Vakuum, radiace, asteroidy: Muskův kabriolet čeká krušná jízda vesmírem

aktualizováno 
Internetem kolují odhady, kdy se rudý roadster letící vesmírem znovu přiblíží Zemi či Marsu. Otázka by však neměla znít pouze kdy, ale i v jakém stavu. A snad i jestli Elon Musk nezapomněl na povinné ručení.

Muskův kabriolet Tesla Roadster s figurínou Starman se vznáší ve vesmírném prostoru nedaleko Země. (7. února 2018) | foto: SpaceX

Od úspěšného startu Falconu Heavy uplynul téměř měsíc. SpaceX miliardáře Elona Muska vynesla v nejsilnější nosné raketě současnosti do kosmu vůz Tesla Roadster. Ten se nyní spolu s figurínou řidiče Starmanem řítí ohromnou rychlostí vesmírem.

Muskovo auto však teď čeká zatěžkávací zkouška. Na rozdíl třeba od satelitů na oběžné dráze totiž sériově vyráběný kabriolet pochopitelně není stavěný pro pobyt v meziplanetárním prostoru. Produkt chytrého PR to ve vakuu bude mít složitější, než by se mohlo zdát. Co mu hrozí?

1.Srážka

Odhadnout přesnou trajektorii vozu v horizontu měsíců, natož milionů let, je nadlidský úkol. Podle vytvořených simulací existují dlouhodobé scénáře s pravděpoboností v jednotkách procent, že Teslu stáhne ke svému povrchu gravitace Země, Venuše či Slunce (o trajektorii jsme psali zde). Podobně mizivou šanci má i srážka s jiným tělesem, myslí si Tom Narita, astrofyzik z univerzity College of the Holy Cross v Massachusetts.

„Pokud by byla tesla náhodou zasažena asteroidem, byl by to její konec. Ale taková šance je podle mě velmi malá,“ uvedl Narita pro Popular Science. Ačkoli je meziplanetární prostor relativně prázdný, není rovněž zanedbatelná možnost průletu mikroasteroidy či jiným shlukem makročástic, které by mohly stroj viditelně poškodit.

2.Radiace

Roadster je bombardován hned dvěma druhy radiace. Prvním je solární, která je pro nás na Zemi většinovým zdrojem energie. Druhý představuje galaktické kosmické záření, jež je tvořeno proudem protonů a dalších subatomárních částic.

Sluneční vítr

Slunce kromě radiace emituje i sluneční vítr; proud protonů, elektronů a jader hélia. Tyto subatomární částice překonávají gravitaci Slunce a letí vesmírem rychlostí kolem 500 km/s. Při silnějších slunečních erupcích pronikají Van Allenovými pásy a dostávají se ve vyšší koncentraci do atmosféry, kde ionizací způsobují polární záři. I tato složka solární radiace bude působit povrchové škody na voze.

Vizualizace geomagnetické bouře

Vizualizace geomagnetické bouře

Před oběma typy radiace nás Země chrání atmosférou a magnetickým polem. Magnetosféra zadržuje většinu energetických iontů i elektronů v takzvaných Van Allenových pásech, tisíce kilometrů od zemského povrchu.

Intenzita obou druhů radiace se mění a vzájemně koreluje, protože sluneční vítr vytlačuje kosmické záření, kterého je proto v době erupcí na Slunci v naší soustavě méně. Automobil Tesla ovšem nemá v základní výbavě atmosféru ani magnetické pole, a je tak vystavován oběma typům záření v plné síle. To je problém zejména pro organické materiály, a to nejen potahy z kůže, ale i pro karbonové rámy.

Expert na organickou chemii z Indiana University William Carroll vysvětluje, že tyto látky jsou tvořeny uhlíkovými a uhlíkovodíkovými vazbami. Právě kosmické záření může v průběhu času způsobit jejich přetrhnutí, které se projeví například vyblednutím barvy, popraskáním gum a výsledně i mechanickým rozpadem. „V tomto prostředí bych organickým materiálům nedával více než rok,“ odhaduje Carroll.

Vlivem radiace jsou ovlivněny i polovodiče, používané zejména v elektronice. Starman ovšem může být v tomto ohledu v klidu, protože jeho palubní navigace oznamuje pouze „Don‘t panic!“ a obvodová deska slouží zejména jako nosič nápisu „Made on Earth by humans“.

06.února 2018 v 23:40, příspěvek archivován: 01.března 2018 v 14:19

3.Vakuum

Jedním z faktorů působících na rudou teslu je vzduchoprázdno. A to pozitivně i negativně. „Svým způsobem je vakuum ku prospěchu, protože nebude docházet k oxidaci materiálu,“ řekl redakci Technet.cz chemik Petr Slavíček z VŠCHT v Praze.

Zatímco nepřítomnost atmosférického prostředí tak hraje pro teslu a nebude mít zřejmě problémy s korozí karoserie, vyvstává ve vesmíru otazník v podobě tlaku. Je známo, že mimo jiné právě kvůli téměř nulovému tlaku nemůže člověk v kosmu přežít déle než desítky sekund (více o rychlé smrti ve vakuu). Jak toto prostředí působí na kabriolet?

Jako hlavní riziko by se mohly zdát pneumatiky. Elon Musk nezveřejnil informaci, jestli nechala SpaceX gumy vyfouknout. Na tiskové konferencipouze uvedl, že je to „doslova normální auto ve vesmíru“ a materiály vozu nijak netestovali, pouze vyjmuli baterii a část motoru.

Počítejme tedy pro zdůvodnění následujících řádků, že pneumatiky nevypustili, a jak je možné, že nahuštěná kola neexplodovala.

Proč pneumatiky ve vakuu nevybouchly?

Dejme si menší fyzikální okénko...

Diferenční tlak působící na kola Tesly ve vesmíru by se mohl spočítat z následujících veličin:

Atmosférický tlak P1 = 1013 hPa

Tlak v pneumatikách Tesly P2 činí 30 PSI (liber na čtvereční palec) v předních kolech, 40 PSI v zadních. Po zprůměrování a převedení dostaneme 2413 hPa.

Tlak ve vesmíru P3 je téměř nulový.

Tlak působící na pneumatiky ve vesmíru ovšem není pouze P1+P2-P3, tedy 3426 hPa. Je zapotřebí vzít v potaz i další faktory, a to zejména ‚teplotu‘, i když v kosmickém prostoru se bavíme spíše o vnitřní energii fotonů a záření. Zatímco na Zemi by Tesla jezdila v teplotách kolem 20° Celsia (293 K), ve Sluncem neozářené oblasti kolem orbitu Země a Marsu panuje velmi zhruba -55 °C (218 K). Teploty zohledníme v rovnici P1*T2=P2*T1, kde P je tlak a T teplota. Pokud dosadíme:

342641 Pa * 218 K = P2 * 293 K

P2 = (342641 Pa * 218 K) / 293 K = 2549 hPa

Výsledný tlak, který bude působit na pneumatiky ve vesmíru, je tak téměř totožný jako na Zemi. Ve slunečních paprscích se sice může okolí vozu ohřát až na 120 °C, ale i v tomto případě by měly pneumatiky výsledný tlak zhruba 4600 hPa bez problémů vydržet.

Vakuum by tedy nemělo výrazně ovlivnit stav vozidla, mohlo by ovšem změnit jeho dráhu. „Auto je plné vzduchu. Všechny plyny v polstrování, dveřích i obalu volantu se dříve či později dostanou ven,“ předpokládá vědecký poradce NASA Ron Turner. Únik těchto plynů poté může způsobit minimální posuny, jako takové mikroskopické trysky. V horizontu milionů let by ovšem tyto nepatrné impulzy mohly dráhu Tesla Roadsteru významněji ovlivnit.

Pokud by si někdo chtěl kabriolet z vesmíru odchytit a nechat si ho, s čímž Musk na Twitteru souhlasil, neměl by dlouho otálet – než z něj bude radioaktivní vrak.

24.prosince 2017 v 01:29, příspěvek archivován: 01.března 2018 v 14:34

If I manage to find the Tesla Roadster in Mars orbit and retrieve it, can I keep it? @elonmusk

24.prosince 2017 v 05:14, příspěvek archivován: 01.března 2018 v 14:33

@Kwebbelkop Yes

Nejčtenější

Kolem právě prolétli mimozemšťané, říkají vědci. Vyvrátit jim to nelze

Rekonstrukce možné podoby planetky 1I/2017 U1 (‘Oumuamua) na základě údajů...

První objekt od jiné hvězdy zachycený pozemskými teleskopy by podle naměřených parametrů mohl být sluneční plachetnicí,...

Vyšší lidé trpí častěji řadou rakovin. Důvod je zřejmě zcela triviální

Kolorovaný snímek rakovinových buněk z elektronového mikroskopu

Pravděpodobnost vzniku rakoviny je větší u lidí vyššího vzrůstu. A to zřejmě proto, že mají v těle více buněk,...

Konec dvojích cen. Evropské e-shopy už Čechům nebudou účtovat přirážku

Ilustrační snímek

Na začátku prosince začne platit nařízení Evropské unie, které zakazuje internetovým obchodům považovat zákazníka z...

Okřídlení géniové. Vrány si při pokusu zvládly vyrobit složené nástroje

Vrány se ukazují jako stále chytřejší a chytřejší.

Nový experiment naznačuje, že bychom měli přehodnotit rčení chytrý jako liška na chytrý jako vrána. Skupina...

Nové implantáty dovedou zlepšit paměť, ale nesmí se k nim dostat hacker

DBS

Elektronické implantáty by mohly podle neurovědců již v příštím desetiletí pomáhat vylepšovat paměť, zejména pacientům...

Další z rubriky

Rusko oznámilo, že selhal jeden z počítačů na Mezinárodní vesmírné stanici

ISS čeká na oběžné dráze

Jeden ze tří počítačů v ruské části ISS selhal a ruská kosmická agentura se jej pokusí na dálku restartovat.

Dalekohled Kepler končí, došlo mu palivo. Objevil přes 2 600 planet

Vizualizace dalekohledu Kepler

O hledání nových planet u cizích sluncí se budou muset postarat jiná zařízení, než je vesmírný dalekohled Kepler. Na...

Rusko nepošle po neúspěšném startu Sojuzu MS-10 zásobovací let k ISS

Návratový modul, který bezpečně přistál s ruským kosmonautem Alexejem Ovčininem...

Čtvrteční nepodvedený start ruské rakety vyústil v odložení startu říjnové zásobovací mise. Mezitím se kosmonauti budou...

Najdete na iDNES.cz