Čeští průkopníci a vizionáři kosmického výzkumu

Z celoplanetárního hlediska je celkem jedno, kde mají své kořeny osobnosti, které se podílely na úspěších lidstva v kosmickém věku. Z hlediska genia loci to však zase tak úplně jedno není. Česko nebo Československo jsou malé země, a už proto se nikdy nemůžeme stát kosmickou velmocí, která by vlastními silami posílala kosmonauty na Měsíc či stavěla orbitální stanice. Přesto se řada našich odborníků podílí či několik dekád podílela na kosmických projektech. Přístroje z českých dílen a laboratoří fungují v kosmu na družicích, na meziplanetárních sondách a máme v historii dokonce i několik vlastních umělých družic Země (Magion) a jednoho nativního kosmonauta (sice patrně hlavně jako morálně-politickou kompenzaci za sovětskou invazi v r. 1968, ale co už). Řada Čechů a lidí s českým rodokmenem se však také podílela na formulování některých základních myšlenek, principů a koncepcí z oblasti kosmonautiky a právě těm bude hlavně věnován tento článek.

Vladimír Mandl (1899-1941) – právnický vizionář

Reálný zájem o kosmické lety a o konkrétní technické problémy s nimi spojené se v Evropě a Americe poprvé výrazněji objevil v druhé polovině dvacátých let. Zprávy o prvních raketových pokusech a dalších kosmických vizích začaly tehdy do Československa přicházet z Německa, Ruska, Francie i USA. U nás se tato vlna projevila cca v r. 1928.

Český raketový průkopník Ludvík Očenášek v r. 1928 začal na Bílé hoře i jinde odpalovat své malé rakety, poháněné střelným prachem. V tomtéž roce radiolog (dnes bychom řekli jaderný fyzik) Vilém Santholzer vydal velmi realistickou populární knížku o budoucích kosmických letech – “Raketové lety do vesmíru – Jak na ně pohlíží střízlivá věda a co bude z dnešních vědeckých fantasií jednou pravděpodobně uskutečněno”. V této knize poměrně dobře a přesně odhadl taktický postup, posloupnost a řadu technologických aspektů během první dekády pilotovaných letů do kosmu, která nastala zhruba o 30-40 let později. S jedinou výjimkou – nepředvídal angažmá laboratorních zvířat na palubách družic před lety samotného člověka. ” Před druhou světovou válkou vyšly přitom o kosmonautice v Československu, jak se zdá, česky jen dvě knihy (o raketách jako takových jich vyšlo mnohem víc). Tou druhou byla ve světovém měřítku úplně první knížka na světě, která se věnovala pronikání do kosmického prostoru z právnického hlediska. V r. 1932 ji vydal (v nakladatelství Šolc a Šimáček v Praze) JUDr. Vladimír Mandl, právník a diplomovaný letec z Plzně, který pracoval i jako soukromý docent na pražské ČVUT. Nazval ji „Problémy mezihvězdné dopravy“. Obsahuje 100 stran textu s ilustracemi. Mandl vydal k tomuto tématu i dvě německé publikace: „Das Weltraumrecht“ (Kosmické právo, (48 str.), 1932). Jsou to první publikace o této právní disciplíně na světě – proto je Mandl pokládán za jejího zakladatele. Rovněž v němčině byla vydána i miniknížečka (16 str.) „Die Rakete zur Höhenforschung“ (Výšková výzkumná raketa), čímž se Mandl stal i průkopníkem výzkumu vysokých vrstev atmosféry pomocí raket s přístroji. Na koncepci výškové rakety Mandl dokonce získal československý patent. V realitě tento výzkum však začal až po 2. světové válce – v USA a SSSR. Toho se již Vladimír Mandl nedožil, zemřel roku 1941 ve věku jen 42 let. V knize o mezihvězdné dopravě hovoří na str. 20 až 26 o životě a díle K.E. Ciolkovského (čerpal výhradně z německých pramenů, takže všude psal Ziolkowsky). Vedle dalších osobností (Goddard, Franz von Heft) věnuje v této knize nejvíce místa H. Oberthovi a jeho tehdy poměrně nové publikaci z roku 1929 – „Wege zur Raumschiffahrt“ (Cesty ke kosmickým letům). Dlužno říci, že Vladimír Mandl byl všestranně zaměřeným člověkem, který se zajímal o technický pokrok a vědu a také soustavně psal o právních aspektech automobilové a letecké dopravy, jakož i jiných technologických a průmyslových aplikací. Bylo tedy pro něj logické, že začal už před válkou řešit i potenciální právní problémy cestování v kosmu a otázky kolem vlastnictví kosmických těles. Uvědomil si pravděpodobně jako první člověk na světě, že kosmický prostor není z různých důvodů prodloužením vzdušného prostoru nad jednotlivými státy a že tedy jednak:

1. Družice, obíhající Zemi na oběžné dráze se nemůže prostoru nad jednotlivými zeměmi vyhnout, takže nelze mluvit o svévolném narušení suverénní pásma nějaké dané země. Dráha družice je dána zákony nebeské mechaniky a nelze ji změnit.
2. Bude rozumné, když státy a ani snad nikdo jiný nebudou moci tento prostor ani kosmická tělesa v něm se nacházející (výhradně či soukromě) vlastnit.

Základní myšlenky Vladimíra Mandla přešly později v 60. letech do mezinárodní legislativy o kosmickém prostoru, kterou pomohly vytvořit.

V tomto smyslu byl tedy zakladatel kosmického práva Vladimír Mandl liberálnější a progresivnější než dokonce např. některé pozdější koncepce kosmického práva, které přicházely ze Sovětského Ruska a které považovaly přelet po orbitální dráze za narušení suverenity země, která se rozkládá pod ní. Byly by mu asi také k smíchu dnešní údajné prodeje “pozemků“ na Měsíci a Marsu, k jejichž vlastnictví neexistuje žádný pořádný právní podklad, jen hezký papír, který si můžeme zarámovat a pověsit na zeď.

Další Mandl, Einstein a kauza gravitačních čoček

Vedle právníka Vladimíra Mandla zasáhl do moderního výzkumu kosmu před válkou ještě druhý Čech – také příjmením Mandl. Jsou o něm poměrně nejasné a kusé zprávy, pokud jde o Einsteinovu práci v oblasti tzv. gravitačních čoček. Záhadný český “inženýr” se údajně 17. 4. 1936 dostal přes své známé přímo do Einsteinovy pracovny v americkém Princetonu a naléhal na něj, aby podrobně vypočítal mechanismus toho, jakým způsobem gravitace jedné hvězdy ohýbá a mění (zesiluje) světlo jiné hvězdy, která z hlediska pozorovatele na Zemi leží za ní, podobně jako skleněná čočka. Tento jev plyne celkem přímo z Einsteinovy obecné teorie relativity, kdy gravitace zakřivuje celý časoprostor, takže působí silově i na světlo a ohýbá jeho dráhu, dráhy světelných paprsků. Einstein se jako první na světě tímto jevem zabýval už v r. 1912, ale jelikož usoudil, že možnost zjištění takového působení bude v praxi velmi malá, jev bude velmi řídký (implikuje to nutnost umístění dvou hvězd a Země přesně na jedné přímce), přestal se tím posléze nadlouho zabývat. Mezitím se problémem zabývali i jiní vědci, ale problém nedotáhli do konce. Dotyčný Einsteinův článek, vyprovokovaný Mandlem, pak vyšel v prosincovém čísle Science ( 4. 12. ) z roku 1936 pod názvem “Čočce podobné působení hvězdy v důsledku ohybu světla v ( jejím ) gravitačním poli”. Einsteinův text začíná slovy: “Nedávno mne navštívil R. W. Mandl a požádal mne, abych publikoval výsledky drobného výpočtu, který jsem provedl na jeho žádost. Touto poznámkou vyhovuji jeho přání”. Dále je propočten případ, kdy k pozorovateli dospějí dva ohnuté paprsky ze vzdálené hvězdy, každý po jedné straně mezilehlé hvězdy, a odvozen je vztah pro poměr zesílení světla paprsků. Einstein svůj článek končí slovy, že není velká šance tento jev pozorovat.

O historii koncepce gravitačních čoček existuje obsáhlá literatura (samotný efekt začal být pozorován v extragalaktických rozměrech až v r. 1979, kdy bylo takto vysvětleno zmnohonásobení, zjasnění resp. deformování obrazů řady vzdálených galaxií a kvazarů), ale nás bude v tomto článku zajímat spíše osoba samotného Mandla, který prý rozhodně nebyl fyzikem ani astronomem. Byl v podstatě poučeným laikem, amatérským zájemcem o výsledky moderní vědy a možná ani nebyl inženýrem. Jeho celé jméno znělo údajně Rudi W. Mandl a některé zdroje o něm mluví jako o Robertovi Mandlovi. Nicméně přesto řada autorů (např. český astrofyzik Petr Hadrava a historik astronomie Zdeněk Horský) zkoumala, zda se náhodou nejedná o stejného Vladimíra Mandla z minulé části článku, který založil tradici kosmického práva a pro své technické zájmy a blízkost k ČVUT mohl být někým považován za inženýra. Definitivní jistotu asi nemáme, protože Vladimír Mandl také hodně cestoval po světě, v letech 1935-7 byl v USA, měl i podobný zájmový profil. Ale na rozdíl od R. Mandla prý neměl příliš v lásce Einsteina ani jeho teorii relativity, což lze doložit jeho publikacemi. Byl např. nalezen jeho spis o teorii relativity v plzeňském městském archivu. Tento spis svědčí o jeho naprostém nepochopení a neuznání relativity. Jeho autor považoval slovo relativní v názvu teorie za synonymum subjektivnosti a Einsteina obvinil z rezignace na morální povinost každého přírodovědce snažit se o objektivní popis skutečnosti. Za těchto okolností se zdá nepravděpodobné, že by se zabýval hlubokými úvahami o dílčích důsledcích teorie relativity a snažil se o nich s Einsteinem diskutovat. Pokud by to i udělal, např. ve snaze nalézt rozpory mezi teorií relativity a skutečností, pak by bylo zvláštní, že by se o tom ve své studii o relativitě nezmínil.

Takže tento moment zřejmě ukazuje na to, že Mandl nebyl jen jeden, ale že to byli spíše dva různí lidé. Jinak samostatně se do historie gravitačních čoček zapsal jiný český vědec. Astrofyzik František Link totiž nezávisle na Einsteinovi dříve ve stejném roce (březen 1936) provedl ohledně gravitačních čoček analogické výpočty a publikoval je ve francouzských časopisech, čímž se navždy zapsal do historie světové vědy (avšak kvůli francouzštině jeho články neměly tak velký impakt). Švýcarský astronom Fritz Zwicky si navíc uvědomil, že v případě galaxií je čočkový jev nejen pozorovatelný, ale docela pravděpodobný a že tedy bude moci být objeven pozorováním. V práci Mlhoviny jako gravitační čočky z roku 1937 píše: „Minulé léto se mi zmínil Dr. V. K. Zworykin ( kterému tuto myšlenku navrhl také pan Mandl (!!!)), že působením gravitačního pole vzniká možnost (deformovaného) zobrazení. V důsledku toho jsem provedl určité výpočty ukazující, že pro extragalaktické mlhoviny se nabízí mnohem lepší možnost pozorování jevu gravitační čočky než pro hvězdy.”

Frank J. Malina (1912-1981) – umělec raketového věku

Existuje snad jen 10-20 základních světových osobností, které můžeme označit za skutečné zakladatele moderní raketové techniky a kosmonautiky. Kromě jednotlivců jako byli Ciolkovskij, Goddard nebo Oberth se už před 2. světovou válkou zejména v USA a Sovětském Rusku formovaly první týmy, které se později staly zárodky budoucích kosmických středisek a laboratoří. Spoluzakladatelem jednoho takového týmu, který dal později vzniknout slavné Jet Propulsion Laboratory (Laboratoři tryskového pohonu), jež dodnes posílá kosmické sondy k Marsu i jinam, je i syn českých rodičů Frank Malina. Během postgraduálního studia na Kalifornské technice kolem r. 1935 se skupina progresivních nadšenců kolem Maliny začala věnovat vývoji výškových raket a raketových motorů. Malinovi se podařilo pro tuto spolupráci také získat vynikajícího teoretického aerodynamika maďarského původu – Theodora von Kármána. Během krátkém doby se skupině kolem Maliny začalo říkat “Sebevražedné komando” (rakety občas vybuchovaly) a byli proto i se svými pokusy vykázáni do hluboké pustiny. Později na tomto jejich detašovaném pracovišti vznikl zárodek dnešní Jet propulsion laboratory (JPL) . Frank Malina se stal jejím prvním ředitelem (1936) a spolupracoval zde mj. s pozdějším zakladatelem národního čínského kosmického programu Tsien Čchie-Šenem a odborníkem na raketová paliva a okultistou Jackem Parsonsem. Spolu s von Kármánem a jinými také Malina založil v r. 1942 firmu Aerojet, která se zabývala přímo vývojem konkrétních raket (také se lidem kolem něj často říkalo Raketoví hoši). Na tomto poli byl Malina aktivní zhruba do r. 1947, kdy začal být znechucen převahou vojenských motivů v této oblasti nad čistě vědeckými. Odešel proto do mezinárodních kulturních služeb v rámci OSN a UNESCO, kde od r. 1951 vedl sekci pro vědecký výzkum. V r. 1953 však odešel ze všech politických řídících a administrativních funkcí a začal se jako člověk na volné noze zajímat o moderní umění. Jakožto originální umělec se nechal ovlivnit jak po formální tak i po obsahové stránce úspěchy moderní technologie a výzkumem kosmu. Stal se jednou z vůdčích osobností tzv. kinetického umění a op-artu. Zde hlavní roli nehrají klasické obrazy, ale v podstatě třírozměrné objekty, jejichž některé vlastnosti se s časem mění. Buď se nějakým způsobem objekty pohybují, mění nebo se mění způsob jejich nasvícení či obecně vizuální prezentace. Díky svým kinetickým objektům , které tvořil zejména do konce 60. let a které měly často abstraktní kosmické náměty, se stal světově proslulým. V r. 1968 založil mezidisciplinární výzkumný časopis Leonardo, jehož posláním bylo sbližovat oblasti vědy a umění a zkoumat jejich vzájemné vztahy. The Leonardo Journal vychází dodnes, už za řízení Malinova syna Rogera. V Čechách bohužel dílo Franka Maliny není až na drobné výjimky dodnes moc známo nebo sledováno. Dokonce Národní galerie, i když některé Malinovy objekty vlastní, přechovává je spíše ve skladišti, než aby je pravidelně vystavovala.

Peter Glaser – autor myšlenky družicových elektráren (1923 – 29. 5. 2014)

Následující průkopník kosmonautiky se dokonce narodil na našem území – v r. 1923 v Žatci. Do historie se zapsal hlavně tím, že si v r. 1973 nechal patentovat princip a komponenty kosmické sluneční elektrárny (zejména bezdrátový mikrovlnný přenos takto získané energie z kosmu do pozemních přijímacích stanic). Její základní koncept představil už v r. 1968 a od konce 60 . let také spolupracoval na konkrétních řešeních pro NASA, zejména v rámci pilotovaného měsíčního programu a později v rámci letů amerického raketoplánu. Kromě toho se věnoval i obecným koncepčním řešením v oblasti rozvoje kosmického průmyslu a osidlování blízkého kosmického okolí Země, společně s veličinami jako byli Eugen O´Neill (projekty jako byly orbitální kosmické ostrovy a lunární průmyslové základny) a Krafft Arnold Ehricke, propagátor kosmické kolonizace a industrializace. Projektům družicových elektráren (powersatů) se věnoval až do svého důchodu v r. 2005, spolupracoval na tomto poli např. jak se soukromými firmami PowerSat Corp., Arthur D. Little, tak i s NASA. V poslední době se možná jejich projekty slunečních družicových elektráren trochu přiblížily realitě.

Bárta, Bárta a Tříska – kosmičtí metalurgové

U nás máme v současnosti řadu špičkových odborníků, kteří jsou schopni do kosmu posílat speciální přístroje, které tam vykonávají náročné činnosti. Známým případem je např. soukromá firma BBT (space materials processing), která posílala a dále posílá na kosmické stanice automatické pece pro přípravu různých exotických a extrémně čistých nebo dokonalých materiálů v beztížném stavu (Mir, ESA, ISS). Materiály podobných vlastností , důležitých např. pro elektroniku i optiku, by často nebylo možno na Zemi v podmínkách zemské gravitace připravit. Za zmínku také stojí mezinárodní analyzátor kosmického prachu, který letěl na palubě sondy Cassini k daleké planetě Saturn. Jeho spoluautorem je dr. Jiří Švestka z pražské observatoře.

Luděk Pešek (1919-1999) – strohý malíř mimozemských světů

Na konci nám zbývá už jen Luděk Pešek, malíř zajímavých kosmických scenérií resp. mimozemských “krajinek”, jehož v Čechách neprávem už dnes skoro neznáme. Důvodem je fakt, že po r. 1968 jako řada jiných pracovníků, kteří se živili hlavou, odešel kvůli normalizačnímu režimu do zahraničí. Většinu doby pak žil ve Švýcarsku a spolupracoval mj. s NASA, National Geographicem nebo se zmíněným časopisem Leonardo Franka Maliny. Jeho krajinky jsou sice na první pohled stroze realistické, vždy s citem i pro fotorealistické a fyzikálně i geologicky věrné detaily (přitom jde o jiné planety, ze kterých často neměl dostatek fotografických podkladů), avšak přesto obsahují zvláštní imaginaci, tvůrčí licenci a občas i fantastické prvky. Na rozdíl od oblíbeného Zdeňka Buriana, jehož větší popularitu lze z velké části přičíst i tomu, že maloval pro děti přitažlivé dinosaury a jiná zvířátka, Pešek byl neokázalým mistrem syrových kamenitých světů, které prokresloval do neuvěřitelného stupně realismu (Mars, Saturn, planety jiných sluncí apod.) a obešel se bez chytlavých zvířátek. Proto studoval řadu kosmických věd, fyziku i geologii. Nepleťme si ho ovšem s Rudolfem Peškem, což byl náš mezinárodně činný astrofyzik, který se mj. podílel na vzniku projektů CETI a SETI (komunikace s mimozemšťany a hledání mimozemských civilizací) a projektu CETI dal prý dokonce i jeho jméno. Vlastně byl dlouhodobě činný v oblasti mezinárodní spolupráce na poli astrofyziky a kosmického výzkumu.

Mnohem více informací se dozvíte v přiloženém PDF souboru.

Zdroje:
einstein-online.info/spotlights/grav_lensing_history
www.iguassu.eu/downloads/Czechs_manuscr2b.doc
iislweb.org/docs/Origins_International_Space_Law.pdf
arxiv.org/pdf/1206.1165.pdf
www.americanscientist.org/bookshelf/pub/the-three-rocketeers
olats.org/pionniers/malina/divers/fjm_interviewRogerMalina.php
rozhlas.cz/leonardo/vesmir/_zprava/zemrel-otec-myslenky-kosmickych-slunecnich-elektraren–1360933
ludekpesek.ch
obswww.unige.ch/~cramer/PDF/Pesek.pdf