Na hranici vesmíru společně

19.12.2019

Je to pás široký několik desítek kilometrů, jenž nás dělí od nekonečného vesmíru. Snad proto stratosféra člověka neustále fascinuje. Touha prozkoumat tamní prostředí a dozvědět se o něm co nejvíce je tak silná, že čeští a slovenští odborníci jí zasvětili další projekt přeshraniční spolupráce, tentokrát s názvem Společně na hranici vesmíru. Právě o něm jsme si povídali s ředitelem valašskomeziříčské hvězdárny Liborem Lenžou.

Můžete projekt stručně představit?
Realizujeme ho s naším dlouhodobým partnerem, kterým je Slovenská organizace pro vesmírné aktivity. Společně vytvoříme malé výzkumné a inovační týmy složené z českých a slovenských studentů, vědců, inženýrů a dalších špičkových pracovníků. Jejich cílem bude vyvinout a připravit experimentální moduly, které bychom na závěr projektu chtěli vynést do stratosféry. Na rozdíl od předchozího projektu s názvem Společně pro podporu vzdělávání v oblasti nových technologií však k prostému testování jejich funkčnosti přidáme i vědecký program. To vyžaduje také laboratorní podporu, kterou zajistí kolegové z brněnských vysokých škol – Ústavu chemie a biochemie Agronomické fakulty Mendelovy univerzity a Vysokého učení technického.

 
V čem zmíněný vědecký program spočívá?
Bude mít několik částí. První se bude zabývat tématem mikrořas, přesněji působením takzvaných stresových faktorů na tyto organismy. Jednou z vlastností mikrořas je schopnost reagovat na vnější extrémní vlivy změnou metabolických procesů. To je velmi zajímavý poznatek. S využitím této vlastnosti lze vypěstovat mikrořasy odolnější vůči kosmickému záření, které bude možné používat pro výrobu biomasy na oběžné dráze nebo při meziplanetárních letech.

 A zbývající dvě části vědeckého výzkumu?
Významnou skupinu představují výzkumy v oblasti fotochemie. Jejich prostřednictvím se snažíme otestovat, do jaké míry v reálných podmínkách intenzivního ultrafialového záření ve stratosféře vznikají nanočástice de facto samovolně z takzvaných prekurzorů, tedy z látek obsažených v atmosféře, na površích planet a podobně. Tyto krystaly, převážně o velikosti od 2 do 10 nanometrů, mohou mít pozoruhodné vlastnosti – například mohou nahradit enzymy. Jiná skupina experimentů se týká odrazu rádiových vln od ionosféry. V jejich případě chceme zjistit, kde reálně začíná ionosférická vrstva a jaké jsou její fyzikální parametry, abychom je mohli zahrnout do výpočetních modelů, které připravují naši kolegové z Ústavu fyzikální chemie J. Heyrovského Akademie věd ČR v Praze. Součástí projektu bude také zobrazování, neboť pěkné obrázky ze stratosféry vždy potěší a mohou mnohé napovědět (úsměv).

 
Jaký praktický význam mohou mít všechny tyto experimenty? Inspirovaly vás k nim potřeby, které vzešly z praxe?
Pokud jde o technické a technologické záležitosti, jedná se většinou o vývoj pro sondy a družice, například ve spojitosti s telekomunikacemi a palubními počítači. Dalším faktorem je základní výzkum, který ukazuje na částečně neprobádané oblasti, kvůli nimž nejsme schopni napodobit „tvrdé“ podmínky v laboratořích. Právě stratosféra je ideální „laboratoří“, jež tyto podmínky nabízí.

 
Důležitou inspirací je pro vás také aplikovaná věda. 
V současné době se například hodně mluví o možnosti pěstovat mikrořasy ve speciálních bioreaktorech, které si můžeme představit jako válec stejně jako fasádu domu, kde je dostatek světla a dodávaných živin, aby mikrořasy mohly vyrábět biomasu pro další zpracování. Výhodou je, že některé druhy mikrořas jsou schopné růst i ve tmě, když jim dodáme cukry. Všechno jsou to tedy podněty, které vzešly z vývojové praxe a jejích „inovačních tlaků“. 

Průběh jednotlivých experimentů bude obdobný jako u předchozího projektu?
Z velké části ano, i když plánujeme zásadní změny. Například pokusům s mikrořasami bude předcházet několik měsíců trvající laboratorní příprava, při níž bude zapotřebí tyto organismy vypěstovat, nakultivovat, umístit do správných živných půd a zatavit do mikrokyvet. Jakmile pokus proběhne a sonda přistane zpět na Zemi, bude následovat časově náročná analýza mikrořas v laboratořích. Velmi podobně tomu bude se zmiňovanými prekurzory měnícími se v nanočástice.

Kdy sondy s připravovanými experimenty do stratosféry vypustíte? A kdy budeme znát konkrétní výsledky?
Předpokládáme, že balon vypustíme v období od září do listopadu 2021, kdy klesá hustota leteckého provozu. Pokud jde o přetavení vědeckých výsledků do podoby odborných publikací, to potrvá nejspíše déle než rok, protože nejprve bude nutné provést poměrně náročné analýzy.