Pracuje pro NASA, doktorát získala na univerzitě v Southamptonu. Studující, kteří se zajímají o kosmické technologie a výzkum v kosmickém průmyslu, měli v prosinci mimořádnou příležitost zúčastnit se přednášky vědkyně českého původu Ariy Vítkové, jež pracuje v proslulé NASA Jet Propulsion Laboratory. Vítková se podílela na řadě významných projektů, včetně JUICE (ESA) a Lunar Gateway (ESA, NASA). V současné době vyvíjí přístroje schopné detekovat známky života pro sondu Europa Lander, která možná jednou prozkoumá Europu – jeden z ledových měsíců Jupiteru.
Vědkyně Aria Vítková v Didaktikonu mluvila o přístrojích, které navrhuje a které jsou schopné detekovat organické molekuly v ledových světech.
Studující, kteří 12. prosince navštívili vzdělávací centrum Didaktikon v Kampusu Hybernská, měli jedinečnou příležitost vyslechnout si z první ruky, co obnáší studium kosmického inženýrství, od té, která v tomto oboru skutečně vyniká. Aria Vítková se po ukončení střední školy rozhodla jít za svým snem, odešla studovat do Velké Británie, a nakonec ji její nadšení a talent dovedly až do NASA. O své postřehy v přípravě, uplatnění a překonávání překážek v konkurenčním prostředí kosmického průmyslu se nyní podělila i se studujícími a začínající odborníky. Možnosti uplatnění v tomto oboru, jak poznamenala, budou jen přibývat.
V úvodu přednášky Aria Vítková hovořila o přístrojovém vybavení, na jehož konstrukci a testování se podílela – magnetometrech, radiometrech a Ramanových spektrometrech – jak pro mineralogické mise na Měsíc, tak pro detekční mise do ledových světů, jako jsou Europa, Titan a Enceladus – měsíce Jupiteru a Saturnu. Tato kosmická tělesa jsou považována za kandidáty při hledání prekurzorů biologického života, včetně základních organických molekul, jako jsou aminokyseliny, nebo dokonce samotného mikrobiálního či bakteriálního života, který by mohl existovat v podpovrchových oceánech kilometry pod ledem. Otázkou však je, zda by se něco z toho dalo odhalit: tloušťka ledu na Europě se pohybuje kolem 30 kilometrů. Jakákoli detekce biosignatury nebo mikrobiálního života by byla přelomová. Ono i jen samotné přistání sondy na těchto měsících by znamenalo velký úspěch. Vzhledem k extrémním podmínkám, které tam panují, získání i jen sekundárních dat by bylo nesmírně důležité.
Aria Vítková popsala, jak obrovskou výzvu představuje vývoj a testování spolehlivých a citlivých přístrojů schopných přežít jak cestu vesmírem, tak podmínky ledového měsíce. „Spousta stávajících přístrojů je nepoužitelných ve světě, kde je pouze led nebo voda. Zatímco na Zemi je nejsilnější led tlustý tři kilometry, na Europě se odhaduje jeho tloušťka na 10 až 35 kilometrů. Pokud tam nějaké aminokyseliny jsou, budou pravděpodobně v podpovrchovém oceánu, což znamená, že se nějak musí dostat na povrch. Koncentrace biomolekul by tam byla mizivá. Identifikovat takovou koncentraci je pro většinu přístrojů problém,“ podotkla.
Pokud by se sondě Europa Lander podařilo přistát, měla by na svou činnost pouhých 22 dní, než by podlehla okolnímu záření z Jupiteru nebo vulkanicky aktivního měsíce Io. Úkolem přistávacího modulu je navrtat 10 centimetrů do tlusté ledové vrstvy a hledat koncentrace molekul. Vítková vysvětlila, že ona a její kolegové museli pro splnění tohoto úkolu vylepšit stávající Ramanovu spektroskopii.
„Běžná Ramanova spektroskopie by v tomto případě nestačila, v tomto bodě proto přichází můj úkol: pracuji s technologií, která se nazývá povrchem zesílená Ramanova spektroskopie (SERS),“ vysvětlila.
Europa je ledový měsíc, který se velikostí podobá tomu našemu. Vědci doufají, že se jim pomocí deset centimetrů hlubokých vrtů do ledu podaří detekovat organické molekuly.
U ledových měsíců však vyžaduje úpravy i SERS. Aria Vítková popsala vývoj vysoce citlivé metody Ramanovy spektroskopie in situ, která je schopna odolat drsným podmínkám a detekovat stopové množství organických látek ve slaném ledu.
„Narazili jsme na skleněné sklíčko chloridu stříbrného, které leželo v NASA v šuplíku 40 let. Testování ukázalo, že tento materiál lze účinně použít jako jednoduchý a levný prostředek k detekci molekul v extrémních podmínkách. Můžete ho zkombinovat s běžnými přístroji, a detekovat tak molekuly ve velmi nízkých koncentracích. A to je moje práce a cíl mého výzkumu: detekovat tyto molekuly v ledových světech.“
Řešení takových výzev je hlavní součástí práce Vítkové: příprava přístrojů, které přežijí přistání, budou fungovat na nehostinném povrchu a poskytovat potřebné údaje. Aria Vítková pak na grafech ukázala, jak by méně pokročilé přístroje mohly zcela přehlédnout důležité nálezy v ledu. Projekty, na kterých vědkyně pracuje, proto vyžadují trpělivost a vytrvalost. Sonda Europa Lander, která je v současné době ve fázi konceptu a spoléhá se na údaje ze sondy Europa Clipper, by měla odstartovat v letech 2025 až 2035 a k cíli by měla dorazit za zhruba šest let. Pokud bude projekt pokračovat, údaje se k vědcům dostanou někdy v roce 2041.
Účastníci se ptali na to, jak se připravit na zkoušky, jakou literaturu číst a jak začít kariéru ve vesmírném inženýrství.
Mnozí si jistě vzpomenou na rizika vesmírného výzkumu, která se připomínala během mise roveru Mars Perseverance v roce 2020, kdy rover a jeho vrtulník Ingenuity, nejenže bezpečně přistály, ale překonaly očekávání i časový plán. Kdyby se podařilo něco podobného na Europě, byl by to skutečný úspěch a důležitý posun pro vědu, výzkum i kosmický průmysl.
Při úvahách nad svou práci a vytváření spolehlivých přístrojů pro takovou výpravu Aria Vítková podotkla, že vedle přísného vědeckého testování je nezbytná také kreativita. „Kreativita je součástí rovnice. Inženýrství znamená být kreativní v rámci určitých omezení, přičemž výsledný produkt nemusí být uměleckým dílem, musí ale být funkční. Znám mnoho inženýrů, kteří jsou velmi kreativní, věnují se hudbě nebo výtvarnému umění. Já ráda kreslím, od tří let dělám balet a také hraji na housle,“ usmívala se Aria Vítková.
Během cesty po své rodné zemi ji velmi potěšilo, jaké programy dnes poskytují české technické univerzity. Projevila v souvislosti s tím také zájem o další spolupráci, jako je ta s UK.
„Řada vysokých škol mě požádala, abych jim dala vědět, až zase budu v České republice. Byla bych velmi ráda, kdybychom mohly něco společně podniknout. Je skvělé, že je zde nyní tolik příležitostí. Jako studentka jsem takové možnosti neměla, musela jsem odjet studovat do Anglie. Z toho důvodu bych se teď ráda zapojila.“
