Týden utekl jako nic a druhý díl povídání s fyzikem Vítěslavem Škorpíkem z naší redakce pokračuje. Tentokrát se společně vydáme ještě hlouběji do tajemství vesmíru. Je vesmír simulace? Existuje vše sjednocující teorie? Jaké otázky dnes astronomové řeší a kam až sahají možnosti našeho poznání? I o tom bude řeč v pokračování našeho rozhovoru.
Přichází čas se opět na chvíli vydat na krátkou exkurzi do budoucnosti, ve které si může kosmonautika klást smělejší cíle než dnes. Aby taková budoucnost mohla třeba za pár desítek let nastat, musíme k tomu udělat první kroky už dnes. Vývoj technologií je zdlouhavý, často naráží na nečekané překážky a některé se za současné úrovně techniky překonat nedají. Na nic z toho ale nepřijdeme, pokud se nepustíme do nejzákladnější fáze výzkumu, na které pak mohou všechny ostatní fáze stavět. A právě podporovat tyto časné fáze vývoje technologií, které mají do budoucnosti značný potenciál, je úkolem programu NIAC.
Gravitační vlny předpověděl Albert Einstein v roce 1915, ale přímý důkaz jejich existence máme až od roku 1974 zásluhou Russella Hulse a Josepha Taylora. Na přímá pozorování jsme si ale museli počkat dokonce do roku 2015, kdy se podařil první záchyt detektorům LIGO. Od té doby se daří pozorovat gravitační vlny poměrně pravidelně. Až dosud jsme však mohli zaznamenat prakticky jen jeden typ gravitačních vln spojený se srážkami dvojic hmotných objektů jako jsou černé díry a neutronové hvězdy. Samo o sobě je určitě skvělé, že vůbec dokážeme gravitační vlny měřit, ale hodil by se nám i jiný způsob jejich záchytu. A ten se podařilo uvést do služby právě letos. Proto si dnes o nových výsledcích povíme více.
Gravitace je síle, kterou zná lidstvo v určité podobě od nepaměti. Její poznání se však velmi vyvíjelo, od prvotních pokusů o seriózní pochopení ve starověkém Řecku, přes Keplerův model až po Newtonovu teorii, která se měla za tak prokázanou, že se jí začalo říkat Newtonův gravitační zákon, nikdo si totiž nedokázal představit, že by byla překonána. Přesně to se však stalo, když německý fyzik Albert Einstein publikoval v roce 1915 obecnou teorii relativity. Současný model gravitace se považuje rovněž za velmi dobře podpořený experimentálními daty, ani za 106 let se fyzikům nepodařilo předložit věrohodnou pokročilejší hypotézu a Einsteinova teorie přežívá všechny pokusy o vyvrácení ze strany odborníků i pseudovědců. A nejen že přežívá, triumfuje na celé čáře. Každý další pokus o nahlodání její důvěry vede naopak k čím dál přesnějšímu potvrzování. Jaké jsou ale vlastně důkazy pro obecnou teorii relativity? To se v závěrečné přednášce cyklu Přednášky z moderní fyziky pořádaného Matematicko-fyzikální fakultou Univerzity Karlovy pokusí nastínit Jiří Podolský z…
Jeff Greason uveřejnil v blogu TauZero stať „Gravity and Health“ (Gravitace a zdraví), v které mj. uvádí, že (na prahu meziplanetárních pilotovaných cest a osídlovacích snah na Měsíci a Marsu) nevíme téměř nic o dlouhodobých rizicích nízké gravitace pro lidské zdraví. Lidstvo se vyvinulo v prostředí 1 ‘g’ (kde ‘g’ je „normální“ tíhové zrychlení na 45 stupni šířky na úrovni moře – cca 9,8 m/s^2). V současnosti máme sice desetiletí zkušeností a dat o mikrogravitaci, neboli „nulové“ gravitaci, ale „jediné“, co jsme zjistili, je, že dlouhodobá expozice nulovému g není moc lidi moc dobrá. Původní předpoklad, který se potvrdil, byl, že svaly, bez odporu, který by udržoval jejich napětí, atrofují. Skylab, Mir, a ISS nám poskytly dostatek údajů, které to potvrzují.
17. března 2002 vynesla raketa Rokot dvojici družic GRACE, které měly z polární oběžné dráhy mapovat nepravidelnosti zemského gravitačního pole. Identické družice s hmotností 487 kilogramů a délkou 3,1 metru dostaly přezdívky Tom a Jerry a kroužily ve výšce 500 kilometrů nad Zemí. Vzdálenost mezi oběma tělesy byla 220 kilometrů a družice neustále s pomocí mikrovln měřily svou vzdálenost. Během své patnáctileté služby, která vysoce přesáhla plánovanou životnost, se dostaly na přesnost v řádu mikrometrů. Jako první zanikla 24. prosince v 1:16 SEČ +/-18 minut GRACE-2 a 10. března v 7:09 SEČ +/-26 minut ji následovala i GRACE-1.
Stavba prvního ze dvou satelitů GRACE-FO (Gravity Recovery and Climate Experiment Follow-On) je u konce. Start této mise je zatím naplánován na prosinec 2017, s případným skluzem do ledna 2018. O stavbu satelitu se postarala společnost Airbus Defence and Space, která využila výrobních prostředků v německém Friedrichshafenu. Na satelit nyní bude čekat několik měsíců důkladných zkoušek, které se uskuteční ve středisku IABG, které se nachází v městečku Ottobrunn nedaleko Mnichova. Druhý satelit GRACE-FO by měl být dokončen a předán do testovací fáze už v blízké budoucnosti.
Zatím jediným způsobem, kterým se nám podařilo poslat sondy k hranicím Sluneční soustavy a získat první informace o mezihvězdném prostoru, byly gravitační manévry při průletu kolem některé z velkých planet naší planetární soustavy. Intenzivně se tato metoda využívá také k zrychlení a zefektivnění cest k jejím různým tělesům. Všech pět pozemských sond, které se zatím vydaly na cestu do mezihvězdného prostoru, využily gravitačního manévru v blízkosti některého z těles Sluneční soustavy. Pomocí správně navrženého těsného průletu v blízkosti planety je možné využít části energie ukryté v oběhu planety kolem Slunce k urychlení sondy vzhledem ke Slunci. Protože planeta má oproti sondě velmi velkou hmotnost, rychlost jejího pohybu vůči Slunci se odebráním energie zmenší zanedbatelně.
„Včera jsem využila nečekaného nedělního volna a vydala jsem se do kina podívat se na Gravitaci. Stálo to za to, a pokud jste to ještě neviděli, myslím, že byste opravdu měli. Na tomto místě však musím podotknout jeden fakt: má znalost kinematografie je zhruba stejná jako má znalost gramatiky sanskrtu. Dovolím si ale říct, že budete dozajista pohlceni estetickou krásou tohoto filmu, jeho fantastickou vizuální stránkou a jeho poutavou hudbou. Děj mě sice nějak nechytl, ale koho to zajímá? Je to výborná výmluva, abychom se vydali na výlet do vesmíru a pozorovali Zemi z perspektivy na oběžné dráze. A také abychom navštívili některé z lidských výtvorů, které ve vesmíru jsou, od Hubbla přes Mezinárodní vesmírnou stanici a Sojuz, které jsou okopírovány do neuvěřitelných detailů, až po přesné označení tlačítek na ovládacích panelech. Běžte do kina, nasaďte si 3D brýle a podívejte se sami. Poté vyjděte ven, pohleďte vzhůru na noční oblohu a pomyslete na to, že všechny tyto věci existují…
