Jeho poslání není jen tak obyčejné. Má vědcům pomoci lépe pochopit vznik a složení vesmíru.
Z továrny MAN DWE v bavorském Deggendorfu, ležícím jen kousek od hranic s Českou republikou, potřebovali převézt nově vyrobenou vakuovou komoru do Karlsruhe, města vzdáleného vzdušnou čarou 220 kilometrů. Jenže zařízení, které váží 200 tun, je dlouhé 23 metrů a má průměr 10 metrů, nešlo dopravit ani po silnici, ani říčním kanálem mezi Dunajem a Mohanem.
"Hmotnost ani délka by tolik nevadily. Ale desetimetrový průměr znemožnil, aby se komora vešla pod mosty na dálnici nebo v říčním průplavu," popisuje Otokar Dragoun z Ústavu jaderné fyziky Akademie věd ČR. Také čeští vědci totiž přepravu nákladu pozorně sledovali.
Kolem kontinentu za dva měsíce
A tak nezbylo než náklad naložit na říční loď a po Dunaji vypravit opačným směrem: k Černému moři.
Čekaly jej dramatické okamžiky. Kvůli průjezdu plavební komorou v Jochensteinu bylo nutné zvýšit ponor lodi, aby proplula branou propusti. Do lodi tedy naložili 1400 tun štěrku a 800 tun vody. I tak však zbyla mezi vrškem nákladu a branou mezera jen sedm centimetrů.
Mezi Vídní a Bratislavou pak musela být zátěž zase odstraněna, aby ponor lodi nebyl příliš velký.
Po přeložení na námořní loď pokračovala vakuová komora v cestě po Černém moři. Aby starostí nebylo málo, přišla bouře, která strhla ochranný obal. Vakuová komora pak už zbytek cesty putovala odkrytá. Radost z toho mohli mít fotografové. Zařízení, připomínající svým tvarem velký dámský prs z filmu Woodyho Allena Všechno co jste kdy chtěli vědět o sexu..., nabídlo zvědavým kamerám hezké pohledy (některé vidíte v tomhle článku).
Na Sicílii čekalo náklad další překládání, na jinou nákladní loď, na níž projel Středozemním mořem a Atlantským oceánem kolem Evropy k ústí Rýna. Na říčním pontonu po něm doplul téměř k cíli 8800 kilometrů dlouhé cesty. Teprve poté však přišel nejobtížnější úsek: průjezd na pojízdném tahači městskými ulicemi do Výzkumného centra Karlsruhe (působivé záběry si můžete prohlédnout na připojeném videu).
Cesta trvala přesně dva měsíce. Nyní je už vakuová komora v cíli, na staveništi 75 metrů dlouhého zařízení, jehož bude významnou součástí. Měření začnoíu v roce 2009.
A proč se to všechno dělá?
Malá částečka obrovského kosmu
Mezinárodní projekt se jmenuje KATRIN (Karlsruhe Tritium Neutrino Experiment). Spolu s vědci z Německa, USA, Ruska a Británie se na něm podílejí i badatelé z Ústavu jaderné fyziky Akademie věd v Řeži u Prahy.
Cílem projektu je zjistit v tomto gigantickém zařízení hmotnost nejtitěrnější známé částice. Ta se jmenuje neutrino a ví se o ní zatím tolik, že čtvrt milionu neutrin váží míň než jediný elektron, který je druhou nejlehčí částicí.
K čemu potřebují vědci znát přesnou hmotnost takto nepatrné částice? "Protože se takto, mimo jiné, chceme více dozvědět o složení vesmíru," vysvětluje Otokar Dragoun z ústavu v Řeži.
Neviditelná většina vesmíru
Dnešní propočty ukazují, že viditelná hmota hvězd a těles, které odrážejí světlo, tvoří jen čtyři procenta celkové hmoty a energie vesmíru. Ostatnímu se říká "temná" či "skrytá" hmota a energie. Vědce trápí otázka, co ji vlastně tvoří.
Jedním z kandidátů jsou právě neutrina. Současné údaje však ukazují, že tyto částice na vysvětlení neznámé hmoty a energie zdaleka nestačí. Zatím se jeví, že z ní nemohou vytvářet víc než 15 procent. Nová měření v Karslruhe to mají upřesnit.
O výsledky mají zájem i fyzikové, kteří se zabývají složením hmoty, astrofyzikové, kteří studují hvězdy a výbuchy supernov, z nichž se neutrina uvolňují, a celkově kosmologové, kteří zkoumají vznik a vývoj vesmíru. Většina neutrin totiž zřejmě pochází z Velkého třesku.
Vážení rafinovanou oklikou
Samotné "vážení" neutrin bude pořádně složité. Na centimetr čtvereční zemského povrchu dopadne každou vteřinu 60 miliard neutrin ze Slunce. Bez zanechání jakýchkoli stop proletí našimi těly i zeměkoulí. Zachytit se téměř nedají.
Ani projekt KATRIN není schopen neutrina zadržet. Bude je zkoumat z nepřímých důkazů. Vědci při tom využijí tritium, což je nejtěžší forma vodíku.
"Tritium má v jádře jeden proton a dva neutrony. Jeden z neutronů se však občas samovolně přemění v proton," konstatuje Otokar Dragoun.
Z vodíku se tak stane helium, ale co je pro experiment v Karlsruhe podstatné, při přeměně se uvolní elektron a neutrino. Neutrino nezadržitelně odletí do vesmíru. Ale elektron je elektricky nabitý, dá se zachytit. A z jeho energie se pak dají vypočítat vlastnosti neutrina, které vzniklo spolu s ním.
Český podíl
"Měření při projektu KATRIN bude desetkrát citlivější než všechna dosavadní," těší se inženýr Dragoun.
Čeští vědci se na experimentu už podíleli kontrolními měřeními, jestli nerezová ocel pro výrobu vakuové komory neobsahuje stopy přirozených nebo umělých radionuklidů, které by rušily průběh budoucích experimentů. Jejich hlavním úkolem však bude dlouhodobě kontrolovat stabilitu energetické stupnice spektrometru. Její posun by totiž znehodnotil všechny dosažené výsledky.
"Pozvali nás mezi zakladatele projektu, protože v Řeži máme zkušenosti s přesným měřením elektronů," objasňuje inženýr Dragoun.
Kromě zkušených vědců jsou v českém týmu i studenti Fakulty jaderné a fyzikálně inženýrské ČVUT.
