracovávat informace: Prožité trauma – tedy nejen rozchod – může vést k narušení mozkové činnosti, kdy nezvládáme zpracovávat informace, či se dokonce orientovat v běžných situacích a adekvátně na ně reagovat. V důsledku pak dochází až k vyvolání symptomů deprese i u lidí bez klinické diagnózy.
Další články v sekci
Nález velkého množství zubů potvrzuje, že spinosauři žili v řekách
Fosilie z Maroka potvrzují, že spinosaurus by děsivým predátorem řek, které protékaly severní Afrikou v období křídy
Málokterý dinosaurus dnes budí tolik vášní, jako spinosaurus. Byl obrovský, dravý a jak se v poslední době ukázalo, jeho životní styl byl odlišný od ostatních dinosaurů. Stále více paleontologů je přesvědčeno, že Spinosaurus aegyptiacus byl vlastně vodní predátor. Mají-li pravdu, jde o prvního známého vyloženě vodního dinosaura.
Nové nálezy z Maroka v oblasti formace Kem Kem tuto představu silně podporují. Paleobiolog David Martill z britské University of Portsmouth a jeho kolegové objevili více než 1200 fosilních zubů, které spočívaly na dně pravěké řeky. Polovina z nich přitom původně patřila spinosaurům. Podle Martilla to do značné míry potvrzuje, že spinosauři opravdu žili ve vodě, zřejmě především v řekách, kde lovili kořist, a také tam umírali.
TIP: Drsný svět predátorů: Vědci vytipovali nejnebezpečnější místo v historii Země
Spinosaurus aegyptiacus je s délkou až 18 metrů nejdelším známým dravým dinosaurem. Žil asi před 112 až 94 miliony let, v období křídy. Jak ukazuje nález zubů z Maroka, spinosauři zřejmě nežili podél břehů řek, jak si někteří odborníci mysleli. Zdá se, že trávili svůj život přímo v řekách, kde aktivně plavali. Tvor o velikosti a téměř i hmotnosti celého trolejbusu musel budit hrůzu mezi obyvateli řek i celé tehdejší krajiny.
Další články v sekci
Otrávené dějiny: Předlouhá historie jedů a zákeřných travičů
Už ve starověku lidé přišli na to, že některé rostliny či zvířata produkují smrtelně jedovaté látky, a nezdráhali se je využít ke svým vlastním účelům. Historie je tak plná případů, kdy zákeřní traviči připravili svým protivníkům velmi nepříjemnou smrt
Psal se rok 54 našeho letopočtu a v Římě umíral tehdejší císař Claudius. Vše nasvědčovalo tomu, že podlehl náhlé nevolnosti, jež ho postihla po jídle – ostatně v 64 letech už nebyl nejmladší. Nicméně už krátce po jeho smrti se začalo spekulovat, zda mu na onen svět nepomohl některý z jeho nepřátel. V hledáčku konspirátorů se záhy ocitla jeho manželka Agrippina, kterou z podlého činu historikové podezřívají dodnes.
V roce 2001 se týmu lékařských vědců z marylandské univerzity podařilo zjistit, že starověké spekulace zřejmě byly založeny na reálném základě: Claudius s největší pravděpodobností pozřel houby obsahující jedovatý alkaloid muskarin. Ten se vyskytuje například v muchomůrce červené a už v nepatrných dávkách (u člověka stačí pouhých 0,005 gramu) způsobuje křeče hladkého svalstva, postupnou paralýzu dýchacích svalů a nakonec nevyhnutelnou smrt.
Císařova zhouba
Charakteristickým projevem otravy je kromě silných bolestí také zvýšená funkce sekrečních žláz, tedy potních, slinných i slzních – to všechno prý Claudius těsně před smrtí skutečně zažíval. Stačilo dvanáct hodin, aby jed v jeho těle zcela převzal nadvládu a ukončil císařův život. Ať se tehdejší lékaři snažili sebevíc, pomoct panovníkovi nedokázali – museli by totiž vědět, že jediným účinným protijedem při otravě muskarinem je jiný rostlinný alkaloid atropin.
Ten se ovšem chemikům podařilo izolovat až bezmála o dva tisíce let později, v roce 1831. Ne že by však do té doby nebyl známý – jde o sloučeninu, která se vyskytuje v lilkovitých rostlinách (kam patří vedle lilku a brambor například rulík, blín nebo durman) – a paradoxně je sám o sobě také účinným jedem. Právě atropin je zodpovědný za to, proč nenápadná bylina s plody v podobě černých bobulí dostala příhodný název rulík zlomocný. Mimochodem, samotný výraz atropin je odvozen od jména Atropos (neúprosné starořecké bohyně osudu) a rovněž od latinského pojmenování této rostliny.
Jedovatá droga
Pro dospělého člověka představuje riziko již zhruba 50 mg atropinu, což odpovídá například deseti bobulím rulíku. Požije-li člověk jen nepatrnou dávku, dostaví se halucinogenní účinky podobně jako při užívání drog – stav vzrušení a psychického nabuzení, hlasitý smích nebo pláč, touha po pohybu a euforie.
Překročí-li však množství nebezpečného alkaloidu rizikovou hranici, organismus už není schopen se s ním vypořádat. Atropin postupně utlumí srdeční činnost a způsobí celkovou paralýzu svalstva, takže se oběť udusí; zpravidla tomu předcházejí závratě, zvýšená teplota nebo kóma. Trvalo dlouho, než se lidé naučili rulík zlomocný rozpoznávat a vyhýbat se mu. Dokonce ani dnes ještě nemáme vyhráno – podle odhadů stojí rulík v České republice za polovinou všech případů závažných otrav způsobených rostlinami.
TIP: Kdo byly nejslavnější travičky historie?
Ve starých kronikách lze nalézt záznamy o tom, jak následkům neuvážené konzumace neznámých plodů podlehly třeba i celé rodiny. Objevily se ale i případy zcela záměrného zneužití právě za účelem odstranění nepohodlných osob – učinil tak například skotský král Macbeth, reálná předloha slavné Shakespearovy literární postavy. V roce 1040 prý nechal extraktem z rulíku otrávit svého rivala, anglického krále Harolda I.
Zákeřná krásná dáma
Lidé ovšem rychle přišli i na to, že správná dávka rulíku může být užitečná. Latinsky se mu říká Atropa bella-donna, tedy doslova „krásná dáma“, což má jednoznačný důvod – jedním z účinků atropinu je totiž viditelné rozšíření zornic a je známo, že dilatované oční panenky působí atraktivněji. Mladé ženy proto ve snaze zapůsobit na své vyvolené už ve starověku užívaly atropinové kapky, nehledě na rizika, která to přinášelo – nejenže si dočasně zhoršily zrak, ale mohly si způsobit i zánět oka, a pokud by to přehnaly, hrozila jim pochopitelně i otrava.
Rozšířené zornice jsou obecným vedlejším efektem přítomnosti opiátů v organismu – v drobounkém očním svalstvu totiž znemožňují vylití vápníku, který svalům umožňuje pracovat a zužovat zornici v reakci na světlo. Současným lékařům však tento efekt pomáhá při očním vyšetření. Injekce atropinu se někdy podávají i v případě snížené tepové frekvence, takzvané bradykardii.
Smrtící žáby
Zájem o jedy a jejich působení se od pradávna projevoval ve všech koutech tehdy známého i neznámého světa. Když Španělé začali kolonizovat americký kontinent, překvapil je způsob lovu zdejších domorodců: Namáčeli totiž hroty svých šípů v látce, kterou získávali z rostliny zvané kulčiba jedodárná. Roztok připravený z jejích částí má na kořist smrtící účinky – způsobí totiž ochrnutí svalstva a zástavu dýchání. Protože se však nevstřebává přes trávicí soustavu (její molekuly jsou příliš velké na to, aby prošly přes stěnu trávicí trubice), je následná konzumace takto ulovených zvířat pro indiány zcela bezpečná.
Látku zvanou kurare v laboratoři uměle izoloval německý farmakolog Rudolf Boehm teprve v roce 1895. Od té doby se vědcům podařilo identifikovat desítky dalších přírodních jedů využívaných domorodými populacemi za účelem lovu nebo boje. Svými mimořádně toxickými účinky proslul například bachratoxin – steroidní alkaloid, který spolehlivě paralyzuje veškeré svalstvo oběti tím, že mění iontovou selektivitu sodíkových kanálů, takže svaly přestanou reagovat na nervové vzruchy.
Indiáni několika jihoamerických kmenů jed získávají převážně z žab pralesniček, které ho však samy neprodukují, pouze se v jejich těle hromadí po konzumaci jedovatého hmyzu. Tito živočichové jsou vybaveni speciálním ochranným proteinem, lidé však žádný známý protijed dosud nenalezli, a otrava šípovým jedem (k níž stačí pozřít množství odpovídající dvěma zrnkům soli) se tak v podstatě rovná rozsudku smrti. Účinnost bachratoxinů je až stonásobně vyšší ve srovnání s výše zmíněným kurare – jedna pralesnička je schopna usmrtit 10 000 myší.
Podmínečná otrava
Opatřit si kurare není v současnosti příliš složité, jeho syntetická verze se totiž využívá při anesteziích (velmi slabé dávky člověka nezabijí, pouze oslabí jeho svalstvo). V roce 1966 řešili detektivové v americkém státě New Jersey případ neobvykle vysokého počtu úmrtí pacientů v jedné soukromé nemocnici. Jeden z lékařů tehdy obvinil svého kolegu Maria Jaskalevitche, že smrt 13 lidí zavinil úmyslně. Vedlo ho k tomu mimo jiné to, že v lékařově pracovním stolu se našlo 18 prázdných ampulek s kurare – většina podezřelých úmrtí totiž byla způsobena náhlou zástavou dechu. Jaskalevitch se hájil tím, že jed hodlal využívat při pokusech na psech a soud ho po sedmiměsíčním procesu nakonec zprostil obžaloby.
Zkušenosti s použitím exotického jedu ale mají i čeští kriminalisté, a to dokonce poměrně čerstvé. V roce 2013 se jistá zdravotní sestra ze Šumperka rozhodla spoléhat na syntetické kurare s cílem odstranit vlastního manžela. Jed aplikovala v injekci pod záminkou, že jde o očkování proti tetanu. Naštěstí pro nic netušícího muže však nesprávně odhadla množství, takže vyvázl jen s nepříjemnými symptomy otravy: dvojitým viděním, křečemi a potížemi s dýcháním. Pachatelka později dostala podmínečný trest.
Král mezi jedy
Vůbec nejvyužívanější jed v historii však nepochází z živé přírody. Jde o arzen, přesněji řečeno trojmocný oxid arzenitý, lidově známý jako arzenik nebo utrejch. Tento výraz se stal dokonce synonymem pro jed obecně. Pro své účely má mimořádně vhodné vlastnosti: Je to bílý prášek bez chuti a zápachu, dobře rozpustný ve vodě i alkoholu, navíc velmi snadno dostupný. Travičům hrál do karet mimo jiné fakt, že zpětně zjistit skutečnou příčinu úmrtí je bez laboratorní analýzy velmi složité, v minulosti to bylo dokonce nemožné.
Příznaky otravy arzenem připomínají dříve běžnou choleru nebo úplavici: Charakteristický je úporný průjem, zvracení, bolesti břicha a třes. Arzen se v dřívějších lékárnách dal standardně zakoupit (užíval se jako jed na krysy) a například v renesanční Itálii se údajně objevili vychytralí podnikavci, kteří nabízeli „otravu na přání“. Mnohé šlechtické rody střežily jako svá tajemství složení vlastnoručně namíchaných jedovatých substancí založených právě na arzenu – ne nadarmo si vysloužil přízvisko jed Borgiů podle mocného florentského rodu.
TIP: Novičok a ti druzí: Smrtící moc neurotoxinů
Ve Francii se arzenu pro změnu říkalo „poudre de succeson“ neboli prášek dědiců – to proto, že s jeho pomocí nejeden nedočkavý potomek urychlil svůj přístup k dědictví. První prokázanou obětí této substance byl ironií osudu syn již zmíněného císaře Claudia. V roce 55 teprve třináctiletý Britannicus zemřel na následky požití látky, kterou mu do pokrmu s největší pravděpodobností nechal přimíchat jeho nevlastní bratr Nero. Obliba arzenu přetrvala po staletí a poklesla teprve poté, co britský chemik James Marsh v roce 1832 přišel na způsob, jak jeho přítomnost v těle zesnulého snadno odhalit pomocí analytické zkoušky.
Další články v sekci
Krysa jménem Magawa dostala vyznamenání za hledání nášlapných min
Britská veterinární charita vyznamenala sedmiletou krysu za odvahu a oddanost při hledání min v Kambodži. Sameček krysy obrovské jménem Magawa vyčenichal už 39 nášlapných min a 28 kusů nevybuchlé munice a pomohl vyčistit území o velikosti dvaceti fotbalových hřišť
Krysy mají dobře vyvinutý čich a umějí odhalit chemické složky ve výbušninách. Ignorují různé kovové úlomky a vyhledávají miny rychleji než člověk. Jakmile na nějakou narazí, upozorní na ni svého lidského spolupracovníka, který je doprovází.
Krysí superhrdina
Magawa umí prohledat za 20 minut území o rozloze tenisového kurtu, což člověku s detektorem kovů trvá jeden až čtyři dny. Výcvik hlodavců k vyhledávání nášlapných min a nevybuchlé munice trvá obvykle rok a zvířata po jeho absolvování obdrží certifikát.
Veterinární charitativní organizace PDSA krysího samečka vyznamenala „Zlatou medailí“, kterou lze přirovnat ke zvířecí obdobě Jiřího kříže, nejvyššího britského vyznamenání za statečnost udělovaného civilistům. PDSA udělila vyznamenání už třiceti zvířatům, krysu ocenila poprvé.
„Magawova práce přímo zachraňuje a mění životy mužů, žen a dětí, které ovlivňují tyto nášlapné miny. Každé objevení (nášlapné miny) snižuje riziko zranění nebo smrti místních lidí,“ prohlásila ředitelka PDSA Jan McLoughlinová.
TIP: Minová pole v Laosu zabíjejí i po 50 letech
Kambodža je jednou ze zemí světa, které jsou minami nejvíce zamořené. Nášlapné miny jsou v zemi pozůstatkem bojů mezi Rudými Khmery, vládou a dalšími aktéry zejména v 70. a 80. letech minulého století. Od roku 1979 zde výbušniny zabily nebo zranily přes 64 000 lidí.
Další články v sekci
Urozený hlupáček? Winstonu Churchillovi se v mládí vysmívali kvůli špatnému prospěchu
Ačkoli se Winston Churchill narodil jako vnuk 7. vévody z Marlborough, v elitní škole, kam jej rodiče odložili, se mu vysmívali kvůli jeho špatnému prospěchu. Teprve na vojenské akademii zabral – a slavil úspěchy
Winston Leonard Spencer-Churchill to dotáhl na jednoho z nejvýznamnějších, byť značně kontroverzních státníků 20. století. A přitom začátek jeho života tomu zrovna nenasvědčoval. Jeho otec lord Randolph Churchill patřil mezi významné konzervativní politiky a matka Jennie se plně věnovala společenskému životu i povinnostem manželky vlivného muže. Na svého prvorozeného syna, křehké dítě narozené o dva měsíce předčasně, příliš času neměla. Lásku nebo alespoň vřelejší náklonnost chlapci neprojevoval ani jeden z rodičů. Když jej v sedmi letech zapsali na elitní internátní školu St. James, malý Winston matku často v dopisech prosil, aby jej přijela navštívit. Neudělala to ani jednou.
Snad i kvůli citovému strádání a nepřetržitému stresu měl Winston velice špatné studijní výsledky. Dokonce jej považovali za hloupého. Kvůli špatnému zdraví přestoupil na školu v přímořském městečku Hove, ale ani tam se mu nedařilo. Psychické zhroucení nakonec vyústilo ve vážný zápal plic – tato nemoc se mu ostatně vracela po celý zbytek života. Ve čtrnácti letech udělal příjímací zkoušky na Harrow – jednu z nejprestižnějších soukromých škol v zemi. Známky se mu sice nijak dramaticky nezlepšily, alespoň v historii však vynikal. Také psal básně a jednou vyhrál šermířský turnaj.
TIP: Winston Churchill: Temná tvář britského buldoka
Otec mu naplánoval kariéru v armádě, ale Winston se na vojenskou akademii dostal až na třetí pokus – to mu bylo necelých devatenáct let. Stal se kadetem u jízdy a po dvou letech výcvik zdárně ukončil – údajně jako osmý nejlepší ze sta svých spolužáků. Dostal post podporučíka u 4. regimentu jízdní kavalérie královniných husarů a plat 150 liber ročně. Vojenskou kariéru však o pár let později, kolem roku 1900, vystřídal za tu politickou. To už je ale na jiný článek…
Další články v sekci
Průlet ohnivým infernem: Jak funguje tepelná ochrana kosmických lodí
Bezpečný návrat z vesmíru na Zemi znamená nejednu výzvu. Je třeba zajistit správnou orientaci kosmického zařízení, jeho dynamickou odolnost, tvar – a také tepelný štít
Pokud vstoupí těleso do zemské atmosféry první kosmickou rychlostí (7,8 km/s), druhou (11,2 km/s) nebo i vyšší, dochází k tření. Povrch objektu se výrazně ohřívá a tepelný tok v rázové vlně se typicky pohybuje okolo 500 kW/m². Například při návratu lodi Apollo od Měsíce do atmosféry Země se brzděním uvolnila energie 86 000 kWh, což odpovídá spotřebě Los Angeles zhruba za 1,5 minuty. A protože třeba dural, tedy nejpoužívanější materiál ke stavbě kosmické techniky, taje při 650 °C, je zjevné, že přistávající loď musí být odpovídajícím způsobem chráněna. Na řadu tak přichází tzv. tepelný štít.
Pasivně a opakovaně
Jedná se o systém, který reguluje teplotu, a obecně se rozděluje na pasivní či aktivní (nebo také poloaktivní), ačkoliv dnes se v kosmonautice používá výhradně první zmíněný. Aktivní je totiž technicky komplikovanější, vyžaduje pracovní médium, a tudíž je náchylnější k jeho úniku, poruše cirkulace apod. Aktivní systémy mohou využívat chlazení například pomocí tepelných trubic, výparníkové či cirkulační chlazení.
Pasivní systémy dělíme na několik kategorií, přičemž nejrozšířenější jsou ablativní: Materiál se zahříváním pomalu odpařuje, čímž vytváří mezi kosmickou lodí a rozžhaveným plazmatem tenkou vrstvičku filmu odvádějící teplo. Nejjednodušší ablativní štíty využívají fenolové pryskyřice, novější ji kombinují s uhlíkovými vlákny. Kromě větší odolnosti – a tudíž nižší hmotnosti či možnosti vstupovat do atmosféry vyšší rychlostí, což se zvlášť při meziplanetárních misích hodí – mají výhodu, že je lze v některých případech použít opakovaně. Jedná se třeba o materiál PICA-X, který se uplatňuje u lodí Dragon společnosti SpaceX. Není tudíž pravda, jak se často traduje, že ablativní štít slouží pouze „na jedno použití“. Vždy záleží na konkrétních okolnostech. Kosmonautika zná mnoho projektů, kdy se štít plánoval jako dostatečně předimenzovaný, aby se mohl uplatnit víckrát.
Se zásobníkem na teplo
Další typ pasivní tepelné ochrany představuje tzv. tepelný rezervoár neboli kapacitní tepelná ochrana. V principu jde o to, že materiál štítu příchozí teplo pohlcuje a dodatečně jej vyzáří. Uvedenou funkci sice splňuje většina štítů (neboť se při průletu atmosférou ohřejí), ale jen výjimečně se spoléhá čistě na ni. Kdysi sloužila u lodí Mercury, štíty se však vyráběly z beryllia, které tehdy tvořilo strategickou surovinu určenou primárně pro vojenské účely. Proto se využily jen při suborbitálních letech a program Mercury pak přešel na štíty ablativní. Obecně tkví problém tepelných rezervoárů ve velké hmotnosti a objemu. Popsaná technologie se coby nejjednodušší uplatnila také u některých jaderných hlavic: Například americké Mk.2 měly rezervoár z mědi.
Dále se používá radiativní chlazení, kdy materiál značnou část tepla z plynu zahřátého rázovou vlnou vyzáří. Na rozdíl od tepelného rezervoáru k tomu však dojde okamžitě, zatímco první zmíněný uvolňuje teplo postupně. Tento typ štítu nacházíme na nejexponovanějších částech raketoplánů, například na náběžných hranách křídel. Materiál je však zpravidla velmi těžký, proto se v kosmonautice ke slovu moc nedostává.
Pro úplnost dodejme, že tepelný štít nemusí sloužit pouze k ochraně před žárem. Když loni přistávala na Marsu sonda InSight, začínala v místě zima, během níž panuje zvýšené riziko výskytu prachových bouří. Při rychlostech několika kilometrů za sekundu (do marsovského ovzduší vstupoval automat rychlostí 5,9 km/s) narážejí jemná prachová zrnka do kosmického aparátu a mohou jej postupně poškozovat. Ostatně na Zemi nachází zmíněná technika uplatnění při tzv. pískování. Konstruktéři štítu proto museli počítat s tím, že se bude opotřebovávat – „obrušovat“ – rychleji než obvykle.
Rozevřít a nafouknout
Nelze popřít, že klasický tepelný štít je pro kosmonautiku nepohodlný. Odmyslíme-li si hmotnost, jde především o to, že dnešní návratové sekce vesmírných lodí – ať už pilotovaných, či automatických – podřizují svůj tvar právě jemu. Kosmické agentury přitom intenzivně pracují na řešení označovaném jako „nafukovací štít“. Vracející se objekt tak může mít zcela libovolný tvar a štít jej nijak neomezuje: Před použitím se prostě rozevře. První představy o jeho uplatnění se objevily už v 60. letech v pilotované kosmonautice. Z mnoha důvodů se zdál výhodnější než klasická verze, například proto, že větší štít snižuje tepelné namáhání na jednotku plochy. Tehdy však zůstalo jen u úvah.
V roce 1997 ovšem spojily síly ESA a ruská konstrukční kancelář NPO Lavočkin a zahájily projekt IRDT neboli Inflatable Re-entry and Descent Technology: Ten řešil nejen otázku tepelného štítu, ale i měkkého přistání v závěru letu, a nahrazoval tedy obvyklý padákový systém. Demonstrátor IRDT vážil 140 kg a jeho špici, tj. oblast největšího tepelného namáhání, pokrýval ablativní materiál. Ve složeném stavu měřil v průměru 80 cm, po natlakování kuželovitého štítu z pryžových hadic dusíkem (byl k dispozici ve 13 nádržích) se rozšířil na 2,3 metru.
Po průletu atmosférou se namísto otevření padáků nafoukl na kuželu další nástavec, čímž jeho průměr vzrostl na 3,8 metru a pádová rychlost klesla na 13–15 m/s. Uskutečnilo se i několik letových zkoušek, konkrétně v únoru 2000, červenci 2002 a říjnu 2005, ovšem žádná nepřinesla prokazatelný úspěch. Poté projekt skončil.
Štít na Mars
V technologii nafukovacího štítu se zhlédla i NASA a od roku 2006 vyvíjí štít IRVE čili Inflatable Re-entry Vehicle Experiment, který se ukázal jako nepoměrně úspěšnější: Na výbornou pracoval hned při první zkoušce v srpnu 2009, kdy jej raketa Black Brant po startu z kosmodromu Wallops dopravila do výšky 211 km, načež bezpečně přistál. Štít vážil 126 kg, jeho průměr při vzletu činil 42 cm, přičemž se dusíkem nafoukl na 3 metry. Tvořila jej silikátová tkanina vyztužená kevlarovými vlákny a ochranným potahem z nomexu. Teoreticky může uvedená kombinace odolávat teplotám až 1 260 °C, při premiéře se však vzhledem k nízké hmotnosti zařízení podařilo dosáhnout asi jen čtvrtinové hodnoty.
Následovalo několik dalších testů, vesměs úspěšných. Technologie IRVE je primárně určena pro lety na Mars, ale pokud by se ji podařilo zvládnout, mohla by časem sloužit k návratu nákladů z ISS, jako záchranný systém kosmických lodí nebo třeba i k průzkumu těles ve Sluneční soustavě. Existují dokonce nápady na její ryze pozemské uplatnění – například při zachraňování osob z hořících výškových budov.
Aktivní premiéra
Společnost SpaceX slibuje u své nové rakety Starship ustoupit od pasivních tepelných štítů a využít aktivní ochranu. Měla by vznikat nikoliv z obvyklých uhlíkových kompozitů, nýbrž ze slitiny nerezové oceli. Byla by tak levnější a jednodušší na výrobu a zmíněný materiál by zároveň posloužil jako tepelný štít. Nerezová ocel s vysokým obsahem chromu a niklu zůstává stabilní při extrémně nízkých i vysokých teplotách, zatímco klasické hliníkové či kompozitní konstrukce kosmických lodí nesmějí během přistání v závislosti na přesném typu materiálu překročit 150–200 °C, jinak dojde k jejich zásadnímu oslabení. Ocel ovšem vydrží i 800 °C, aniž by se její vlastnosti změnily.
TIP: Nová evropská sonda Solar Orbiter musí odolat síle 13 Sluncí
Na méně exponovaných částech rakety Starship tak nebude tepelný štít potřeba vůbec, na více namáhaných místech si SpaceX vypomůže právě aktivním tepelným štítem. Mezi dvěma vrstvami oceli bude proudit médium – nejspíš metan –, drobnými dírkami se bude dostávat na plášť lodi a jeho odpařování vytvoří vrstvičku filmu odvádějící teplo. Tím se zajistí, že teplota povrchu nepřekročí uvedených 800 °C. Půjde o první praktické využití technologie aktivního tepelného štítu v kosmonautice.
Specialita pro Galileo
Unikátní součást mise Galileo k Jupiteru, která odstartovala v říjnu 1989, představoval výsadkový modul o průměru 1,24 m a výšce 0,86 m. Jeho kritickým bodem se stal tepelný štít, tvořený hliníkovou kostrou a na ní nanesenou silnou vrstvou uhlíku, napuštěného fenolovou pryskyřicí s uhlíkovým plnivem (materiál FM5055). Musel totiž přečkat vstup do atmosféry rychlostí 47 km/s a především tepelný tok 300 MW/m², což zhruba 600× převyšuje hodnotu při přistávání kosmické lodi na Zemi! Ke slovu se tak dostala speciální technologie vyvinutá právě pro danou misi. Později už se však neuplatnila, výrobce skončil a týmy inženýrů byly rozpuštěny. Dnes bychom zmíněný materiál údajně nedokázali vyrobit a museli bychom jej vyvinout znovu…
Další články v sekci
Ostřílení tankoví důstojníci v bitvě u Kurska: Konstantin Rokossovskij (1)
Muži, kteří proti sobě vedli masy tanků u Kurska, se od sebe asi nemohli více lišit. Na německé straně stáli důstojníci vychovaní podle pruských vojenských tradic, Rudé armádě zase veleli o generaci mladší ambiciózní revolucionáři
Během kurské bitvy zastával Konstantin Rokossovskij funkci velitele Centrálního frontu a během německého útoku jemu podřízená vojska úspěšně podnikla obranné operace. Konstantin Rokossovskij pocházel z rodiny zchudlých polských šlechticů (původní přízvisko znělo Rokossowski) a v mládí si musel po smrti rodičů vydělávat na živobytí všelijak – například v cukrárně či v továrně na punčochy.
Mladý socialista
Již jako adolescent se seznámil s myšlenkami socialismu, které přijal za své. Po vypuknutí první světové války dobrovolně narukoval do carské armády. V dubnu 1918 byl jeho pluk rozpuštěn, přičemž Rokossovskij se přidal ke vznikající Rudé armádě. Jako velitel roty prošel mnoha boji občanské války na různých částech fronty, při útoku na Kolčakův štáb v Karaluně utrpěl vážné zranění.
Roku 1919 vstoupil do komunistické strany, následně bojoval v polsko-ruské válce. Ve 20. letech stoupal po kariérním žebříčku a prošel řadou zdokonalovacích kursů. Nejprve velel jízdnímu pluku, brigádě, divizi a armádnímu sboru, byl také jedním z průkopnicky uvažujících důstojníků, kteří prosazovali utváření tankových vojsk. Roku 1935 byl jmenován komdivem (ekvivalent generálmajora).
Ve Stalinově hledáčku
Velké čistky v armádě se jej dotkly také – roku 1937 byl vyloučen ze strany kvůli „ztrátě třídní bdělosti“ a propuštěn z armády. Následovalo zatčení a soud kvůli podezření ze styků s tajnými službami Japonska a Německa, ale protože svědci již nežili, Rokossovského případ byl vrácen k došetření a odložen. Roku 1940 se obžalovaný dočkal propuštění a plné rehabilitace.
Po německém útoku z června 1941 stanul v čele 16. armády, jež se tehdy nacházela u Smolenska. V době bojů o Stalingrad již velel celému frontu, a sice Donskému. Právě on vedl severní křídlo sovětského úderu, který obklíčil Paulusovu armádu. V červenci 1943 stál v čele Středního (Centrálního) frontu, v první den operace Citadela byl dokonce jeho štáb zasažen bombardováním.
Šlechtic maršálem
Po Kursku stanul v čele 1. běloruského frontu a v roce 1944 se stal klíčovou osobou při plánování operace Bagration, když v jednáních se Stalinem tvrdošíjně trval na dvou hlavních směrech útoku. Za úspěšně provedenou operaci pak obdržel titul maršál Sovětského svazu.
TIP: Bitva u Kurska ve vzpomínkách přímých účastníků
Po válce se podílel na stalinizaci Polska a v této zemi působil mimo jiné jako ministr obrany a nejvyšší velitel polské armády. Roku 1958 byl jmenován hlavním inspektorem Ministerstva obrany SSSR. Zemřel v srpnu 1968, je pochován v Moskvě u Kremelské zdi.
Ostřílení tankoví důstojníci v bitvě u Kurska
- Konstantin Rokossovskij (vyšlo 27. září)
- Walter Model (vychází 4. října)
- Nikolaj Vatutin (vychází 11. října)
- Hermann Hoth (vychází 18. října)