Teleskop koji će pročitati istoriju

“Džejms Veb”, kosmički teleskop koji treba da nasledi vremešni “Habl”, konačno je poleteo u kosmos 25. decembra sa kosmodroma Kuru u Francuskoj gvajani. Astronomi širom sveta dobili su božićni poklon kakav su samo mogli da priželjkuju. Ovaj zajednički projekat NASA, Evropske svemirske agencije (ESA) i Kanadske svemirske agencije (CSA) star je više od četvrt veka, mnogo puta je stavljan na led, više puta zamalo ugašen, višestruko je premašio predviđen budžet, probio je sve predviđene rokove i više puta bio navođen kao primer očajnog menadžmenta, nedostatka plana i kontrole kvaliteta. Toliko truda i para je “prosuto” oko njega da su novinari u više navrata označavali “Džejms Veb” kao “teleskop koji je pojeo astronomiju”. Pa ipak, teleskop je preživeo iako je do sada potrošio čitavih 10 milijardi dolara. Ruku na srce, toliko je, otprilike, koštala i dosadašnja eksploatacija “Habla”, s tim da je “Habl” već ostvario spektakularne rezultate i smatra se “opravdanom investicijom” dok se od njegovog naslednika to tek očekuje.

Mnogo veći od “Habla”, “Džejms Veb” nije mogao tek tako da bude stavljen na vrh rakete i ispaljen u kosmos. Umesto toga, teleskop je lansiran u ekstremno kompaktnom, sklopljenom stanju. Njegovo glavno ogledalo podeljeno je na 18 preklopivih šestougaonih segmenata. Svaki segment ima prečnik od 1,3 metara, napravljen je od laganog ali čvrstog berilijuma koji se dobro ponaša na svim temperaturama a zatim je presvučen ultra-tankim slojem zlata. Ogledalo sakuplja svetlost iz infracrvenog dela spektra i, kao što ćemo videti, da bi to bilo moguće neophodno je da i ogledalo i instrumenti imaju nisku radnu temperaturu. 

Tako nisku temperaturu prvenstveno obezbeđuje termički štit oblika romboida sa dijagonalama  od 22 i 14 metara koji je napravljen od pet slojeva kaptona. Kapton je specijalna plastična materija koju je razvila kompanija “Dipon” a zadržava svoju čvrstoću i elastična svojstva u ekstremno širokom spektru radnih temperatura. Svaki sloj debeo je kao vlas kose i ima dodatnu presvlaku od silicijuma i aluminijuma.

Ako mislite da je vremeplov stvar fikcije i SF-romana, nešto što, jednostavno, ne postoji jer se kosi sa osnovnim zakonima logike, znajte da grešite. Vremeplov ne samo da postoji već je i svakom dostupan: čitav kosmos je, zapravo, jedna ogromna mašina za putovanje kroz vreme. Kad pogledate u Mesec, vi zapravo vidite kako je on izgledao pre nešto više od jedne sekunde - toliko vremena je potrebno svetlosti da stigne od Meseca do našeg oka. Sunce je mnogo dalje - da se kojim slučajem iznenada ugasi, ili ga neko “ukrade”, mi bismo još osam minuta uživali u njegovoj svetlosti a Zemlja bi se i dalje kretala po svojoj heliocentričnoj orbiti kao da je Sunce još uvek tu. Ako gledate dublje u kosmos, gledate još dublje u prošlost. Tako ćete kroz relativno skroman teleskop videti Andromedu, nama najbližu galaksiju. Ali ne onakvu kakva je danas, već onakvu kakva je bila pre oko 2 miliona godina - toliko vremena je putovala svetlost od nje do nas. Ako gledate u još udaljenije objekte, počećete da vidite i one koji su formirani nedugo nakon što je kosmos nastao, pre oko 13.7 milijardi godina. 

Danas postoji naučni konsenzus da je kosmos stvoren u “Velikom prasku”, eksplozivnim širenjem minijaturne oblasti ogromne gustine i temperature. Kako se širila materija, tako se širio i prostor a vreme je dobilo svoj današnji smisao. U prvih nekoliko sekundi širenja kosmosa desilo se više događaja nego u narednih nekoliko milijardi godina, desetine knjiga napisano je o ovom relativno kratkom periodu. Prema teorijskom modelu koji je do sada nebrojeno puta potvrdio svoju tačnost u praksi, nakon 370.000 godina kosmos se dovoljno ohladio da materija postane električno neutralna. A ta materija bila je sastavljena samo od tri elementa: 80% vodonika, 20% helijuma i minimalne količine litijuma. Iako prozračan, tadašnji kosmos predstavljao je prostor ispunjen maglom i tamom. U njemu, jednostavno, još uvek nije postojao nijedan izvor svetlosti. Bilo je to mračno, depresivno doba kosmosa i proći će još nekoliko stotina miliona godina dok u njemu ne počnu da sjaje prve zvezde i galaksije. “Džejms Veb” je vremeplov koji treba da nas vrati baš u to doba, nekih 13.5 milijardi godina unazad, bar 200 miliona godina bliže “velikom prasku nego “Habl”. 

Svetlost koju su emitovale prve zvezde bila je blistava ali je ona za nas teško uhvatljiva. Kako se širila materija, tako se širio prostor i sve što prostor nosi pa i elektromagnetni talasi, odnosno. njihova talasna dužina. Nacrtajte jednu talasastu liniju na parčetu gume. Ta linija predstavlja zrak svetlosti a rastojanje između dva susedna brega predstavlja talasnu dužinu. Guma predstavlja prostor kroz koji svetlost putuje - ako se prostor širi, tj. ako se guma rasteže, rastojanje između bregova talasa raste. Kada talasna dužina raste, energija zračenja opada sve dok iz vidljivog dela spektra svetlost ne pređe u nama nevidljivu, infracrvenu oblast niskih energija. Infracrvene talase je, inače, zbog apsorpcije u atmosferi, jako teško registrovati na Zemlji. I tako je nastala ideja o “Džejmsu Vebu”, o kosmičkom teleskopu koji će moći neometano da osmatra svet oko nas pre svega u infracrvenom delu spektra. Tom delu spektra odgovaraju niske temperature i ne možete ga izučavati “toplim” instrumentima jer će se infracrveno zračenje instrumenata pomešati sa infracrvenim zracima koje sakupljaju ogledala. Baš kao što ne možete izmeriti ni svoju telesnu temperaturu toplomerom koji je do malopre bio na jakom suncu, moraćete prvo da ga ohladite.   

Ako sve bude kako treba, “Džejms Veb” moći će da vidi prvo svetlo u kosmosu, prve zvezde i prve galaksije formirane isključivo od vodonika i helijuma. Ako je Bog, kako kažu knjige starostavne, stvorio prvo svetlo i ako Bog postoji, velike su šanse da ga “Džejms Veb” usnimi. Kakva bi to fotografija bila! Mi smo bića koja, opet, sadrže i druge elemente: ugljenik, azot, kiseonik, sumpor, gvožđe, cink... Kako je materija evoluirala do današnjeg stadijuma i raznovrsnosti? Velike delove te priče znamo, ali sam početak do sada je bio skriven od naših očiju. Bez početka priče teško je predvideti i njen kraj.

Infracrvena astronomija nudi i druge prednosti: međuzvezdani prostor često je ispunjen gustim oblacima gasa i prašine koji su skoro neprozini za vidljivu svetlost. Upravo su to mesta gde se rađaju nove zvezde i planete (ako pogledate fotografije Mlečnog puta, videćete da je njegov srednji deo u velikoj meri zatamnjen, upravo usled apsorpcije). Međutim, talasi većih talasnih dužina mnogo lakše zaobilaze ovakve prepreke, zahvaljujući njima možemo da “gledamo kroz oblake” u zvezde koje se tek formiraju. I na kraju, u kosmosu nisu bitni samo objekti koji su veliki i sjajni. Tu su ekstra-solarne planete, asteroidi i planetodi Sunčevog sistema, smeđi patuljci (objekti veći od Jupitera koji su ipak nedovoljno veliki da bi zasijali kao zvezde). Sva ova nebeska tela najveći deo svog zračenja emituju u infracrvenom delu spektra i trebalo bi da budu lako uhvaćeni gigantskom optikom “Džejmsa Veba”.  

Sve to biće moguće pod uslovom da bude ispunjen ključni uslov za ispravno funkcionisanje teleskopa: njegova sposobnost da neprekidno ostane “hladan”, sakriven od toplotnog zračenja Sunca, Zemlje i Meseca. U slučaju “Džejmsa Veba”, ogledalo i sva ključna oprema nalaziće se ispod plastičnog “suncobrana” gde temperatura neće prelaziti -220oC (na ovoj temperaturi azot je tečan a led tvrđi od granita). Ovako niska temperatura dovoljna je za funkcionisanje tri od četiri glavna instrumenta. Četvrti instrument traži temperaturu od jedva 7 stepeni iznad apsolutne nule što se postiže aktivnim hlađenjem pomoću tečnog helijuma još niže temperature.

Ostaje još da rešimo gde u kosmosu teleskop treba da bude smešten. Očigledno je da niska orbita iznad Zemlje, tamo gde se, otprilike, nalazi “Habl” (na visini od oko 550km) ne dolazi u obzir. Čak i ako teleskop okrene svoj štit ka Suncu, Mesec i Zemlja bi svojim isijavanjem zagrejali teleskop iznad kritične tačke (baš iz tog razloga radna temperatura “Habla” iznosi oko 15oC). Ovo je, naizgled, nerešiv problem, naročito kad uzmete u obzir da se Zemlja, Mesec i teleskop neprekidno kreću u odnosu na Sunce. Jedino rešenje je, reklo bi se, da pošaljete teleskop jako daleko od Zemlje i svih ostalih planeta Sunčevog sistema tako da vam Sunce ostane jedini izvor toplote od koga ćete se braniti. Ali za tako dalek put, “Džejms Veb” i “Arijana” nemaju dovoljno goriva. Čak i da imaju, takav put trajao bi jako dugo.   

Ali, rešenje postoji. Proračuni pokazuju da u okolini Zemlje i njene heliocentrične orbite postoji pet specijalnih, tzv. Lagranževih tačaka koje nam nude dodatne opcije. Ukoliko smestite bilo koju kosmičku letelicu u okolinu jedne od Lagranževih tačaka, ona će i dalje putovati oko Sunca, baš kao i Zemlja, ali će relativni položaj letelice, Zemlje i Sunca uvek biti isti. Drugim rečima, ako nacrtate trougao Sunce-Zemlja-teleskop, on će sve vreme imati konstantan oblik. Gledano sa Zemlje, izgledaće kao da teleskop “lebdi” u Lagranžovoj tački na konstantnom rastojanju od Zemlje i Sunca.

Nisu sve Lagranževe tačke jednako zgodne za postavljanje teleskopa. Recimo, tačka L3 nalazi se na Zemljinoj orbiti, tačno sa suprotne strane Sunca. Smestite teleskop u tu tačku i komunikacija sa njim biće praktično nemoguća jer je Sunce nepremostiva prepreka. Tačka L1 nalazi se između Zemlje i Sunca, relativno blizu Zemlje, ali ako bi teleskop smestili baš tu, on bi bio obasjan sa dve suprotne strane što bi njegovu termičku izolaciju maksimalno iskomplikovalo. Tačke T4 i T5 nalaze se na Zemljinoj orbiti, malo ispred i malo iza naše planete, ali su i one odbačene iz istog razloga kao i L1: toplotno zračenje dolazi iz dva različita pravca, od Zemlje i Sunca.

Ostaje nam tačka L2 - ona se nalazi na pravcu Sunce-Zemlja, baš kao i tačka L1, ali sa suprotne strane naše planete. Upravo ova tačka, na nekih milion i po kilometara od nas, predstavlja konačno odrediše “Džejmsa Veba”. Ta tačka garantuje da će u svakom trenutku vremena sva tri “topla” tela (Sunce, Zemlja i Mesec) biti sa iste strane teleskopa (rastojanje Meseca od Zemlje nešto je manje od 400.000 km). Termički štit teleskopa dovoljno je veliki da zakloni sva tri ova tela i tako instrumente i ogledalo teleskopa drži u permanentnoj senci. A senka u dubokom kosmosu je, skoro uvek, veoma hladno mesto. 

Lagranževu tačku L2 treba shvatiti kao orijentacionu lokaciju. Ne samo da je nemoguće potpuno precizno smestiti letelicu u nju jer, uz uticaj Zemlje i Sunca, tu su i remetelački faktori koji potiču od obližnjeg Meseca i drugih nebeskih tela. Umesto toga, teleskop će obitavati u okolini ove tačke, krećući se oko nje po relativno malim elipsama čiji će se položaj i veličina menjati tokom vremena. Upravo zbog toga, male korekcije položaja teleskopa biće neophodne najmanje jednom godišnje. Zato teleskop raspolaže motorom i zalihama goriva pomoću kojih može da održava stabilnu poziciju tokom projektovanog radnog veka od oko deset godina. 

Prisetimo se da su astronauti u pet navrata servisirali svemirski teleskop “Habl”, prvo da bi mu stavili “naočare” na “ćoravo oko” (prve fotografije bile su razočaravajuće mutne jer je ogledalo bilo neprecizno napravljeno; greška je ispravljena dodavanjem korektivne optike), zatim da bi mu zamenili potrošene žiroskope (bez kojih teleskop ne može precizno da izabere pravac posmatranja i trajno ga održava) i dodali nove instrumente. Sve to moguće je sa “Hablom” koji se kreće “tik” iznad naših glava ali predstavlja nezamislivo komplikovanu misiju kada nešto postavite u Lagranževu tačku L2. Ljudi nikad nisu leteli tako daleko. Čak i astronauti koji su obleteli Mesec jedva da su prešli trećinu rastojanja do finalne odrednice “Džejmsa Veba”. 

Zato su, u ovom slučaju, servisne misije najverovatnije nemoguće. Ako nešto pođe naopako tokom rasklapanja “Džejmsa Veba”, ako se, recimo, pocepa zaštitni štit kao što se to desilo tokom jedne probe na Zemlji, ako se tokom rada pokvari sistem za stabilizaciju, strada merna oprema ili teleskop ostane bez goriva, biće to i definitivan kraj misije. Čak i da raketna tehnika napreduje do te mere da garantuje siguran let astronauta do pokvarenog teleskopa, on nema modularnu arhitekturu koja omogućava jednostavnu zamenu potrošenih delova. Još je teže zamisliti astronauta kako iglom i koncem krpi pocepanu termičku izolaciju. Jedino što je, eventualno, moguće izvesti je “dolivanje” potrošenog goriva. Priključak za rezervoar je lako dostupan tako da ovu operaciju mogu da izvedu i relativno jednostavne, robotizovane letelice. Tako nešto, međutim, još uvek nije u planu.

Sve ima svoj kraj pa i “Džejms Veb”. Kada teleskop, nadamo se, oduži svoj dug ćovečanstvu, letelica će biti sklonjena iz okoline Lagranževe tačke kako bi napravila prostor za neke buduće misije. Biće parkirana u tzv. “grobljansku” orbitu gde će kružiti oko Sunca sve dok Sunce bude postojalo.    

Kamera montirana na vrhu drugog stepena “Arijane” zabeležila je trenutak kada se teleskop, onako “sklupčan” i “ušuškan” u svojim zaštitnim folijama, konačno odvojio od rakete nosača  i samostalno zaputio ka svojoj finalnoj destinaciji. Ova fotografija, svakako jedna od najlepših koje je čovek ikada napravio u kosmosu, puna je simbolike, sa teleskopom koji plovi u neistraženi mrak u susret novim, velikim i možda neočekivanim otkrićima a za sobom ostavlja našu plavu planetu koja lagano tone u kosmički beskraj. Iz tog, sve prigušenijeg zemaljskog plavetnila, kao da zrači nada čitavog čovečanstva da ćemo, zahvaljujući novom kosmičkom teleskopu, makar naslutiti odgovore na mnoga “nemoguća pitanja”: Zašto svet izgleda baš ovako? Kako su nastali prostor, vreme, tamna materija i energija? Ko smo, odakle smo došli, kakva nas budućnost očekuje? Da li smo sami u kosmosu? Ako nismo, možemo li nas to podstaći da budemo manje egocentrični, sebični, agresivni i pohlepni? Autor ovog teksta priznaje da se, pri svakom pogledu na vrhunsko umeće materijalizovano u obliku teleskopa “Džejms Veb”, oseća baš kao Indijana Džons u susretu sa biblijskim Zavetnim kovčegom. Kako Harison Ford reče na filmskom platnu: “Mi svi prolazimo kroz istoriju. Ali ovo - OVO je istorija”.  

Lična karta "Džejmsa Veba"

• Teleskop koji je upravo lansiran bez sumnje predstavlja remek-delo nauke i tehnike. Evo nekih fascinantnih činjenica koje svedoče tome u prilog:
• “Džejms Veb” je najveći kosmički teleskop ikad lansiran. Prečnik njegovog glavnog ogledala iznosi 6.5 metara a njegova površina 7 puta je veća od površine ogledala teleskopa “Habl” (prečnik 2,4 metara). I pored toga, “Džejms Veb” ima manju masu (6,5 tona) od “Habla” (12,2 tone) 
• Po spoljašnjim gabaritima, “Habl” je nalik autobusu. “Džejms Veb” je mnogo veći: na štitu od višeslojnog kaptona Đoković i Nadal mogli bi da odigraju teniski meč.
• S obzirom da “Džejms Veb” najveći deo posmatranja obavlja u infracrvenom delu spektra, njegova ogledala premazana su ekstremno tankim slojem 24-karatnog zlata (svega nekoliko stotina atoma). Zlato reflektuje preko 98% infracrvene svetlosti i u tom pogledu je neuporedivo efikasnije od klasičnih ogledala gde taj procenat ne prelazi 85%. Svo zlato upotrebljeno za presvlačenje berilijumskih ogledala (manje od 50 grama) moglo bi da stane u jednu lopticu za golf. Zbog svoje velike osetljivosti i mekoće, zlatni premaz prekriven je dodatnim slojem specijalnog silicijum-dioksidnog stakla. 
• 
  Pozlaćena površina heksagonalnih ogledala predstavlja najpreciznije izrađenu i najbolje ispoliranu površinu u istoriji mašinogradnje. Kada biste jedno ogledalo uveličali tako da pokrije čitavu površinu SAD, visina najveće neravnine na njemu merila bi se milimetrima. 
• Teleskop je toliko moćan da bi mogao da vidi novčić sa rastojanja od 40 km ili fudbalsku loptu sa rastojanja od 550 km. U infracrvenom delu, gde je moć teleskopa i najveća, on može da detektuje toplotu koju emituje bumbar na Mesecu.
• Termo-izolacioni štit teleskopa predstavlja izuzetno efikasnu zaštitu protiv čitavog Sunčevog spektra. Ako kreme za sunčanje koje našu kožu štite od Sunčeve vreline i ultraljubičastog zračenja imaju faktor zaštite od 2 do 50, zaštitni faktor štita “Džejmsa Veba” na toj istoj skali iznosio bi preko milion.    
• Do danas smo otkrili nekoliko hiljada planeta koje se kreću oko drugih zvezda u našoj galaksiji. Obično se koristi metod tranzicije - kada se planeta nađe između nas i matične zvezde, instrumenti će izmeriti mali pad zvezdanog sjaja. Kada se analizira svetlost koja prolazi kroz rubne slojeve atmosfere novootkrivene planete, svašta se može zaključiti o njenom hemijskom sastavu i uslovima koji vladaju na površini. Do sada smo bili sputani činjenicom da se najveći deo informacija krije upravo u infracrvenom delu spektra koji ne dopire do površine Zemlje. “Džejms Veb” opremljen je upravo za ovakva merenja i moći će da detektuje postojanje vode, samim tim i uslova za život, na udaljenim svetovima. 
• Prve slike sa novog teleskopa možemo očekivati tek oko leta. Teleskop će se potpuno rasklopiti na svom putu do tačke L2 ali predstoji mukotrpan posao uklapanja slika sa 18 različitih ogledala. Na prvoj fotografiji, svaka zvezda će se pojaviti na 18 različitih mesta. Finim pomeranjem ogledala i podešavanjem njihove zakrivljenosti ove razbacane tačke stopiće se u jednu s nanometarskom preciznošću. 
• Teleskop je dobio ime po Džejmsu Vebu, drugom direktoru NASA, sposobnom menadžeru koji je u periodu od 1961. do 1968. dao ogroman doprinos američkoj pobedi u svemirskoj trci sa SSSR-om.

Mesto rastanka

Lansiranje “Džejmsa Veba” obavila je Evropska svemirska agencija (ESA) a za raketu nosač izabrana je “Arijana 5”, pouzdana raketa sa vrlo malo neuspelih lansiranja. Njen nosni konus posebno je adaptiran kako bi “udobno” smestio teleskop u spakovanom stanju. 

Čitava procedura lansiranja prošla je u savršenom redu i Evropljani mogu da budu zaista ponosni na to što su bez ijedne greške u Zemljinu orbitu izbacili jedan od nadragocenijih i najskupljih tereta u istoriji. Svaki kritični događaj desio se tačno u planirano vreme a ko je posmatrao lansiranje uživo mogao je da se uveri da su svi parametri leta kao i putanja sve vreme bili u strogo propisanim granicama.

Teleskop se trenutno nalazi na putu ka tački L2 a dok tamo ne stigne rasklopiće svoje ogledalo i termički štit poput leptira koji napušta svoju čauru.

Inače, “Arijana” ne poleće iz Evrope već iz Kurua, mesta koje je mnogo bliže ekvatoru čime se štedi na vremenu lansiranja i potrebnom gorivu. Kuru se nalazi u Fracuskoj Gvajani, na jedinoj francuskoj i evropskoj teritoriji u Latinskoj Americi. Reč je o velikoj tropskoj oblasti na severu kontinenta zarasloj u gustu šumu koja po površini predstavlja najveći francuski departman. Na poslovima vezanim za kosmodrom u Kuruu radi oko 1.700 radnika a prihod od njih čini četvrtinu dohotka čitavog departmana.   

Vreme #1617/1618

Roboti: Od kuhinje do usta, sve bez ljudi

Sećate li se filma „Američka lepota“, onaj trenutak kada Kevin Spejsi, beznadežno zaljubljen u šiparicu, reši da naglavačke okrene svoj život? Odlazi u lokalnu hamburgeržinicu i aplicira za posao. Kakav posao? „Želim posao sa najmanjom mogućom količinom odgovornosti“, kaže Spejsi. I sav srećan prihvata ponudu upravnika da prevrće pljeskavice. Za to, reklo bi se, nije potrebna nikakva veština. Dok pljeskavice umilno cvrče misli mogu slobodno da vrludaju. Recimo, u susret prelepoj šiparici posutoj crvenim ružinim laticama. 

Proste stvari pogoduju automatizaciji. Ne čudi zato što se restorani još od 2017. godine polako okreću robotima. Era kuhinjske automatizacije počela je Flipijem, mehaničkom rukom koja nadzire pečenje pljeskavica a zatim ih stavlja u zemičke. Godine su prolazile a  Flipi je naučio da radi i gomilu drugih poslova: da pravi pice, peče piletinu, pakuje pomfrit ili  servira sladoled. Pritom, Flipi se ne umara, ne kasni na posao, ne oboljeva od korone i, što je najvažnije, ne zvoca, ne traži platu od 15 dolara na sat i pravo na sindikalno organizovanje, sve za „skromnih“ 60.000 dolara. Skupo? Na duge staze, svaka pouzdana mašina isplativija je od bilo kog radnika. 

Robot "Flipi"

Sa druge strane, svaki leskovački roštiljdžija će vam potvrditi da je rad sa mesom, pa i   njegovo prevrtanje na roštilju, ozbiljna veština koja se teško uči. Ako naš Predsednik zna da na svakih deset sekundi u Americi pogine jedan perač prozora, ja bih dodao i da na svakih jedanaest sekundi jedan nezadovoljni američki gost vrati svoj „tomahawk“ ili još skuplji „wagyu“ stek jer nije ispečen kako treba. Čist gubitak za vlasnika restorana iza koga stoji ljudska greška. Rešenje je prosto: ako nema ljudi, nema ni grešaka. Nedavno je kompanija „Kuvaj kako treba“ lansirala svog robota koji pomoću dve termovizijske kamere nadzire pečenje stekova kako bi svaki od njih bio okrenut i serviran u pravom trenutku. Svi „well done“ stekovi sada su potpuno jednaki, baš kao i oni koji su „rare“ ili „medium rare“. 

Automatizacija nije nužno loša stvar: ko bi (osim zatreskanog Kevina Spejsija) voleo da osam sati guli krompir ako to može da radi mašina? Ali kada se uzme u obzir munjeviti napredak tehnologije, mesta za ljude biće sve manje. Čuvena „Domino pica“ još od 2013. godine dostavlja pice vazdušnim putem, takozvanim „Domikopterom“. Dve godine kasnije dostava je prešla na motocikle bez vozača. A od skoro, u upotrebi je i robot na točkovima opremljen GPS-om i oplemenjen veštačkom inteligencijom koji ume da koristi trotoare, gleda u semafore, izbegava ljude i prepreke. Ovaj tandrčak pun pica uz to je i ekonomičan: troši vrlo malo struje a dostupne su mu čak i najzabačenije ulice. 

Restoran bez kuvara i konobara

Udi Šamaj, menadžer lanca od 90 „Pizza Hut“ restorana u Izraelu nedavno je postavio svoju prvu potpuno automatizovanu piceriju nalik na brodski kontejner. U kutiji se nalazi pokretna traka okružena robotima koji su u stanju da od 240 različitih vrsta testa i dodataka naprave, ispeku i upakuju picu u roku od par minuta. U tom periodu kupac treba da izabere i neki od brojnih dodataka (sve osim džema). Nova pica izlazi iz furune na svaki minut. Kad biznis krene, to vam je kao da štampate pare. 

Brza hrana ne samo da je postala brža, sad nam je još bliža.    

Kao i uvek kada nova tehnologija nasrće na stari način života, nama sa slabom voljom ostaje samo da se prilagodimo. Sve dostupniji „džank“ povećaće naš unos kalorija a onda slede višak kilograma, zdravstveni problemi, gomile lekova i prekraćen život. U nekoj sledećoj iteraciji koja je tu, odmah iza ćoška, verovatno ćemo biti prinuđeni da i onako mali napor konzumiranja „štancovane“ hrane svedemo na minimum. Sešćemo u neku mehanizovanu hranilicu, baš kao Čarli Čaplin u filmu „Moderna vremena“,  i pustiti mašinu da nas nahrani štapom, gurajući nam u usta jedan po jedan zalogaj sa tanjira , kao kugle u rupu od bilijarskog stola. I tako sve dok ne stignemo do dezerta u vidu klipa kuvanog kukuruza koji nam se okreće tik ispred nosa kao radilica od „Golfa“ sa par hiljada obrtaja u minuti. Nezgodno za glodanje u naciji čiji prosečni stanovnik ima dva zdrava zuba gore i još toliko dole, sve na pogrešnom mestu, ali ko je lud da zbog te sitnice propusti neodoljivi ukus napretka?   

vreme.com

Svemirski bilijar sa asteroidima

Vesti o koroni i dalje imaju dominantan prostor u svim svetskim medijima. Sad smo uz to dobili još jedan novi soj (“omikron”) koji ima potencijal da eskivira mnoge postojeće vakcine i već se postavlja pitanje kako ćemo pratiti evoluciju virusa kad potrošimo sva grčka slova koja i onako ne umemo da razlikujemo. Korona gospodari vestima iz nauke (“Novi soj zarazniji od prethodnog”), običnog života (“Lekovi za konje i rogatu marvu [ne] leče koronu”) ili vestima iz života slavnih (“Poznati pevač dobio koronu, izlečio se tako što je gurnuo nos u Pavlovićevu mast”). Nekako nezapaženo prošla je vest da je NASA 24. novembra iz kosmičke baze Vandenberg u Kaliforniji lansirala sondu “Dart” (u prevodu: “Strelica”, najčešće za pikado) sa naizgled neobičnim zadatkom: da se sudari sa asteroidom Dimorfos (poznati i kao Didimos B) prečnika 160 metara.

Čemu služi misija koja će trajati relativno kratko i vodi sigurnom uništenju sonde? Kratak odgovor bio bi da NASA želi da utvrdi koliko ovakvi udarci mogu da promene putanju asteroida. Naravno, niko ne želi da igra bilijar sa asteroidima po Sunčevom sistemu iz čistog hira. Ali ako bismo na vreme osmotrili asteroid koji se nalazi na putanji sudara sa našom planetom, jedan ovakav udarac mogao bi da mu izmeni putanju taman toliko da promaši Zemlju. Male promene kursa asteroida u dovoljno ranoj fazi neminovno bi se multiplicirale tokom narednih meseci i godina što bi za stanovnike Zemlje moglo da predstavlja razliku između života i smrti.

Da li to NASA nešto zna pa koristi dimnu zavesu korone kako bi spasila planetu ne dižući pritom nepotrebnu paniku? Odgovor je - NE. Dimorfos ne predstavlja nikakvu pretnju po Zemlju u narednih million godina. Međutim, on ima jednu značajnu prednost: Dimorfos kruži oko znatno većeg asteroida, Didimosa, prečnika 780 metara. Ovakvi binarni sistemi imaju vrlo pravilno kretanje koje se lako prati i meri. Kada u septembru 2022. “Dart” udari u Dimorfos brzinom od oko 7 km/sec, orbitalna brzina asteroida promeniće se za par milimetara u sekundi što će izmeniti i njegovu putanju za isti red veličine. Te promene biće toliko male da će ih u prvo vreme biti nemoguće detektovati. Čak i u najvećim teleskopima Dimorfos i Didimos vide se kao jedna svetla tačka. Ali manji objekat u regularnim intervalima prolazi ispred većeg i u tom trenutku teleskopi mogu da detektuju malu promenu sjaja, Na taj način može se izmeriti period obilaska Dimorfosa oko Didimosa u centru sistema. Upornim višemesečnim posmatranjem nakon sudara, NASA će biti u stanju da sasvim precizno zaključi kakve su dugoročne posledice jednog ovakvog sudara. Uz malo dodatne matematike moći ćemo relativno lako da sračunamo kakva nam je sonda potrebna da bi se jedan potencijalno destruktivni asteroid pravovremeno skrenuo s putanje kolizije. Da se NASA odlučila za izolovanu metu, asteroid koji slobodno kruži oko Sunca, merenje efekata sudara i praćenje asteroida nakon sudara bilo bi mnogo delikatnije..

Nastanak Meseca u sudaru Zemlje i nepoznate planete u ranoj fazi istorij Sunčevog sistema

Dimorfos je, i po svojoj veličini, vrlo pažljiva izabrana meta. U Sunčevom sistemu postoji mnogo asteroida slične veličine dok su oni veći i masivniji značajno ređi. Ako dođemo u situaciju da moramo da “branimo” svoju egzistenciju, mnogo je verovatnije da će “napadač” biti nalik na Dimorfos a ne Didimos. Koliko je ova pretnja realna? Udarci asteroida po pravilu ostavljaju kratere na mestu udara. Na Zemlji su ti krateri malobrojni, ili zato što asteroid eksplodira još u vazduhu usled pregrevanja pa kratera i nema, ili zato što ih erozija brzo “zaravni” i uklopi u okolinu. Ali, bez obzira što današnji Sunčev sistem sadrži neuporedivo manje “kosmičkog šuta” nego u vreme nastanka, on nije sasvim iščezao. Dovoljno je pogledati nama najbliže nebesko telo, Mesec, i videti da je njegova površina potpuno prekrivena udarnim kraterima, od kojih su neki veliki i, u geološkom smislu, veoma mladi. Bombardovanje planeta i satelita asteroidima traje i dalje i, u tom pogledu, Zemlja nije nikakav izuzetak. Zato ne čudi što je Američki kongres još 2005. godine zahtevao da NASA napravi katalog svih objekata koji se kreću u blizini Zemlje a čija veličina prelazi 140 metara i da zatim sistematski radi na njihovom praćenju. Dobra vest je da nijedan do sada otkriveni asteroid ove veličine nije pretnja za Zemlju bar u narednih nekoliko stotina godina. Loše je to što NASA veruje da je do sada otkriveno svega 40% ovakvih objekata.

Šta su zapravo asteroidi? Reč je o stenovitim objektima svih veličina, oblika i dimenzija zaostalim nakon formiranje Sunčevog sistema zgušnjavanjem oblaka prašine i gasa pre oko 4,5 milijardi godina. Glavni deo asteroida skoncentrisan je u asteroidnom pojasu između Marsove i Jupiterove orbite. Smatra se da u ovom delu kosmosa ima oko million i po asteroida većih od jednog kilometra dok onih manjih ima neuporedivo više. Većina asteroida u ovom pojasu ima praktično kružne orbite koje se ne prepliću sa orbitama planeta u Sunčevom sistemu. Smatra se da asteroidi u ovom pojasu predstavljaju materijal koji nije uspeo da oformi planetu usled snažnog remetilačkog dejstva Jupiterove gravitacije. 

Asteroid koji je okončao eru dinosaura pre 66 miliona godina.

Drugi tip asteroida su oni čija se orbita ukršta sa orbitom Zemlje: do sada je identifikovano preko 15.000 takvih asteroida od kojih oko hiljadu ima prečnik veći od jednog kilometra. Svi oni su potencijalna opasnost po nas. Čak ni nešto manji asteroidi veličine Dimorfosa nisu nimalo bezazleni. Minimalna brzina susreta asteroida sa Zemljom iznosi 11 km/sec a u proseku dostiže oko 20. Direktni udarac asteroida u Zemlju oslobodio bi energiju koja je neporedivo veća čak i od energije najjačih nuklearnih projektila što bi dovelo do potpue devastacije prostora koji zauzima jedan prosečan megalopolis ili manja država. Asteroidi veći od 300 metara izazvali bi razaranja kontinentalnih razmera a oni čija veličina prelazi jedan kilometar opustošili bi u različitoj meri čitavu Zemljinu kuglu. Planeta i život na njoj bi se verovatno oporavili ali je teško zamisliti kako bi taj oporavak izgledao, da li bi čovečanstvo opstalo i kroz kakve bi kolosalne probleme moralo da prođe. Sa porastom veličine “impaktora” posledice sudara bile bi sve strašnije. Asteroid veličine 100 kilometara praktično bi u jednom danu uništio kompletnu zemljinu biosferu i od te tragedije Zemlja se nikad ne bi oporavila.

Kada asteroid uđe u Zemljinu atmosferu, nazivamo ga meteoritom ili, još romantičnije, “zvezdom padalicom” koja iza sebe ostavlja karakterističan “rep” usijanih čestica. Najveći broj meteorita izgori u atomsferi ne ostavljajući nikakav trag za sobom. Oni veći mogu da se zagreju do te mere da eksplodiraju u vazduhu (tzv. “bolidi”). Samo oni najveći dosegnuće površinu Zemlje i na njoj ostaviti udarni krater. Slična opasnost nam preti i od kometa, prljavih grudvi sastavljenih od prašine i leda koje provode najveći deo vremena u hladnim i mračnim delovima Sunčevog sistema i tek jednom u par decenija ili vekova zađu u “naš kraj”. Implikacije su slične pa o kometama nećemo posebno govoriti.

Velike kosmičke kolizije dramatično su uticale na istoriju naše planete. U prvih 100 miliona godina evolucije Sunčevog sistema, sudar Zemlje sa planetom veličine Marsa doveo je do izbacivanja ogromne količine materijala u Zemljinu orbitu i formiranja Meseca. Rani sudari sa kometama bogatim ledom verovatno su stvorili okenane i omogućili kruženje vode u prirodi. Iako je život na Zemlji nastao relativno brzo, njegov intenzivniji razvoj desio se tek u poslednjih milijardu godina. U tom periodu, Zemlju je pogodilo pet velikih prirodnih katastrofa čiji je zajednički imenitelj drastično smanjenje broja biljnih i životinjskih vrsti od kojih se neke nikad nisu oporavile, jednostavno su nestale. Posle svake od ovih katastrofa život se u svoj svojoj šarolikosti oporavio ali je evolucija često skretala u neočekivanom pravcu. 

Iako sve ove katastrofe nisu bile izazvane udarcima iz kosmosa (ekstremne vulkanske erupcije, promena kiselosti mora ili promena procenta kiseonika u vodi i vazduhu predstavljaju dominantan uzrok), danas se pouzdano zna da je poslednja katastrofa koja se desila pre 66 miliona godina bila izazvana udarcem meteorita prečnika 10 kilometara u sam vrh meksičkog poluostrva Jukatan. Tragovi udarnog kratera ukuazuju da je njegov prečnik bio oko 150 km a dubina 20. Pri udaru je oslobođena energija koja je 100 miliona puta veća od snage najjače termonuklearne bombe koja je ikad detonirana (sovjetska car-bomba jačine 50 miliona tona TNT-a). Udarac je napravio mega-cunami visine 1000 metara koji je opustošio celu planetu. Povećani pritisak u Zemljinoj unutrašnjosti nastao usled prodiranja asetroida izazvao je simultanu pojavu na stotine novih vulkana i masivnih erupcija širom sveta. Sam udarac asteroida uz naknadne erupcije izazvao je izbacvivanje ogromne količine prašine u atmosferu kojoj je bilo potrebno nekoliko decenija da se slegne. Mnoge biljke u tom periodu nisu imale dovoljno svetlosti da nastave fotosintezu, lanci ishrane počeli su da se gase a živi svet da izumire. Uz to, velika količina sumpornih aerosola u gornjim slojevima atmosfere ponaša se kao ogledalo što je dovelo do refleksije sunčeve svetlosti i pada temperature atmosfere. Zemlja je utonula u dugotrajnu hladnu polutamu. Da stvar bude gora, kondenzacijom vode oko sumpornih čestica, Zemlju su preplavile kisele kiše, dodatno eliminišući biljne i životinjske vrste.

Tunguska katastrofa

Najveća posledica? Apsolutni gospodari planete do tog trenutka, dinosauri, zbrisani su u potpunosti. Preostale su samo njihove krilate vrste koje će vremenom evoluirati u današnje ptice. Nestanak dinosaura ostavio je prostor za slobodnije širenje nekih životinjskih vrsta koje su do tada tavorile u senci gigantskih mesoždera. Sisari su dobili šansu i nju su u potpunosti iskoristili, razvrstali su se i razmnožili velikom brzinom, sa Homo Sapiensom kao krunom svog razvoja.

Udarci ovako masivnih asteroida nisu česti. Najčešći su sudari sa asteroidima čiji je prečnik manji od 4 metra i oni se tipično dešavaju jednom u godinu dana. Oni malo veći, od 7 metara, ulaze u našu atmosferu jednom u pet godina i imaju snagu ravnu atomskoj bombi iz Hirošime (oko 15 hiljada tona TNT-a). Zašto onda tragedije, poput onih iz Hirošime nisu mnogo češće? Pre svega, Zemlja je u najvećem delu ili slabo naseljena ili pod okeanima pa se veliki broj kolizija dešava iznad nenaseljenih mesta. Osim toga, mali meteoriti najčešće eksplodiraju visoko u Zemljinoj atmosferi što drastično redukuje njihov ubilački potencijal. Sudari sa većim asteroidima daleko su ređi. Posmatranjem kratera na Mesecu procenjeno je da asteroid prečnika 1km udari u Zemlju na svakih pola miliona godina. Još veće kolizije, sa asteroidima veličine 5 kilometara dešavaju se jednom u 20 miliona godina i uvek imaju katastrofalne posledice.

U savremeno doba, najpoznatiji događaj ovog tipa svakako je “Tunguska katastrofa” iz 1908. godine kada je eksplozija meteorita prečnika 50 metara iznad slabo naseljene tajge u istočnom Sibiru oborila 80 miliona stabala na površini od oko 2100 kvadratnih kilometara. Sumnja se da su u katastrofi stradale tri osobe ali to nikad nije definitivno potvrđeno. Energija eksplozije procenjena je na 12 megatona, što je skoro 1000 puta više od energije atomske bombe bačene na Hirošimu. 

Trag asteroida iznad Čeljabinska

Prošao je jedva jedan vek a onda se slična epizoda ponovila 2013. godine iznad Urala, u blizini ruskog grada Čeljabinsk. Eksplozija meteorita je ovoga puta snimljena i dobro dokumentovna: tokom jednog kratkog perioda bolid je bio svetliji od Sunca a kada je došlo do eksplozije oslobođena je energija od oko pola miliona tona klasičnog eksploziva. Srećom, atmosfera je apsorbovala najveći deo oslobođene energije tako da su jedine ozbiljne povrede nastale od razbijenog stakla na zgradama i panike koja je nakon toga nastala. Preko 1.500 građana je zatražilo medicinsku pomoć ali, srećom, niko nije podlegao povredama. Danas se pretpostavlja da je incident u Čeljabinsku izazvao asteroid prečnika 20 metara s masom od oko 12.000 tona. 

Prema tome, događaji ovog tipa ili još gori, sasvim su mogući. Kraj života na Zemlji usled udarca velikog asteroida visoko se kotira na listi mogućih uzroka nestanka ljudske vrste, uz klimatske promene i pojavu super-virusa. Iako niko još nije poginuo od asteroida, zabeleženo je mnogo slučajeva kada su manji metoriti stizali do površine Zemlje, pogađali kuće i instalacije često izazivajući lomove, požare i ozbiljne povrede. Procenjuje se da svako od nas ima šansu od 1:200.000 da tokom života doživi neku vrstu susreta sa asteroidom. 

Metoda izbegavanja sudara koju NASA upravo isprobava nije i jedini način da asteroid skrenemo sa njegove putanje. Ova tema je, inače, popularna u SF-filmovima. Problem je samo što su metode predložene u njima najčešće naivne, što zahtevaju tehnologiju koju nemamo niti ćemo je skoro imati i što ne funkcionišu ako u timu nemate nekog ko je duhovit kao Stiv Bušemi, šarmantan kao Ben Aflek i “mačo” kao Brus Vilis (sreća pa Srbija sve to ima u jednoj osobi). Film “Armagedon” je sve to lepo objasnio. Na raspolaganju nam je i nuklearno oružje koje bi moglo da fragmentira asteroid ili ga bar skrene sa putanje kao i gravitacioni “tegljači”, masivne sonde koje bi se parkirale u blizini asteroida i svojom minimalnom gravitacionom silom postepeno skretale asteroid s kursa. 

Beringerov krater u Arizoni, jedan od retkih očuvanih kratera nastalih udarom asteroida

Kao rezultat nekog budućeg karambola u Sunčevom sistemu, jedna potencijalno smrtonosna stena naći će se na putanji koja će, ne preduzmemo li adekvatne mere, dovesti do katastrofalnog sudara sa našom planetom. Hoćemo li biti spremni za trenutak koji, sve i da hoćemo, ne možemo da izbegnemo? Eksperimenti kao što je “Dart” zamišljeni su kao prvi pravi korak u tom pravcu. Ali kad malo bolje pogledamo gde smo sigli kao globalno selo, sudeći po onome kako smo kao pojedinci i države odreagovali na pandemiju za koju postoji efikasan lek, na virus koji nije ni ebola ni variola a i dalje kosi ljude na svim meridijanima i ne namerava da stane, ostaje nam da budemo pesimisti. Teško je i pretpostaviti do kakvih će briljantnih ideja doći naši ravnozemljaši, antivakseri, polaznici Akademije mladih lidera i ministri za istraživanje rude i gubljenje vremena, pod uslovom da ih do tada ne eliminiše prirodna selekcija. Kad na to uzmete u obzir da se nauka i istina internetom šire brzinom zvuka, a glupost i ograničenost bzinom svetlosti, pa i brže ako je glupost jako izražena, teško je poverovati da ćemo imati neke velike šanse. Šta nam može jedan kamičak od 10 kilometara u prečniku? Uzmite malo veći kišobran, ili građevinski šlem, može i kineske proizvodnje, stavite noge među kolena i nevolja će proći očas posla, dok sami sebe poljubite u zadnjicu. Uostalom, šta mi ima da mislimo o tome, zna se ko je plaćen da misli o svemu. Obećano nam je da ćemo biti među prve tri zemlje u Evropi i da ćemo imati najjaču vojnu silu u ovom delu Mlečnog puta. Nama, dakle, niko ne može ništa a ostatak planete neka se snađe kako zna i ume. 

Prenos uživo

Fragmenti komete Šumejker-Levi nastali nakon bliskog susreta komete i Jupitera

Interesantno je da je najbolji snimak sudara jednog nebeskog tela sa drugim napravljen ne na Zemlji nego u kosmosu. Kometa Šumejker-Levi raspala se na fragmente tokom bliskog susreta sa Jupiterom u julu 1992. godine. Ipak, do sudara je došlo tek u julu 1994. godine kada su fragmenti komete, poređani kao vagoni u kompoziciji, jedan za drugim uronili u gustu Jupiterovu atmosferu brzinom od fantastičnih 60 km/s. Usled trenja sa atmosferom, svaki fragment se skoro trenutno pregrejao i eksplodirao ostavljajući u, inače svetloj Jupiterovoj atmosferi, crnu tačku kolosalnih dimenzija. Sudar su posmatrali brojni zemaljski teleskopi, kosmički teleskop “Habl”, sonde “Galileo”, “Odisej”, “Rosat” i “Vojadžer 2”. Merenja su pokazala da je tokom ulaska fragmenata u atmosferu nastala temperatura od oko 24.000oC, u regionu gde je prosečna tempratura oko -150oC. Čitav spektakl potrajao je šest dana tokom kojih je osmotren 21 udar. Najveća crna tačka imala je prečnik od 12.000 kilometara (malo manje od prečnika Zemlje). Energija potrebna za njeno formiranje procenjuje se na 6 miliona megatona klasičnog eksploziva što je oko 600 puta više od snage celokupnog zemaljskog nuklearnog arsenala. Ove tamne tačke, “ožiljci” sudara, bile su vidljive tokom nekoliko narednih meseci i bile uočljivije od karateristične Jupiterove crvene pege. 

Tragovi udara fragmenata komete Šumejker-Levi

Vreme #1613