Proč se Země a Venuše vyvinuly odlišně? Napoví mise, jíž se účastní i Češi

Sousedí s námi a podobá se nám svou velikostí. Nepřežil by tam ale ani ten nejodolnější tvor z naší planety. Venuši se někdy přezdívá pekelné dvojče Země. Její atmosféru tvoří zejména oxid uhličitý a průměrná teplota přesahuje 460 stupňů Celsia. Přitom kdysi dávno na Venuši zřejmě byly oceány plné vody. Co se stalo? Proč je Venuše peklem? Byl na ní někdy život, nebo tam dokonce stále je? Napovědět může sonda EnVision, kterou v roce 2031 plánuje vypustit Evropská vesmírná agentura (ESA). Na její přípravě spolupracují vědci z Ústavu fyzikální chemie J. Heyrovského AV ČR, Geofyzikálního ústavu AV ČR a České geologické služby i zástupci českých firem.

Zapojení českých partnerů do projektu ESA není samozřejmostí a předcházela mu dlouhodobá náročná příprava. „Právě jsme s kolegy proběhli cílovou rovinku maratonu a pomalu přichází velká radost. Pro Českou republiku je kosmický projekt tohoto typu obrovský úspěch,“ uvádí Martin Ferus z Ústavu fyzikální chemie J. Heyrovského AV ČR, který český tým vede.

České srdce přístroje
Český tým má za úkol navrhnout, zkonstruovat a otestovat elektronické „srdce“ pokročilého spektrometru VenSpec-H. Půjde o centrální procesor, jednotku řízení mechanických částí a systém pro zpracování dat. „Elektronické součástky zkonstruují inženýři erudovaní v kosmických technologiích. My, fyzikální chemici, máme na starosti vědecko-technickou část, například simulaci datových paketů, testování jejich funkčnosti při zpracování dat, soulad s funkčností celého spektrálního zařízení a řízení a zastupování Česka v konsorciu satelitu,“ vyjmenovává Martin Ferus.

Martin Ferus, vědecký reprezentant pro misi EnVision za ČR a hlavní řešitel projektu

Jeho domovský Ústav fyzikální chemie J. Heyrovského AV ČR má na co navazovat. V minulosti se tamní vědci aktivně zapojili do přípravy mise teleskopu Ariel a pracují rovněž na dalších kosmických misích i vlastních přístrojích. Vyrábějí například spektrometr pro pozorování meteorů z orbity nebo malý hmotnostní spektrometr pro chemickou analýzu z paluby dronů, satelitů, přistávacích modulů, lunochodů a marsochodů. „Tohle vše nám slouží jako odrazový můstek pro zapojení do kosmických misí, jako je EnVision,“ říká Martin Ferus.

Pekelná Venuše
Ještě na začátku minulého století panovala představa, že Venuše je obyvatelná. Spektroskopická pozorování ve třicátých letech 20. století ale naznačila, že planetu sužují velmi vysoké teploty dané masivním skleníkovým efektem. O tři desítky let později pak tento předpoklad potvrdila satelitní měření.

Zatím je planeta zmapovaná za pomoci radarových snímků. Přistání přímo na planetě se povedlo jen pár sondám, jejichž životnost byla omezena neschopností efektivního chlazení v extrémně vysokých teplotách.

Zdání klame. Pod příkrovem husté oblačnosti se skrývá toxická atmosféra plná oxidu uhličitého.  

První evropská sonda se k Venuši vydala v roce 2005. Do roku 2014 prozkoumávala Venus Express zejména její atmosféru, přinesla ale i přelomové zprávy o možné vulkanické činnosti na planetě. EnVision bude Venuši prozkoumávat v koordinaci s nadcházejícími misemi americké NASA nazvanými DAVINCI+ a VERITAS. Trojice sond by mohla podat nejkomplexnější obrázek o Venuši vůbec.    

Život na Venuši?
„Těším se zejména na detekci profilů koncentrací atmosférických plynů sulfidu karbonylu, oxidu uhelnatého, oxidu siřičitého a chlorovodíku. Přesná znalost jejich koncentrace ve sloupci atmosféry v závislosti na výšce nad povrchem nám může prozradit, jak fungují procesy na prachových zrnech, které studujeme u nás v laboratoři,“ prozrazuje Martin Ferus. „Jedná se o naprosto novou chemii, která vede ke spontánnímu rozpadu molekul na prachových částicích na chemické látky, o jejichž výskytu v atmosféře Venuše se vede rozsáhlá diskuze,“ dodává.

Po celé věky lidstvo zajímá, jestli je ve vesmíru samo, nebo má souputníky. Mohl by být na pekelně žhavé Venuši život? „Na základě našich experimentálních a teoretických výsledků mám důvod se domnívat, že život na Venuši není a pozorovaný výskyt některých chemických látek je zapříčiněn právě chemií na prachových zrnech. Ta je schopna dokonce napodobit biochemické projevy fotosyntézy organických látek! Přitom se jedná o čistě abiotickou, byť velmi komplexní chemii na minerálních površích,“ říká Martin Ferus.

Jak soptí Venuše
Pomocí přístrojů mise EnVision bychom se mohli také dozvědět podrobnosti o geologických a geofyzikálních podmínkách na Venuši, třeba o její případné sopečné činnosti. Projektu se účastní i Petr Brož z Geofyzikálního ústavu AV ČR, který se právě vulkanismem na jiných planetách Sluneční soustavy dlouhodobě zabývá. „Osobně se nejvíc těším na zjištění, jestli jsou na Venuši opravdu aktivní sopky a pokud ano, jak jejich sopečné erupce probíhají. Přece jen sopečná činnost za tlaku devadesáti atmosfér bude muset vypadat v řadě ohledů jinak, než jsme ze Země zvyklí,“ říká.

Vrchol sopky Idunn Mons na Venuši. Obrázek vznikl na základě dat ze sondy Magellan americké agentury NASA.

„Taktéž bude zajímavé se dozvědět, které plyny sopečná činnost případně do atmosféry vyvrhuje, a tím lépe pochopit, proč se Venuše vydala cestou planety, jež nezvládla dobře hospodařit se svými skleníkovými plyny. Z výzkumu Venuše se tak nakonec můžeme dozvědět hodně o minulém i budoucím vývoji Země,“ dodává Petr Brož, jehož hlavní úlohou je být komunikační spojkou mezi mezinárodním vědeckým týmem a českým konstrukčním týmem.

Malá země s kosmickými schopnostmi
Výrobu komponent v České republice zafinancuje Evropská kosmická agentura v rámci projektu Česká účast v misi EnVision – derisking vývoje VenSpec-H programu vývoje vědeckých experimentů PRODEX. Projekt vedou vědci a vývojáři z Belgického královského ústavu pro kosmickou aeronomii. „Kolegové z Belgie byli nadšeni erudicí kosmických inženýrů v našem týmu. Celkový dojem z jednání byl na obou stranách velmi pozitivní,“ hodnotí Martin Ferus.

České zapojení do projektu by podle něj nebylo možné bez pomoci českého zastoupení v Evropské kosmické agentuře. I díky ní kosmický průmysl v Česku neustále roste a do budoucna má potenciál strhnout z naší země nepopulární nálepku montovny. „Můžeme ukázat, že u nás máme skvělé lidi, srdcaře, odborníky a že umíme dělat špičkové technologie s vysokou přidanou hodnotou,“ uzavírá Martin Ferus. Každý projekt, jako je EnVision, nás přibližuje ke kýžené pozici malé země s převratnými schopnostmi v kosmickém výzkumu a technologiích.    

Text: Leona Matušková, Divize vnějších vztahů SSČ AV ČR, s využitím tiskové zprávy AV ČR
Foto: NASA/JPL-Caltech/ESA a archiv Ústavu fyzikální chemie J. Heyrovského AV ČR
 Text je uvolněn pod svobodnou licencí Creative Commons.

Přečtěte si také

• Krotitelé molekul: vědci objevili, jak zvýšit kapacitu molekulárních čipů
• Od vynálezu k praxi. Firma vyzkouší metodu jednodušší výroby metanolu
• Badatelé představili 3D materiály pro rekonstrukční a plastickou chirurgii
• Nová zobrazovací metoda pomůže rychleji identifikovat například rakovinné tkáně
• AMULET se zaměří na vývoj multiškálových materiálů, získal téměř půl miliardy
• Počítačový model ucha: čeští vědci vyvinuli unikátní nástroj ke zkoumání sluchu
• Čeští vědci odhalili π-díru v molekulách, potvrdili tak dekády známou teorii
• Česká kosmická mise SLAVIA chce pátrat po pokladech vesmíru
• Díky novému objevu týmu Pavla Hobzy by se mohly přepisovat učebnice chemie
• Inženýrka nových proteinů. Kristýna Boušová přetváří svět buněk a molekul