Věda získává odpovědi na důležité otázky dlouhodobým, náročným výzkumem, který prověří všechny detaily hypotézy. A nebo si položí dostatečně šílenou otázku a pak provede experiment. Někdy právě tyto odvážné pokusy přinesou více poznání než opatrné cesty. Otázkou, kterou si vědci položili nyní, nebylo nic jiného než: „Co se stane, když hodíte papírovou vlaštovku z Mezinárodní vesmírné stanice?“
Odpověď na problém hledali dva vědci působící na Tokijské univerzitě. Oba by rádi opravdu vlaštovku z Mezinárodní vesmírné stanice (ISS) hodili, ale nejprve to prověřili v modelu.
Stanice obíhá ve výšce asi čtyř set kilometrů, takže se autoři rozhodli v počítačovém modelu vlaštovku vypustit právě z této výšky a rychlostí podobnou rychlosti samotné ISS – 7800 metrů za sekundu. Taková rychlost by samozřejmě znamenala okamžitý kolaps papírového letadélka, ať už by mělo jakoukoliv aerodynamiku. Ale 400 kilometrů nad Zemí už je atmosféra tak řídká, že vlaštovka nenarazí na žádný odpor.
Jenže s klesáním směrem k Zemi se hustota vzduchu zvětšuje, takže se podmínky letu dynamicky a dost dramaticky mění.
Krize na 120. kilometru
V modelu se ukázalo, že většinu letu by vlaštovka zvládla bez problémů. Konkrétně do výšky asi 120 kilometrů nad povrchem by pomalu klesala dolů, trvalo by jí to asi tři a půl dne. Postupně by nabírala rychlost, nikdy by ale nedosáhla opravdu vysoké.
Asi ve třech čtvrtinách letu přišla pro vlaštovku z modelu krize. Zvýšená hustota vzduchu spojená s vyšší rychlostí způsobila její nekontrolovaný pád. Šlo jen o simulaci, v reálném pokusu by zřejmě byl výsledek jiný, a to kvůli náhodným vlivům, které se v atmosféře mohou vyskytovat a jež není možné nasimulovat.
Ani japonským vědcům ale pouhá simulace nestačila. Chtěli něco hmatatelnějšího. A tak se rozhodli, že svou kosmickou vlaštovku otestují ještě v moderním aerodynamickém tunelu v areálu univerzity.
Vlaštovku lehce vylepšili pomocí aluminiové fólie, kterou posílili ocas. V hypersonickém větrném tunelu Kašiwa pak ověřili, jaké síly papírové letadlo vydrží. A vůbec ho nešetřili. Vystavili ho po dobu sedmi sekund rychlosti sedm Machů, což odpovídá tomu, co by vlaštovka zažila při opravdovém letu atmosférou.
Pokus přežila. Nicméně během těch několika sekund se jí ohnula špička úplně dozadu. A na přední i zadní části křídel začínalo letadélko doutnat. Oba faktory naznačují, že by další let neprobíhal příliš dlouho a vlaštovka by během několika okamžiků zřejmě zanikla.
Proč (ne)házet vlaštovku z ISS
Tento výzkum může vypadat zcela absurdně a řadě čtenářů se může zdát, že veřejné finance vynaložené na uspokojení zvídavosti dvou vědátorů nejsou utracené vhodně. Jenže inženýři to samozřejmě nedělali jen tak.
Jedním z cílů experimentu bylo zjistit, jestli by se nedaly využít aerodynamické vlastnosti skládanek origami, které mohou zajímavým způsobem posílit aerodynamiku nebo odolnost objektu. Existuje totiž spousta možných misí, kde by se potenciálně daly využít vlastnosti, jež má tento model papírového letadla.
Jednou z nich je například zvažovaný experiment LEAVES, který zvažuje shazovat do atmosféry Venuše drobné sondy, jež by během letu posílaly data. Řada možností se ale nabízí také v atmosféře Země, kde by vědci podobné letounky z lehkých a laciných materiálů také rádi využívali.
