Tu si môžete zvoliť potrebné kódovanie diakritiky.

ŽEŇ OBJEVŮ 2002 (XXXVII.) - DÍL F; PSÁNO PRO KOZMOS, BRATISLAVA


Dátum: 31. decembra 2004

Autor: Jiří Grygar


Veličiny v jednotkách hmotnosti Slunce jsou značeny MO, LO, RO.


OBSAH (časť E):

7. Život ve vesmíru

Až do r. 1986 bylo známo jen 20 aminokyselin v genetickém kódu, ale tehdy byla objevena 21. a nyní i 22. aminokyselina. Někteří odborníci soudí, že ani tento počet není definitivní. M. Bernstein aj. vytvořili v laboratoři podobu mezihvězdného prostředí tím, že na některé známé ledy, čpavek a metanol působili ultrafialovým zářením. Pozorovali přitom vznik aminokyselin glycinu, alaninu a serinu, které obvykle nalézáme též v uhlíkatých chondritech. Podle J. Barosse však stále nemáme vyhovující definici pozemského života, takže mluvit o jeho původu je zatím poněkud pošetilé. Především se dá očekávat, že život na Zemi vznikl vícekrát a nezávisle na sobě, ale jisté to přirozeně není. Dále je opravdu nejasné, co už je život a co jenom stavební kameny, ať už jde o membrány, bílkoviny a ribosomy či jílovité krystalky. Jiní autoři však hájí myšlenku a jedinečném vzniku života na Zemi, jak to prokazuje společný genetický kód všech organismů a podobná biochemie. Rodokmeny, prokazující společné kořeny života na Zemi, lze vysledovat jednak pomocí DNA, ale též pomocí RNA a bílkovin; vyhlídky na rozvoj molekulární fylogeneze jsou proto slibné.

Dalším závažným pokrokem ve zkoumání pramenů života je potvrzený objev nové říše Archaea k dosud známým říším Eucaryota a Bacteria. Archaea se odlišuje podivnou nukleonovou kyselinou RNA. V amerického státě Idaho se podařilo objevit v horkých pramenech v hloubce 200 m pod zemí metanogenní mikroorganismy této říše v sopečném tufu, jenž byl při vulkanické činnosti před 4 miliardami let ohřát na 900°C. Následkem toho v něm nezbyly žádné organické látky, protože se uhlík odpařil. Materiál od té doby nebyl nikdy vystaven slunečním světlu, takže mikroorganismy mohou získávat energii jedině díky vodíku z probublávající horké vody a oxidu uhličitému ve vodě rozpuštěnému. Podobně Y. Boucher a W. Ford Doolittle objevili mikroorganismy druhu Nanoarchaeum equitans pod oceánským dnem.

Podle F. Freunda aj. je klidně možné, že tento "vodíkový život" v hlubinách zemské kůry může být dokonce úhrnem hmotnější než život "přízemní"! Vodík se totiž uvolňuje z vody při chladnutí hornin pod teplotu cca 450°C v hloubce asi 20 km pod zemí. Uvolněný vodík mimo jiné způsobuje katastrofální výbuchy v hlubokých dolech, takže jeho množství je pro výživu archaeobakterií naprosto postačující. To dává jistou naději, že život tohoto typu by mohl být možný i v jiných tělesech sluneční soustavy, kde fungovaly sopky a kde byla kapalná voda a plynný CO2. M. Burchell a J. Mann ověřovali možnost přežití bakterií druhu Rhodococcus při nárazu na terč rychlostí 5,1 km/s, což se rovná únikové rychlosti z Marsu. Pokud byl terčem kov, sklo nebo horniny, tak to bakterie nepřežily, ale pokud se zabořil do živné půdy, tak přežily a byly schopny se rozmnožovat. Jelikož při průletu hornin z Marsu zemskou atmosférou se jádro většího tělesa neodpaří a vnitřek se dokonce nestačí ohřát na více než 40°C, mohou tak bakterie z Marsu v principu přežít dopad na zem, který je navíc v závěru silně brzděn zemskou atmosférou - velké přetížení jim prakticky nevadí, jak ukázaly pokusy na odstředivce i s daleko většími (1 mm dlouhými) a složitějšími (1000 buněk; 19 tis. genů) hlísticemi. Tito červi přežili až 4denní odstřeďování, kdy byli vystaveni přetížení až 100 G (člověk vydrží po omezenou dobu nanejvýš 3 G).

Podle J. Deminga jsou meze pro výskyt života na Zemi i jinde ve vesmíru dosti široké. Nejužší je zřejmě rozmezí teplot; tzv. extremofily dokáží žít při teplotách těsně nad -20°C a naopak při zvýšeném tlaku ve vřelé vodě o teplotě až +113°C. Barofily se rozmnožují ještě při tlacích až 110 MPa, ba pravděpodobně ještě i o řád vyšších. Existují acidofily, jež přežívají při pH = 0, a naproti tomu alkalofily, které zvládnou i pH = 12. Halofily dokáží žít v solném roztoku a radiofily odolávají celkovým dávkám ionizujícího záření až 15 Mrad resp. 6 krad/h.

G. Cole aj. se domnívají, že obdobně primitivní život je ve vesmíru hojný, ale pokročilý život je patrně velkou vzácností. Výměna genů mezi hvězdami totiž téměř určitě není možná, takže případná komunikace mezi cizími civilizacemi nevytváří přímou evoluční výhodu. Na Zemi se však pokročilejší formy života vyskytovaly zřejmě dříve, než se dosud soudilo. V poslední době byly nalezeny nejprve v Etiopii a posléze v Keni lebky hominidů staré 1,0 resp. 1,8 milionů roků. Mimo Afriku však nejsou známy žádné nálezy starší než 2 miliony roků. Zato v Čadu našli M. Brunet aj. lebku starou minimálně 6 milionů roků, která patřila společnému předku člověka a šimpanze. Genom dnešního člověka a šimpanzů se však liší již o více než 1,5% bází. Současně se posouvá stáří pozůstatků prvních savců ze 104 na 125 milionů roků, ba možná až na 170 milionů let. R. Buick uvedl, že nejstarší eukaryoty na Zemi určitě existovaly již před 2,7 mld. roků a moderní mikrobi před 3,45 mld. roků. Nejstarší doklady mikrofosílií jsou datovány z období před 3,8 mld. let. Jak uvádí P. Ward, došlo v posledních 550 milionech let na Zemi k pěti velkým vymíráním živočichů i rostlin z rozličných biotických, geologických i astronomických příčin. Jejich časová posloupnost je následující: -440 Mr (ordovik); -370 Mr (devon); -250 Mr (perm/trias); -202 Mr (trias/jura) a -65 Mr (křída/třetihory). Z dřívějších epoch nemáme dostatečné množství fosilních dokladů.

Zajímavý pokus kvůli ověření výskytu rostlinného pokryvu na Zemi astronomickými prostředky uskutečnili L. Arnold aj., když studovali pomocí 0,8 m reflektoru na observatoři Haute Provence ve Francii optické spektrum popelavého svitu Měsíce v rozmezí 400 -- 800 nm v červnu, červenci a říjnu 2001. Porovnáním s přímým slunečním spektrem nalezli zřetelný přebytek v daleké červené oblasti díky pásům chlorofylu, který přednostně pohlcuje zelenožluté sluneční světlo. Zmínění autoři také zjistili, že spektrum, odražené kameny na Marsu, se velmi podobá spektru lišejníků a mechů na Zemi. Podobná měření popelavého svitu Měsíce pomocí 2,3 m reflektoru Stewardovy observatoře v Arizoně uskutečnili N. J. Woolf aj. v pásmu 480 -- 920 nm a nalezli tam pásy ozónu, kyslíku, vody a chlorofylu. Autoři připomínají, že známky života ve spektru Země se během doby liší; červený přebytek díky chlorofylu se objevil teprve po rozšíření rostlinstva na souši v posledních 10% dosavadního věku Země, kdežto kyslík a ozón se vyskytovaly asi po polovinu dosavadního stáří Země. Tato zjištění mohou usnadnit interpretaci spekter exoplanet budoucí generací kosmických observatoří.

J. Tarterová aj. využili v rámci projektu META (úzkopásmový přijímač s 8 miliony kanálů) 26m radioteleskopu Harvardovy observatoře na stanici Agassiz v Oak Ridge (Mass.) k odhalení 11 podezřelých signálů při 60 biliónech (!) měření, ale ani jeden z nich nevedl k důkazu o jeho umělém původu. Pracovníci radioastronomické observatoře v Arecibo vyzkoušeli nový softwarový program PHOENIX pro radiové vyhledávání signálů cizích civilizací tím, že zkusili počátkem března 2002 vyhledat signál kosmické sondy Pioneer 10, která má na své palubě vysílač s výkonem pouhých 8 W, a promítá se v současné době do souhvězdí Býka. Navzdory tomu, že sonda byla v době pokusu vzdálena od Země plných 79 AU, signál se podařilo velmi snadno zachytit, přičemž zpoždění signálu dosahovalo v jednom směru již 11 h.

A. Reines a G. Marcy rozběhli projekt hledání signálů cizích civilizací v optickém oboru (OSETI), protože se ukazuje, že usměrněný laserový signál je vidět na velkou dálku i při poměrně nízkém vyzářeném výkonu nad 50 kW. Navíc se dá umělý signál dobře odlišit od světelného šumu samotné hvězdy, protože laserové emisní čáry jsou neobyčejně úzké a impulsy mohou být kratičké (řádu ns). Zkoumali tak 577 hvězd hlavní posloupnosti spektrálních tříd F, G a K v okruhu do 50 pc pomocí spektrografu obřího Keckova teleskopu. U dvou eruptivních trpaslíků třídy M sice našli emise, ale ty jsou patrně přirozeného původu - souvisejí s eruptivní činností obou hvězd.

I. Carstairs přišel dokonce s návrhem hledat signály cizích civilizací v pásmu rentgenového záření, pro něž je vesmír dobře průhledný. M. Harris upozornil, že aparatura EGRET na družici Compton nezjistila žádné zdroje záření gama, vyvolaného anihilací antiprotonů, což znamená, že ve vnitřní části sluneční soustavy se v období 1991-2000 nepotloukaly žádné kosmické lodě mimozemšťanů, využívající k pohonu svého vesmírného korábu anihilačních motorů.

W. Sullivan shrnul ve své přednášce na výroční schůzi Americké astronomické společnosti vývoj programu SETI od epochální práce P. Morrisona a P. Cocconiho v časopise Nature v r. 1959, kde autoři navrhli hledat signály mimozemšťanů na vlnové délce mezihvězdného vodíku 211 mm, až po biochemický experiment na palubě přistávacího modulu sondy Viking na Marsu koncem 70. let XX. stol. Časopis Pacifické astronomické společnosti Mercury přinesl v čísle věnovaném problematice mimozemského života zprávu, že šéfredaktor časopisu R. Naeye se vsadil, že bude objeven život na Marsu a mimozemská civilizace do poloviny XXI. stol. Totéž číslo též přineslo optimistický pohled na úspěch programu SETI od známého amerického astronoma S. Shostaka a naopak zcela skeptický názor B. Zuckermana, který z Fermiho paradoxu vyvozuje, že žádní zelení pidimužíci ve vesmíru nejsou - jinak by nás už navštívili nebo dali o sobě už vědět.

8. Astronomické přístroje

8.1. Optická astronomie

Teprve po 35 letech od zbudování největšího českého dalekohledu o průměru zrcadla 2 m v Ondřejově byla zásluhou astronomů na Kleti podruhé překonána metrová hranice pro hlavní zrcadlo, když v dubnu 2002 byl na této známé jihočeské hvězdárně uveden v únoru 2002 do chodu dalekohled KLENOT s průměrem zrcadla 1,06 m. Je určen pro přímé snímkování oblohy a vyniká světelností 1:3 a zorným polem o průměru 0,5°. Ve spojení s ochlazovanou maticí CCD dosahuje 22. mezní hvězdné velikosti při 3 min expozici. Dalekohled je určen pro astrometrii a fotometrii komet a planetek, zejména pak blízkozemních a transneptunských.

Arizonský astronom R. Tucker vymyslel překvapivě levný systém pro sledování a hledání planetek, sestávající ze tří reflektorů s identickým průměrem zrcadel 0,36 m, která jsou namontována pevně, čímž se výroba zařízení neobyčejně zlevnila - celá sestava ho přišla na pouhých 12 000 dolarů! Dalekohledy pracují zcela automaticky po celou noc v sousedních zorných polích o průměru 0,8°, takže za hodinu zobrazí takto široký pruh oblohy o ploše 12 čtv. stupňů při mezní hvězdné velikosti 20,5 mag. Trojitý obraz téhož pole v následujících časech snadno odhalí pohybující se planetku a umožní ihned spočítat přibližnou dráhu. Automat za noc zaznamená 1 GB dat a za první čtyři roky provozu zobrazil 4800 planetek, z toho několik set nových. Pokud by se podobné trojice umístily na 16 strategických stanovištích podél celé zeměkoule, vznikl by tak jedinečný sledovací systém, který by navíc mohl poskytovat přesnou fotometrii planetek i proměnných hvězd a objevovat přechody exoplanet před kotoučky mateřských hvězd i supernovy v cizích galaxiích.

Ještě levnější je zařízení pro sledování bolidů a meteorů jasnějších než + 1 mag, které si za pakatel 200 dolarů postavil americký astronom E. Albin v Atlantě. Na střechu svého domku umístil vypuklé zrcadlo o průměru 0,3 m, které sleduje citlivá černobílá videokamera, zaznamenávající údaje o přeletech meteorů na běžnou kazetu VHS. Kromě utírání prachu a pavučin zhruba jednou za měsíc nevyžaduje zařízení žádnou obsluhu.

Na ostrově La Palma na Kanárském souostroví byl uveden do provozu obnažený švédský vakuový teleskop pro pozorování Slunce NSST s průměrem hlavního zrcadla 1 m, vybavený adaptivní optikou. Dalekohled nemá kopuli, která za dne přispívá nejvíce ke zhoršení kvality obrazu a je dostatečně robustní, aby odolával silným poryvům větru, sněhu a mrazu i ostatním nástrahám počasí. Již brzy po zahájení rutinního provozu v r. 2002 se ukázaly přednosti této koncepce. V penumbře slunečních skvrn dokáže NSST zobrazit vlákna o šířce pouhých 150 km, což jsou zviditelněné magnetické trubice vedoucí horké plazma.

Počátkem roku 2002 se podle W. Brandnera aj. podařilo dalekohledu UT4 (Jepún) VLT ESO překonat kvalitu zobrazení galaxie NGC 3603 pomocí HST. VLT totiž už rutinně využívá adaptivní optiky, takže v infračerveném pásmu 2,2 µm docílil rozlišení 0,07arcsec a na 1,2 µm dokonce 0,04arcsec. Přitom náklady na vývoj a instalaci adaptivní optiky jsou jen zlomkem nákladů na vypuštění malé astronomické družice, o HST ani nemluvě.

C. Baltay aj. podali zprávu o úpravě 1,0/1,5 m venezuelské Schmidtovy komory na observatoři Llano del Hato (3600 m n.m. a jen 8,5° sev. š.) pro mozaiku 16 matic CCD - každá o hraně 2048 pixelů. Výsledkem je zobrazené zorné pole o rozměrech 2,3° x 3,5°. Komora ve spojení s objektivním hranolem se od r. 1997 používá pro vyhledávání kvasarů v projektu QUEST. Také obří Oschinova komora 1,3/1,8 m na Mt. Palomaru už je vybavena mozaikou matic CCD, které dokáží zobrazit 3,75 čtv. stupně z teoreticky možného zorného pole o ploše 36 čtv. stupňů - na víc zatím polovodičová technika nestačí, ale klasické fotografické emulze pro potřebný rozměr se už přestaly vyrábět.

Hned v lednu 2002 byl v Chile na Cerro Pachón v nadmořské výšce 2737 m zahájen provoz 8,1 m reflektoru Gemini South, jehož severní dvojče na Mauna Kea funguje již od léta 2000. Oba přístroje jsou vybaveny adaptivní optikou a hlavní zrcadla jsou stříbřena kvůli vyšší odrazivosti stříbra v infračervené oblasti spektra. Obě zařízení vybudovalo pět zemí Severní a Jižní Ameriky spolu s Velkou Británií i Austrálií a jsou řízena dálkově pomocí rychlého akademického internetu II. generace.

I. Lewis aj. a M. Colless popsali vláknový spektrograf 3,9 m reflektoru AAT v Siding Spring, který byl vyvíjen od r. 1990 a jenž od října 1997 do poloviny dubna 2002 vykonal dnes už proslulou přehlídku spekter galaxií a kvasarů 2dF. Název je odvozen z velikosti zorného pole spektrografu 2°, v němž se pomocí robota nastaví předem spočítané polohy až 400 optických vláken, která umožňují simultánní expozici spekter galaxií či kvasarů v zorném poli až do B = 19 mag, resp. J = 19,5 mag, při hodinové expozici spektrogramu. Tak se podařilo během 272 pozorovacích nocí získat údaje o červených posuvech pro více než 220 tis. galaxií na 5% plochy oblohy a dostat tak trojrozměrný výsek velkorozměrové struktury vesmíru až do vzdálenosti 300 Mpc od Slunce.

Britští astronomové uvedli do chodu ultrarychlou kameru ULTRACAM, která dokáže snímkovat pomocí 4,2 m reflektoru WHT na Kanárských ostrovech proměnné hvězdy ve 3 spektrálních pásmech tempem 1 kHz, což přispěje ke studiu vnitřní stavby kompaktních hvězd, od bílých trpaslíků po neutronové hvězdy, popř. akrečních disků kolem černých děr.

Laboratoř TTL v britském Liverpoolu zahájila sériovou výrobu robotických dvoumetrů za cenu 3 mil. dolarů za kus, dodávaných takříkajíc na klíč, čímž se výroba zlevní. Dalekohled bude schopen sledovat kterékoliv místo na obloze nejpozději za 23 s po zadání souřadnic do řídícího počítače. J. Tyson popsal parametry budoucího přehlídkového dalekohledu LSST, jenž by měl mít průměr hlavního zrcadla 8,4 m při zorném poli o průměru 3°. V jeho ohnisku by byla obří matice CCD s 2,3 Gpix o rozměrech pixelů 0,01 mm, která by umožňovala dosáhnout 24. mezní hvězdné velikosti během 10 s expozice. Zařízení má být schopno během měsíce prohlédnout plochu 14 tis. čtv. stupňů oblohy. Během jediné pozorovací noci tak zachytí až milion planetek (!), z toho několik set křížičů dráhy Země. Problém však bude se záznamem a vyhledáváním dat, jelikož lze odhadnout, že v archivu přibude každoročně plných 15 PB údajů!

G. Schilling shrnul současné plány na výstavbu mamutích dalekohledů během příštích patnácti roků. Spojené státy uvažují o segmentovaném reflektoru s okrouhle tisícem šestibokých zrcadel o výsledném průměru 30 m, jenž by mohl být vybudován již kolem r. 2010 nákladem 800 milionů dolarů. Evropská jižní observatoř však zcela vážně uvažuje o 100 m reflektoru ELT/OWL, jenž by byl tvořen 2000 segmentovanými zrcadly o úhrnné hmotnosti 12 000 t, jehož mezní hvězdná velikost by dosáhla 38 mag a který by měl být v provozu kolem r. 2015 za cenu 1 miliardy dolarů.

8.2. Optické dalekohledy v kosmu

Počátkem března 2002 se uskutečnil plánovaný čtvrtý servis HST pomocí raketoplánu Columbia při letu STS-109. Posádka vedené kapitánem Scottem Altmanem instalovala zatím nejvýkonnější kameru ACS (17 Mpix) výměnou za kameru FOC a opravila infračervenou kameru a spektrograf NICMOS, instalovaný na HST v březnu 1997, který však pro poruchu chlazení od února 1999 nepracoval. Podařilo se též úspěšně vyměnit sluneční panely za menší leč výkonnější na bázi GaAs, čímž se o čtvrtinu zvýšil příkon pro napájení celého dalekohledu.

Také další údržba a vylepšení HST proběhly zcela podle plánu, což znamená, že od té chvíle byl HST v nejlepší technické kondici za 13 let provozu. Ruční práce astronautů je zatím podstatně kvalitnější a rozmanitější, než co by dokázaly v kosmických podmínkách roboty. Jedenáct dnů trvající let raketoplánu stál NASA 500 mil. dolarů a vlastní údržba HST přišla na 170 mil. dolarů. Za roční provoz HST utratí NASA 40 mil. dolarů, ale vzhledem k jedinečným výsledkům unikátního dalekohledu jsou to zajisté dobře investované peníze.

Zvláště báječné výsledky poskytuje od dubna 2004 kamera ACS, která má dvakrát větší plochu než známá WFPC2 při dvojnásobně lepším úhlovém rozlišení a pětkrát vyšší citlivosti. To značí, že by byla například schopna zopakovat program HDF za dvanáctinu času, který k tomu potřebovala kamera WFPC2. Podobně až neuvěřitelně skvěle dopadla oprava spektrografu NICMOS. Místo chlazení kapalným dusíkem se použilo mechanického chladiče se třemi turbínami, které dosahují neuvěřitelných 7170 obrátek/s a ochladily za pomocí neonu infračervené čidlo na 70 K - ještě lépe než by to dokázal kapalný dusík (77 K). Díky těmto vylepšením se tempo získávání dat zvýšilo od května 2002 na 11 GB/d a v archivu HST se už v létě 2002 nacházelo 8,4 TB údajů ve 266 tis. datových souborech. Archiv je navštěvován opravdu vydatně - denní průměr stahovaných údajů dosáhl 23 GB!

Navzdory vrcholnému zdraví HST se už rýsují plány NASA na jeho nahrazení přístrojem nové generace (NGST). Podle současné specifikace bude primární zrcadlo NGST o efektivním průměru 6,1 m složeno ze 36 segmentů, které se rozevřou do výsledného tvaru až na oběžné dráze. Povrch segmentů bude optimalizován pro pozorování v blízké a střední části infračerveného spektra. M. Riekeová aj. uvedli charakteristiku hlavní kamery NIRCAM pro spektrální pásmo 0,6 -- 5,0 µm. Aparatura bude o řád až dva řády citlivější než kamera na družici ISO a zobrazí pole o rozměru 2,3arcmin x 4,6arcmin. Kamera bude doplněna koronografickými clonami kvůli potřebě hledat v blízkosti mateřských hvězd exoplanety. Bohužel však tento znamenitý stroj nebude mít možnost pozorovat v krátkovlnnější části optického spektra a už vůbec ne v ultrafialovém pásmu. Teleskop bude vypuštěn raketou nejdříve v r. 2010 a usazen nakonec v Lagrangeově bodě L2 soustavy Země-Slunce. Cena dalekohledu, jenž byl v r. 2002 přejmenován na teleskop Jamese Webba (1906-1992) na počest druhého generálního ředitele NASA, se odhaduje na 825 mld. dolarů.

V únoru 2002 bylo ve firmě Lockheed Martin dokončeno hlavní zrcadlo o průměru 0,85 m pro velkou kosmickou observatoř SIRTF, jež má po vypuštění zkoumat vesmír v infračervené oblasti spektra 3 -- 180 µm. Jde o poslední z plánovaných čtyř velkých observatoří NASA (HST, Compton, Chandra, SIRTF), která kvůli technické složitosti byla vyvíjena plných dvacet let, protože vyžaduje i v mrazivém kosmickém prostoru přídavné chlazení optiky i čidel jakož i odstínění od okolních zdrojů tepla. Zatímco hlavní zrcadlo a tubus dalekohledu se v kosmickém prostoru ochladí na 35 K pouhým vhodným stíněním před zářením Slunce, optika bude chlazena kryostatem se zásobou 360 l kapalného hélia na 5 K, což by mělo vystačit na 5 let provozu.

Jelikož se dalekohled bude pohybovat po driftující dráze směrem pryč od Země, nastanou časem problémy s komunikací, takže k přenosu dat bude potřebí použít velkých radioteleskopů sítě DSN. Kvůli velké vzdálenosti přístroje od Země také nepřipadá v úvahu žádná údržba astronauty. Přitom náklady na stavbu SIRTF přesáhly 700 mil. dolarů a vypuštění raketou Delta bude proto mimořádně riskantní.

Počátkem září přivezlo obří ukrajinské letadlo Beluga do Kalifornie ze SRN 2,7 m zrcadlo o hmotnosti 2,5 t pro budoucí americko-německou infračervenou létající observatoř SOFIA. V Amesově centru NASA bude zrcadlo i s montáží dalekohledu o hmotnosti 12,5 t vestavěno do upraveného dopravního letadla B-747 SP, které by mělo koncem r. 2004 odstartovat ke zkušebním letům. Letadlo bude od r. 2005 operovat ve výšce 12,5 km po dobu 8 h při provozních nákladech 40 mil. dolarů ročně. Náklady na výstavbu observatoře SOFIA dosáhly bezmála 0,5 mld. dolarů.

8.3. Radiová astronomie

Největším a rovněž nejdražším pozemním astronomickým zařízením blízké budoucnosti se podle R. Kurze aj. nepochybně stane mikrovlnná soustava ALMA v poušti Atacama v Chile, budovaná ESO ve spolupráci s USA a Japonskem. Na základně o délce 12 km bude rozmístěno minimálně 64 přesných parabol, každá o průměru 12 m, které budou pracovat na principu aperturní syntézy v pásmu vlnových délek 0,3 -- 10 mm. Toto radiové "okno" bude otevřeno za částku přes 600 mil. dolarů. Další obří aparaturu ATA plánuje Kalifornská univerzita UCB na stanici Hat Creek v odlehlé oblasti na sever od San Francisca díky podpoře mecenášů Paula Allena a Nathana Myhrvolda. Vědeckou ředitelkou projektu se stala známá americká astrofyzička Jill Tarterová. Soustava za 26 mil. dolarů bude mít po dokončení koncem tohoto desetiletí 350 parabol o průměru 6 m s úhrnnou sběrnou plochou 1 hektar a kromě čisté radioastronomie se bude věnovat také programu SETI nové generace s podstatně výkonnějším softwarem. Výhledově by mohla být v příštím desetiletí rozšířena na SKA (Square Kilometer Array) za závratnou cenu 1 mld. dolarů.

V souvislosti s tímto projektem se znovu objevuje na scéně tzv. Luneburgova čočka, vyznačující se proměnným indexem lomu uvnitř anténní koule, což má dvě výhody: jednak užitečné zorné pole je bezkonkurenčně široké a jednak čočka umožňuje ostré zobrazení zdrojů v nesmírně širokém pásmu vlnových délek. První pokusy s radioastronomickým využitím Luneburgových čoček, vyplněných polymerovou pěnou proměnné hustoty, se uskutečnily v Austrálii. Ve Velké Británii započaly práce na další modernizaci proslulého 76 m Lovellova radioteleskopu, které by měly skončit v r. 2005.

8.4. Astronomické umělé družice

Koncem ledna 2002 neškodně zanikla nad Egyptem při neřízeném sestupu do zemské atmosféry americká družice EUVE, jež úspěšně pracovala od léta 1992 a překročila více než dvakrát plánovanou životnost. Zasloužila se otevření okna krátkovlnného ultrafialového záření pod Lymanovou hranou (7 -- 76 nm) a k příjemnému překvapení astrofyziků objevila v tomto pásmu přes 1000 bodových zdrojů - téměř padesátkrát více než teoretici očekávali.

Po více než šestiletém provozu byla koncem dubna 2002 vypnuta mimořádně úspěšná holandsko-italská družice BeppoSAX, určená pro výzkum měkkého i tvrdého rentgenového záření jakož i měkkého záření gama v rozsahu 0,1 -- 200 keV. Překročila tak trojnásobně plánovanou životnost a do historie moderní astronomie se nesmazatelně zapsala změřením přesných poloh řady zábleskových zdrojů záření gama (GRB). Dokázala totiž několikrát rychle zaměřit GRB postupně v tvrdém a měkkém rentgenovém záření, což z fyzikálních příčin nutně vedlo k takovému zpřesnění polohy, že to umožnilo radiovou či optickou identifikaci tzv. dosvitů. Jakmile byly zpozorovány optické dosvity, bylo z jejich spekter možné určit červené posuvy, které ihned rozhodly dlouhý spor o vzdálenostech GRB - ukázalo se tak, že jde o kosmologicky daleké objekty. To pak vzápětí rozhodlo mezi různými domněnkami o příčině vzplanutí GRB - jde buď o gravitační hroucení velmi hmotných hvězd, anebo o splynutí těsných kompaktních dvojhvězd díky gravitačnímu záření.

Do jisté míry ji mezitím nahradila malá mezinárodní (USA, Francie, Itálie, Japonsko, Brazílie, Indie) družice HETE-2, vybavená detektory pro záření gama a rentgenové v rozsahu 1 -- 500 keV, která obíhá kolem Země na mírně eliptické dráze v průměrné výši 616 km. Je vybavena přehlídkovými kamerami pro měkké záření gama a tvrdé rentgenové a rovněž detektorem měkkého rentgenového záření s rozlišovací schopností 10arcsec. Jejím prvořadým úkolem je předávat bleskově údaje o vzplanutích GRB pozemním robotickým dalekohledům a polohy vzápětí co nejvíce zpřesnit. Družice byla vypuštěna v říjnu 2000 a od února 2001 začala na oběžné dráze pracovat. Do poloviny října 2002 lokalizovala podle G. Rickera aj. 26 GRB, což v 7 případech vedlo k identifikaci dosvitu v rentgenovém, optickém či radiovém oboru spektra. V téže době družice zaznamenala 25 vzplanutí měkkých zdrojů SGR a konečně více než 650 vzplanutí přechodných rentgenových zdrojů. Počátkem února 2002 odstartovala levná (85 mil. dolarů včetně vypuštění letadlem a raketou) americká družice RHESSI, určená pro výzkum Slunce v pásmu záření gama 3 keV -- 17 MeV. Družice obíhá po kruhové dráze ve výšce 600 km nad Zemí a při pozorování povrchu Slunce dociluje úhlového rozlišení 2,3arcsec a dynamického rozsahu 7 řádů, takže se hodí i pro studium velmi energetických slunečních erupcí. Díky dobrému spektrálnímu rozlišení umožňuje poprvé i jadernou spektroskopii Slunce.

Velká americká družice pro studium rentgenového záření Chandra dosáhla v létě 2002 plánované životnosti v dobré technické kondici, takže její činnost NASA prodloužila prozatím až do srpna 2003. Družice se pohybuje po protáhlé eliptické dráze s odzemím 140 tis. km a ukončí jeden oblet Země za více než 63 h. Za rok exponuje rentgenovou oblohu v průměru po 5,5 tis. h (rok má necelých 8,8 tis. h). Podle M. Weisskopfa aj. dokázala družice od poloviny srpna 1999 zobrazit velké množství objektů ve sluneční soustavě, Galaxii i vzdáleném vesmíru v rozsahu energií 0,08 -- 10 keV s nevídanou rozlišovací schopností až 1arcsec. Technicky by mohla fungovat až do r. 2009.

V polovině října 2002 odstartovala z Bajkonuru evropská družice INTEGRAL, která je primárně určena k měření zdrojů měkkého záření gama do 10 MeV s rekordním úhlovým rozlišením 12arcmin souběžně s měřeními v rentgenovém i optickém pásmu. Družici za 600 mil. dolarů postavila evropská agentura ESA (i za účasti českých odborníků); start rakety zaplatilo Rusko. Družice obíhá po protáhlé eliptické dráze s odzemím ve vzdálenosti 153 tis. km v oběžné periodě 72 h a měla by fungovat minimálně 2 roky. Navzdory těmto příznivým zprávám o rozvoji astronomického kosmického výzkumu se v r. 2002 začaly množit kritické hlasy o dalším směřování americké, ale i světové kosmonautiky. Hlavním terčem kritiky se stala především Mezinárodní kosmická stanice ISS, která navzdory již dva roky trvající souvislé obydlitelnosti trojčlennými posádkami neprodukuje prakticky žádné důležité vědecké výsledky a vyhlídka na zlepšení je pramalá, neboť až na r. 2007 se plánovalo rozšíření posádky o specialisty, kteří by se nemuseli věnovat řízení a údržbě stanice, nýbrž na plný úvazek vědeckým pokusům (to vše pochopitelně padlo po havárii raketoplánu Columbia v r. 2003; od té doby je program příštího využívání ISS v těžké krizi). Výstižně to vyjádřil šéfredaktor známého amerického časopisu Sky & Telescope G. Fienberg: "V r. 1972 jsme měli trojice chlapíků zkoumajících Měsíc, díky nímž přicházely nové vědecké objevy na běžícím pásu. V r. 2002 máme jiné trojice chlapíků, kteří krouží kolem Země a zabývají se údržbou svého vehiklu".

NASA byla rovněž kritizována za přiškrcení programu výzkumu sluneční soustavy, kdy klíčové objevitelské programy mise k Plutu a výzkumu Jupiterovy družice Europa se odkládají, zatímco hlavní těžiště zájmu se přesouvá na úzce specializované projekty s nejasnými prioritami, což vyvolává pouze řevnivost mezi výzkumnými týmy a málo oslovuje širší vědeckou i laickou veřejnost. NASA zřejmě není schopna nabídnout veřejnosti a Kongresu tak atraktivní vizi jako tomu bylo v případě sond Voyager a projektu velkých observatoří v čele s vlajkovou lodí HST. Také evropská kosmická agentura ESA je nucena šetřit tak, že odkládá nebo ořezává své nejlepší projekty - astrometrickou družici GAIA a misi k Merkuru Beppi Colombo. Dělá to dojem, že si heslo předchozího ředitele NASA S. Goldina poněkud upravila na "levněji, pomaleji a hůře". Totéž se do značné míry týká i japonského výzkumu kosmu.

Mezi raketovými odborníky sílí přesvědčení, že pro kvalitativní skok ve zkoumání sluneční soustavy je zapotřebí vyvinou nukleární raketový pohon, což naráží jednak na okolnost, že výzkum v tomto směru byl před několika lety na nátlak veřejnosti zcela zastaven, takže odborné týmy se rozešly a jednak jsou tu i problémy suroviny - plutonia, kterého je na trhu z bezpečnostních důvodů velmi málo, takže jeho cena je závratná i pro takové finanční bumbrlíčky jakými kosmické agentury přirozeně jsou.

8.5. Kosmické sondy

V polovině ledna 2002 byly ukončeny úpravy původně protáhlé oběžné dráhy kosmické sondy Mars Odyssey 2001, jež se stala od té chvíle umělou družicí Marsu na kruhové dráze ve výšce 400 km nad planetou. Jejím úkolem je mapovat povrch planety s rekordním rozlišením ve 14 spektrálních pásmech v optickém i v blízkém infračerveném oboru s cílem zjistit chemické i mineralogické složení povrchu Marsu. Sonda - veterán Galileo ukončila v r. 2002 sedmiletý pobyt na oběžné dráze kolem Jupiteru, proletěla v polovině ledna naposledy kolem družice Ió v téměř sebevražedné minimální vzdálenosti 100 km a kolem družice Amalthea 5. listopadu - to již s vypnutou kamerou.

Počátkem března 2002 se podařilo obřím radioteleskopům sítě DSN NASA navázat spojení s kosmickou sondou Pioneer 10, jež byla vypuštěna ze Země před 30 lety a navzdory tomu dosud zčásti funguje, ačkoliv je od nás vzdálena již 11,9 mld. km, tj. 80 AU neboli 11 světelných hodin. Povelem z radioteleskopu v Goldstone v Kalifornii byl aktivován vysílač na sondě a jeho signály byly na Zemi slyšitelné o 22 h později na stanici NASA poblíž Madridu po dobu 3 h. Sonda se tč. promítá do souhvězdí Býka a za 2 mil. roků mine poprvé cizí hvězdu. Pravidelné spojení se udržuje též se služebně mladší sondou Voyager 1, na jejíž palubě musel být nyní povelem zapojen náhradní navigační systém po čtvrtstoletí provozu systému hlavního. Sonda byla od nás v r. 2002 vzdálena již 12 světel. hodin (86,5 AU) a pokud nedojde k vážné závadě, bude možné s ní udržovat spojení až do r. 2020.

V červenci 2002 byla vypuštěna na parkovací dráhu u Země americká kosmická sonda Contour, předurčená k výzkumu komet zblízka. V polovině srpna byl sice úspěšně zažehnut raketový motor na sondě, díky němuž měla sonda opustit Zemi a vydat se ke kometě Encke, ale od té chvíle se už nikomu nepodařilo navázat se sondou radiové spojení - velmi pravděpodobně došlo během činnosti motoru k roztržení sondy minimálně na dva velké úlomky, které sice podle snímků 1,8 m dalekohledem Spacewatch v Arizoně letěly správným směrem, ale už jenom jako kusy šrotu v úhrnné ceně 159 mil. dolarů... Lépe se vedlo kosmické sondě Stardust, která na své pouti k hlavnímu cíli - kometě Wild 2, proletěla počátkem listopadu 2002 ve vzdálenosti 3300 km od planetky č. (5535) Annefrank a pořídila přitom snímky jejího povrchu.

Kvůli zlevnění i zrychlení letů kosmických sond se čím dál častěji využívá urychlování sond "kosmickým prakem" - těsnými průlety sond kolem planet sluneční soustavy, kdy sonda nabere rychlost, zatímco planeta ji ztratí; pochopitelně jde o změny rychlosti nepřímo úměrné poměru hmotností sonda/planeta. Další možnosti úspor paliva pro raketové motory, byť za cenu prodloužení doby letu, nabízí využití jakýchsi "gravitačních dálnic", vycházející z metod nebeské mechaniky, užívaných již J. Lagrangem a H. Poincarém. Ve sluneční soustavě existuje totiž řada míst, kde se gravitace Slunce a planet efektivně vyrovnává - jde o proslulé Lagrangeovy body, jichž je v každé soustavě dvou těles úhrnem pět. Právě v těchto bodech pak stačí slabý raketový impuls k nasměrování sondy vhodným směrem k dalšímu Lagrangeovu bodu atd.

Celá sluneční soustava je zkrátka protkána pomyslnými dálnicemi s uzlovými body, v nichž je korekce dráhy sondy nejúčinnější. Tohoto principu využili poprvé američtí odborníci v letech 1982-83 při nasměrování kosmické sondy ISEE-3 z okolí Země pomocí průletů Lagrangeovými body soustavy Země - Slunce a těsných průletů sondy kolem Měsíce ke kometě Giacobini-Zinner, kam sonda pod názvem ICE doputovala v září 1985, a dále k Halleyově kometě, k níž se sonda dostala v březnu 1986. Od r. 1991 se pak sonda ICE věnovala výzkumu koronálních ejekcí ze Slunce v tandemu se sondou Ulysses až do vypnutí v květnu 1997. Podobně Japonci využili při dopravě kosmické sondy Hiten k Měsíci v r. 1991 Lagrangeových bodů v soustavě Země - Měsíc a nejnověji opět Američané M. Lo a K. Howellová spočítali velmi ekonomickou dráhu pro nasměrování kosmické sondy Genesis, určené ke sběru částic slunečního větru v okolí Země, při jejím startu v srpnu 2001. Dokonce i planetky a komety přednostně létají právě po těchto dálnicích, jak ukázal případ komety Shoemaker-Levy 9, jež se tak efektně trefila v r. 1994 do Jupiteru.

8.6. Netradiční přístrojové metody

Těsně před vánoci 2001 odstartoval z antarktické základny McMurdo výškový balón z polyetylénu, naplněný héliem a vybavený gondolou o hmotnosti 1,7 t, v níž byly umístěny detektory těžkých atomových jader (Fe -- Zr) v kosmickém záření z naší Galaxie (aparatura TIGER). Balón dosáhl hladiny 38 km, v níž se rozepnul na průměr 129 m. Kroužil pak kolem jižního pólu a během téměř 32 dnů urazil vzdálenost 1400 km, načež měkce přistál 460 km od základny. Tím překonali američtí technici z NASA vlastní rekord z počátku r. 2001, kdy se balón udržel ve vzduchu 26 dnů. Ještě výše se dostal kanadský polyetylénový balón s objemem 1,7 mil. m3, jenž startoval koncem srpna 2002 v Manitobě s přístrojovou gondolou o hmotnosti 690 kg, když dosáhl výšky 49 km. Aparatura byla určena pro výzkum elektronů ze Slunce a po skončení letu se snesla na zem padákem, zatímco balón se zničil. Americké 3m kapalné rtuťové zrcadlo na observatoři NASA v Novém Mexiku, obsahující v rotující míse 14 litrů rtuti, má při 10 otáčkách mísy za minutu zorné pole o průměru 0,3° a dosahuje mezní hvězdné velikosti 18 mag. Proto ho tamější odborníci s výhodou využili pro sledování meteorického deště Leonid v listopadu 1999, kdy se jim dařilo zachytit meteory až do 10 mag, což u Leonid odpovídá hmotnosti zrníček řádu 1 ng! Během tří noci kolem maxima tak zaznamenali 151 Leonid, ale navíc v průměru 140 sporadických meteorů za hodinu.

S. Wozniak aj. popsali přehlídkový experiment vymyšlený ve Státních laboratořích v Los Alamos (LANL) pod označením RAPTOR. Má jít o rychle nastavitelný optický teleskop, který by reagoval na změny toku záření v libovolné oblasti elektromagnetického spektra pro daný diskrétní objekt na nebi. To by patrně přispělo k zásadně novým objevům, protože zatím máme jen zcela matné tušení, co všechno se na obloze děje - umíme hledat optické protějšky zábleskových zdrojů záření gama a víme o přechodných zdrojích rentgenového záření, a to je asi tak všechno.

8.7. Astronomické přehlídky, katalogy a virtuální observatoře

Jak uvedli D. Monet aj., Námořní observatoř Spojených států publikovala v elektronické formě vpravdě gigantický katalog USNO B1.0, obsahující údaje pro více než 1 mld. objektů (hvězd, kompaktních mlhovin, galaxií) na základě 3,6 mld. jednotlivých měření. Podklady pro katalog byly získány skanováním téměř 7,5 tis. snímků ze Schmidtových komor za poslední půlstoletí. Katalog je úplný do 21 mag; polohy objektů jsou přesné na 0,2arcsec a jasnosti v pěti barvách na 0,3 mag.

N. Šamus aj. oznámili, že postupně převádějí proslulý Generální katalog proměnných hvězd (GCVS) do elektronické podoby. Zatím tak zpracovali první svazek, obsahující přes 10,5 tis. proměnných hvězd v souhvězdích Andromedy až Kříže. Pro téměř 4,6 tis. hvězd uvádějí velmi přesné souřadnice i se započtením vlastních pohybů. Úhrnem obsahoval lístkový katalog GCVS koncem r. 2001 celkem 37,3 tis. proměnných hvězd.

C. Fabricius aj. využili katalogu Tycho družice HIPPARCOS k objevu více než 13 tis. vizuálních dvojhvězd se separací složek 0,3 -- 1,0arcsec. Dalších 1200 vizuálních dvojhvězd objevili v katalogu Tycho 2. Spolu s dosud známými vizuálními dvojhvězdami jich tedy už známe celkem přes 32 tis., jejichž základní parametry (poloha, separace složek, jasnosti v pásmech B a V) jsou shromážděny v katalogu TDSC. A. Richichiová a I. Percheron uveřejnili katalog CHARM, jenž obsahuje údaje o více než 1600 interferometrických dvojhvězdách, objevených při zákrytech hvězd Měsícem anebo infračervenou interferometrií na dlouhých základnách do poloviny r. 2001. C. Fabricius aj. využili přesných měření v katalogu Tycho-2 ke zpřesnění poloh hvězd v proslulém katalogu HD, jenž obsahuje přibližné polohy a spektrální klasifikaci pro 225 300 hvězd. Pomocí katalogu Tycho se podařilo dohledat 224 869 hvězd, takže jen 431 hvězd (2 promile) s označením HD zůstalo "nezvěstných". Přitom se ovšem ukázalo, že chyby poloh hvězd v katalogu HD dosahují ±1,5arcmin.

C. Stoughton aj. uveřejnili první část katalogu SDSS, který vznikl snímkováním 462 čtv. stupňů oblohy v pěti barvách v pásmu 380 -- 920 nm s mezními hvězdnými velikostmi v rozmezí 20 -- 22 mag. Katalog obsahuje 14 milionů hvězd, galaxií a kvasarů a pro 54 tis. extragalaktických objektů byla navíc získána spektra, takže tím se podařilo změřit i jejich kosmologický červený posuv. Podle D. Schneidera aj. patří asi 3,8 tis. spekter kvasarům s červeným posuvem v rozmezí z 0,15 -- 5,03. Ve všech dosavadních přehlídkách dohromady se podařilo změřit posuvy pro zhruba 25 tis. kvasarů.

Podle T McGlynna a L. McDonalda se právě před desetiletím začalo uvažovat o vytvoření virtuálních astronomických observatoří, které by umožňovaly každému astronomovi získat prakticky okamžitě všechny pozorované údaje o daném astronomickém objektu. Dosavadní výsledky jsou povzbuzující a využívání virtuálních databází rychle roste a mění podstatně tvář soudobé astronomie. Jak uvedl B. Mann, kapacita virtuálních observatoří se v uplynulém období neustále zvyšovala ze 3 TB až na 300 TB (virtuální observatoř VISTA). Podle C. Cesarské ESO v centrále v Garchingu zřizuje virtuální observatoř IVOA, na níž se kromě států EU podílí též USA, Kanada, Indie, Austrálie a Rusko. Účastnické státy do projektu investují desítky milionů dolarů a tak se velikost příslušné databáze zdvojnásobuje každým rokem. A. Szalay aj. využili již existující části katalogu SDSS a dalších velkých databází k vytvoření virtuální observatoře SkyQuery, na jejímž naplnění spolupracuje 18 světových astronomických pracovišť. Titíž autoři uvažují o tom, že již koncem dekády překročí světové astronomické databáze hranici 10 PB, protože se začnou archivovat celé snímky, nikoliv jen katalogizovaná data.

Podle R. Triendla uvedla firma NEC na počátku r. 2002 do chodu nejvýkonnější počítač světa v japonské Jokohamě nákladem 310 mil. dolarů. Jmenuje se Earth Simulator, skládá se z více než 5 tis. procesorů a dosahuje rychlosti 40 Tflops. Užívá se zejména pro předpovědi počasí a podrobné modelování klimatu a geofyzikálních jevů s buňkami o velikosti pouhých 20 km (počítače v Evropě nebo USA se musejí spokojit s rozměry buněk 100 km) a jeho roční provoz stojí 50 mil. dolarů. Očekává se, že tento náskok vyrovnají USA nejdříve v r. 2005. Američané však pokročili ve vysokorychlostním propojování superpočítačů systémem TerGRID, který umožňuje dálkové přenosy až 1 EB dat a tudíž velmi efektivní sdílené počítání. Zdá se, že slabým místem výpočetní techniky přestává být "železo", čili výkon počítačů, ale spíše "měkké zboží" dostatečně chytrých programů, které dokáží optimálně využít nevídaných výkonů soudobých superpočítačů. Zde mají USA patrně velký náskok, i když ty nejlepší programy jsou zřejmě embargovány.

U nás uveřejnil kvalifikované odhady budoucího tempa a schopností informatiky J. Pokorný. V tuto chvíli je na elektronických médiích celého světa uloženo 12 EB informací (Kongresová knihovna USA obsahuje pouhé 3 PB dat; kolektivní paměť všech žijících lidí činí asi 1,2 EB). Vědecká data a nahrávky audio a video však představují už nyní asi 1 ZB, takže hranice YB bude dosaženo někdy kolem roku 2050. V r. 2021 budou k mání pevné disky o kapacitě 10 TB, paměti RAM až 100 GB a takt procesorů dosáhne 200 GHz. Během nejbližších 10 roků klesnou náklady na uchování 1 bitu informací o dva řády. Výhledově si bude moci každý zájemce opatřit paměť MEMEX, kde si tempem do 25 GB/r bude ukládat všechny údaje ze svého životě. včetně toho, co se naučil. Maximálně tak shromáždí za celý život asi 1 TB dat, která bude mít stále při sobě. Pokud by však chtěl zachovat obrazové zpravodajství o všem, co dělal a viděl, tak by to vyžadovalo ukládání 80 TB/r a tudíž za celý život nějakých 8 PB. Osobní MEMEXy lze přirozeně celosvětově propojovat, ale z toho pomyšlení už asi každý dostáváme kopřivku

9. Astronomie a společnost

9.1. Úmrtí a výročí

V r. 2002 zemřeli Ulrika Babiaková (*1976; planetky), Milan Barák (*1923; meteory), Záviš Bochníček (*1920; novy, meteory, umělé družice Země, popularizace astronomie), Robert Hanbury Brown (*1916; radioastronomie, interferometrie, někdejší prezident IAU), Burt Edelson (*1927; přístroje pro HST a další družice), Mojmír Eliáš (*1932; planetologie), Jesse Greenstein (*1909; hvězdná astrofyzika, kvasary), Dirk ter Haar (*1919; astrofyzika), Yuji Hjakutake (*1950; komety), Kurt Hunger (*1921; modely hvězdných atmosfér), Leonid Ozernoj (*1939; kosmogonie, kosmologie), Grote Reber (*1911; radioastronomie), Egon Schröter (*1928; sluneční fyzika), Leon van Speybroeck (*1935; rentgenová astronomie, konstruktér Chandra), Robert Stobie (*1941; teoretická astrofyzika, cefeidy), Milan Vonásek (*1933; zákryty, popularizace), Albert Whitford (*1906; hvězdná fotometrie), David Wilkinson (*1935; reliktní záření, retroreflektory pro Apollo), Kenneth Wright (*1911; hvězdná spektroskopie), David Wynn-Williams (*1946; astrobiologie) a Sir Robert Wilson (*1927; UV astronomie, konstruktér IUE).

9.2. Ceny a vyznamenání

Nobelovu cenu za fyziku získali v r. 2002 tři astrofyzikové: Riccardo Giaconni (*1931) za rozvoj rentgenové astronomie, Raymond Davis Jr. (*1915) za detekci slunečních neutrin a Masatoši Košiba (*1926) za detekci neutrin ze supernovy 1987A a konstrukci aparatury Kamiokande. Předtím naposledy byla Nobelova cena za fyziku udělena astronomům v r. 1993 za objev a pozorování relativistických efektů u milisekundového binárního pulsaru PSR 1913+16.

Zlatou medaili britské Královské astronomické společnosti (RAS) dostal Leon Mestel za hvězdnou astrofyziku a Eddingtonovu medaili RAS Douglas Gough za helio- a astero-seismologii. Herschelovu medaili RAS obdržel Patrick Thaddeus za významné výzkumy chemie mezihvězdného prostředí a četné objevy mezihvězdných molekul. G. Darwinovu přednášku RAS proslovila Wendy Freedmanová, která vedla projekt určování Hubblovy konstanty pomocí HST.

Medaili Bruceové Pacifické astronomické společnosti získal Bohdan Paczynski (*1940), jenž zasáhl do mnoha oborů astrofyziky od těsných dvojhvězd přes gravitační mikročočky až po zábleskové zdroje záření gama. Leonardovu medaili Meteoritické společnosti obdržel Harry McSween (*1945) zejména za identifikaci meteoritů z Marsu. Někdejší generální ředitel ESA Reimar Lüst byl vyznamenán Medailí za mezinárodní spolupráci, kterou uděluje COSPAR. Americký mnich John Dobson (*1915), jenž v 70. letech XX. stol. vymyslel geniálně jednoduchou montáž pro Newtonovy reflektory, byl obdařen stejnojmennou planetkou č. 18024.

Počtvrté byla v červnu 2002 vyhlášena Cena E. Wilsona pro amatérské lovce komet, kterou si tentokrát rozdělil rekordní počet sedmi objevitelů čtyř různých komet: K. Ikeja, S. Murakami, V. Petriew, D. Snyder, S. Ucunomija, W. Yeung a D. Žang. Sněmovna reprezentantů USA ustavila v r. 2002 novou cenu pro americké amatérské pozorovatele, kteří objeví blízkozemní planetku (NEO). Za každý potvrzený objev obdrží pozorovatel částku 2000 dolarů.

ČAS udělila Nušlovu cenu za celoživotní dílo Zdeňkovi Švestkovi (*1925) za výzkumy ve sluneční fyzice. Kvízovu cenu ČAS obdržel Jakub Koukal (*1977) za výzkum meteorů. ČAS také zřídila novou cenu Littera astronomica, jejímž prvním nositelem se stal Josip Kleczek (*1923) za početné popularizační publikace, zejména pak za dílo Velká encyklopedie vesmíru.

Neobyčejně úspěšně si v posledních čtyřech letech vede americký astronom amatér Tim Puckett ze státu Georgia, jenž si postavil soukromou observatoř vybavenou 0,6 m reflektorem a od r. 1997 na ní společně se svými přáteli objevují na běžícím pásu supernovy v cizích galaxiích. Za jedinou jasnou noc zkontrolují 900 galaxií a tak není divu, že v uvedeném období nalezli už 54 supernov. Geniální britský astrofyzik Steven Hawking oslavil v lednu 2002 na Univerzitě v Cambridži šedesátku. Jak známo, zasáhl podstatně do relativistické i kvantové teorie černých děr, ale zabýval se též problematikou kosmologické inflace, povahou skryté energie a kosmologickými modely vesmíru. Navzdory vážné chorobě, která ho sužuje už téměř čtyři desetiletí, publikuje vytrvale stěžejní teoretické práce, přednáší jak na odborných konferencích tak pro širší veřejnost, setkává se s politiky a všude okouzluje svým osobitým anglickým humorem. Hawking se také notoricky rád sází a říká, že by mu vůbec nevadilo, pokud své sázky prohraje, protože např. tvrdí, že se nedožije toho, kdy se nějaký člověk dožije věku 150 let, že za jeho života nebudou objeveni mimozemšťané, nebude vytvořen klon dospělého muže, že urychlovač Tevatron neobjeví Higgsův boson a konečně že on sám nedostane Nobelovu cenu.

9.3. Astronomické konference, instituce a společnosti

V německém Garchingu se péčí institucí ESO, ESA a CERN uskutečnilo v březnu 2002 interdisciplinární sympozium o astronomii, kosmologii a fundamentální fyzice. Jak uvedli M. Jacob aj., na sympoziu se hovořilo o neortodoxních modelech raného vesmíru, v němž se srážejí vícerozměrné membrány, které pak nekonečně dlouho oscilují, což by bylo možné ověřit či vyvrátit studiem polarizace reliktního záření a srovnáním map fluktuací tohoto záření s rentgenovými přehlídkami oblohy. Standardní kosmologický model velkého třesku je čím dál lépe ověřován pozorováním, v čemž v poslední době vynikla zejména družice WMAP a pozemní optická přehlídka oblohy SDSS. Částicoví fyzikové zpřesnili údaje o hmotnostech intermediálních bosonů na 0,05% a odhadují hmotnost Higgsova bosonu na 85 (+54; -34) GeV/c2, takže k jeho objevu by měl stačit budovaný evropský urychlovač LHC v CERN pro energie zkoumaných částic až 14 TeV. V září 2002 se konala již 11. výroční konference JENAM Evropské astronomické společnosti ve spolupráci s Portugalskou astronomickou společností na univerzitě v Portu a začátkem prosince v Praze slavnostní plenární schůze České astronomické společnosti (ČAS), jež si připomněla 85. výročí svého vzniku v r. 1917. Téměř současně byla Hvězdárna v Jindřichově Hradci pojmenována po místním rodáku a předním českém astronomovi prof. Františku Nušlovi (1867-1951) za účasti Nušlova vnuka prof. Jana Sokola. Na den jarní rovnodennosti v r. 2002 byla péčí ČAS a Astronomického klubu v Pardubicích odhalena pamětní deska na domě, kde v r. 1912 vznikla první lidová hvězdárna v Čechách, jejímu zakladateli a spoluzakladateli ČAS baronu Arthuru Krausovi (1854-1930).

Americká NASA má od vánoc 2001 v pořadí jíž desátého šéfa ve své 43leté historii. Stal se jim "cifršpión" S. OarcminKeefe (*1956), který nahradil romantického vizionáře D. Goldina (*1940). Nový ředitel pak jmenoval šéfkou vědeckého výzkumu NASA chemičku a bývalou astronautku S. Lucidovou.

Pozoruhodná zpráva přišla z Tajvanu, kde se rektorem tamní prestižní Státní univerzity stal prvotřídní americký astrofyzik čínského původu F. Shu z Kalifornské univerzity v Berkeley. Je to výmluvný doklad doslova raketového nástupu tajvanské podpory základního výzkumu. Nejspíš proto, aby to Američanům nepřišlo tak líto, byl vzápětí tajvanský radioastronom F. Lo jmenován novým ředitelem prestižní americké Státní radioastronomické obervatoře NRAO.

Evropská jižní observatoř ESO se od poloviny roku 2002 rozrostla o jubilejní 10. členskou zemi, jíž je astronomická velmoc - Velká Británie. Ta ponese od této chvíle celou pětinu operačních nákladů ESO, což urychlí dokončení interferometru VLTI, ale především výstavbu mikrovlnné observatoře ALMA v poušti Atacama. Stalo se tak symbolicky v roce 40. výročí vzniku ESO - spolu s laboratoří CERN bezpochyby nejúspěšnější evropské vědecké iniciativy.

Unikátní astronomické stanoviště na vrcholu sopky Mauna Kea na Havajských ostrovech začíná mít problémy s fanatickými americkými ekology, kteří nejprve začali protestovat proti samotné existenci dalekohledů na hoře, protože tím je prý narušena posvátnost sídla mytické Sněžné královny. Když to nepomohlo, vytáhli nyní nový argument, že dokončení obřího interferometru kolem Keckových desetimetrových dvojčat může ohrozit životní prostředí vzácného brouka wekiu, který údajně žije na vrcholu hory ve výšce 4200 m n.m. NASA, jež výstavbu interferometru financuje, bude zřejmě muset vynaložit nemalé částky na zevrubné prozkoumání (téměř jistě nulového) dopadu stavby dalších dalekohledů na životní prostředí zmíněného bezobratlovce, což naopak ohrozí vyhlídky na brzké pořízení přímých snímků exoplanet, na nichž možná žijí ještě vzácnější brouci.

9.4. Letem (nejen) astronomickým světem

Na přelomu dubna a května 2002 se všechny očima viditelné planety sešly v nevelkém výseku oblohy - 14. května měla příslušná výseč s planetami i Měsícem vrcholový úhel pouhých 33°. Taková seřazení planet se opakují dosti vzácně - předešlé nastalo v únoru 1940 a příště ho lidé zažijí až v září 2040. Jak se dalo očekávat, objevily se v této souvislosti tradiční věštby, že ono seskupení přinese nějaké katastrofy na Zemi - tou jedinou katastrofou však bylo katastrofální selhání oněch podivných předpovědí, kterým vděčná média poskytovala prostor nesrovnatelně větší než zprávám o pokroku astronomie.

K. McCartney popsal zatím největší model sluneční soustavy, jenž byl vybudován podél hlavní silnice č. 1 mezi městečky Presque Isle a Houlton ve státě Maine v USA v měřítku 1 : 93 000 000, takže Pluto je v tomto modelu od Slunce vzdálen něco přes 64 km (viz adresa: www.umpi.maine.edu/info/nmms/solar/). Sluneční sonda SOHO dokázala od r. 1996 do dubna 2002 objevit již více než 430 komet v těsné blízkosti Slunce. To inspirovalo astronomy ESA a NASA, řídící projekt SOHO, k vyhlášení sázkové soutěže o co nejpřesnější určení okamžiku, kdy 500. kometa SOHO projde perihelem, přičemž tipy bylo možné zasílat do konce května. Jubilejní 500. kometu SOHO objevil na snímku vystaveném na webové stránce družice SOHO dne 15. srpna 2002 německý astronom amatér R. Kracht, který tak docílil svůj 63. kometární úlovek. Vítězkou ankety, jíž se účastnilo přes 1200 zájemců z celého světa, se pak stala D. McElhineyová s odchylkou pouze 1 h 43 min.

R. Crowther shrnul výsledky výzkumu kosmické tříště na základě měření dlouhodobého poškození krycích kovových desek na družici LDEF. Kosmická tříšť vznikla záměrnými i nahodilými srážkami či výbuchy družic v okolí Země za 45 let trvání kosmického věku. Zatímco množství kosmického prachu z rozpadu meteoroidů ve vzdálenosti do 2000 km od Země činí asi 200 kg, ve stejném prostoru se nyní nachází odhadem asi 2000 t kosmické tříště umělého původu. Ochrana funkčních družic před poškozením srážkou s úlomky tříště není snadná, protože největší nebezpečí pochází od nějakých 9 tis. úlomků o průměrech od 10 do 100 mm, jež představují více než 99% úhrnné hmotnosti tříště a dokáží prorazit plášť družice a případně i zničit část zařízení uvnitř. Bohužel je však neumíme zaznamenat ani opticky ani radarem, takže nějaké úhybné manévry nelze naplánovat. Při vzájemné rychlosti střetu kolem 10 km/s má totiž úlomek o hmotnosti běžné mince stejnou kinetickou energii jako autobus jedoucí rychlostí 100 km/h. Pouze proti objektům o průměru do 10 mm se lze pasivně bránit ochrannými (Whipplovými) štíty, zakrývajícími životně důležité části družice.

Ještě složitější to bude ovšem s ochranou celé Země před impakty planetek o rozměrech nad 1 km, které by byly s to vyvolat globální katastrofu. Do r. 2001 bylo objeveno na 600 potenciálně křižujících planetek a každým rokem přibývají další neztenčeným tempem, takže pouhé dohledání většiny nebezpečných těles se potáhne ještě řadu desetiletí, pokud nedojde k výraznému technickému vylepšení pátrání. Nicméně i pak zbývá otázka, jak Zemi před případným střetem spolehlivě ochránit, takže dlouhodobě jde o ještě závažnější problém než jakým je hrozba globálního oteplování.

Jak známo, v dlouhým časových stupnicích se však Země globálnímu oteplení nevyhne, protože podle modelových výpočtů vývoje Slunce se bude úhrnný zářivý výkon s časem plynule zvyšovat. Jelikož se Země nachází stále stejně daleko od Slunce , povrch Země se asi za 1 mld. let nakonec katastrofálně přehřeje, takže tekutá voda na Zemi se vypaří. D. Korycansky však ukázal, že by bylo možné Zemi úměrně s růstem zářivého výkonu Slunce odsouvat do větší vzdálenosti pomocí metody zdvojeného gravitačního praku. Stačila by k tomu planetka hlavního pásu o průměru cca 150 km, která by se přinutila gravitačním prakem k tomu, aby začala křižovat zemskou dráhu. Stačil by pak jeden těsný průlet této planetky kolem Země každých 6 tis. roků k tomu, aby Země začala pomalu migrovat směrem k dráze Marsu a tím se na jejím povrchu zachovala tepelná pohoda.

Centrála pro astronomické telegramy IAU na Harvardově univerzitě začala od 20. prosince 2002 vydávat elektronické telegramy CBET s předběžnými zprávami o objevech, které je třeba internetem rozeslat po hvězdárnách pokud možno okamžitě. Tyto zprávy se posléze objeví znovu v proslulých cirkulářích IAU (IAUC), které se sice dnes rovněž šíří elektronicky, ale současně se klasickou poštou rozesílá i jejich tištěná verze. Česká republika se v únoru 2002 stala prvním státem na světě, jenž má díky novému zákonu o ochraně ovzduší č. 86/2002 Sb. zakotven také paragraf o omezování světelného znečištění. Stalo se tak po více než roční usilovné práci astronomů z řad členů ČAS, kteří za paragraf usilovně bojovali na ministerstvu životního prostředí, v Poslanecké sněmovně i v Senátu. Úspěch měl daleko příznivější ohlas v zahraničí než na domácí půdě, kde se do astronomů pustily téměř všechny sdělovací prostředky, že kvůli své libůstce vystavují české obyvatelstvo hrůzám noční temnoty. Racionální argumenty, že na vhodném svícení vydělají všichni, od ekologů přes policisty, řidiče i chodce až k lékařům a biologům, nikdo nechtěl slyšet - byla to opravdu vrcholně zajímavá ale naneštěstí velmi smutná zkušenost.

S odstupem času lze říci, že celý paragraf je pouze plácnutím do vody, neboť není doprovázen žádnými sankcemi. Od přijetí zákona se různé osvětlovací lobby snaží i tento "měkký" paragraf ze zákona zase vystrnadit, ačkoliv podle R. Thessinové a J. Kelly Beattyho představuje nesprávné pouliční osvětlení až polovinu úhrnného světelného znečištění, jak se lze ostatně snadno přesvědčit pohledem na mozaiku nočních družicových snímků celé zeměkoule. Přitom zbytečné noční svícení zdaleka neškodí pouze astronomickým pozorováním, ale doslova každému, navíc i mnoha živočichům a rostlinám, které jinak tak halasně i před astronomy "ochraňují" radikální ekologové. S. Nadis v této souvislosti v prestižním britském vědeckém týdeníku Nature připomněl, že v Mezinárodní asociaci pro temné nebe IDA už zdaleka nepřevažují astronomové, jako tomu bylo při jejím založení v r. 1988, ale právě vyjmenované profese - a navíc i osvětlovací inženýři a právníci! Naše astronomy čeká tedy v tomto směru ještě dlouhodobá osvětová práce za záchranu noční tmy.

D. Crabtree a E. Brysonová se zabývali citační analýzou prací, založených na pozorování 3,6 m reflektorem CFHT, instalovaným v r. 1979 na Mauna Kea na Havaji. První práce založená na pozorování CFHT byla napsána v květnu 1980 a publikována o čtvrt roku později. Trvalo pak celých 10 roků, než publikační četnost dosáhla maxima. Podobně trvá 10 roků od publikace, než konkrétní práce získá reprezentativních 80% úhrnu citací. Práce se cituje nejvíce v průměru za 2 roky po publikaci a pak četnost citací klesá s "poločasem rozpadu" 4,9 roků. Nejpilnějším autorem CFHT je Kanaďan John Hutchings z DAO ve Victorii, B.C., který vykazuje průměrně 24 citací na každou práci a dosud jich shromáždil přes 900 (Hutchings má pochopitelně mnoho dalších prací a citací, které nejsou založeny na materiálu z CFHT).

Scientometrií se zabýval rovněž A. Davis Philip, který probral archiv vědeckých prací z astronomie za léta 1969 - 2000 a vybíral z něho ty astronomy, kteří v celém období publikovali v každém pololetí alespoň jednu práci. Zpočátku bylo takových osobností 80, ale jak čas běží, tak jich pochopitelně ubývalo, až na konci zkoumaného intervalu jich zbylo pouhých 22. Jsou to vesměs muži a největší zastoupení mají USA s 15 astronomy, další 3 pocházejí z Velké Británie a po dvou má Kanada a Rusko. Podle P. Boyce je dnes primárním zdrojem informací o astronomických publikacích pro profesionály rešeršní systém NASA, známý pod zkratkou ADS (adswww.harvard.edu), a dále webová stránka preprintů astro-ph (xxx.lanl.gov/archive/astro-ph/). Tak mám dojem, že z tohoto výzkumu nemohou mít žádnou radost nakladatelé tištěných astronomických časopisů.

Našince však potěší jiná zpráva, že podle amerických průzkumů je astronomie velmi populární mezi širokou veřejností, protože "přináší kladné zprávy o postupu v poznávání světa". To je důvod, proč se o výsledky astronomie zajímá 74% populace a 57% voličů si myslí, že se vyplatí astronomii podporovat (ani se neodvažuji odhadovat, jak by takový průzkum dopadl u nás). Ostatně podle průzkumu veřejného mínění, který v srpnu 2002 uskutečnil v USA známý Harrisův ústav, považuji Američané povolání vědce za vůbec nejprestižnější, dokonce i před profesí lékaře. A přitom mají právě v USA holywoodské filmové ateliéry a naprosto otřesnou komerční televizi...

10. Závěr

Na závěr jsem si nechal několik solidních předpovědí, co nás čeká a nemine v tomto století: 6. prosince 2052 bude Měsíc nejblíže k Zemi za celé XXI. stol. - pouhých 356 421 km; 28. července 2061 projde Halleyova kometa opět přísluním a 10. listopadu 2084 budou moci Marťané pozorovat přechod Země přes sluneční kotouč. V případě, že do té doby Marťany neobjevíme, tak jde o zajímavé cílové datum pro přistání prvních pozemšťanů na rudé planetě - takový spektákl by totiž žádný robot dostatečně neocenil.

Protože se musím čtenářům úplně na závěr hluboce omluvit za nebetyčné zpoždění v sepisování těchto Žní, způsobené jednak rostoucím přívalem údajů a jednak mým pracovním vytížením, snad vás potěší citát, který pochází od čínského mudrce Šu Činga z poloviny III. stol. př. n. l.: "Astronomy, kteří předběhli čas, dlužno zabíjet bez prodlení; pokud se pak zpožďují za časem, buďtež vražděni bez milosti." To je patrně zcela trefný návod, jak si to vyřídit s pisatelem, aby napříště už k žádným zpožděním nedocházelo.


(Konec)


Platné HTML 4.01! Tvorca HTML: Richard Komžík

rkomzik@ta3.sk

Dátum poslednej zmeny: 04. januára 2005