Brzy

Možná ještě nemáme létající auta, která nám sci‑fi filmy po desetiletí slibovala, ale i tak jsme v posledních letech dosáhli skutečně ohromujících technologických průlomů. Protože naši pozornost často strhávají jiné titulky, je docela dobře možné, že vůbec netušíte, jak daleko jsme se dostali v oblastech, jako je biotisk, vesmírné letouny nebo mikroskopičtí roboti.

Nechte proto Kelly a Zacha Weinersmithovy, aby vás provedli nejnovějším vývojem a naznačili, kdy se můžete dočkat chvíle, kdy si za rozumnou cenu 3D vytisknete vlastní dům na míru. Odpověď zní pravděpodobně „brzy“ – ne dnes, ne zítra, ale brzy.

V tomto shrnutí zjistíte, jaký je rozdíl mezi energií ze štěpení a z jaderné fúze, proč je „kýbl věcí“ zároveň fascinující i děsivý a proč je Pokémon Go jen drobným předstupněm neuvěřitelného virtuálního světa, který nás může čekat.

Když si uvědomíte, že první přistání na Měsíci proběhlo už v roce 1969, můžete mít pocit zklamání z toho, jak málo jsme od té doby pokročili v posílání lidí dál do vesmíru. Realita je ale taková, že stavba raket a jejich vypouštění je nesmírně nákladný proces. I proto vědci hledají levnější způsoby, jak vesmír zkoumat.

Jedním z navrhovaných řešení je něco jako obří výtah. Představte si masivní kabel, který vede z pohyblivé mořské plošiny na Zemi až k velkému asteroidu na oběžné dráze. Po tomto kabelu by bylo možné dopravovat náklad, cestující i celé kosmické lodě tam a zpět, a obejít se tak bez velkého množství drahého a výbušného raketového paliva. Zní to skvěle, že? Problém je, že v současnosti neznáme materiál, který by byl zároveň dostatečně pevný a dost lehký, aby takový vesmírný výtah umožnil – přesto se vědci této myšlenky s nadšením drží.

Další potenciálně levnější metodou je vesmírný letoun. Ten by využíval dva různé typy pohonu. První stupeň by spaloval směs vzduchu a paliva a vytvářel vysokotlaký tah, který by letoun vynesl z atmosféry. Jakmile by se ocitl ve vakuu, kde žádný vzduch není, musel by přepnout na klasický raketový motor spalující palivo s vlastním okysličovadlem. I tak by to ale bylo levnější než dnešní rakety, které musí od startu nést veškeré drahé okysličovadlo s sebou.

Důležitým krokem k dostupnějšímu cestování vesmírem by mohla být také těžba asteroidů. Ta slibuje levné suroviny, které by bylo možné dopravovat zpět na Zemi, nebo je využít přímo ve vesmíru k budování základen a osídlení na jiných tělesech. Americká společnost Tethers Unlimited už navrhla systém pro zachycování asteroidů. V podstatě funguje jako vesmírná síť a nese název „Wrangler“. Umožnila by zachytit asteroid do sítě a použít ho jako základnu pro osídlení. Teoreticky bychom takový asteroid mohli také odtáhnout na jiné místo, vytvořit kolem něj kolonii nebo z něj těžit suroviny. Z toho, co víme o hlavních typech asteroidů, z nich lze získat vodu, kovy i kyslík.

Mezi jadernou fúzí a štěpením existuje zásadní rozdíl. Štěpení využívá energii uvolněnou rozpadem atomů, zatímco fúze zachycuje energii vznikající jejich slučováním. Dosavadní pokusy o praktické využití fúzní energie byly neefektivní a většinou neúspěšné, vědci však stále intenzivně hledají řešení. Naděje, že se fúze stane spolehlivým a čistým zdrojem energie, tak stále žije.

Nejlepší přístup, jaký zatím máme, se označuje jako „blasting approach“. Spočívá v použití většího množství fúzního paliva, které je vystaveno silnému laserovému impulsu, aby došlo k masivní reakci. Přesně to se nyní zkouší v amerických laboratořích Sandia v rámci projektu MagLIF. Vědci zde používají obrovský generátor nazývaný Z machine, který prudce zkolabuje na válec naplněný fúzním palivem a uvolní tak v jediném okamžiku obrovské množství energie.

Energie potřebná k provozu Z machine je zatím stále mnohem vyšší než energie získaná z paliva, vědci však postupně vylepšují konstrukci a doufají, že se jim alespoň podaří dosáhnout energetické rovnováhy. Pokud se podaří najít správné postupy, mohla by se fúze stát spolehlivým zdrojem čisté energie.

Nejslibnějším projektem je zatím konfigurace známá jako Mezinárodní termonukleární experimentální reaktor (ITER), která představuje lepší způsob, jak palivo udržet a zahřát. V rámci spolupráce vědců z 35 zemí má ITER umístit palivo – v tomto případě plazma – do komory ve tvaru donutu a udržet je tam pomocí silných magnetických polí. Plazma se pak zahřeje na extrémní teploty, při nichž se atomy začnou slučovat.

Jednou z výhod ITERu je, že zahřívání vyvolá v plazmatu velké množství fúzních reakcí, které se mohou udržovat jako nepřetržitá řetězová reakce. Projekt však trápí série zpoždění a překročení rozpočtu. Přesto stále existuje naděje, že funkční fúzní reaktor bude uveden do provozu v příštích letech.