V oboru zůstává jen čtvrtina absolventů učilišť
Pohled z praxe
1. 5. 2024 05:05
Zatímco o místa na gymnáziích se žáci základních škol přetahují, učiliště musí často bojovat o každého zájemce. Přihlášku s nejvyšší...
„Před sebou vidíte laboratorní verzi hmotnostního analyzátoru s vysokým rozlišením,“ výzkumník Ján Žabka ukazuje dvě krychle, jednu červenou, druhou modrou. Nejsou nijak velké, každá měří asi deset centimetrů. Mají hezké české jméno HANKA. Žádnou slečnu ale za tímto jménem nehledejme. Jde totiž o zkratku slov „Hmotnostní ANalyzátor pro Kosmické Aplikace“. Na ÚFCHJ ho Ján Žabka ho vyvíjí společně s Miroslavem Poláškem.
Vědci předpokládají, že HANKA se stane součástí vesmírné mise SLAVIA, jejíž start se plánuje na rok 2027. Projekt vedený brněnskou firmou SAB Aerospace si klade za cíl prozkoumat složení asteroidů pohybujících se v těsné blízkosti Země. Jde o jeden z tzv. Ambiciózních projektů vyhlášených Ministerstvem dopravy ČR. Cílem těchto projektů je uskutečnit významnou vesmírnou misi s českou vlajkou. „Česká a slovenská stopa není ve vesmírných projektech zanedbatelná. Čeští i slovenští vědci se podílí na konstrukci různých přístrojů, ale česká vlajka na nich chybí. Proto se mi líbí projekt SLAVIA, protože na něm by česká vlajka být měla,“ říká Žabka, proč se se svým výzkumným týmem do projektu zapojil.
HANKA výrazně zvýší laťku
Úkolem HANKy ve vesmírné misi bude analýza mikrometeoritů. Fungovat to bude tak, že ve výšce 600 kilometrů nad Zemí se nechá doslova ostřelovat, bude k tomu mít speciální dopadovou destičku. „Na povrch deset krát deset centimetrů dopadá denně deset až dvacet mikrometeoritů,“ líčí Žabka. Že by se drobný přístroj rozbil, vědci nepředpokládají. Spíš než o meteority jde o částečky prachu o rozměrech v řádu mikrometrů. „Jejich rychlost je pět až třicet kilometrů za sekundu, takže ta energie není natolik silná, aby cokoliv poškodila,“ doplňuje Žabka. Větším problémem podle něj je vesmírný odpad. I proto se sonda bude pohybovat právě ve výšce 600 kilometrů nad zemským povrchem. Kdyby létala o sto kilometrů výše, byla by srážka s nějakým kusem vysloužilé družice dost pravděpodobná.
Energie nárazu mikrometeoritu přístroj nezničí, ale je dost silná na to, aby se v něm vytvořilo plazma a ionty. A HANKA zjistí, z jakých prvků se dané ionty skládají. „Ionty kmitají po specifické dráze s určitou frekvencí. Jaká ta frekvence je, je dáno hmotností,“ vysvětluje vědec. Právě podle hmotnosti se pozná prvkové složení. Že je k tomu potřeba vynikající přesnost, je jasné. A právě tou HANKA disponuje. „Tento přístroj se může ukázat jako nová generace standardu analýzy molekul ve vesmíru,“ věří Žabka.
Ján Žabka u aparatury měřící přístroj HANKA Foto: ÚFCHJH AV ČR Tady je důležitý pojem „rozlišení hmotnostního přístroje“. Dosud nejlepší rozlišení hmotnostního přístroje využité ve vesmíru dosahuje hodnoty 3000. HANKA by toto číslo měla zvednout na 50 000 nebo možná i na 100 000. I když laik nerozumí tomu, co přesně tato čísla znamenají, je rozdíl oproti současným zařízením naprosto zřetelný.
Česká inovace existujícího produktu
HANKA ke své činnosti využívá systém Orbitrap. Jde o komerčně dostupné zařízení. Pokud se vrátíme k pojmu „rozlišení hmotnostního přístroje“, tak běžně dostupný Orbitrap dosahuje hodnoty blížící se jednomu milionu. Jenže tento originální přístroj by se jen stěží mohl dostat do vesmíru, rozhodně ne s malou misí. Váží kolem 700 kilogramů a výkon má dva kilowatty.
Výzkumníci v ÚFCHJH tak přístroj upravili a miniaturizovali. Váhu snížili na šest kilogramů a spotřebu energie na přibližně deset wattů. Právě tato miniaturizace je českým přínosem do již existující technologie a mise SLAVIA by měla ověřit, zda je to cesta správným směrem. Ve zmíněném roce 2027 by se na oběžnou dráhu měly dostat dva hmotnostní analyzátory, které budou zkoumat mikrometeority přicházející ze dvou směrů. Pokud se přístroje osvědčí, Ján Žabka by si přál vytvoření celé flotily „Hanek“, které se vydají do sluneční soustavy. A protože o zařízení podobného typu projevuje zájem jak Evropská kosmická agentura, tak NASA, uplatnění miniaturizovaných Orbitrapů může být opravdu široké.
Jako v době zámořských objevů
Ostatně SLAVIA není jediným projektem, do kterého se tým vědců kolem Jána Žabky zapojuje. Připojili se i k evropským vědcům, kteří zkoumají Saturnův měsíc Enceladus. Sonda Cassini, která Saturn monitorovala mezi lety 1997-2017, změřila složení gejzírů tryskajících z pólů Enceladu. Jde o vodu obohacenou o organické složky. Vědci by proto rádi přišli na to, jak je to s případným, byť primitivním životem na tomto měsíci. Dají se proto očekávat další mise k Saturnu a hmotnostní analyzátor z ÚFCHJH v nich může sehrát důležitou roli.
Ačkoli teď vědci zjišťují, jak vůbec jde nerostné bohatství ve vesmíru odhalit, Ján Žabka si myslí, že s prvními reálnými pokusy o těžbu se můžeme setkat klidně už za padesát let. Že se česká věda možnostem vesmírné těžby věnuje už teď, považuje za prozíravé: „Kdo v šestnáctém století neměl postavené lodě, navigaci a námořnictvo, neviděl nic ze zámořských kolonií.“ Podle něj se dnešní situace době zámořských objevů velice podobá. Pokud se na objevy ve vesmíru včas připravíme, můžou se i Češi a Slováci v nich významně prosadit.
Další zajímavosti o „Hance“ se dozvíte v naší zvukové reportáži. Klikněte na lištu v horní části článku.
