RAZDALJE ONEMOGOČAJO KOLONIZACIJO DRUGIH PLANETOV – Pogovor: dr. Dušan Petrač

Dr. Dušan Petrač se je rodil v Kropi, obiskoval gimnazijo v Kranju in se tam po diplomi iz fizike tudi zaposlil. V Los Angelesu, na univerzi UCLA, je magistriral in doktoriral iz fizike – v disertaciji je obravnaval pojave supertekočega helija. Leta 1975 se je zaposlil v Jet Propulsion Laboratory (JPL), na tehnološkem inštitutu v Pasadeni, ki deluje v sklopu vesoljske agencije NASA. Dve leti zatem je tam postal višji svetnik. Pred časom se je upokojil.

Med vidne dosežke njegovega znanstvenega dela, ukvarjal se je predvsem s fiziko nizkih temperatur, sodijo med drugim eksperimenti v breztežnosti, poskusi na letalu KC-135, na suborbitalnih raketah, vesoljskem taksiju ter razvoj infrardečih astronomskih satelitov IRAS. Ta projekt označujejo danes kot izjemno uspešnega pa tudi skrajno zahtevnega.

Vaše obiske v Sloveniji pogosto izrabite tudi za predavanje o svojem delu v NASINEM laboratoriju in vesoljskih projektih te agencije. Videti je, da vam snovi ne zmanjka.

Na zadnjem obisku decembra sem predaval v domačem kraju, domačem občinstvu. Veliko mi jih je potem reklo, da so nekatere stvari slišali prvič. Ob takih priložnostih si moram vedno znova priznati, da sem bil del nečesa nevsakdanjega. Pri tem mislim predvsem na projekte raziskovanja vesolja, posebno na človekov pristanek na Luni, na to, da se je človeštvo končno rešilo okovja težnosti Zemlje. Kaj takega je bilo za vse prejšnje rodove zgolj fantazija ali nekaj, kar je bilo dostopno le bogovom. Sicer pa nekateri še danes ne morejo ali nočejo sprejeti tega epohalnega dogodka, kljub neizpodbitnim dejstvom.

Večkrat ste že povedali, da ste v Los Angelesu »pristali« naključno. Bilo je tedaj, ko ste službovali na kranjski gimnaziji.

Take življenjske poti, kakršno sem doživel, nisem pričakoval niti v sanjah, kaj šele načrtoval. Spominjam pa se, da sem tedaj, ko sem poučeval na gimnaziji, postajal nemiren, zato sem začel razmišljati o drugih možnostih. Tako sem se vpisal na podiplomski študij linearnega programiranja na Univerzi v Ljubljani, obenem pa iskal možnosti za izpopolnjevanje v tujini in se med drugim resno dogovarjal z westfalskim ministrom za gospodarstvo glede specializacije na raziskovalnem inštitutu v Solingenu. Povabilo v Združene države Amerike je torej padlo na rodovitna tla.

Ko se oziram v preteklost, sem vsakič začuden nad tem, v kakšno pustolovščino sem se podal. Pri podiplomskem študiju na UCLA sem padel v divjo, brezobzirno tekmovalnost na študentski sceni − univerza je namreč smetana ameriških univerz, moji sošolci pa so bili pet, šest let mlajši od mene. Ampak v Združenih državah Amerike cenijo znanje, tehnične zmožnosti, samozavest in iniciativnost.

Bil je čas hladne vojne, program Apollo pa nasledek merjenja moči dveh velesil.

Uspeh programa Apollo je bil mogoč le v povezavi z ameriškimi globalnimi cilji v ozadju hladne vojne s Sovjetsko zvezo. Obe velesili sta se vse od začetka vesoljske dobe zavedali vojaškega in političnega pomena vesoljskih programov. Ameriško občinstvo, da ne omenim tistih, ki so pri teh pionirskih podvigih sodelovali, še posebej astronavti – tako rekoč vse vojaške osebe, so se videli kot vojščaki v nekem epohalno odločilnem boju za prevlado demokracije nad »evil empire« Sovjetske zveze. Končna fronta hladne vojne naj bi bila prav tekma v tem, kdo bo prvi pristal na Luni.

No, ne glede na motive največji dosežek hladne vojne, ki je pomenil za človeštvo veliko, je bil človekov pristanek na Luni.

Kako so se stvari obrnile v svoje nasprotje! Zdaj Združene države Amerike nimajo drugega vozila kakor vesoljski taksi (Space Shuttle).

Razvijajo nov raketni transportni sistem Constellation za prevoz astronavtov in materiala na mednarodno vesoljsko postajo, opremljen pa bo tudi za eksperimentiranje v breztežnosti in namestitev satelitov v zemeljsko orbito. Dodatna naloga naj bi bila še namestitev vesoljskih sond za vnovičen obisk Lune in potovanje na Mars.

Program je šele v zgodnji razvojni stopnji in zelo verjetno ga bo Obamova administracija drastično omejila, če že ne odpravila. Ameriški vojaški proračun za leto 2010 znaša več kot 680 milijard dolarjev, od tega 73 milijard za vojaške raziskave in razvojne programe, NASIN proračun pa je znašal le okoli 18 milijard. ZDA potrebujejo svetovno prizorišče in temu primerne spektakle za prikaz svoje globalne premoči, a namesto vesoljskih ekstravaganc uveljavljajo dandanes imperialistično ekspanzijo.

Američani se torej verjetno še dolgo ne bodo vrnili na Luno, robotno raziskovanje Lune z mednarodnim sodelovanjem pa že živahno poteka. Pri tej novi globalni politiki pa je prav Kitajska tista »wild card,« ki se vedno bolj nepredvidljivo uveljavlja.

Kako dobro poznate prihodnje NASINE projekte?

Trenutno je aktualen program Mission to Earth. NASA ima kar nekaj opazovalnih satelitov, ki spremljajo spremembe vremena, morskih površin, pogozditev in propadanje obdelovalnih površin zaradi širjenja puščav. Pred nedavnim je bil izstreljen satelit, ki naj bi meril količino ogljikovega dioksida in tudi lokacijo njegovega nastanka ter smeri širjenja. Ta projekt je bil izjemno aktualen, saj je prav ogljikov dioksid eden poglavitnih »krivcev« segrevanja ozračja. Žal pa se je njegova izstrelitev ponesrečila.

NASA se veliko ukvarja z vesoljskimi projekti za raziskovanje zunaj našega osončja. Takšni sta misiji Planck in Herschel, ki ju izpeljujejo v sodelovanju z evropsko vesoljsko agencijo ESO. NASA je tudi zamenjala kritične sisteme pri teleskopu Hubble in mu tako za več let podaljšala življenje. Veliko pozornosti se namenja tudi satelitu Kepler, ki je že v začetni fazi svoje večletne misije odkril nekaj planetov okrog bližnjih zvezd, in to s tranzitno metodo. Ta metoda meri zmanjšanje svetlobnega fluksa zvezde, ko gre planet čez njeno površje. Tako so pred nekaj leti opazovali prehod planeta Venere prek Sonca.

So pa še projekti Extrasolar Planets Global Searches, katerih cilj je najti planete okrog drugih zvezd. Seznam je obsežen, omenim naj recimo Esin Coude Echelle Spectrometer (CES0, ki meri radialne hitrosti – ta projekt je že pripomogel k odkritju nekaj planetov), NASIN Spitzer Space Telescope je s svojo infrardečo spektroskopijo zaznal več planetov, po šestih letih je še vedno dejaven, čeprav ne z vsemi detektorji, saj je tekoči helij že izhlapel.

Vrnitev na Luno in pozneje tudi človekov obisk Marsa sta še v povoju, razvijajo pa tudi projekt Terrestrial Planet Finder, ki naj bi odkrival Zemlji podobne planete okrog bližnjih zvezd.

Space interferometry mission (SIM) je bil z uporabo natančne astrometrije načrtovan za leto 2009, nato pa odložen vsaj do leta 2015.

 Pri katerem izmed teh projektov ste tudi vi neposredno sodelovali?

Pri Spitzer Space Telescope sem sodeloval pri klasifikaciji zrcal in druge optike pri nizki temperaturi, pa tudi pri izdelavi in testiranju sistema temperaturne kontrole supertekočega helija med eno in dvema stopinjama kelvina nad absolutno ničlo. V projektu Terrestrial Planet Finder smo razvijali tako imenovani ničelni detektor, s katerim bi izničili svetlobo zvezde – nekdanjega sonca; to omogoča odkrivanje veliko šibkejše svetlobe, kot jo seva planet. Deloval naj bi slikovno v vidnem in infrardečem delu spektra in tudi s spektrometrijo. Projekt so zaradi zmanjšanja sredstev začasno ustavili.

Namen projekta je najti ali vsaj iskati Zemlji podobne planete okrog bližnjih zvezd, oddaljene manj kot sto svetlobnih let.

In če obstajajo planeti, podobni Zemlji?

Potem je razvoj življenja na takih planetih verjetnejši. Eden zelo znanih NASINIH projektov je SETI − Search for Extraterrestrial Intelligence (Iskanje zunajzemeljskega življenja). Razvili so sprejemnik, ki naj bi bil uglašen na tisoče radijskih postaj − valovnih dolžin, in to s sočasnim sprejemom. Pri teh poskusih potem razčlenjujejo, ali sprejeti signali morda vsebujejo inteligentno sporočilo, recimo glasbo, slikovno predstavitev idr.

Tudi Viking 1 in Viking 2 pred več kot tridesetimi leti sta prinesla negativne izide: na Marsu niso našli nikakršne organske snovi. Precej ugibanj je bilo glede sestave Marsove skale, ki naj bi vsebovala fosile. Takrat se je zanimanje za Mars močno povečalo. V zadnjih petnajstih letih je pristalo na Marsu več sond. Znan je robot Pathfinder, ki je tam pristal na ameriški državni praznik, 4. julija 1997.

Ali so zaznali kaj takega, po čemer bi lahko sklepali na inteligenco v vesolju?

Zaznav doslej še ni in so jih skoraj prenehali pričakovati. Raziskovanje na Marsu se je osredotočilo na geološko sestavo in predvsem na iskanje vode. Ta ni v tekočem stanju, temveč v obliki permafrosta, in to kar v znatnih količinah, a ne na površju. Razmišljajo takole: če je na Marsu voda, potem ima domneva, da je Mars v daljni preteklost imel jezera in reke s primitivnimi organizmi, stvarno podlago. Človek hoče pristati na Marsu, zato bi rad o tem planetu izvedel čim več. Na Marsu sta že več kot pet let geološka robota Spirit in Opportunity, eden od njiju je še vedno mobilen, drugi je obtičal v pesku in ostaja kot opazovalna postaja.

Zaupajte mi, kaj mislite o morebitnem obstoju nezemeljskih bitij.

Veliko sem razmišljal o tem, kaj je poglavitni vzrok, da nas ta, če obstajajo, ne morejo ali ne bi mogla obiskati, in mi ne njih; razdalje med zvezdami so nepojmljive, na primer, najbližja zvezda našemu soncu je Alpha Proxima Centauri, ki je oddaljena približno štiri svetlobna leta. Svetlobna hitrost je okrog 300 tisoč kilometrov na sekundo. Denimo, da pošljejo inteligentna bitja signal proti naši Zemlji; prejeli bi ga šele čez štiri leta. Za primerjavo in razumevanje: Luna je oddaljena od Zemlje okrog 400 tisoč kilometrov; svetloba potrebuje za to le približno sekundo in še nekaj; Mars je od nas oddaljen tisočkrat več kot Luna. Astronavti so potrebovali za pot do Lune približno tri dni. Torej je skrb, da bi dobili obisk iz vesolja, odveč. Doslej tudi v našem Osončju nismo našli dokazov za življenje.

Hipotetično pa se možnosti, da v vesolju nismo sami, zlahka približamo.

Zagovorniki neznanih letečih predmetov (UFO) še vedno verjamejo v skorajšnji obisk, in tudi v to, da smo ga že imeli, vendar je to zgrešeno.

Doslej so našli v neposredni bližini zvezd okoli 420 planetov – ta podatek je z dne 5. marca 2010. Ti planeti so mnogo večji kakor Zemlja, bliže velikosti Jupitra, in še večji. Pred nedavnim jim je v evropskem južnem observatoriju že uspelo izmeriti spektralno kompozicijo svetlobe, ki jo seva planet, oddaljen približno130 svetlobnih let. Zvezda tega planeta, HR 8799, je sorazmerno mlada in zelo svetla in ima vsaj tri planete večje od Jupitra.

Zemlja je v galaksiji, imenovani Rimska cesta, ki ima več milijard zvezd in Sonce je le ena izmed njih. V »znanem« vesolju pa je na milijarde galaksij. Najbližja galaksija naši je Andromeda, ki je oddaljena okrog dva milijona svetlobnih let. Recimo, da ima vsaka galaksija le en planet z vsemi možnosti za življenje, potem si lahko predstavljamo, da je v vesolju mogoče življenje na milijardah planetov.

 Je medzvezdno potovanje nekaj, kar ne bo nikoli preseglo znanstvene fantastike?

Razdalje onemogočajo, da bi kolonizirali druge planete, in nasprotno.

Če pa vendarle razmišljam o hipotetični možnosti, da bi nas obiskala bitja z nesluteno razvito tehnologijo … Saj bi nas obravnavali kot barbare, necivilizirance! Menim, da bi nas kot človeštvo uničila, v najboljšem primeru porabila za suženjska dela. Bodimo torej veseli in počutimo se varne. Učimo se lahko iz številnih primerov na Zemlji: recimo, posledica odkritja Amerike je bila skoraj popolno uničenje prvotnih prebivalcev; podobna usoda je doletela domorodce v Avstraliji − pa okupatorji niso bili nezemeljska bitja, marveč ljudje iste vrste.

Kako pomembno je za vas NASINO priznanje, Exceptional Service Medal?

Dobil sem ga za pionirsko delo v uporabi kriotehnike v breztežnem prostoru – za kar je bil satelit IRAS izjemen prispevek. Infrardeči detektorji pri satelitu IRAS so morali biti ohlajeni na dvesto sedemdeset stopinj pod ničlo, in to je bilo takrat mogoče samo s supertekočim helijem. Treba je bilo preprečiti, da tekoči helij ne bi stekel iz kriostata v vesolje.

Nagrajen sem bil tudi za uspešne eksperimente na poletih štirih vesoljskih taksijev. Satelit IRAS je postal eden izmed fenomenalnih uspehov NASE. Vsi cilji te astronomske misije so bili doseženi in celo preseženi. Satelit je deloval brezhibno tristo dni, vse do zadnje kapljice tekočega helija. Astronomi po svetu še danes uporabljajo zakladnico podatkov, ki jih je IRAS nabral med svojo misijo.

Obrabljeno vprašanje, in vendar: koliko lahko raziskovanje vesolja pripomore k blaginji ljudi?

Najprej, gre za neko temeljno človekovo prizadevanje, neki nemir. Brez te temeljne lastnosti bi najbrž še vedno živeli v kameni dobi. Sicer je osvajanje vesolja kot vsako osvajanje način okoriščanja. Za Krištofa Kolumba je bilo to Eldorado, bajno bogastvo v zlatu, za Pilgrime neizmerno bogastvo rodovitne zemlje in zasužnjenje Indijancev.

V NASI so prepričani, da so že zdaj povsem pripravljeni za ustanovitev kolonij zunaj Zemlje v obliki biosfer. Kaj poleg tega še lahko pričakujemo? Tehnološki napredek, uporaben v vsesplošno dobro, bo nedvomno sledil, sodeč po bogati žetvi preteklih vesoljskih programov. Program Apollo je prinesel geološka odkritja in proučevanje namestitev znanstvenih naprav za dolgoročno uporabo. Tehnologije, namenjene raziskovanju vesolja, so sprožile razvoj obsežnega inovatorstva, uporabnega za vsako področje človekove obstoja. Ta sekundarna uporaba vesoljske tehnologije pomeni znatno povračilo družbi. Plavalci danes plavajo hitreje zaradi posebne konstrukcije kopalk, prav po zaslugi NASE; Tiger Woods najbrž uporablja žogice, ki so »superstabilne« v letu na daljše razdalje; boljše avtomobilske zavore vsebujejo materiale, razvite za vesoljski promet; tudi mobilni telefoni izvirajo iz NASINIH potreb, prav tako naša teleoperaterska in robotska tehnologija, uporabljena za razvoj invalidskega vozička, ki »uboga na glas« (miniračunalnik na tem vozičku recimo pomaga invalidu odpirati vrata, ravnati s kuhinjskimi aparati, televizorjem idr.).

xxx

Znanstvena pot Dušana Petrača v NASINEM laboratoriju vsebuje zgodbe, na katere je lahko odkrito ponosen. Recimo, raketa Black Brant z demonstrativno sondo supertekočega helija je bila že v fazi avtomatičnega štetja za izstrelitev. V kontrolni sobi je zasledoval kritične podatke o stanju eksperimenta. »Približno pol minute pred izstrelitvijo sem zasledil rahlo, a zame vznemirljivo povečanje temperature supertekočega helija. V nekaj sekundah sem presodil, da če se bo ta trend nadaljeval, bomo dosegli breztežno stanje pri temperaturah zunaj eksperimentalnega režima. To je pomenilo, da eksperiment ne bi uspel. Na podlagi tega sem okrog petnajst sekund pred izstrelitvijo zahteval »abort«, ustavitev izstrelitve. Odštevanje se je ustavilo le devet sekund pred vžigom.« Izkazalo se je, da je bila ustavitev upravičena, po dvajsetih urah pa so lahko raketo uspešno izstrelili. Na podlagi eksperimentalnih podatkov je NASA čez nekaj dni zatem odobrila projekt IRAS.

»Levji delež k uspehu IRAS-a je prispevala moja ugotovitev, da je izvirna izpeljava temperaturne kontrole detektorjev s pomočjo supertekočega helija popolnoma napačna, saj je vsebovala več usodnih napak. Ugotovil sem tudi, da je bila polprevodniška elektronika teleskopa za statično elektriko preobčutljiva in celo neuporabna. Podjetje, ki je razvijalo hladilne komponente, ni imelo dovolj znanja. Opuščalo je potrebne raziskave in verifikacije komponent v upanju, da se bo vseeno dobro izšlo. Kot znanstvenik pa nisem mogel obiti svojih opažanj. Nisem si mogel dovoliti, da bi moj molk prispeval k izgubi te izjemne znanstvene pobude. IRAS je bil namreč pionirski satelit, ki je odprl novo okno v vesolje z globalnim opazovanjem neba v infrardečem spektru elekromagnetnega valovanja,« pripoveduje Dušan Petrač. Njegovo vmešavanje vodstvu JPL ni bilo pogodu, saj je navsezadnje hotel ustaviti program v končni fazi sestave satelita. Vsak dan odloga programa je pomenil za NASO najmanj petdeset tisoč dolarjev izgube. Dušan Petrač je pojasnjeval, da ne gre več le za naraščanje dodatnih stroškov, temveč za to, da bo satelit ali uspeh ali pa polomija. Po neposrednem posegu NASINEGA vodstva se je zamenjala menedžerska ekipa. »Uspelo nam je ne samo odpraviti pomanjkljivosti, temveč celo izboljšati zanesljivost mnogih bistvenih komponent. Ko gledam nazaj, sem ponosen na svojo odločnost in pogum. Če takrat ne bi »dvignil prahu,« bi bil IRAS-ov projekt nedvomno velikanska izguba.«

Eva Senčar, objavljeno v reviji AURA, april 2010, št. 249

Fotografija: Eva Senčar

Več ...