Články označené ako BrandCom sú pripravené a publikované v spolupráci s komerčnými partnermi. Hoci redakcia TRENDU nie je ich autorom, ich obsah považuje za prínosný pre čitateľa a preto umožnila ich publikovanie. Viac o BrandCom

Astronóm Juraj Tóth: So Zemou sa môžu zraziť milióny telies

10.06.2016, 00:22 | Zuzana Devera | © 2016 News and Media Holding

Úspešní slovenskí vedci │ TREND.sk prináša seriál o úspešných slovenských vedcoch, ktorí napriek nelichotivému stavu vedy zostali a Slovensku. Astronóm Juraj Tóth (41) z Fakulty matematiky, fyziky a informatiky Univerzity Komenského v Bratislave skúma častice, ktoré do atmosféry Zeme preniknú z vesmíru. Je spoluautorom unikátneho systému na pozorovanie oblohy a určovanie dráh meteorov AMOS (All-Sky Meteor Orbit System). S kolegami vyvinul aj systém ADAM, ktorý by dokázal predpovedať čas a miesto stretu takýchto telies so Zemou vopred. Zháňa peniaze na jeho praktickú realizáciu. Darí sa mu motivovať študentov, ktorí odišli do zahraničia. Vracajú sa preto, lebo im ponúkajú slobodu pri bádaní a sebarealizáciu.

  • Tlačiť
  • 2

Tagy

rozhovor, veda

Ste spoluautorom unikátneho systému na pozorovanie oblohy a určovanie dráh meteorov AMOS. Na čo sa tento systém zameriava?

Tento systém sme vyvinuli spolu s kolegami z Astronomického a geofyzikálneho observatória v Modre - vysunutého pracoviska Matfyzu (FMFI UK). Je to optoelektronický komplex, ktorý pozoruje nočnú oblohu. Podobný pozorovací program sme mali ešte z čias Československa, fotograficky sa ním sledovala obloha a určovali sa dráhy meteorov, častíc z medziplanetárneho priestoru slnečnej sústavy, ktoré sa stretávajú so Zemou.

Aký je rozdiel medzi starým a novým systémom?

Starý systém síce pokrýval celú viditeľnú časť oblohy, ale bol málo citlivý – raz za dva týždne zaznamenal jeden meteor, nebolo to veľmi efektívne. Chceli sme zachovať veľké zorné pole, ale mať aj vysokú citlivosť a viac dát. S Amosom máme za jednu noc desiatky až stovky meteorov – identifikuje menšie aj menej svietiace objekty. Dokáže zaznamenať aj malé častice pod jeden milimeter, teda prachové, ale aj väčšie telesá do niekoľko metrov. Snažíme sa vytvoriť si predstavu, čo, odkiaľ a koľko toho k nám prichádza.

V čom je unikátny systém AMOS?

Skĺbili sme široký záber a vysokú citlivosť. Tieto dve veci sa nám podarilo integrovať do jedného systému. V tom je jeho jedinečnosť.

Neprehliadnite

Čo zatiaľ systém zistil?

Vieme monitorovať málo známe roje. Odhalili sme aj neznáme a neprebádané.

Na ktorých miestach je nainštalovaný AMOS? Vieme, že v zahraničí je na Kanárskych ostrovoch a v Chile. Kde ho máme na Slovensku?

Na štyroch miestach – v Modre, v Arboréte v Tesárskych Mlyňanoch, vo hvezdárni v Kysuckom Novom Meste a vo Važci pod Tatrami.

Prečo napríklad nie je na najvyššie položenom astronomickom pracovisku – na Lomnickom štíte?

To je dobré miesto, ale až príliš dobré a s rozdielnymi podmienkami ako sú na Slovensku. Keď je tam inverzia, tak nížina je pod mrakmi a tam by stanice nedokázali teleso spoločne pozorovať.

Akú časť oblohy viete teraz AMOS-om pozorovať?

Z 24 hodín môžeme zatiaľ sledovať prítok častíc 17 až 18 hodín. Ešte to nie je úplne dokonalé, chceli by sme AMOS mať ešte na iných miestach vo svete, aby sme mali komplexný monitorovací a výstražný systém...

Na koľko miest by ste ešte AMOS potrebovali nainštalovať?

Ešte asi na tri. Máme dobrú spoluprácu s Havajskými ostrovmi, pôsobia tam aj naši absolvent. Plánujeme tam AMOS v budúcnosti nainštalovať. Okrem toho by sme ho chceli mať v Austrálii a v Južnej Afrike – napríklad v Namíbii, kde sú veľmi dobré pozorovacie podmienky. Potrebujeme miesta, kde sú jasné noci a málo zrážok.

J. Tóth rozpráva o systéme AMOSZdroj: Miroslava Spodniaková

Ak sa to podarí, čo docielite?

Na svete neexistuje žiadny systém ani sieť takýchto kamier, ktoré by nám dávali informácie v reálnom čase o tom, čo vstupuje do atmosféry a koľko toho je. Získali by sme v reálnom čase informácie o prítoku materiálu na zem a bol by to výstražný systém pre satelity a družice, ktoré obiehajú okolo Zeme. Zatiaľ taký systém neexistuje. Vieme povedať, že sa niečo stalo iba po udalosti, ale nevieme povedať, že sa niečo deje nad našimi hlavami teraz.

Kedy budete schopní predpovedať?

Oblohu by sme potrebovali monitorovať 24 hodín denne, dáta mať prepojené a v reálnom čase ich spracovávať.

Peniaze na projekty získavate zo slovenských grantových agentúr alebo aj zo súkromnej sféry?

V súkromnej sfére nie sme veľmi úspešní. Najviac získavame zo slovenských grantových agentúr a teraz sme získali projekt aj z Európskej vesmírnej agentúry. V minulosti sme mali aj menší americký grant.

AMOS je patentovaný vo forme úžitkového vzoru na Slovensku a v Česku. Kto vlastní patent?

Univerzita Komenského, sme tam uvedení traja pôvodcovia.

Ak by sa snažil niekto tento patent predať, budete z toho mať nejaký podiel?

Rieši sa to. Chceme systém uviesť do praxe, v týchto dňoch podpisujeme zmluvu s firmou Kvant, ktorá chce AMOS vyrábať a ponúkať na predaj.

Je AMOS náročný na výrobu?

Je to modulárny systém, naša pridaná hodnota je v skĺbení jednotlivých častí. Vyrobili sme ho v skromných podmienkach. Technické investície boli na úrovni tisícov eur, v prípade zarátania vývoja a práce, na úrovni desaťtisícov eur.

Existujú potenciálni odberatelia?

Podobné pracoviská ako sme my - vedecké či školské.

Cieľom vašich pozorovaní má byť vytvorenie modelu populácie meteoroidov v okolí Zeme. Aký to má byť model a v čom by nám to pomohlo?

Model rieši tok medziplanetárnych častíc v okolí Zeme. My ich pozorujeme ako meteorické roje – napríklad známe Perzeidy v auguste. Model spočíva v tom, že z pozorovaní trvajúcich niekoľko rokov vypočítame, v akom čase a aký tok častíc jednotlivých veľkostí nám vniká do zemskej atmosféry. Ide o matematický model založený na pozorovaní. Model sa potom využíva na predpoveď pri štartoch družíc, posudzuje sa aj možné riziko zrážky, okrem meteoroidov napríklad aj zrážky s tzv. kozmickým odpadom.

V akom štádiu tvorby modelu ste?

Aby bol model komplexný a vedecky predateľný, potrebujeme dáta aj z južnej oblohy. Len pred dvomi mesiacmi sme nainštalovali kamery v Chile. Potrebujeme mať pokrytý aspoň celý rok, aby sme mali prvotný model. Ďalšie roky by sme ho vylepšovali a zbierali ďalšie dáta.

J. Tóth pri soche Mikuláša KopernikaZdroj: Miroslava Spodniaková

Ako sa vieme chrániť pred udalosťami, ako bol nedávny pád 20-metrového meteoritu pri Čeljabinsku, pri ktorom sa zranili tisíce ľudí? Ako vie v tomto pomôcť AMOS?

AMOS dokáže sledovať častice v atmosfére. Pri bezprostrednom ohrození však vieme informácie poskytnúť až po udalosti - čo to bolo za teleso, z akého koridoru prišlo. Na základe týchto sledovaní vieme dávať predpovede do budúcnosti. Nevýhodou však je, že nevieme dať výstrahu pre ľudí že o deň-dva o nejakej hodine nám niečo hrozí. Na to máme vymyslený iný projekt, ktorý nazývame ADAM (Automatic Detection of Astereoids and Meteoroids). Je však finančne náročnejší, zatiaľ je len v prototypovej fáze, potrebujeme väčšie investície.

Koľko?

Len na techniku pol milióna eur, na integrovaný systém jeden milión eur. Tento systém by dokázal sledovať oblohu a veľké telesá ako práve 20-metrový meteorit z Čeljabinska by vedel odhaliť desiatky hodín až niekoľko dní vopred. Dokázali by sme dať výstrahu pred nebezpečným telesom. Zatiaľ nie je ADAM v realizačnej fáze a nie je ani patentovaný. Na základe nášho nápadu vznikol podobný na Havajských ostrovoch. Im sa podarilo získať peniaze a už fungujú. Inšpirovali sa nami, ale to sa vo vede bežne deje.

Čo bude pre Slovensko znamenať plnoprávne členstvo v Európskej vesmírnej agentúre?

Dostaneme sa do vedeckých projektov, ktoré sa riešia v agentúre v rámci 22 krajín, budeme sa podieľať na veľkých projektoch presahujúcich jednu krajinu. Je to kvalitatívny skok na vedeckotechnologickú úroveň najvyspelejších krajín sveta. Naše firmy sa budú môcť podieľať na rôznych projektoch či už stavby družíc alebo subsystémov, analýze dát...

Kedy by sme sa mali stať plnoprávnym členom?

Už rok trvá naše predvstupové členstvo. Celkovo očakávame, že v horizonte piatich rokov by sme mohli byť plnoprávnymi členmi.

Juraj Tóth počas rozhovoruZdroj: Miroslava Spodniaková

Zaoberáte sa výskumom drobnejších častíc prichádzajúcich do atmosféry. Koľko tímov na svete sa zameriava podobne?

V tejto oblasti prirodzených meteoridných telies je asi tak desať silných skupín vo svete. Jednotlivcov je niekoľko stoviek.

Ako to funguje vo vašej komunite? Každý si robí svoje, lebo chce prísť s niečím novým alebo sa dáta vymieňajú?

Máme to zaujímavo vedecky spontánne riešené. Je tam aj istá súťaživosť, každý chce publikovať originálne výsledky, ale nie je to dravý priestor. Stretávame sa na konferenciách, kde každý rád všetko predstaví, ak to už má publikované. Všetko sa potom zdieľa, aj dáta, aj novinky aj nápady. To dáva komunite progres.

Ako si vieme zatiaľ poradiť, ak by prišla od vás informácia, že do atmosféry prenikne z vesmíru niečo väčšie, čo nás môže ohroziť?

Ak by sme vedeli určiť lokalitu, na základe našej výstrahy by sa mohla udiať evakuácia. Možnosti, ktoré poznáme z futuristických filmov – že teleso rozbijeme konvenčnými raketovými strelami na menšie časti, sú prakticky nevyskúšané. To by bolo vojenské riešenie. Existujú aj hrozby aktuálne v horizonte desiatok rokov a tam sa uvažuje o konceptoch družíc alebo rakiet, ktoré by cestovali k asteroidu a krúžili by okolo neho tak, aby ho odklonili na inú dráhu. Zatiaľ je to v myšlienkovej podobe, je to realizovateľné, ale asi by sme museli mať známy objekt, ktorý by nám hrozil, aby sme na to vyčlenili peniaze a skutočne realizovali rozumné riešenie.

Hrozí Zemi v horizonte desiatok rokov stret s väčším telesom? Bude ľudstvo v takej situácii, aby muselo takéto riešenia prijímať?

Reálna hrozba tu je, našťastie frekvencia zrážky so Zemou veľkého telesa s globálnymi dôsledkami nie je taká častá.

Aká je?

Závisí od veľkosti. Čeľabinský prípad 20-metrového meteoritu, ktorý prenikne do atmosféry Zeme, sa udeje raz za niekoľko desiatok rokov. Pri hrozbe stretu s kilometrovým telesom frekvencia klesá na raz za pol milióna rokov. Ale už keď zrážka s takýmto telesom nastane, bude to globálna katastrofa. Niečo podobné ako vyhynutie dinosaurov.

Koľko telies, ktoré by k nám mohli preniknúť, poznáte?

My poznáme asi 15-tisíc takýchto telies, ktoré sa pohybujú na blízkozemských dráhach. Sú to zväčša asteroidy, občas kométy. Takých, ktoré by sa mohli stretnúť so Zemou a majú veľkosť toho čeľabinského, sú však desiatky miliónov. Poznáme teda iba zlomok týchto menších telies. Kilometrových poznáme 90 percent. Tam sme si istejší, pri menších sme si úplne neistí. A môžu nás prekvapiť.

Ak by bol funkčný systém ADAM, vedeli by ste na ne upozorniť vopred?

Ak by sme mali systém ADAM, tak by sme ich vedeli objavovať, ale napríklad čeľabinský meteorit prišiel po špeciálnej dráhe smerom od Slnka a tam by sme ho zrejme neboli schopní identifikovať ani my.

Ak nájdete zvyšky meteoritu, kto ich skúma?

Úlomky z košického meteoritu skúmali jadroví fyzici od nás z fakulty. Sledovali rozpady izotopov, ktoré sa generujú pod vplyvom kozmického žiarenia, keď je teleso mimo magnetického poľa Zeme. Z rozpadov sa dá monitorovať, kde sa pôvodné teleso pohybovalo, koľko miliónov rokov obiehalo, kým sa oddelilo z väčšieho asteroidu.

Čo k nám teda spadlo pri Košiciach?

Je to najbežnejší typ, kamenný meteorit typu chondrid, ktorých je najviac. Máloktorý z týchto meteoritov má však určenú dráhu v Slnečnej sústave. Hovoríme tomu meteorit s rodokmeňom. V tom čase boli Košice len pätnástym meteoritom na svete, ktorý mal známu dráhu. Teraz ich je 25.

Meteorit z Košíc (v ľavej ruke J. Tótha)Zdroj: Miroslava Spodniaková

A odkiaľ k nám teda padol košický meteorit?

Pochádza z hlavného pásu asteroidov medzi Marsom a Jupiterom. Robili sme výpočet dráhy dozadu na stotisíc rokov. Je to veľmi náročná úloha túto otázku presne zodpovedať. Ale vyzerá to tak, že prišiel z centrálnej časti toho pásu.

Máte tie úlomky?

Áno, časť úlomkov je u nás v depozite. Ďalšie sú na Astronomickom ústave SAV vo Vysokých Tatrách. Ale dva sú prístupné v múzeách v Bratislave a v Košiciach.

Špecializujete sa na kráľovnú vedeckých disciplín – atronómiu. Ako sa Vám robí veda na Slovensku?

Na našej fakulte cítiť podporu. Veda sa dá robiť, ak sa človek uskromní s platovými podmienkami, aké sú. Ale priestor na realizáciu je otvorený. To je argument, ktorý používam pre našich mladých kolegov v zahraničí. Podmienky sú tam lepšie, ale musia robiť to, čo sa im povie. Alebo do akých tímov sa dostanú. Na Slovensku je výhoda, že môžu realizovať vlastné nápady a myšlienky omnoho slobodnejšie. Ak si dokážu zohnať peniaze cez projekty, tak priestor na inovatívnu realizáciu je tu väčší.

Aký máte prístup k peniazom na projekty? Funguje systém dobre?

V posledných rokoch začínajú byť výzvy pravidelnejšie a aj úspešnosť je vyššia ako náhodná. To je pozitívne. Na druhej strane je to náročné a mnohé tímy nemajú k peniazom prístup.

Darí sa mu lákať späť študentov zo zahraničiaZdroj: Miroslava Spodniaková

Kam by mala patriť veda v rámci dlhodobých priorít krajiny?

Medzi najvyššie priečky. My vedci sme desaťročia trpezliví, ale mnohí najšikovnejší, akých táto krajina vygenerovala, sú už nenávratne preč. Ich ľudský a ekonomický potenciál využívajú iné krajiny a cudzie firmy. Celá naša spoločnosť je nastavená na okamžité výsledky. Keby to fungovalo v minulosti rovnako, tak žiaden Aristoteles, Galileo ani Einstein nebude a behali by sme tu ešte s kyjakmi. Preto aj investovanie do vzdelávania a vedy je na premyslenejšie a vzdialenejšie horizonty. Napríklad návratnosť vo vesmírnych technológiách sa vyčísľuje na úrovni desiatok až stovák percent, ale samozrejme v časovom horizonte desať a viac rokov.

Vysvetľujete študentom, že ak tu zostanú, budú mať viac slobody. Už ste niekoho nalákali?

Áno, máme kolegu, ktorý je už štvrtý rok na univerzite vo švajčiarskom Berne, kde rieši problematiku kozmického odpadu a aj vďaka grantu, ktorý sme získali od Európskej kozmickej agentúry, sa na budúci rok vracia naspäť na Slovensko. Ďalší, ktorého máme na americkom Caltechu a zároveň pracuje pre JPL NASA, by sa chcel tiež na budúci rok vrátiť späť. Vidí svoju perspektívu aj doma. Hľadáme možnosti, ako ho sem prilákať.

  • Tlačiť
  • 2

Tagy rozhovor, veda