Na pragu zvezdane ere

Dva Vojadžera stekla su svetsku slavu i pre nego što su mediji 20. marta objavili (pa ubrzo poništili) vest da je jedan od njih napustio Sunčev sistem. Reč je o naučnom projektu bez premca koji još uvek traje i čiji su rezultati višestruko nadmašili najsmelija očekivanja. Vojadžeri su nam tokom više decenija trajanja pokazali koliko je Sunčev sistem bogat, sadržajan i uzbudljiv, koliko malo znamo o njemu. Istovremeno, oni su nam odškrinuli vrata u jedan novi, potpuno neistraženi svet koji se krije iza njega, svet Mlečnog puta, bezbrojnih zvezda u njemu i još veće praznine između njih. Danas pišemo o Vojadžeru 1 upravo zbog tih "vrata" - da li smo prošli kroz njih ostaje diskutabilno, ali je nesporno da smo blizu njih, na pragu da zakoračimo u novo, zvezdano doba.

Misije Vojadžera 1 i 2 su slične ali ne i sasvim identične. Vojadžer 2 lansiran je 20. avgusta 1977. dok je Vojadžer 1 u kosmos krenuo dve nedelje kasnije, 5. septembra. Primarni zadatak im je bio izučavanje Sunčevog sistema a sekundarni da istražuju međuzvezdani prostor izvan njega. U vreme lansiranja položaj planeta bio je izuzetno povoljan. Oba Vojadžera prvo su posterila Jupiter i Saturn, koristeći istovremeno njihovo gravitaciono polje kao praćku koja će ih usmeriti i ubrzati ka narednom cilju. U slučaju Vojadžera 1 naučnici su mogli da biraju: ili da posle Saturna posete Titan, egzotičan Saturnov satelit sa gustom atmosferom od azota i metana, ili da se otisnu na mnogo duži i neizvesniji put do Plutona. S obzirom da je druga meta bila neuporedivo udaljenija, samim tim i rizičnija, Vojadžer 1 je izbliza osmotrio Titan a zatim se zaputio ka granici Sunčevog sistema. Vojadžer 2 imao je značajno sadržajniju primarnu misiju: posle Saturna, proleteo je pored Urana i Neptuna, što je poduhvat koji do danas nije ponovljen. Na kraju svih manevara, brzina Vojadžera 2 bila je nešto manja od brzine Vojadžera 1 tako da je Vojadžer 1, iako kasnije lansiran, odavno bio predodređen da do granice Sunčevog sistema stigne pre svog brata blizanca.

Vojadžer 1 na lansirnoj rampi,
5. septembra 1977. godine

U kakvom je stanju Vojadžer 1 posle više od 35 godina leta i gde se trenutno nalazi? Ono što limitira trenutne aktivnosti Vojadžera je oskudica električna energije. Letelica je snabdevena sa tri plutonijumska generatora (vidi okvir) koja su u trenutku lansiranja proizvodila oko 2400W toplote, od čega je oko 470W konvertovano u električnu energiju. Usled radioaktivnog raspada plutonijuma snaga generatora nezaustavljivo opada tako da je tokom leta jedan deo instrumenata morao da bude ugašen. Uz određen broj oktaza, na Vojadžeru 1 trenutno funkcioniše nešto manje od polovine instaliranih instrumenata, što je i dalje dovoljno za istraživački rad.

Rastojanja u Sunčevom sistemu obično se mere astronomskim jedinicima (AU), pri čemu 1AU odgovara prosečnom rastojanju Zemlje od Sunca (150 miliona kilometara). Vojadžer se trenutno nalazi na rastojanju od 123AU što je više od 18 milijardi kilometara. Ilustracije radi, Neptun, poslednja planeta u sunčevom sistemu, nalazi se na četiri puta manjem rastojanju (30AU). Ako izuzmemo neke dugoperiodične komete, Vojadžer je za sobom ostavio i sve nama poznate objekte u Sunčevom sistemu, uključujući i dve najudaljenije male planete, Sednu (90AU) i Eris (97AU). Njegovo rastojanje od Sunca postojano raste, svake godine uveća se za oko 3.5AU.

Zlatni CD koji Vojadžeri nose sa sobom

Pri tako velikim rastojanjima prosto je neverovatno da Vojadžer i dalje uspešno komunicira sa Zemljom. Lakše je iz Beograda čuti otkucaje ručnog sata u Novom Sadu nego detektovati jedva čujno šaputanje Vojadžera. Radio-signalu emitovanom sa sonde potrebno je oko 17 časova da brzinom svetlosti pređe put do Zemlje. Ali, kad sve ove kolosalne brojke prevedete na galaktičke razmere, shvatićete koliko je uspeh Vojadžera, zapravo, skroman. Posle nekoliko decenija leta, Vojadžer još uvek nije prešao ni jedan svetlosni dan. Nama najbliža zvezda, Proksima Kentauri, udaljena je 4 svetlosne godine. Kada bi se kretao u njenom pravcu, Vojadžer bi do nje sadašnjom brzinom stigao tek za 70.000 godina.

Vojadžer ima najveću brzinu od svih do sada lanisranih letelica, brži je i od svojih prethodnika (Pionira 10 i 11 koji takođe hrle ka rubu Sunčevog sistema), i od svog "brata blizanca" (Vojadžera 2), i od naslednika (sonda "Novi horizonti" će za dve godine stići do Plutona). Zahvaljujući rekordnoj brzini od oko 17 kilometara u sekundi koja nikada više nije dostignuta, Vojadžer je 1998. godine pretekao Pionir 10 i od tada suvereno drži titulu najudaljenijeg objekta načinjenog ljudskom rukom. Za svega nekoliko sekundi Vojadžer preleti sve ono što je ministar Mrkonjić asfaltirao u dva mandata!

Da li je Vojadžer napustio Sunčev sistem i konačno se našao u međuzvezdanom prostoru? Na ovo pitanje teško je dati egzaktan odgovor - sve zavisi od načina na koji definišete granicu Sunčevog sistema. Ne radi se o opipljivoj barijeri koju je moguće osmotriti i izučavati sa Zemlje. Niko ne zna kako "granični prelaz" tačno izgleda i šta se zapravo nalazi iza njega. Nikad nismo tamo bili pa i ne znamo šta treba da očekujemo. Ključni su rezultati merenja koje "Vojadžer" šalje: kada primetimo drastičnu promenu izmerenih vrednosti u relativno kratkom periodu biće da smo se našli "sa one strane". Baš kao kad prelazite granicu Srbije sa Hrvatskom ili Mađarskom: do granice uočavate neprekidno, izluđujuće truckanje i lupu točkova a onda se u pet minuta sve stiša i umiri. Jednostavno merenje vibracija može da nam potvrdi da smo definitivno prešli u drugu zemlju.

Na žalost (ili na sreću), Vojadžerov put do granice Sunčevog sistema nije asfaltirao ministar Mrkonjić tako da ovakav metod detekcije ne pomaže (inače bi bio vrlo efikasan). Sa povećanjem rastojanja, većina merljivih fizičkih veličina menja se vrlo lagano: Sunčev sjaj opada, smanjuje se njegov gravitacioni uticaj i količina detektovanih čestica... Postoji li neka za koju možemo da očekujemo da će se promeniti naglo?

Ispostavlja se da postoji. Jedna od konstanti našeg planetarnog sistema je Sunčev vetar, struja brzih naelektrisanih čestica koja potiče sa Sunca i zrakasto se širi u svim pravcima. Neprekidno duvajući tokom milijardi godina ovaj vetar nalik na kosmičku "košavu" oduvao je praktično sav međuzvezdani gas i prašinu iz bliske okoline. Naš svet nalazi se u sunčevoj "heliosferi", bistrom i blistavom mehuru koji plovi kroz okolnu galaktičku maglu a opstaje zahvaljujući konstantnom pritisku sunčevog vetra iznutra.

Snaga tog vetra opada sa povećanjem rastojanja od Sunca, dok neprekidno raste uticaj okolne galaktičke materije. Tokom 2003. i 2004. godine Vojadžer je detektovao naglo opadanje brzine čestica sunčevog vetra do subsoničnog nivoa, siguran znak da je prošao kroz zonu "terminacionog udara". Tokom narednih godina, Vojadžer se kretao kroz uskovitlani sloj tzv. "helio-ljuske" gde se solarni i galaktički materijal mešaju i komprimuju uz dalje opadanje brzine solarnog vetra i porast temperature. Događaji počinju da se nižu mnogo brže polovinom 2012. kada čestice iz dubokog kosmosa nastale kao plod eksplozija dalekih zvezda počinju svojim brojem da dominiraju u odnosu na čestice koje potiču sa Sunca. Ova disproporcija je ključni dokaz da se Vojadžer zaista nalazi nadomak granice Sunčevog sistema, unutar tzv. "heliopauze", zone u kojoj je solarni vetar definitivno zaustavljen međuzvezdanim medijumom, nemoćan da i dalje potiskuje vetrove koji "duvaju" kroz galaksiju.

Jupiterova velika crvena mrlja

S obzirom da niko ne zna koliko je heliopauza široka, ne može se proceniti ni vreme koje je potrebno Vojadžeru da prođe kroz nju. Kada su 20. marta obrađeni novi rezultati Vojadžerovih merenja, ispostavilo se da je došlo do naglog povećanja broja čestica galaktičkog porekla, tačno ono što bi se očekivalo u trenutku kada se Vojadžer nađe u međuzvezdanom prostoru. Ceo svet je preplavila vest koja se dugo iščekivala: Vojadžer je konačno napustio svoj dom i postao naš prvi galaktički ambasador.

Vest je bila koliko logična, toliko i iščekivana, živela je čitav jedan dan sve dok nije usledio demanti. Stručnjaci neposredno angažovani na misiji "Vojadžer" obajvili su da drugi ključni uslov i dalje nije ispunjen: linije magnetnog polja koje meri Vojadžer i dalje potvrđuju Sunčev uticaj. Sunčevo magnetno polje isprepletano je s magnetnim poljem galaktičkog susedstva formirajući složeni "magnetni autoput" kojim čestice ulaze i izlaze iz Sunčevog sistema. Tek kada "kompas" na Vojadžeru potvrdi da je Sunčev magnetni uticaj iščezao, moći će da se objavi da Vojadžer više ne stanuje ovde.

Jupiterov satelit Io

Šta čeka ovu neverovatnu letelicu u budućnosti? Iako let traje već decenijama, u kosmičkim razmerama načinjen je tek prvi korak. Količina energije koju generiše plutonijumska baterija Vojadžera pašće ispod kritičnog nivoa negde između 2025. i 2030. godine nakon čega će prestati svaka komunikacija sa letelicom. Vojadžer će po inerciji nastaviti svoj let kao usamljeni emisar čovečanstva, u nadi da će ga se dočepati neka druga civilizacija i "preslušati" muziku sa zlatne ploče koju sa sobom nosi (Bah, Mocart, Čak Beri i drugi).

Pre toga, Vojadžer će proći kroz Ortov oblak, hipotetični rezervoar bezbrojnih kometa i večitog leda preostao nakon formiranja Sunčevog sistema. Smatra se da su sudari kometa poreklom iz Ortovog oblaka sa Zemljom često u prošlosti bili fatalni za živi svet a najčešće se citira "slučaj" dinosaura od pre 65 miliona godina. Do Ortovog oblaka Vojadžer će putovati narednih 17.500 godina, do prve zvezde Gliese 445 dodatnih 22.500. Nakon toga, Vojadžer će se zaputiti ka centru Mlečnog puta u kojem se, po svojoj prilici, nalazi gigantska crna rupa. Do bliskog susreta Vojadžera sa njom proći će još 470 miliona godina. Ako je autor ovog teksta dobro računao (a trudio se), vest o tome biće objavljena u "Vremenu" broj 24.442.121.029.

Nakon toga, pred Vojadžerom je čitava večnost. A večnost je, kako neko lepo reče, prilično dugačak period, naročito pri kraju.

Saturn viđen okom Vojadžera

Šta su sve otkrili Vojadžeri?

Nema mnogo kosmičkih misija koje se po obimu istraživanja, veličini otkrića i dugovečnosti mogu porediti sa projektom Vojadžer. Evo samo nekih ključnih rezultata:

• Snimci Jupitera, Saturna, Urana, Neptuna i njihovih satelita sa do tada neviđenom oštrinom, količinom boja i detalja.
• Jupiterova turbulentna atmosfera sa ogromnim, složeno spregnutim pojasevima i olujama.
• Jupiterovi prstenovi.
• Erupcije na Jupiterovom satelitu Io koji je 100 puta vulkanski aktivniji od Zemlje.
• Uzajamna veza Jupiterovog magnetskog polja i oblaka jonizovanog sumpora i kiseonika koje Io izbacuje u kosmos.
• Verovatno postojanje masivnog vodenog okeana ispod tankog sloja leda na Jupiterovom satelitu Europa.
• Gusta, neprozirna atmosfera Titana, jedinog satelita u Sunčevog sistemu sa dinamičnom klimom, kišama i jezerima tečnog metana na površini.
• Fine deformacije Saturnovih prstenova usled gravitacionog dejstva obližnjih satelita.
• Dvadesetak novih satelita.
• Jedine do sada izbliza snimljene fotografije Urana, Neptuna i njihovih pratilaca (Vojadžer 2).
• Bliski susret sa Mirandom, zagonetnim Uranovim satelitom neobične kompozicije.
• Velika Neptunova crna mrlja (nalik na Jupiterovu crvenu tačku).
• Neptunovi vetrovi, najjači i najhladniji u Sunčevom sistemu (sa brzinom od oko 2100km/h i temperaturom od -220°C).
• Krio-vulkani (koji izbacuju led) na Tritonu, Neptunovom satelitu na -235°C.
• Zona terminacionog udara
• Rub sunčevog sistema, heliopauza.

Neptun sa crnom mrljom

Vojadžer napustio Srbiju

Da se vratimo na osnovno pitanje: da li je Vojadžer "otišao" ili nije? U Srbiji po ovom pitanju, gle čuda, vlada poprilična konfuzija pošto i dalje volimo da se zalećemo i u svemu tražimo senzacije, bez ikakve prethodne provere. Prvo se obrukala jedna telegrafska agencija, da joj ne pominjemo ime. Onda je i jedna naša značajna (da ne kažemo - najznačajnija) televizija preko svoje nacionalne frekvencije emitovala udarnu vest da je Vojadžer napustio Sunčev sistem, još se ni NASA nije oglasila. Sutra je to u istoj formi prenela naša celokupna štampa, naročito ona žuta u kojoj urednik (ne)naučne rubrike od škole ima samo brzi kurs horoskopa, i to bez položenog završnog ispita. Kada je NASA konačno saopštila da do granice još ima da se "vozi", demantija nije bilo, za naše medije Vojadžer je već bio u drugoj galaksiji. Ništa strašno, kad bude trebalo objavićemo da je Vojadžer prešao granicu još jednom, taman da se nije vratio nijednom. I šta mi tu, uopšte, ima da lupamo glavu? Vojadžer će napustiti Sunčev sistem onda kada to objavi Prvi Potpredsednik, tako je najsigurnije. A da li će oni koji su dezinformisali srpsku naučnu javnost biti i pohapšeni - ostaje da se vidi.


Plutonijum: Toplo srce Vojadžera

Zahvaljujući dugovečnom izotopu Pu-244 koji ima vreme poluraspada od preko 80 miliona godina, plutonijum je najteži hemijski element koji se u tragovima može pronaći u prirodi. Za tehničku primenu najznačajnija su dva radioaktivna izotopa koja se dobijaju veštačkim putem: Pu-239 i Pu-238.

Izotop Pu-239 proizvodi se od urana U-238, dugom i komplikovanog preradom iskorišćenog nuklearnog goriva i ima vrhunski strateški značaj s obzirom da je reč o fisionom materijalu koji, baš kao i uran, ima dvostruku namenu: kao pogonski materijal u nuklearnim elektranama i kao atomski eksploziv. Potrebno je oko 10 kilograma plutonijuma za bombu od 80 kilotona.

Triton, Neptunov satelit

Tehnologija dobijanja i obrade plutonijuma Pu-239 razvijena je tokom Drugog svetskog rata u najstrožijoj tajnosti američkog projekta “Menhetn”. Uporedo sa tehnologijom prerade razvijane su i bezbednosne mere kako bi rukovanje ovom opasnom materijom bilo bezbednije. Mnoga saznanja o dejstvu plutonijuma na živa bića sakupljena su na krajnje nemoralan način, ubrizgavanjem letalnih doza životinjama i pacijentima u terminalnim fazama hroničnih bolesti, često i bez njihovog znanja. Prva eskperimentalna atomska bomba (“Triniti”), detonirana u Nju Meksiku 16. jula 1945. godine, imala je jezgro od 6 kilograma plutonijuma Pu-239 i snagu od oko 20 kilotona. Njenu razornu moć tragično su iskusili stanovnici Nagasakija 9. avgusta 1945. godine kada je bomba identične konstrukcije (“Debeljko”) usmrtila preko 70.000 ljudi. Tek kada je Japan kapitulirao, Amerika je obelodanila postojanje plutonijuma kao novog hemijskog elementa. Tokom narednih decenija u brojnim nuklearnim probama (koje danas izvodi samo Severna Koreja), nekoliko tona visoko radioaktivnog plutonijuma rasuto je u atmosferu. U pitanju je supstanca koja je visoko toksična - letalne doze mere se miligramima.

Prema zadnjim validnim podacima od pre desetak godina ukupna količina plutonijuma u 35 zemalja sveta iznosila je oko 1850 tona, od čega se 150 tona nalazilo u vojnom a ostatak u civilnom sektoru. Najveći deo plutonijuma (oko 70%) nalazi se zarobljen u iskorišćenom (tzv. “ozračenom”) nuklearnom gorivu dok je manji deo “neozračen” i spreman za dalju upotrebu. S obzirom da se radi o materijalu koji je potencijalno interesantan i za teroriste, tokovi plutonijuma prate se pomno, baš kao i tokovi urana.

Drugi značajan izotop plutonijuma, Pu-238, nema fisiona svojsta ali je zato nezamenljiv je u kosimčkim istraživanjima čije se trajanje meri godinama ili je uporedivo s ljudskim vekom. Reč je o radioaktivnom elementu čije je vreme poluraspada 88 godina. Tokom raspada Pu-238 generiše alfa-čestice visoke energije koje se mogu lako “ukrotiti” (dovoljan je list papira), uz relativno malu količinu daleko opasnijeg beta- i gama-zračenja. Energija alfa-čestica transformiše se tokom apsorpcije u toplotu koja se može konvertovati u električnu energiju. S obzirom da jedan kilogram izotopa proizvodi oko 530W toplote i da je izotop relativno dugovečan (potrebno je skoro čitavo stoleće da se njegova toplotna moć prepolovi), Pu-238 je nezamenljiv izvor energije kada su ostala konvencionalna rešenja neupotrebljiva.

Tipičan primer za to su svemirske letelice i sonde koje moraju da imaju konstantan izvor energije za napajanje svojih kompjutera i instrumenata, kretanje i komunikaciju sa Zemljom. Sve dok se leti untar asteroidnog pojasa (do Marsa), snaga Sunca dovoljno je velika da napaja solarne panele. Čak i u tom regionu Sunčevog sistema solarna energija nije idealna jer solarne ćelije traže akumulatore a oni vremenom stare uz pad efikasnosti i kapaciteta. Uz to, paneli moraju da budu čisti i neprekidno okrenuti ka Suncu, što nije problem za letelice, ali jeste za rovere na Marsu kao što su “Spirit” i “Oportjuniti” čije solarne ćelije ne rade tokom noći i generišu značajno manje struje tokom zime ili peščanih oluja.

Kada se zaputite duboko u Sunčev sistem, iza asteroidnog pojasa, do Juputera i dalje, solarni paneli postaju beskorisni jer intenzitet Sunčeve svetlosti brzo opada sa povećanjem rastojanja (“osunčanost” na Neptunu je skoro hiljadu puta manja od one na Zemlji). Jedino rešenje za pouzdano napajanje letelice energijom je korišćenje “radio-izotopskog termo-električnog generatora” (RTG) u čijem se toplom srcu nalazi plutonijum Pu-238.

Ovakvi generatori do sada su uspešno korišćeni u preko 20 kosmičkih misija i nikad nisu zakazali, uključujući tu oba Vojadžera, sonde “Kasini” (Saturn), “Novi horozionti” (Pluton) i “Kjuriositi” (Mars). Minajturni RTG-ovi, izrađeni u ograničenoj seriji, nekada su korišćeni kao dugovečne “baterije” za srčane pejsmejkere (sa ciljem da se njihov “remont” vrši što ređe) ali je ta praksa napuštena iz ekonomskih i bezbednosnih razloga. Neke od tih baterija besprekorno funkcionišu i danas, četvrt veka nakon ugradnje.

Nije sve tako idealno. Lansiranje letelica sa RTG generatorima redovno je praćeno protestima “zelenih” i drugih ekoloških pokreta s obzirom na realnu opasnost da u slučaju katastrofe opasni plutonijum dospe u ekosistem. Proizvodnja ovog izotopa izuzetno je dugotrajna, komplikovana i enormno skupa. Iako se Pu-238 u tragovima može naći u iskorišćenom nuklearnom gorivu, njegova ekstrakcija je neisplativa. Umesto toga, Pu-238 se dobija u specijalizovanim reaktorima bombardovanjem jezgara urana ili neptunijuma. Celokupne svetske rezerve plutonijuma Pu-238 neuporedivo su manje od rezervi fisionog Pu-239 i mere se (kilo)gramima.

Proizvodnja ovog izotopa u SAD ugašena je 1988. godine. Nakon 1993. godine Amerikanci su prestali da troše sopstvene rezerve i počeli da uvoze plutonijum od Rusa. Tako je nabavljeno oko 17 kilograma a onda su i ruske rezerve presušile. Danas se Pu-238 ne proizvodi ni u jednoj zemlji na svetu, niko nema interes da se bavi prljavom, enromno skupom industrijom koja nema vojnu primenu, samo zarad “lomatanja” po kosmosu. U poslednjih nekoliko godina NASA pokušava da obezbedi oko 100 miliona dolara potrebnih za oživljavanje proizvodnje ali je još uvek daleko od cilja. Čak i da proizvodnja krene danas, potrebno je više od pet godina da se proizvede dovoljno plutonijuma samo za jednu misiju. Rezerve kojima NASA trenutno raspolaže potrajaće do 2022. godine, pod pretpostavkom da potrošnja ostane na nivou od oko dva kilograma godišnje.

Nakon toga? Prestaćemo da posećujemo daleke krajeve Sunčevog sistema. Neće više biti novih Vojadžera i novih avantura, fascinantni svetovi kao što su Europa, Neptun, Titan ili Triton ostaće neistraženi. Bez plutonijuma Pu-238 moći ćemo samo da ih gledamo sa Zemlje sve dok nas jednoga dana verovatno ne “počisti” blistavi sjaj plutonijuma Pu-239.

Vreme #1161

Ćutljivi heroj iz iz Mora tišine

"Mnogi su bili heroji u svoje vreme. 

Jedino je Nil Armstrong ostao heroj za sva vremena" 

(Barak Obama, američki predsednik)

Svet je rastužila vest da je u 82. godini života, usled iznenadnih komplikacija nastalih posle operacije na srcu, preminuo Nil Armstrong, jedan od najvećih junaka XX veka. U kratkom saopštenju nakon Armstrongove smrti, porodica ga je označila kao "nevoljnog heroja koji je sve vreme samo radio svoj posao" koga treba pamtiti pre svega po njegovoj predanosti i skromnosti: "Kada idući put prošetate kroz vedru noć i vidite Mesec, pomislite na Nila i namignite mu. To je dovoljno."

"Sve dok postoje istorijske knjige Nil Armstrong će biti u njima", rekao je Čarls Bolden, direktor NASA, "sećaćemo ga se kao čoveka koji je u ime čovečanstva učinio prvi korak ka novim svetovima". Nešto slično rekao je i Džon Glen, prvi Amerikanac koji je obleteo zemljinu kuglu: "Uradio je ogromnu stvar za svoju zemlju i bio ponosan na to a ipak je ostao onaj isti skromni čovek kao i pre".

Prvi čovek na Mesecu, junak iz Mora tišine, uplovio je u jedno drugo, jednako tiho more iz kojeg se niko ne vraća. Armstrong je četvrti preminuli astronaut od ukupno dvanaest koliko ih je do sada boravilo na Mesecu. Živi ili mrtvi, danas su svi jednako zaboravljeni. Izuzetak je jedino Nil Armstrong, komandir Apola 11 i prvi čovek koji je nogom kročio na jedan drugi svet, 21. jula 1969. godine.

Armstrong je rođen u Vapakoneti, malom mestu u Ohaju, 1930. godine. Prvi put je leteo zajedno sa ocem u avionu Ford Trimotor (poznatom kao "limena guska") sa samo šest godina. Utisci su očigledno bili impresivni jer je Nil dobio pilotsku licencu sa samo 15 godina (pre nego što je dobio vozačku dozvolu). Posle srednje škole dobio je mornaričku stipendiju za Univerzitet Perdju koja je podrazumevala dve godine studiranja uz kasnije usavršavanje u vojsci.

Kada je Čak Jeger 1947. godine leteći na eksperimentalnom Bel X-1 avionu probio zvučni zid, Armstrong je bio razočaran: "Osećao sam se promašeno, kao da sam zakasnio čitavu jednu generaciju. Istorija je protutnjala pored mene". Školovanje je morao da prekine zbog Korejskog rata u kojem je obavio 78 borbenih letova. Po završetku rata, posvetio se završetku studija, završio je dva fakulteta, oženio se i preselio u Kaliforniju, u elitnu vazduhoplovnu bazu Edvards, gde je dobio posao u Nacionalnom savetodavnom komitetu za aeronautiku (preteča NASA) kao test-pilot. Prvi avion na kojem je leteo bio je Bel X-1B, naslednik legendarnog Jegerovog aviona, da bi zatim prešao na zahtevni, super-moderni X-15 i druge jednako opasne letelice.

Nil Armstrong kao test pilot

Od samog početka isticao se svojom inteligencijom, stručnošću, inženjerskim i letačkim talentom. Milt Tompson, jedan od njegovih tadašnjih kolega, kaže: "Imao je fotografsko pamćenje i sposobnost da upija stvari oko sebe kao sunđer. Ništa nije morao da pročita dva puta". Sedam puta je leteo brže od 6.500km/h i u par navrata dospeo na sam rub kosmosa. Kada je NASA objavila konkurs za letačko osoblje, Nil se odmah prijavio iako je već bio viđen za pilota na avionu X-20 kojim je vojska planirala da pometi granice mogućeg. "Nisam očekivao da letim na Mesec, nisam o tome ni razmišljao", pričao je Armstrong, "prijavio sam se za astronauta samo zato što sam želeo nešto novo".

Sa porodicom se preselio u Hjuston da bi se uključio u projekat "Džemini" koji je nasledio uspešne letove kapsule "Merkjuri". "Džemini" je bio orbitalni dvosed čiji je zadatak bio da obuči astronaute i usavršu tehnologiju potrebnu za naredni korak, osvajanje Meseca. Armstrong je na "Džeminiju 8" leteo 1966. godine i tako postao prvi američki civil u kosmosu. Iako je let umalo okončan katastrofom usled kvara motora koji je opasno destabilizovao brod, tokom leta je prvi put  obavljeno uspešno spajanje brodova na orbiti, esencijalni manevar potreban za let na Mesec.

Godinu dana kasnije, u rutinskoj vežbi na zemlji, izgorela je tročlana posada Apola 1, izgledalo je da je Mesec dalji nego ikad. Ipak, NASA se brzo oporavila i za božić 1968. godine Apolo 8 obavio je prvi kružni let oko Meseca. Bio je to istorijski podvig jer se čovek po prvi put otrgao iz zagrljaja rodne planete. Nakon što je Apolo 9 obavio testiranje svih sistema na orbiti, usledila je generalna proba: Apolo 10 obavio je kompletan let do Meseca i nazad, lunarni modul našao se na svega par kilometara od lunarne površine, izostao je jedino finalni čin. Vrlo brzo doneta je odluka da se više ne okleva: Apolo 11 na čelu sa Nilom Armstrongom spusito se na Mesec 20. jula 1969. godine.

Danas se često navodi kako je NASA izabrala NilaArmstronga za prvog čoveka na Mesecu zato što je bio jedan od rekih civila u Apolo programu. U vreme kada je dominantna većina astronauta regrutovana iz redova elitnih vojnih pilota, američko osvajanje Meseca mnogima je izgledalo kao još jedan prepotentni militaristički poduhvat svetske velesile koja se u to vreme već uveliko zaglibila u blatu vijetnamskog rata. Izbor Armstronga kao čoveka koji je prethodno okončao svoju vojnu karijeru trebalo je da umiri svetsko javno mnjenje i naglasi civilnu i humanu dimenziju čitavog poduhvata.

POSADA APOLA 11: Armstrong, Kolins, Oldrin

Ali sve to nema mnogo veze sa istinom. U vreme kada je maltene svaki let bio istorijski, NASA je teško izlazila na kraj sa hirovima svojih poprilično razmaženih astronautskih zvezda i njihovom željom da izvrdaju rutinske trenažne letove ne bi li zauzeli sedište na nekoj atraktivnijoj misiji. Kako bi proces selekcije bio transparentniji i za javnost i za letačko osoblje, NASA je morala da definiše striktne procedure kojih se pridržavala tokom čitavog Apolo projekta. Svi astronauti svrstani su u tročlane posade, a za svaki let birane su dve, glavna i rezervna. Ona rezervna prolazila je kroz isti "dril" kao i glavna a njena jedina svrha bila je da obezbedi rezervnog čoveka u slučaju da neko od članova glavne posade ispadne iz pogona (tako je, na primer, zbog sumnjivih antitela u krvi Ken Matingli eliminisan iz posade dva dana pre poletanja Apola 13  i tako bio "pošteđen" svetske drame koja je potom usledila). Rezervna posada bi nakon okončanja misije pauzirala dva naredna leta, da bi onda bila promovisana u glavnu.

Predah nakon treninga

Baš zato, Armstrongov civilni pedigre nije imao nikakvu ulogu u njegovom izboru za prvog čoveka na Mesecu. Iako je redosled posada bio koliko-toliko predvidiv, NASA nikako nije mogla da zna koliko će pripremnih letova biti potrebno pre nego što se odluči za poslednji, najvažniji korak.  Armstrong je, jednostavno, imao sreće: na letu Apola 8 bio je komandir rezervne posade, zatim je propustio letove Apola 9 i 10 i tako postao komandir na Apolu 11, sve po unapred definisanoj proceduri.

Sa druge strane, ima puno istine u priči da se Baz Oldrin (pilot mesečevog modula kojim su se on i Armstrong spustili na Mesec), do poslednjeg trenutka nadao da će baš on (a ne Armstrong) prvi proći kroz vrata "Orla" i kročiti na Mesečevu površinu. Oldrin je uložio silan trud da pretpostavljenima objasni kako je takav redosled izlaženja "logičniji" i u skladu sa praksom sa "Džeminija" gde je komandir ostajao u brodu na orbiti dok je njegov saputnik izlazio u kosmos. Oldrin nije odustao čak ni kad je proba takvog izlaska na zemlji završila lomom inventara u kabini. Uspeo je da privoli Armstronga na razgovor u četiri oka ali ga je Nil glatko odbio i tako stavio tačku na svaku dalju diskusiju: "Baz, ja te razumem ali nisam spreman da se odreknem prilike koja mi se ukazala".

Legendarna posada mnogo godina kasnije

Neki događaji iz epohalne misije ostaće nejasni i posle Armstrongove smrti jer ih je praktično nemoguće rekonstruisati do kraja. Bilo je predviđeno da sam čin sletanja na Mesec obavi brodski kompjuter (u to vreme stotinu puta slabiji od svakog današnjeg pametnog telefona), ali je, iz razloga koji nisu do kraja razjašnjeni, Armstrong samoinicijativno odlučio da sprovede poluautomatsku proceduru, sa komandama u rukama, oslanjajući se na pogled kroz prozor i Oldrina koji je recitovao podatke o brzini, visini i preostalom gorivu. Armstrong kaže da ih je kompjuter vodio pravo u krater veličine fudbalskog igrališta prepun velikih, oštrih stena i da je u zadnji čas doneo odluku da promeni putanju ne bi li spasao "Orao" čija tanka oplata nije mogla da izdrži ni ubod šrafcigera. Traženje pogodnijeg mesta za sletanje umalo se izrodilo u katastrofu jer se Armstrong dugo kolebao tražeći manje opasnu lokaciju. Da konfuzija bude potpuna, niti je Armstrong obavestio Oldrina i kontrolu leta o odluci koju je doneo, niti je Oldrin mogao da vidi teren i opasnosti koje je Armstrong pokušao da izbegne. Na Zemlji, svi su na osnovu telemetrijskih podataka videli da je brod drastično odstupio od zacrtane putanje i da sletanje traje duže nego bilo koja trenažna simulacija, ali je ipak doneta odluka da se Armstrong ne ometa. Čarli Djuk, čovek zadužen za komunikaciju sa astronautima, u jednom trenutku je nemoćno rekao svojim kolegama: "Sad možemo samo da ćutimo i čekamo".

U trenutku srećnog prizemljenja u rezervoarima je bilo goriva za još samo dvadeset sekundi leta, možda i manje. NASA, naravno, nikad nije zvanično komentarisala Armstrongove odluke i postupke, ali je odmah nakon Apola 11 preduzela sve mere da se slična epizoda ne ponovi. Naredna sletanja bila su hirurški precizna.

TRENUTAK ZA VEČNOST: Armstrong na Mesecu

Verovali ili ne, originalni TV snimak prvog Armstrongovog koraka na Mesecu zauvek je izgubljen. Neki revnosni službenik NASA zadužen za reciklažu isluženih video-traka, izbrisao je jedan od najvrednijih dokumenata civilizacije. Istorijski trenutak rekonstruisan je na osnovu brojnih kopija i iskaza samih astronauta. Dok mu je Oldrin pridržavao vrata, Armstrong je ispuzao na malu platoformu sa rukohovatima a onda krenuo da se spušta niz merdevine. Sa čuđenjem je primetio da se zadnja prečka merdevina nalazi na čitav metar od tla. Noge "Orla", projektovane kao veliki amortizeri, nisu se prilikom spuštanja sabile koliko je bilo predviđeno, verovatno zato što je samo prizemljenje obavljeno suviše "nežno". Danas se često mogu pronaći snici u kojima Armstorng kaže "One small step for (a) man, one giant leap for mankind" baš u trenutku kada sa poslednje prečage merdevina skoči na Mesečevo tle. U stvarnosti, Armstrong je sa merdevina prvo kročio na kružni "pleh" koji se nalazi ispod noge lunarnog modula. Zatim je brzo proverio da li može da se vrati nazad na merdevine u slučaju opasnosti. Kad mu je to pošlo za rukom, po drugi put je skočio na postolje a čuvenu rečenicu izgovorio je tek par trenutaka kasnije kada je sa metala oprezno zakoračio u Mesečevu prašinu.

"Orao" na putu ka Mesecu

Čuveni komentator Volter Kronkajt koji je vodio direktni prenos u velikoj meri je kumovao konfuziji u vezi tačnog trenutka kada je Armstrong izgovorio najcitiraniju rečenicu na svetu. On je godinama prepričavao pogrešnu verziju, iako u ključnom trenutku nije gledao u ekran ("What did he say", pitao je svog stručnog komentatora, astronauta Voltera Širu). Takođe, na zvučnim snimcima legendarne rečenice ne čuje se neodređeni član "a" što prilično kvari duh Armstrongove istorijske izjave (Armstrong je prvo tvrdio da je član izgubljen usled smetnji na vezama da bi se kasnije samo zagonetno smeškao).

Astronauti su na Mesecu proveli nešto manje od jednog dana, od toga dva i po sata u šetnji prašnjavom Mesečevom pustinjom. Dok su se spremali da aktiviraju raketni motor koji će ih vratiti na matični brod "Kolumbija" u Mesečevoj orbiti, američki predsednik Ričard Nikson spremao je dve verzije govora: jedan, za slučaj da se astronauti uspešno vrate na Zemlju, i drugi, ukoliko ostanu zarobljeni na Mesecu. "Ovi hrabri ljudi znaju da ne postoji način da ih izbavimo. Ali, oni takođe znaju da se u njihovoj žrtvi krije nada u budućnost celog čovečanstva", napisao je Nikson da mu se nađe pri ruci. Povratak je, ipak, prošao glatko iako ne bez doze adrenalina. Astronauti su, onako nezgrapni u odelima pod pritiskom, slučajno polomili jedan od ključnih prekidača. Oldrin ga je ipak nekako aktivirao gurajući patrljak prekidača vrhom hemijske olovke.

Svako se sa slavom nosi kako zna i ume. Nakon povratka sa Meseca astronaute je zatekao izmenjen svet u kojem Oldrin više nije uspevao da nađe svrhu i smisao. Doživeo je nervni slom i odao se alkoholu od kojeg se jedva izbavio. Armstronga slava nikad nije zavela, nikad nije postao njen rob. Iako je posle istorijskog leta obišao mnoge svetske metropole i prisustvovao silnim paradama i svečanostima (od druga Tita dobio je orden jugoslovenske zvezde sa lentom), bilo je očigledno da ga sav taj vašar zamara, pa čak i plaši. Postoje spekulacije da se Armstrong bojao da ga ne zadesi nesrećna sudbina Čarlsa Lindberga, prvog pilota koji je preleteo Atlantik. Nakon što je postao slavan, Lindberg je ostao aktivan i u fokusu javnosti ali se sve okrenulo naopačke kad je Lindbergov sin kidnapovan i ubijen. Konstantna medijska histerija koja je pratila ceo slučaj ("najveću priču još od vremena Hristovog vaskrsenja"), prinudila je Lindbergove da krišom odu u Evropu, u dobrovoljno izgnanstvo, ne bi li povratili izgubljeni mir.

SLAVA: Posada u karantinu nakon povratka na Zemlju

U svetu u kojem je normalno da se od slave poludi Armstronga su smatrali ludim zato što je ostao normalan. Dok je svet uporno tražio da vidi njegovu slavu, taštinu ili ekscentričnost, Armstrong mu je poklanjao svoju iskrenost i običnost. Za sebe je želeo samo ono što je već imao, insistirao je na poštovanju njegove privatnosti, ostao je čvrsto na zemlji, skroman, ćutljiv i povučen. Želeo je da ponovo leti u kosmos, baš kao i Gagarin i Džon Glen pre njega, ali NASA za to nije imala mnogo sluha. Svaki novi let bio bi rizik a NASA nije htela da se poigrava sudbinama svojih heroja. Dobio je poziciju u vašingtonskoj administraciji ali je tu izdržao jedva godinu dana. Nakon toga okrenuo se svojoj staroj želji da predaje tehniku studentima pa je sedamdesetih godina radio kao profesor na univerzitetu u Sinsinatiju. U međuvremenu, on i supruga kupili su mlekaru u dubokoj provinciji Ohaja gde su se često povlačili u višemesečnu izolaciju.

Iako se klonio reflektora i odbijao da unovči svoju popularnost, Armstrong nikad nije bio pustinjak i ekscentrik, naprotiv: bio je aktivan u biznisu i državnim komitetima, sa zadovoljstvom je primao počasne doktorate, najviša predsednička i kongresna odlikovanja, nastupao je relativno često, redovno se pojavljivao na pilotskim skupovima, bio je čak i domaćin televizijskih šou-programa,  uvek diskretno, odmereno i sa gospodskim stilom koji je bio njegov zaštitni znak. Pod stare dane javno je kritikovao kosmičku politiku Baraka Obame ali ga je i podržao kada je trebalo ohrabriti privatne kompanije da svoj biznis prošire i u kosmos. Bio je ekstremno škrt na rečima, nije davao autograme, nije imao cenovnik za javne nastupe, uporno je izbegavao intervjue jer sebe nikad nije smatrao važnijim od ostalih Apolo kosmonauta. Prema rečima njegove supruge mučio ga je osećaj da je pokupio sva priznanja za nešto što je predstavljalo kolektivni trud stotina hiljada ljudi. Snimio je nekoliko reklama za "Krajsler" i brzo se pokajao. Kada su ga jednom zapitali kako se osećao na Mesecu, rekao je: "Kao vrlo, vrlo mali čovek".

Takav način komunikacije njegove kolege nisu do kraja odobravale, smatrajući da je mogao da učini mnogo više za popularizaciju kosmičkih istraživanja i nauke uopšte. Pa ipak, ako izuzmemo notorne budale koje i dalje veruju da je sletanje na Mesec snimljeno u Nevadi, njegovu veličinu niko ne osporava. U jednom memoarskom tekstu Baz Oldrin piše: "Kad bi mi, astronauti, bili košarkaška ekipa, svi bismo igrali za neki dobar koledž. Jedino bi Nil igrao u NBA". Treći astronaut iz posade Apola 11, Majkl Kolins, bio je još kraći. "Jednostavno, bio je najbolji i užasno će mi nedostajati".

Američka zastava koju su iza sebe ostavili Armstrong i Oldrin više ne stoji pobodena u Mesečevo tle. Oborili su je izduvni gasovi raketnog motora koji je astronaute poneo na put kući. Možda u tome ima i neke simbolike: Armstrongov podvig odavno je nadrastao nacionalne okvire i izašao iz senke zastave jedne države. Njegovo dostignuće i život ispunjen skromnošću i predanošću već decenijama inspirišu čitavo čovečanstvo bez obzira na rasu, geografiju i politiku. Nil Armstrong bio je prvi i najbolji ambasador kojeg je ljudski rod isturio prema zvezdama, drugim svetovima i, možebiti, drugim civilizacijama. To mesto sada je ostalo upražnjeno bez nade da će u dogledno vreme biti dostojno popunjeno.

Vreme #1130

Radoznalost na Marsu

NJEGOVO VELIČANSTVO ROVER ČETVRTI: "Kjuriositi" viđen očima umetnika

U danima kada su junaci Olimpijskih igara u Londonu ispunili sav medijski prostor, jedan kosmički robot postao je, makar na kratko, poznatiji i popularniji od kralja sprinta Useina Bolta. Svi sportski elementi bili su tu: drama, iščekivanje, neizvesne prognoze, težak protivnik... U kontroli leta otvorena je i kutija kikirikija, ne zbog paralele sa sportom već iz čistog sujeverja – od kada je neko prvi put doneo grickalice u komandnu sobu, sve ide kao po loju. Izostalo je samo pivo... barem do trenutka slavlja.

UJEDINJENI U SLAVLJU: Direktori...

A slavlje je počelo u ponedeljak, 6. avgusta oko pola osam ujutru po srednje-srpskom vremenu kada je sonda "Kjuriositi" ("Radoznalost", poetska zamena za puno ime "Mars Science Laboratory" ili MSL), uspešno okončala svoj višemesečni let kroz kosmos i meko se spustila na površinu crvene planete. "Sve što se zaputi ka Marsu ili se slupa, ili izgori ili jednostavno – nestane", kaže jedna stara izreka koje se sa gorčinom prisećaju i Amerikanci i Rusi. Marsovci i dalje vode, ali su u ovom meču koji će trajati i nakon Olimpijade Zemljani postigli još jedan gol.

Američki predsednik Obama oglasio se ubrzo nakon potvrde o uspešnom prizemljenju i u kratkom saopštenju istakao da će se Amerika još dugo ponositi ovim tehnološkim poduhvatom: "Zahvaljujući našoj inventivnosti i upornosti pokazali smo da smo sposobni da rešavamo i naizgled nerešive probleme. Večerašnji uspeh nas podseća da naš prestiž, ne samo u kosmosu već i ovde na Zemlji, da naša ekonomija na kojoj nam zavidi čitav svet zavisi pre svega od kontinuiranog, mudrog investiranja u tehnologiju i fundamentalna naučna istraživanja". Još rečitiji bio je direktor NASA Čarls Bolden: "Točkovi 'Kjuriositija' danas su na Marsu počeli da trasiraju stazu po kojoj će sutra hodati astronauti". Ipak, na pitanje šta će doneti naredni letovi na Mars, šef NASA kaže: "Da budem iskren, nemam pojma". Pomalo je apsurdno da NASA u trenutku jednog od svojih najvećih trijumfa nema dovoljno sredstava i jasan plan za dalje istraživanje crvene planete.

...i radnička klasa

Sve je to u trenutku velikog nacionalnog trijumfa gurnuto u drugi plan. Odjednom je oživela i vizija predsenika Obame koji i dalje veruje da će američki astronauti posetiti Mars sredinom tridesetih godina ovog veka. Čak se i činjenica da su im CERN i Evropa "ukrali" Higsov bozon takoreći ispred nosa nekako lakše podnosi.

"Kjuriositi" predstavlja najveću i najkomplikovaniju mobilnu hemijsko-geološku laboratoriju koja se ikad našla u Sunčevom sistemu. Suštinski, "Kjuriositi" nastavlja stazom koji su trasirala njegova tri uspešna prethodnika, roveri "Patfajnder" (1997), "Spirit" i "Oportjuniti" (2004). Poslednji od njih i dalje je aktivan na Marsovoj površini iako je njegov projektovan životni vek bio svega tri meseca. Autor ovog teksta je, igrom slučaja, svoju novinarsku karijeru u "Vremenu" započeo upravo tekstom o prvom roveru koji se spustio na površinu Marsa pre 15 godina. U to vreme bio je to veliki i smeo poduhvat ali ni izbliza tako složen i skup kao ovaj poslednji. Jer, razlike se primećuju na prvi pogled: u odnosu na svoje čuvene "pretke", "Kjuriositi" je pravi kolos veličine automobila. Težak je skoro čitavu tonu, ima tri metra u prečniku, a sa rasklopljenim osmatračkim "jarbolom" na vrhu ima pregled terena jednog dvometraša. Ogroman korak napred u odnosu na "Patfajnder" koji je po konstrukciji i dimenzijama više podsećao na skejtbord nego na naučnu opservatoriju.

DAJ JEDAN KRUG: Rover na montažnom stolu

U projekat je do sada uloženo 2.5 milijarde dolara a biće potrebna i dodatna sredstva za finansiranje svakodnevnih operacija tokom naredne dve godine koliko minimalno "Kjuriositi" treba da traje. Nije mnogo, rekli bi stručnjaci za srpski budžetski deficit, ovdašnji ministri operišu s mnogo većim brojkama. Pa opet, za američkog poreskog obveznika koji ima nezgodnu narav i naopaku naviku da se interesuje za svaki dolar koji mu država otme, ovo je priličan novac. Za te pare rover je napunjen skupocenom naučnom opremom pomoću koje može da analizira uzorke tla, stena i atmosfere, bilo sa odstojanja pomoću lasera i detektora, bilo u internim hemijskim laboratorijama. Na vozilu se nalazi i 17 kamera različite namene: od mikroskopa i spektrometara, preko kamera koje služe za izbegavanje prepreka do stereoskopskih kamera visoke rezolucije za panoramsko snimanje terena (Samo dva megapiksela? Da! Nisu bitni megapikseli nego ukupan kvalitet snimka).

SPAKOVAN ZA PUT: Sa štitom i na njemu

Dok su prethodni roveri koristili solarne panele kao izvor energije potrebne za kretanje, punjenje baterija, rad opreme i grejanje unutrašnjosti (i samim tim imali probleme tokom noći, zime ili peščanih oluja), "Kjuriositi" koristi radio-izotopski generator u kome se električna energija (nekih 100W) stvara iz toplote nastale radioaktivnim raspadom plutonijuma. Ovakvi generatori su skupi ali po pravilu veoma pouzdani (jedan takav već 35 godina obezbeđuje energiju za još uvek aktivni "Vojadžer 1"). Rover ima i dva redundantna kompjutera čije su nominalne specifikacije slabije od većine pametnih telefona (procesor na 200MHz sa 2GB memorije) jer je akcenat stavljen na malu potrošnju energije i robusnost a ne na sirovu snagu.

Treba imati u vidu da je Mars krajnje nezahvalan cilj, samo 40% misija do sada okončano je kakvim-takvim uspehom. Još su živa sećanja na fijasko s kraja prošle godine kada ambiciozna ruska kompozicija sa ciljem istraživanja Marsa i njegovih satelita nije uspela da napusti Zemljinu orbitu. Dvesta miliona dolara na kraju je sagorelo u vazduhu, očas posla. Zato "Kjuriositi" zaslužuje sve do sada izrečene superlative, ne samo zato što je projekat preživeo svoju najopasniju fazu, već zato što je izveden na vreme i u okviru budžeta. Možda i zato što su se ovoga puta inženjeri mnogo više oslanjali na bezborjne kompjuterske simulacije i pomoć specijalizovanog softvera nego na izradu mehaničkog prototipa i njegovo detaljno testiranje. Sve faze projektovanja letelice odvijale su se paralelno, sa centralnom, uvek ažurnom bazom podataka koja je inženjerima bila dostupna u svakom trenutku. Tim Nikols, jedan od direktora "Simensa", firme koja je isporučila softver u kojem je "Kjuriositi" dizajniran, odaje priznanje svima koji su radili na projektu: "Osam godina su radili na ovom zadatku i na kraju su se spustili na Mars tačno u minut". U IT-svetu gde projekti rutinski kasne a nekih 30-40% nikad se i ne završi ovo je uspeh vredan poštovanja.

A SAD ADIO:
Lansiranje 26. novembra 2011.

Razumljiva je radost koju su u trenutku uspeha osećali inženjeri koji su učestvovali u razradi čitavog koncepta. Migel San Martin, jedan od njih, kaže: "Godinama smo se spremali za najgore, nije lako zaboraviti na taj strah. Ali to je ono što mi inženjeri radimo: činimo da nemoguće postane moguće". Naravno, prava avantura tek počinje. Kako kaže direktor misije Majk Votkins: "Došli smo ovde ne da bismo sleteli i time se hvalili već da bismo vozili po Marsu i bavili se naukom, kompleksnom, uzbudljivom i lepom".

Do tada će ipak proći neko vreme koje će biti iskorišćeno za dijagnostiku svih sistema na roveru, "raspakivanje" opreme i instrumenata, proučavanje najbližeg okoliša i izbor optimalnih ciljeva i putanje kretanja. Prve fotografije snimljene kamerama niske rezolucije odslikavaju nešto drugačiji marsovski pejzaž od onog na koji smo do sada navikli. Umesto beskrajne stenovite pustinje nalik na đavolovo igralište za golf, sada vidimo idiličnu ravnicu posutu sitnim kamenčićima, sunce na zalasku, planinu na horizontu i njenu izduženu senku. Više zemaljski i romantično nego vanzemaljski i hladno. A možda je sve to unapred bilo osmišljeno u glavi nekog PR-stručnjaka, ko zna.

Nego, gde su tu Marsovci? I kad će da počne ta odavno najavljena luda vožnja po Marsovoj preriji dok šoder pršti na sve strane a siroti mali zeleni se u panici zavlače pod kamenje? Običan čovek najlakše mašta o onome što nimalo ne razume. U nerealnim očekivanjima prednjači štampa za koju, po običaju, nijedno tehničko dostignuće nije dovoljno veliko i značajno da bi bilo pošteđeno svakovrsnog preterivanja. Veliki broj medija piše o tome kako će, koliko od sutra, "Kjuriositi" početi da tutnji crvenom pustinjom u potrazi za živim bićima ili njihovim ostacima. Međutim, naučnici nisu želeli da protraće jednu retku i skupu misiju pokušavajući da pronađu nešto što ili ne postoji ili je teško uhvatljivo. Umesto toga, "Kjuriositi" ima zadatak da proveri da li je Mars ikada u svojoj prošlosti bio gostoljubivo mesto pogodno za nastanak i evoluciju živih bića, makar i onih najprimitivnijih. Jedan od suštinskih zadataka "Kjuriositija" je da traga za hemijskim "potpisima" koje iz iskustva vezujemo ili za živi svet ili za sredinu u kojoj on može da nastane i opstane.

BUŠI, KOPAJ, SNIMAJ: "Kjuriositi" u akciji

Dosadašnje indicije su protivrečene. Prethodne misije nedvosmisleno su pokazale da je u ranoj fazi planetarne evolucije Mars bio poplavljen tekućom vodom bez koje je teško zamisliti živi svet (posebno je pitanje kuda je sva ta voda nestala). Sa druge strane, u Marsovom tlu otkrivene su i perhlorati, jaki oksidanti koji su direktan protivnik nastanku svakog života.

A tog života nema ni bez organske hemije, bez jedinjenja zasnovanih na ugljeniku i okruženja u kojem organska materija može da se održi i bude hemijski aktivna. Samo po sebi, prisustvo organske materije ne znači mnogo: detektovana je mnogo puta u kosmosu, u meteoritima (neki od njih doputovali su na Zemlju upravo sa Marsa), na kometama, čak su i na dalekom Titanu otkrivena jezera puna tečnih ugljovodnika. Pa opet, to ne znači da na Titanu ima života (tamo je, jednostavno, suviše hladno). Da bismo govorili makar o mogućnosti nastanka života potrebno je da se njegove osnovne gradivne kockice nađu u koliko-toliko gostoljubivom okruženju.

CRNO NA BELO:
Prva slika sa Marsa

Tek ako "Kjuriositi" pronađe dokaze o postojanju jednog takvog ekosistema u bližoj ili daljoj Marsovoj prošlosti (koju tek treba rekonstruisati što je drugi strateški cilj misije), naučnici će moći da postave sledeće logično pitanje: da li je nekad postojao život na Marsu? I da li on još uvek opstajava u nekom toplom, skrovitom džepu ispod površine u kome su ostale sačuvane rezerve vode? Za tako nešto potrebna je nova sonda jer "Kjuriositi" nema instrumente pomoću kojih bi mogao da detektuje život, izuzev ako se ne saplete na busen trave ili ne naleti na Olimpijadu malih zelenih, što je malo verovatno. Iako je današnji Mars krajnje negostoljubiva sredina, hladna i jalova kamena pustinja nalik na frižider ili sterilizator, naša planeta nas uči da život niče i opstajava čak i na krajnje bizarnim mestima, u polarnim krajevima ili na okeanskom dnu uz skromne količine svetlosti, toplote ili kiseonika.

KAD MARSOVCI UTIHNU: Zalazak sunca
u krateru "Gejl"

Sasvim je moguće da na kraju cela ova potera za životom van našeg dvorišta bude uspešna i da nas praćenje tanušne linije života na Marsu dovede do zaključka da je život mnogo univerzalniji nego što nam sada izgleda. Jer, ako se život paralelno i nezavisno začeo na dve tako različite planete kao što su Zemlja i Mars, šta je tek sa milijardama drugih planeta u našoj galaksiji koje nude slične ako ne i bolje životne uslove? Možebiti da život prožima kosmos jednako kao što ga ispunjavaju svetlost i toplota zvezda i da je naša predstava o Zemlji kao usamljenoj oazi života potpuno pogrešna.

"Kjuriositi" je, u tom pogledu, pravi simbol nauke koja ne nudi brze odgovore na teška pitanja već traži metodičnost, upornost i istrajnost. Iako dnevno može da prevali svega nekoliko kilometara (stotinak metara na sat), tu sporost "Kjuriositi" će nadoknaditi svojom dugovečnošću. Zahvaljujući svojim plutonijumskim generatorima, očekuje se da će potrajati barem jednu deceniju i da će u dobrom zdravlju i raspoloženju dočekati svoje naslednike na crvenoj planeti.

Šta sve (ne) znate o Marsu

U starom Rimu, Mars je bio bog rata i države. Mesec mart dobio je ime po Marsu.

Mars je jedna od pet planeta poznatih drevnim narodima. Vidljiva je golim okom i po sjaju na noćnom nebu zaostaje samo za Mesecom, Jupiterom i Venerom.

U geocentričnom sistemu, Mars je peto po redu nebesko telo koje kruži oko Zemlje (ispred Marsa su Mesec, Merkur, Venera i Sunce). U stvarnosti, Mars je četvrti "kamen" od Sunca i poslednja planeta sa čvrstom površinom (iza Marsa nalaze se asterodini pojas i četiri gasovita džina).

Mars je dva puta manji od Zemlje ali ima istu "suvu" površinu (Mars nema okeane). Masa Marsa deset puta je manja od Zemljine dok je gravitacija tri puta slabija.

Signal sa "Kjuriositija" putuje oko 14 minuta pre nego što stigne do nas. Za to vreme "Kjuriositi" može da pređe oko tri metra.

Jedan dan na Marsu ("sol") traje nešto duže nego na Zemlji. Nagib Marsove ose rotacije sličan je nagibu Zemljine ose što u sprezi sa kretanjem planete oko Sunca izaziva godišnja doba slična onima na Zemlji. Zbog veće udaljenosti od Sunca Marsova godina je, međutim, dva puta duža.

Mars prima značajno manje Sunčeve svetlosti od Zemlje pa su i temperature mnogo niže. Maksimalna temperatura u podne na ekvatoru tokom Marsovog leta iznosi oko 20C. Prosečne vrednosti značajno su niže i kreću se oko -60C dok su one minimalne oko -90C (-150C na polovima).

Mars ima tanku atmosferu stotinak puta ređu od Zemljine koja je skoro u potpunosti sastavljena od ugljen-dioksida. Gde ima atmosfere, ima i vetrova: brzina vetra na Marsu povremeno dostiže i svih 100km/h ali je njegova "rušilačka" moć mala zbog male gustine. Prašina koju digne jedna Marsova oluja ostaje u atmosferi i po nekoliko nedelja.

Atmosfera je toliko "tanka" da voda ne može da opstane u tečnom obliku već samo u obliku pare ili leda.

Tokom zime i leta Mars dobija polarne kape slične Arktiku i Antarktiku na Zemlji. Ove kape uglavnom se sastoje od vodenog leda sa tankim slojem smrznutog ugljen-dioksida preko njega (polarne kape mogu da sadrže i do 20% Marsove atmosfere).

Crvena boja Marsa potiče od rđe, jedne vrste oksida gvožđa široko rasprostranjenog u tlu.

Mars je krajnje negostoljubiv: čak i da ne mora da diše čovek bi brzo skončao na Marsu jer bi mu usled niskog pritiska krv "proključala". Na Marsu nema kiseonika, niti postoji ozonski omotač tako da je površina Marsa neprekidno bombardovana smrtonosnim Sunčevim zračenjem. U pogledu životnih uslova Mars najviše liči na Antarktik iako su uslovi na Antarktiku neuporedivo bolji.

Fobos, veći od dva minijaturna Marsova satelita, najbliži je svojoj matičnoj planeti od svih satelita u Sunčevom sistemu. Za oko 50 miliona godina srušiće se na Mars ili će se raspasti i formirati mali prsten oko planete.

Na Marsu se nalazi najveća planina u Sunčevom sistemu (Olimpus Mons, tri puta je viši od Maunt Everesta) i jedan od najvećih kanjona (Vales Marineris, dugačak 4.000km i dubok 6km).

Geografija Marsa kao da je nastala spajanjem dve potpuno različite planete. Severna hemisfera uglavnom je ravničarska, sa manjim klimatskim promenama tokom godine dok je južna hemisfera planinska i krševita, sa izraženim godišnjim dobima.

Dugo konačište

DOĐOH, VIDEH, OSTADOH: Krater "Gejl", konačno odrediše

Proces selekcije konačnog odredišta "Kjuriositija" na Marsu bio je detaljan i dugotrajan a kao polazna tačka poslužili su snimci sa orbite. Pošto "Kjuriositi" prilikom sletanja može da pogodi metu ne veću od 20 kilometara (pet puta je precizniji od svojih prethodnika, "Spirita" i "Oportjunitija"), u obzir su došle i mnoge lokacije koje bi inače bile odbačene kao suviše male ili rizične. Nakon petogodišnjeg procesa selekcije u kojem je 150 naučnika razmatralo preko 60 potencijalnih lokacija, na kraju je izabran džinovski krater "Gejl" prečnika 150km u čijem se centru nalazi planina ("Maunt Šarp") visoka 5 kilometara, sa blagim padinama uz koje "Kjuriositi" može po potrebi i da se penje.

Od posebnog interesa su bogati sedimentni nanosi koji se nalaze u podnožju planine. Slični geološki slojevi postoje i na Zemlji ali su oni na Marsu znatno bolje očuvani jer je Mars geološki mnogo "pitomiji" svet od naše planete: u odsustvu tečnih okeana, Marsova kora predstavlja jednu celinu i ne postoje tektonske ploče čije bi kretanje uticalo na količinu i raspored sedimenata. Svaki sloj predstavlja jedno geološko razdoblje, dragoceni zapis o uslovima koji su vladali tokom jedne epohe istorije Marsa, pri čemu su viši slojevi mlađi od slojeva ispod njih. U pitanu je prvoklasna geološka lokacija: veličinom i brojem slojeva ("strata"), "Maunt šarp" nudi neuporedivo više informacija nego, na primer, Veliki Kanjon reke Kolorado. Takođe, snimci sa orbite sugerišu da je tekuća voda koja je nekada tekla površinom Marsa obilato plavila unutrašnjost kratera i u njemu ostavila aluvijalne naslage koje "Kjuriositi" tek treba podrobno da istraži.

Sedam minuta pakla

PROSTIJE NE MOŽE: Kako je "Kjuriositi" stigao na Mars

Ovako su Amerikanci, s malom dozom preterivanja zarad pojačane medijske pažnje, nazvali poslednju fazu leta "Kjuriositija" i njegovo spuštanje na Mars. Nije bilo prethodnih pokušaja niti generalne probe, kreiran je jedan potpuno novi koncept prizemljenja koji je morao da uspe iz prve. Ideja se rodila krajem prošlog veka, nakon dva uzastopna američka neuspeha, u vreme kada niko nije imao rešenje kako da jednu super-masivnu sondu meko spusti na Mars. Uz to, čitav proces mora da se odvija automatski: rastojanje između Zemlje i Marsa jednostavno je preveliko da bi se spuštanjem moglo upravljati u realnom vremenu komandama sa Zemlje.

KAD NEMOGUĆE POSTANE MOGUĆE: Nebeski kran

Tri prethodna rovera NASA je uspešno spustila na Mars korišćenjem naduvanih jastuka koji su, kao džinovska malina, sa svih strana štitili sondu od oštećenja. Kada bi se ceo ansambl posle nekoliko odskoka smirio na površini Marsa, jastuci bi se izduvali a rover postao slobodan. Međutim, u slučaju "Kjuriositija" ovakav metod bio je neizvodljiv zbog njegove neuporedivo veće težine (nijedan vazdušni jastuk ne bi izdržao rover težak čitavu tonu). Zato je napravljeno novo tehnološko rešenje koje je u svakom pogledu bio revolucionarno...

Sedam minuta pakla počinju ulaskom sonde u Marsovu atmosferu, na visini od oko 130km. Iako je atmosfera Marsa veoma retka, usled velikih brzina (6km/sec) dolazi do jakog aerodinamičkog zagrevanja (preko 2.000C) i oslobađanja toplote koju u najvećoj meri apsorbuje termički štit. Kada je brzina letelice značajno smanjena, na visi od 11km otvara se gigantski supersonični padobran prečnika 16m (najveći konstruisani do sada) koji dodatno smanjuje brzinu leta. Pola minuta kasnije odbacuje se donji termički štit, aktivira se radar koji meri rastojanje letelice od tla i set video kamera koje kontinuirano snimaju teren ispod sebe. Na visini od 1.500 metara odbacuje se i padobran i aktivira tzv. "nebeski kran", leteća platforma sa sopstvenim raketnim pogonom ispod koje se spakovan nalazi "Kjuriositi".

Nebeski kran je pravo malo čudo tehnike, do sada neviđeno u kosmičkim istraživanjima. Zahvaljujući ovoj lebdećoj dizalici, spuštanje na Mars preraslo je u pravi holivudski spektakl. Kran ima zadatak da pomoću svojih osam retro-raketa, svede brzinu kompozicije praktično na nulu a onda, sa dvadesetak metara visine, pomoću konopaca spusti "Kjuriositi" na tle. Paralelno s tim, "Kjuriositi" rasklapa svoje točkove koji će mu u trenutku prizemljenja poslužiti kao stajni trap. Kada je dodir sa površinom potvrđen, pirotehnika prekida sajle i kran napušta sondu da bi se, konačno, slupao o površinu Marsa na sigurnom rastojanju. I sve to bez ijedne komande i intervencije sa strane.

"Kjuriositi" se spustio na površinu Marsa tačno onako kako je bilo i planirano, praktično bez incidenta. Prvi novinski komentari mogli su se svesti samo na jednu reč: neverovatno. Satnica je bila tako precizno isplanirana da je MRO (satelit u orbiti iznad Marsa) uspeo da snimi i sam trenutak kada se sonda s raširenim padobranom nalazila nadomak površine Marsa. Dan kasnije NASA je publikovala još spektakularniji dvominutni film niske rezolucije snimljen okom "Kjuriositija" na kojem su zabeleženi poslednji trenuci leta (naknadno će biti objavljen i snimak u najboljem kvalitetu). Nakon 570 miliona kilometara i deset meseci leta kroz kosmos, "Kjuriositi" se spustio kad treba i gde treba, u krater Gejl nadomak Maunt Šarpa, odstupivši od zacrtane tačke prizemljenja za manje od dva kilometra.

Neverovatno, zar ne?

ZA USPOMENU I DUGO SEĆANJE: Spuštanje "Kjuriositija" snimljeno sa Marsove orbite

Vreme #1127

Završni kamičak kosmičkog mozaika

Piter Higs u hodnicima CERN-a

Postoji teorija koja objašnjava zašto se magnet lepi za frižider, kako nastaje polarna svetost, kako funkcioniše atomska bomba, od čega je napravljen atom, kako je izgledao svemir u prvoj sekundi svoga postojanja i zašto sunce sija. Tu teoriju danas nazivamo “standardni model fizike elementarnih čestica” ili, u skraćenom obliku, “standardni model”. Neki bi rekli da je pravo ime za ovu izuzetnu građevinu ljudskog duha: “teorija skoro svega”, jer ona zaista objašnjava svet oko nas sa zadivljujućom preciznošću. 

Pa ipak, ova teorija, nikada nije imala onaj publicitet koji je imala (i još uvek ima) Ajnštajnova teorija relativnosti. Standardni model ima svoje naučne heroje: Ričarda Fejnmana, Abdusa Salama, Stivena Vajnberga, Pitera Higsa, ali niko od njih nije imao ni delić popularnosti Alberta Ajnštajna čiji je razbarušeni lik postao sinonim za naučnu genijalnost. Za razliku od teorije relativiteta koja se nepogrešivo vezuje za jednog čoveka (čast svima ostalima), standardni model kolektivno su sagradili nebrojeni naučnici širom sveta, neki s većim, neki s manjim doprinosom. Da stvar bude gora, standardni model nikad nije imao dobar “pi-ar”, nedostaju mu lako shvatljivi paradoksi koji bi mogli da zaintrigiraju maštu običnog sveta. Sa druge strane, Ajnštajnova teorija prepuna je interesantnih motiva: vreme se usporava, dužine se skraćuju svetlost se savija, materija pada u crnu rupu... Svaki laik može da gaji iluziju da ponešto od toga i razume.

"Majka" svih mašina:
Veliki sudarač hadrona (LHC)

Ako, međutim, standardni model pogledate hladnim očima naučnika, videćete da on po svojoj grandioznosti, kompletnosti i složenosti nimalo ne zaostaje za teorijom relativnosti. Do pre nedelju dana ta teorija imala je samo jednu manu: nedostajao joj je poslednji delić mozaika, tzv. Higsov bozon. Od naroda krštena kao “božija” (bez osnova, kako ćemo kasnije i videti), ova čestica objašnjava zašto sve ostale čestice standardnog modela (sa izuzetkom fotona) imaju masu. 

Prosvćeni laik mogao bi da postavi jednostavno pitanje: zar čestice nemaju masu same po sebi, baš kao što imaju i drue karakteristke, poput naelektrisanja? Ispostavlja se da jednačine standardnog modela ne zahtevaju da čestice imaju masu. Bez mase, čestice bi letele kroz kosmos brzinom svetlosti a materija koju danas poznajemo ne bi imala šansu da se “skupi na jedno mesto” i poprimi sadašnju formu. Radeći na ovom očiglednom nedostatku standardnog modela kao i teoriji koja je trebalo da objedini elektromagnetizam i silu slabe interakcije, britanski naučnik Piter Higs je tokom šezdesetih godina predložio mehanizam pomoću kojeg sve elementarne čestice dobijaju masu. U osnovi modela nalazi se tzv. Higsovo polje koje prožima čitavu vasionu. Na čestice koje se kreću kroz Higosovo polje, ono deluje silom čiji je prenosnik tzv. Higsov bozon. Kada se ovi bozoni “okupe” oko neke čestice, ona se kreće sporije, što za posmatrača izgleda kao da čestica “dobija masu”. 

Zvuči komplikovano, ali nije ako pozovete tenis u pomoć. Zamislite dve elementarne čestice, Novaka Đokovića i autora ovog teksta kako jedan pored drugog šetaju prepunom Knez Mihailovom ulicom od Terazija ka Kalemegdanu. Slučajni prolaznici su, u ovoj analogiji, Higsovi bozoni. Bozoni, naravno, prepoznaju Novaka, skupljaju se oko njega, neprekidno mu traže autograme, vuku ga za rukav i na taj način ga usporavaju. Autora ovog teksta, koji je u suštini niko i ništa jer nema ni prvo kolo Vimbldona, prepoznaje samo kolega sa posla (kratki pozdrav i to je sve), i on se kreće mnogo brže od Đokovića koji sve više zaostaje. Nuklearni fizičar bi jednostavno rekao da Novak Đoković ide sporije jer ima veću masu, pri čemu uzrok te mase predstavljaju sveprisutni Higsovi bozoni, tj. slučajni prolaznici.

Eksperiment ATLAS

Pet decenija traje potraga za Higsovim bozonom, bez rezultata. Jednostavno, fizičari nisu imali dovoljno dobru tehniku da bi mogli da kreiraju odgovarajući eksperiment. Kada je vodeća evropska institucija za nuklearnu fiziku (CERN), pustila u pogon LHC (Large Hadron Colider), grandiozni sudarač elementarnih čestica bez parnjaka u svetu, naučnici su konačno dobili potrebne instrumente.

Ako je po Sadamu bitka za Kuvajt bila “majka svih bitaka”, za LHC se slobodno može reći da predstavlja “majku svih mašina”. Reč je o prstenu super-provodnih magneta koji je dugačak 27 kilometara i nalazi se na 175 metara ispod Ženeve, u stanju da snopove protona i olovnih jezgara ubrza do energije od 7TeV (Koliko je to, tačno? Mnogo! Sedam puta više od energije nedavno penzionisanog američkog “Tevatrona”). Snopovi čestica koji se kreću u suprotnim pravicma  bzinom jedva malo manjom od brzine svetlosti zatim se kontrolisano sudaraju. Svaka kolizija stvara vatromet elementarnih čestica koji se pažljivo snima, meri i analizira (ništa bez super-kompjutra). 

Eksperiment CMS

Energije koje se koriste u eksperimentima su zaista kolosalne: tako visoku energiju elementarne čestic imale su samo u prvim trenucima nakon “velikog praska” pre oko 13.7 milijardi godina, kada je čitava vasiona mogla da stane u tenisku lopticu. Svaki veliki akcelerator je, zapravo, i najbolji vremeplov, mašina koja nas vraća u trenutke rađanja univerzuma, kada su temperature i energije bila nezamislivo veće u odnosu na današnje. 

U sredu, 4. jula, javnosti su se obratili predstavnici dva nezavisna CERN-ova tima, CMS i Atlas, koji su nakon obrade nekoliko triliona sudara s verovatnoćom od 5-sigma (prostim jezikom, ispod granice razumne sumnje) jednoglasno potvrdili da je Higsov bozon otkriven, tačno tamo gde su naučnici i predviđali (masa Higsovog bozona stotinak puta je veća od mase protona). Usledili su frenetični aplauzi, poneka suza, a najdalje su odjeknule reči samog Pitera Higsa koji je izjavio da se nije nadao da će doživeti ovaj dan (od srca mu želimo da dočeka i svoju Nobelovu nagradu koja mu legitimno sleduje). Iako naučnicima tek predstoji da detaljno izuče svojstva Higsovog bozona osmotrenog u eksperimentu, jedno je ipak nesporno: standardni model je konačno kompletiran.

A bilo je i vreme. Evropski poreski obveznici uložili su oko 8 milijardi evra u konstrukciju LHC-a od kojeg se očekivalo, između ostalog, da dokaže ili opovrgne postojanje Higsovog bozona. Sa naučne tačke gledišta, i jedan i drugi ishod eksperimenta, jednako je dobar i poželjan. Svaki ishod otvara jedno novo naučno poglavlje. Sa političke tačke gledišta (a pare ipak dele političari), mnogo je bolje da nađete “nešto” nego da silne novce potrošite a da ne nađete ništa. Zato će rezultati koji su upravo obelodanjeni  verovatno pomoći CERN-u da na duže staze obezbedi pristojno finansiranje, čak i u uslovima teške ekonomske krize.

Standardni model
elementarnih čestica

Jer, vremena kada su nulearni fizičari bili miljenici vlasti i političkog establišmenta davno su prošla. Taj interes u prošlosti imao je svoju pragmatičnu pozadinu. Iza leđa svakog nuklearnog fizičara stajao je po jedan ćutljivi general pažljivo prateći može li se od tog “cepanja dlake na dvoje” napraviti kakvo zgodno oružje masovnog uništenja. Tokom drugog svetskog rata fizičari su generalima već “podarili” atomsku bombu i generali to nisu zaboravili ni pošto je rat završen. Ako je cepanjem urana napravljena atomska bomba, ako je fuzijom vodonika napravljena hidrogenska bobma, ko zna kakva bi se zgodna bomba mogla napraviti cepanjem protona na kvarkove. Političari i generali imali su jasnu poruku za fizčare:“Mi finansiramo sve što treba a vi - samo cepajte!”. Ta podrška će se vremenom smanjiti (čim je postalo jasno da se ne može napraviti bomba od svake nove čestice), ali nikad neće i potpuno nestati.

Da bi se standardni model razumeo, makar na nivou prosvećenog amatera, potrebno je da se  vratite u školske klupe i podsetite onoga što ste morali da naučite za dvojku iz fizike: materija koju vidimo oko sebe, uključujući i onu od koje smo sami sastavljeni, sagrađena je od molekula a molekuli od atoma. Svaki atom sastoji se od malog, ultra-kompaktnog jezgra u kojem su vezani protoni i neutroni i oblaka elektrona koji kruži oko njega. Protoni i elektroni su čestice istog naelektrisanja ali suprotnog znaka dok su neutroni električno neutralni. Setili ste se, zar ne?

Borov model atoma

Dugo se smatralo da su ove tri čestice zaista "elementarne", da su u pitanju najsitnije "opeke" materije od kojih je svet načinjen. Ali naučnici obično nisu spremni da prihvate čak i očigledne istine bez dodatne potvrde. Zamislite da je proton jedna pomorandža. Najjednostavniji način da saznate šta se nalazi unutar nje je da je smrvite, tako što ćete je, recimo, velikom snagom baciti u zid. Tako ćete saznati da pomorandža nije “elementarna”, jer se u njoj nalaze koštice, sokovi, vlakna... Ako pomorandžu bacite u zid još većom brzinom (ili sudarite dve pomorandže koje se velikom brznom kreću jedna drugoj u susret), sva je prilika da ćete saznati da i koštice imaju svoju unutrašnju strukturu. Što je veća upotrebljena energija, to je i veća šansa da zagledamo dublje u prirodu materije. 

Svi savremeni akceleratori rade upravo to: ubrzavaju čestice (najčešće protone) skoro do brzine svetlosti a zatim ih međusobno sudaraju kolosalnim energijama. U izobilju “krša” i “loma” koji tom prilikom nastaje, naučnici traže karakteristične potpise koje ostavljaju poznate čestice i traže one koji nagoveštavaju nova otkrića. Tako je pokazano da protoni i neutroni imaju svoju unutrašnju strukturu i da se u njima skrivaju još "elementarnije" čestice - kvarkovi. A kvarkovi su, već, čista egzotika: nikad nisu opaženi pojedinačno već isključivo u sopstvenom društvu, ima ih šest sa šašavim imenima ("gornji", "donji", "šarmantni"...), svaki u tri jednako šašave "boje" (koje, naravno, nemaju nikakve veze sa crvenom, žutom i plavom). 

I tu počinje pravi haos od kojeg će vam se vrlo brzo zavrteti u glavi: dva kvarka u paru stvaraju mezone a u grupama od po tri barione (u koje spadaju protoni i neutroni). Barioni i mezoni čine grupu "teških" čestica, tzv. hadrona. Na drugoj strani težinske skale su lake elementarne čestice koje nemaju unutrašnju strukturu i koje nazivamo leptonima (u koje spada i elektron). 

Higsov bozon:
Tu je negde!

Da priča bude još zapetljanija, sredinom pedesetih otkriven je i neutrino, masovno zastupljena ali teško uhvatljiva čestica koja kroz "normalnu" materiju prolazi kao Nadal kroz Rolan Garos, takoreći bez ikakvog otpora. Iako danas postoje jaki dokazi da  neutrino ima masu, ona je toliko mala da ni do danas nije preczno izmerena. Vrlo brzo otkrivena su još dva tipa neutrina, pri čemu svaki neutrino “u letu” može da promeni svoj tip iz jednog u drugi. 

Ni to nije sve: uzmite u obzir da svaka čestica ima i svoju antičesticu, potpuno istih osobina ali suprotnog naelektrisanja, i da se čestice razlikuju ne samo po masi i naelektirsanju već i po "spinu" (svojstvo nalik na obrtanje čestice oko sopstvene ose). Polako možete da shvatite s kakvim haosom su se sreli nuklearni fizičari u XX veku.

Tom haosu bila je neophodna sistematizacija a najbolju sistematizaciju čitave "šume" elementarnih čestica i njihovih interakcija predstavlja teorija koju danas nazivamo "standardni model". Oni koji teoriju dobro poznaju tvrde da ona predstavlja najveći trijumf nauke u čitavoj istorji. Jer, teško je naći neku drugu naučnu teoriju slične složenosti čija su se najsmelija predviđanja redovno potvrđivala u praksi, vrlo često sa filigranskom preciznošću. Otkriće Higsovog bozona samo je poslednje u tom fascinantnom nizu. 

A sad pročitajte još par redova koji će vam pomoći da u društvu učeno blefirate i delujete pametnije od ostalih... 

Oduševljenje u CERNU:
Milijarde evra nisu potrošene uzalud

U srcu standardnog modela nalaze se tri familije čestica: svaka sadrži po dva kvarka, po jedan lepton i neutrino. U tom pogledu, tabela elementarnih čestica pomalo podseća na mini-verziju Mendeljejevog periodnog sistema hemijskih elemenata. Ali, ono što je istinski složeno je način na koji čestice međusobno deluju. Standardni model sa zadivljujućom preciznošću opisuje tri od četiri sile u prirodi: jaku silu (koja deluje između kvarkova i čestica atomskog jezgra), slabu silu (kojom “komuniciraju” sve elementarne čestice) i elektromagnetnu silu. Svaka sila stvara svoje polje i ima "posrednike", tzv. bozone koji prenose dejstvo jedne čestice na drugu (gluoni, W/Z-bozoni i fotoni). Upravo je Higsov bozon bio poslednja cigla u zidu, poslednje parče grandiozne slagalice koja opisuje "skoro sve".

Skoro sve, ali ne i svih 100%. I pored nastojanja da se gravitacija, četvrta sila u prirodi koju je Ajnštajnova opšta teorija relativnosti tako dobro opisala, poveže sa tri preostale sile, sa standardnim modelom i jednačinama kvantne fizike - uspeha do sada nije bilo. Gravitacija koja je, sasvim paradoksalno, i najslabija i najdalekometnija sila u prirodi, tvrdoglavo odbija da se uklopi u bilo koju krovnu teoriju koja bi pokušala da opiše čitav Univerzum i sve u njemu. Sasvim je moguće da će ova veza postati uočljiva tek na neuporedivo većim energijama, u nekom budućem akcelaratoru prema kojem će sadašnji CERN-ov LHC izgledati kao dečija igračka.

Čak i kad zanemarimo tvrdoglavu gravitaciju, standardni model ne pruža odgovore na neka prilično jednostavna pitanja. Zašto postoje tačno tri familije elementarnih čestica? Zašto je proton 1836 puta teži od elektrona? Zašto i na koji način neutrino spontano menja svoj tip? Kako to da u svemiru danas preovladava “normalna” materija kad svi eksperimenti pokazuju da se materija i antimaterija mogu generisati i anihilirati samo u jednakim porcijama? Šta je uzrok ovog očiglednog i drastičnog debalansa kad svi poznati principi narušavanja ove simetrije mogu da proizvedu tek delić poznate materije? 

Najinteresntnije pitanje ostavili smo za kraj: od čega se sastoji “tamna materija” koja predstavlja, dominantan vid materije u kosmosu? Tamnu materiju ne možemo da opazimo direktno, ali možemo vrlo egzaktno da merimo njeno dejstvo na “normalnu” materiju. Da nema tamne materije, najveće kosmičke strukture koje opažamo u kosmosu poput galaksija, galaktičkih klastera i super-klastera, ne bi imale današnji oblik. Hipotetička čestica tamne materije koja će zameniti Higsov bozon na naučnoj “Most Wanted” listi zasad je označena kao WIMP (engleska skraćenica za “slabo reagujuću masivnu česticu”). a ozbiljan lov na nju počeće za otprilike dve godine, kada se završi previđeni remont LHC-a. Nobelova nagrada za nalazača se podrazumeva.

Standardni model je, u suštini, nauka o lepoti, simetriji, njenom narušavanju i ponovnom nalaženju. U svakodnevnom životu skoro da nema lepote bez neke vrste simetrije. Recimo, lica koja su simetrična po pravilu su nam lepša od onih koja to nisu. Pa opet, simetrija koja je potpuna, savršena i detaljna ume da bude dosadna. Slično je i sa teorijom elementarnih čestica. Ona polazi od nekih mnogo fundamentalnijih simetrija i pronalazi načine da s ta simetrija naruši. Tako, na primer, jedna od njih kaže da su zakoni fizike identični u svakom vremenskom trenutku, tj. da ako važe danas, važiće i za sto godina. U jednom genijalnom radu iz šezdesetih godina, Emi Neter je pokazao da se iza svake prirodne simetrije krije neki zakon održanja. U našem primeru, iz vremenske simetrije proizilazi zakon o održanju energije. 

Međutim, prirodne simetrije mngo su dublje i složenije sa dalekosežnim implikacijma. Polazeći od jedne takve simetrije i u to vreme malo poznate teorije o Higsovom polju, Salam, Vajnberg i Glašov pokazali su 1967. godine da se slaba sila i elektromagnetna sila na višim energijama mogu opisati jednom teorijom. Na nižim energijama, simetrija između ove dve sile spontano se narušava, baš kao što se i lopta postavljena na vrh brda spontano otkotrlja u njegovo podnožje. Za rad kojim su pokazali da su dve sile u prirodi tek dva pojavna oblika jednog prirodnog fenomena, autori su nagrađeni Nobelovom nagradom. 

LHC: Ni veće mašine, ni manje čestice

Rad na “velikoj”, objedinjenoj teoriji koja bi uključila i preostale dve sile u prirodi i tako objasnila svet i sve u njemu bez ostatka traje i danas. Iako gravitaciona sila i dalje ostaje po strani, tvrdoglavo odbijajući da se nađe u širem kontekstu, postoji nekoliko teorija na liniji stadnardnog modela koje pokušavaju da objedine sve ostalo. Na žalost, predviđanja koja generišu ovakve teorije mogu se eksperimentalno proveriti samo na energijama koje daleko prevazilaze čak i one kojima raspolaže LHC. U nedostatku praktične potvrde, nijedna od ovih teorija još uvek nije široko prihvaćena.

Nego, odakle tolika pompa oko Higsa, i šta je to što ovu česticu čini “božjom”? Kao i obično, tu ima mnogo više novinarskog preterivanja nego naučne istine. Higsov bozon je, prosto rečeno, poslednje parče slagalice standardnog modela, ni mnogo veće, ni mnogo neobičnije od ostalih. Sa nekim interesantim svojstvima, svakako, ali daleko od toga da u sebi nosi pečat božanskog stvaranja. Sam Higs je ateista i veoma ga je ljutilo što je čestica čije je postojanje predvideo stavljena u religijski kontekst koji vređa podjednako i vernike i neverujuće. 

Svoj “božiji” prefiks čestica je, zapravo, stekla komičnim spletom okolnosti. Leon Lederman je svojevremeno napisao knjigu na temu Higsovog bozona pod naslovom “Prokleta čestica: Ako je Univerzum odgovor, šta je onda pitanje?”  Uredniku se nije dopao previše ostrašćen ton naslova pa je zatražio da umesto reči “prokleta” (goddamn, na engleskom) stoji reč “božija” (god’s). Ispostaviće se da je ova naizgled kozmetička izmena jednog atributa imala ogromnu ulogu u konstantnom porastu intresovanja javnosti za nuklearna istraživana. Stotine priučenih novinara od kojih mnogi i dalje veruju da je kvark jedna vrsta kikirikija počelo je o istraživanjima u CERN-u da piše kao o potrazi za Bogom, ovoga puta na naučnoj osnovi, pri čemu je Higsov bozon zapravo otisak božijeg palca koji naš svet nosi još od početka prostora i vremena. 

Istina je, ipak, malo drugačija. Svako novo, revolucionarno otkriće po pravilu usložnjava sliku sveta u kojem živimo. Setite se Njutnovih zakona mehanike koji su toliko jednostavni i jasni da može da ih razume svaki srednjoškolac. Ispostavilo se, međutim, da Njutnovi zakoni važe samo u našem skučenom svetu malih brzina i energija. Ajnštajnova opšta teorija relativiteta opisuje svet mase i gravitacije neuporedivo preciznije, ali to ne znači da su Ajnštajnove formule lakše za razumevanje od Njutnovih. Naprotiv, puno razumevanje teorije relativiteta zahteva fundamentalno poznavanje matematike, fzike pa čak i filozofije. Šta tek reći za teorije koje predstavljaju alternativu za standardni model, poput teorije struna koja elementarne čestice opisuje kao oscilacije dvodimenzioalne gumice u desetodimenzionalnom Čalabi-Jau prostoru, sa tri “normalne” i sedam skrivenih dimenzija? Ova spekulativna teorija dosad nije dala nikakva precizna predviđanja jer su njene jednačine toliko složene da ih je nemoguće rešiti ni u najuprošćenijem obliku.  

Očigledno je da se krugovi ljudskog znanja šire, ali se istovremeno sužavaju i krugovi našeg razumevanja, baš onako kako kaže nobelovac Stiven Vajnberg: “Što više otkrivamo, što bolje upoznajemo zakone na kojima svet počiva, sve manje smisla vidimo u svemu tome”.  

Vreme #1123