Rok 2023 ve vědě

Přehled některých zajímavých událostí ve vědě v právě uplynulém roce 2023.

Velmi důležitou událostí je samozřejmě vyhlašování Nobelových cen, zde můžete najít stručný přehled.

Chemie

Beryllium

V roce 2023 se povedlo připravit první sloučeninu s přímou vazbou Be-Be.

Celokovový fulleren

Povedlo se připravit analogii fullerenu složenou pouze z kovů.

Struktura kationtu [K(2,2,2-crypt)]+ a aniontu [K@Au12Sb20]5–.

Graphulleren – nová alotropická modifikace uhlíku

Na Kolumbijské univerzitě se povedlo vytvořit nový alotrop, který je kombinací fullerenů, resp. buckminsterfullerenu, C60, a grafenu.

Odkazy

  1. Move over, graphene. There’s a new super-material in town: Graphullerene
  2. Newly discovered form of carbon is graphene’s ‚superatomic‘ cousin
  3. A few-layer covalent network of fullerenes

Trojná vazba U≡C ve fullerenu

Podařilo se připravit fullereny, které mají uvnitř klece vloženu jednotku [U≡C-Ce]. Jde o první doložený příklad existence trojné vazby mezi uranem a uhlíkem.

Lithium

Kovové lithium je velice reaktivní, proto dosud nebyl znám jeho vzhled v čistém stavu. Tým z UCLA dokázal izolovat vysoce čisté lithium ve formě krystalů ve tvaru rombického dodekaedru.

První RTG obrázek jediného atomu

Vědci z Ohio University dokázali pomocí SX-STM (Skenovací Tunelová Mikroskopie využívají RTG záření ze synchrotronu) charakterizovat jediný atom železa a terbia. Protože signál od jediného atomu je příliš slabý, bylo nutné využít intenzivní RTG záření ze synchrotronu. Práce byla publikována v časopise Nature.

Simulace 44 miliónů atomů

Výpočetní metody jsou v chemii stále důležitější a dokáží ušetřit spoustu prostředků a času experimentátorů. Díky superpočítačům lze simulovat chování velmi komplexních systémů. Na superpočítači Perlmutter, s využitím AI, se podařilo nasimulovat chování 44 miliónů atomů kapsidy viru HIV. Simulace zabírá časový rámec o délce několika nanosekund.

Odkazy

Trojná vazba uran≡uhlík

Byla publikována příprava endohedrálních derivátů fullerenů obsahujících kation [UVI≡C-CeIV]6+. Tyto sloučeniny obsahují trojnou vazbu mezi uranem a uhlíkem, což je opravdu velmi unikátní.

Fyzika

Antihmota a gravitace

Bylo ověřeno, že se antihmota (hmota složená z antičástic) chová v gravitačním poli stejně jako klasická hmota.

Kvantové provázání

Podařilo se realizovat kvantové provázání na podchlazených molekulách CaF.

GAIA – Global astrometric interferometer for astrophysics

Před deseti lety, 19. prosince 2013, byla vypuštěna sonda GAIA, její úkolem je sestavení trojrozměrné mapy nejbližšího okolí v naší galaxii. Je umístěna v libračním bodě L2.

Ingenuity – helikoptéra na Marsu

Pěkné video z Marsu, natočeno helikoptérou Ingenuity.

ISS – Mezinárodní vesmírná stanice

Jeden z největších vědeckých projektů oslavil v listopadu 25 let.

Ztracené rajče se našlo

Na konci března se na ISS ztratilo rajče, nakonec ale vše dobře dopadlo a rajče našlo, ale až v prosinci.

JUICE – Jupiter Icy Moons Explorer

V pátek 14. dubna úspěšně odstartovala kosmická sonda JUICE agentury ESA, která míří k měsícům Jupiteru. Dorazit by měla v roce 2031 a o tři roky později by se měla stát umělou družicí měsíce Ganymed.

Mise JUICE. Zdroj: ESA/Commons

Odkazy

Mars – Perseverance

Rover Perseverance a vrtulník Ingenuity oslavily 1000 solů (dnů) na Marsu. Jeden sol odpovídá 24 hodinám a 39 minutám.

Ilustrace roveru Perseverance a vrtulníku Ingenuity. Zdroj: NASA/Commons

Měsíc

O Měsíc byl v roce 2023 poměrně velký zájem. Na Jižním pólu Měsíce se pokusily přistát dvě sondy, ruská Luna-25 a indická Čandraján-3.

Ruská sonda Luna-25 bohužel nedokázala přistát, na povrch Měsíce se zřítila a byla zničena.

Modulu Vikrám, který byl vypuštěn z indické sondy Čandrájan-3 se podařilo, ve středu 23. 8., úspěšně přistát na jižním pólu Měsíce. Zhruba 14 hodin po přistání vyjelo na povrch Měsíce šestikolové robotické vozidlo Pragján.

Po uběhnutí jednoho lunárního dne (asi dva pozemské týdny) bylo vozítko zaparkováno a uspáno.

H-IIA – Japonský lander míří k Měsíci

Po Rusku a Indii vyslalo další sondu Japonsko, start proběhl ve čtvrtek 7. září. Lunární lander SLIM se úspěšně oddělil od rakety, která ho vynesla do vesmíru. K měsíci by se měl dostat během tří až čtyř měsíců.

Kometa C/2022 E3

Od poloviny ledna byla na obloze viditelná kometa s označením C/2022 E3, ta se k Zemi vrátila po přibližně 47 500 letech. Barva komety byla zelená, což bylo dáno působením slunečního záření na molekuly C2 a (CN)2 (dikyan).

Snímek komety C/2022 E3 z 27. 1. 2023. Zdroj: Edu INAF/Commons

Odkazy

Psyche – mise k asteroidu započala

V pátek 13. října odstartovala raketa Falcon Heavy, která do vesmíru vynesla i sondu Psyche. Ta teď prochází asi tříměsíční fází inicializace a kontroly a poté vyrazí na cestu dlouhou 3,6 miliardy kilometrů. Ta jí bude trvat skoro šest let. Po dosažení planetky 16 Psyche (srpen 2029) se usídlí na její oběžné dráze a bude ji podrobně zkoumat a fotografovat.

Planetka je zajímavá tím, že má hustotu blízkou hustotě kovů, proto se předpokládá, že je tvořena malou vrstvou silikátů a kovovým jádrem (hlavně železem a niklem). Celá mise je podrobně popsána na webu Kosmonautix (druhý odkaz).

Umělecká představa sondy obíhající planetku 16 Psyche. Zdroj: NASA/Commons

SpaceX – Super Heavy Starship

Ve čtvrtek 20. dubna proběhl první start tohoto masivního nosiče, bohužel skončil autodestrukcí rakety. Během startu byla silně poničená startovací rampa, která byla evidentně poddimenzovaná.

IFT-2

V sobotu 18. listopadu proběhl druhý let kosmické lodi Starship na nosné raketě Super Heavy. Tankování rakety proběhlo bez problémů, podařilo se zažehnout všech 33 motorů najednou, díky čemuž Super Heavy Starship odstartovala hned na první pokus. Vylepšená startovací rampa tentokrát přežila start bez výraznějšího poškození.

Sestava bez problému přečkala fázi Max-Q (fáze maximálního dynamického namáhání) a dokonce proběhlo i oddělení lodi Starship, při kterém se (u SpaceX poprvé) využíval Hot-staging. Loď Starship S25 úspěšně zažehla své motory a odpojila se od Super Heavy, podařilo se jí téměř dosáhnout plánované oběžné dráhy. Závěr byl smutnější, protože došlo k spuštění autodestrukčního systému jak u Super Heavy, tak i u lodi Starship.

Teleskop Jamese Webba

I v roce 2023 jsme se dočkali zajímavých objevů od Webbova teleskopu. Podrobně popsány jsou v seriálu „S Webbem za hlubokým nebem“ na Kosmonautix.cz.

Vesmírný teleskop Jamese Webba. Zdroj: NASA/Commons

V listopadu pořídil detailní snímky středu naší galaxie. Oblast, kde se tvoří hvězdy, pojmenovaná Sagittarius C (Sgr C), se nachází asi 300 světelných let od supermasivní černé díry ve středu Mléčné dráhy, Sagittarius A*.

Saturn

V květnu byl zaznamenán 9 600 kilometrů dlouhý výtrysk vodní páry z Enceladu (měsíc Saturna).

Enceladus – výtrysk vodní páry. Zdroj: ESA

Uran

Dalekohled Jamese Webba pořídil velice zajímavé fotografie Uranu. Uran je sedmou planetou našeho systému, je třetí největší a čtvrtá nejhmotnější planeta. Obíhá ho 27 známých měsíců a má 13 prstenců. Na fotografiích z JWST je vidět 11 z nich.

Snímek Uranu. Zdroj: NASA/Commons

První exoplaneta

V polovině ledna potvrdil existenci exoplanety LHS 475 b. Tato planeta má prakticky stejnou velikost jako naše Země, ale teplota na jejím povrchu je několikset stupňů Celsia.[1-3]

Galaxie, které by neměly existovat

JWST pořídil snímky galaxií, které existovaly pouhých 500 až 700 miliónů let po velkém třesku. Tyto galaxie mají velikost odpovídající zhruba Mléčné dráze, ale jejich stáří je výrazně vyšší než se dosud považovalo za možné.[4,5]

Odkazy

  1. JWST Just Confirmed Its First Exoplanet, And It’s The Size of Earth
  2. James Webb Telescope finds its first exoplanet
  3. Webbův teleskop objevil svou první exoplanetu. Je velká jako Země
  4. James Webb spots super old, massive galaxies that shouldn’t exist
  5. Webbův teleskop objevil velké vzdálené galaxie. Podle vědeckých předpokladů neměly existovat
  6. JWST’s Newfound Galaxies Are the Oldest Ever Seen

Vulkanická činnost na Venuši

Venuše je druhá planeta naší sluneční soustavy, rozměry je podobná Zemi, ale podmínky na jejím povrchu a v atmosféře jsou pro život velmi nepřátelské. Teplota povrchu je až 475 °C a tlak je zhruba devadesátinásobek atmosférického tlaku. Jeden oběh okolo Slunce trvá necelý 225 dní, okolo své osy se otočí za 243,16 pozemského dne. Je to nepomaleji rotující planeta v naší sluneční soustavě.

Analýzou fotografií Venuše, které pořídila sonda Magellan v roce 1991 bylo zjištěno, že i na Venuši jsou aktivní vulkány. Při porovnání fotografie z února 1991 s fotografií z října 1991 je zřetelně vidět změna povrchu, kterou je možné připsat vulkanické činnosti.

Vulkán na Venuši. Zdroj: NASA/Commons

Voyager 2

Sonda Voyager 2 byla vypuštěna v roce 1977 a jejím úkolem byl průzkum vnějších planet naší sluneční soustavy. Jako první prolétla okolo Uranu a Neptunu.

Sonda Voyager. Zdroj: NASA/Commons

V současnosti je třetím nejvzdálenějším objektem, který vypustil člověk do vesmíru. Od Země je vzdálená asi 19 miliard kilometrů, tj. asi 0,002 světelného roku. Sonda stále komunikuje, ale 21. července NASA odeslala sérii příkazů, které neplánovaně způsobily odklonění antény o 2° od Země, čímž došlo k přerušení komunikace. Sonda má pro tyto případy nastaven pravidelný reset, který nastaví anténu zpět k Zemi, k tomu mělo dojít 15. října. Problém se ale podařilo vyřešit dříve, NASA vyslala velmi silný signál, který sonda zachytila a natočila anténu správným směrem.

Vzorky z planety Bennu

Planetka Bennu byla objevena v roce 1999, v roce 2016 odstartovala sonda OSIRIS-REx, která měla za úkol nasbírat (pomocí robotické paže) vzorky z povrchu planety.

Odběr vzorku. Zdroj: NASA/Commons

Nyní se sonda úspěšně vrátila k Zemi a odhodila pouzdro se vzorky, vzorky budou nyní zkoumat vědci z NASA. Sonda svou činnost neukončila, ale pokračuje k planetce Apophis, jako sonda OSIRIS-APEX, k planetce by měla dorazit v roce 2029.

Pouzdro přistálo, po poměrně drsné cestě z oběžné dráhy, v poušti v Utahu a bylo otevřeno v hermeticky uzavřeném boxu v Houstonu.

Pouzdro se vzorky po dopadu na povrch pouště. Zdroj: NASA/Commons

Pouzdro obsahovalo zhruba 250 g černého materiálu. Po prozkoumání bylo zjištěno, že jde uhlíkatý materiál obsahující i vodu, uhlík je přítomen jak v anorganické, tak i organické formě. To je samozřejmě velmi zajímavé a může to být další vodítko k odhalení vzniku života ve Vesmíru.

Ukončení provozu nejvýkonnějšího tokamaku JET

V sobotu 15. 10. 2023 byl proveden poslední experiment na tokamaku JET (Joint European Torus) v Oxfordu. Laboratoř byla v provozu od června 1983, tzn. více než 30 let. Tento tokamak byl velice důležitý i jako zdroj informací pro aktuálně budovaný reaktor ITER. Ukončením provozu, ale nekončí výzkum, nyní budou studovány materiály tokamaku a jejich poškození působením plazmatu.

Tokamak JET v roce 1991. Zdroj: EFDA JET/Commons

Jaderná energetika

V Číně byl připojen k síti první komerční jaderný reaktor IV. generace.

LHC

První pozorování neutrin v LHC

Poprvé se podařilo zaznamenat neutrina ve Velkém hadronovém urychlovači (LHC), a to dokonce ve dvou experimentch: SND@LHC a FASER@LHC. Tato pozorování byly nyní publikovány.

Experiment FASER. Zdroj: CERN/Commons

Tokamak ST40 překročil teplotu 100 miliónů °C

U malého tokamaku ST40 vyvíjeného britskou společností Tokamak Energy Ltd. se povedlo překročit teplotu 100 miliónů °C. Zatím sice jen na 150 ms, ale vývoj určitě nekončí.

Největší fúzní tokamak v provozu

V Japonsku, v prefektuře Ibaraki, byl v listopadu spuštěn největší tokamak na světě, JT-60SA. Má průměr 13,7 m a výšku 15,4 m. Objem plazmatu je 135 m3, což je asi šestina objemu budovaného tokamaku v ITERu. Plazma je v nádobě udržováno pomocí supravodivých magnetů ze slitin NbTi a Nb3Sn.

Hned po spuštění se povedlo dosáhnout rekordu, v tokamaku udrželi plazma o teplotě 200 miliónů °C po dobu 100 sekund. Plazma se skládalo z izotopů vodíku 1H a 2H (deuterium), zatím nebylo použito drahé a radioaktivní tritium (3H).

Supravodivost

Dusíkem dopovaný hydrid lutecia

U dusíkem dopovaného hydridu lutecia byla pozorována supravodivost za teploty 20 °C, bohužel je stále vyžadován vysoký tlak, v tomto případě 1 GPa. Hydridy byly připraveny v diamantové kovadlině, tenká fólie z lutecia byla stlačena v atmosféře H2/N2 na tlak 2 GPa.

LK-99 – velmi nadějný supravodič zklamal

V červenci byla publikována příprava materiálu LK-99, jde o směsný fosforečnan olova a mědi, Pb10-xCux(PO4)6O (0,9<x<1,1). Autoři tvrdili, že je tento materiál supravodivý za laboratorní teploty a dokonce i výše a za normáního tlaku. To samozřejmě vyvolalo velkou senzaci, protože by to znamenalo, že se podařilo dosáhnout velkého milníku ve oblasti moderních materiálů. Bohužel se nakonec ukázalo, že tento materiál supravodivý není.

IT

IBM – nový kvantový superpočítač

Společnost IBM startuje desetiletý projekt, jeho cílem je vytvoření kombinace kvantového a klasického superpočítače se 100 000 quibity. Plánovaný rozpočet je 100 miliónů USD, na projektu bude IBM spolupracovat s The University of Chicago a The University of Tokyo.

I se stávajícím kvantovým počítačem dokáže IBM řešit úlohy, na které klasické metody nestačí:

Total Commander 11

V srpnu byla vydána další verze populárního správce souborů Total Commander 11.00.

Umělá inteligence

Umělá inteligence se rozvíjí obrovským tempem a asi se i v novém roce dočkáme spousty překvapení. V uplynulém roce se např. povedlo vyvinout bagr, který zvládne poskládat stěn z nepravidelných kamenů.

Medicína a biologie

Konec pandemie Covid-19

WHO v květnu oznámila, že pandemie covid-19 již není stavem globální zdravotní nouze (Global Health Emergency). Koronavirus s námi samozřejmě zůstává, ale pravděpodobně se postupně dostane na úroveň běžné chřipky. Podle statistik během pandemie zemřelo na onemocnění Covid-19 více než 6,9 miliónu lidí.

70 let od objevu struktury DNA

V úterý 15. dubna uběhlo 70. let od publikování článku o struktuře DNA.

Srdce na míru vytvořené pomocí 3D tisku

Srdce každého člověka je mírně odlišné a tyto odlišnosti mhou být zásadní při léčbě srdečích nemocí. A samozřejmě mají velký vliv na úspěšnost transplantací. I v této oblasti se začíná objevovat možnost zapojení 3D tisku, na MIT se povedlo vytvořit počítačový model lidského srdce, adaptovat ho na konkrétního člověka a vytvořit, pomocí 3D tisku, jeho robotickou kopii.

Odkazy

Transplantace oka

Povedlo se realizovat první transplantaci oka, nepředpokládá se, že by na toto oko pacient někdy viděl, ale zatím se zdá, že oko má funkční cévy i sítnice.

Oživení hlístic

Podařilo se oživit hlístice, které byly zamrzlé v sibiřském permafrostu po dobu více než 46 000 let. Hlístice se po oživení začaly dokonce i množit.

Nový druh savce v ČR

Do česka dorazil nový druh savce, bělozubka tmavá. Původem je z Afriky a jelikož je poměrně agresivní, může být hrozbou pro některé domácí druhy.

Sršeň asijská

Nepříjemnou zprávou, hlavně pro včelaře, je potrvzený výskyt invazního druhu sršní na našem území.

Archeologie

Nejstarší zpracované dřevo

V Zambii v oblasti Kalambo bylo nalezeno dřevo, datované do doby před minimálně 476 000 lety, které bylo prokazatelně opracováno nástroji. To by ukazovalo na možnost, že člověk této doby (Homo sapiens) nebyl pouze nomád, ale žil i usedle.

One Reply to “Rok 2023 ve vědě”

Leave a Reply

Tato stránka používá Akismet k omezení spamu. Podívejte se, jak vaše data z komentářů zpracováváme..