Chystá se pozoruhodný experiment. Experti při něm budou sledovat projektil pohybující se hypersonickou rychlostí pod vodou.

Co se při tom stane? Na tuto otázku ještě odpověď neznáme. Takový experiment dosud nikdo neprovedl.

Uvidíme exotický led a ohňostroj záblesků?

Test připravuje americké námořnictvo v kampusu soukromé výzkumné univerzity Case Western Reserve ve státě Ohio. Výzkumníci při něm vystřelí rychlostí 14,4 tisíce kilometru za hodinu do 2,4 metru hluboké nádrže s vodou kuličku o průměru 18 milimetrů.

V experimentu použijí 12 metrů dlouhé plynové dělo, které se používá k simulaci dopadu meteoritů, informuje univerzitní web.

Celý experiment bude příliš rychlý a krátký na to, aby jej lidské oko zaregistrovalo, odehraje se během několik milisekund. Bude ho však detailně sledovat vysokorychlostní kamera schopná zaznamenat až 200 milionů snímků za sekundu. (Pro srovnání – lidské oko vnímá ekvivalent 30 snímků za sekundu.)

Co v experimentu zaznamenáme? Každopádně něco, čeho ještě lidstvo nebylo svědkem. Mohou se dít bizarní věci:

▪ Nastane kavitace – jev, při kterém se během lokálního poklesu tlaku v kapalině vytvoří dutiny, v nichž je vakuum. Dutiny se postupně vyplňují vodní párou z okolní kapaliny, až se zhroutí. Při tom vznikne rázová vlna s ničivým účinkem.

▪ Voda zasažená projektilem vytvoří „exotický led“, který se na povrchu Země nevyskytuje, nachází se pouze v zemském plášti nebo ve vesmíru. Exotický led se skládá z krystalů, které nejsou jako u běžného ledu šestiboké.

▪ Vznikne světlo a v ohňostroji záblesků uvidíme zářivé bubliny. Bude to důsledek dosud málo prozkoumaného jevu nazývaného sonoluminiscence. Známe už jeho mechanismus, ne však příčinu. Bubliny při luminiscenci mohou po krátkou dobu dosahovat extrémně vysokých teplot a tlaků. Vědci uvažují, zda by se tento jev jednou mohl stát zdrojem elektrické energie.

Připravovaný experiment v laboratořích Case Western Reserve bude probíhat za několikanásobně vyšší rychlosti než dosavadní obdobné pokusy před více než půlstoletím. A zaznamenají ho ty nejvyspělejší přístroje, které jsou řádově přesnější než ty, které používali vědci ke studiu tlakových vln pod vodou v minulém století.

Co to napoví o hypersonických raketách?

„Ani dnes vědecká komunita vlastně neví, co přesně se stane s vodou za situace, kterou chystáme. Každopádně máme důvody pro to, abychom předpokládali, že uvidíme zvláštní věci,“ cituje web Case Western Reserve strojního a leteckého inženýra Bryana Schmidta, který se na přípravách experimentu podílí.

Experiment by nám podle Schmidta mohl například napovědět, co se stane s hypersonickými letadly nebo raketami při průletu mlhou či deštěm, anebo, jak bude poškozena loď při mohutném výbuchu pod vodou.

Výzkumníci z Amerického centra pro pozemní boje (U.S. Naval Surface Warfare Center) ve státě Maryland budou během experimentu provádět počítačové simulace, které test v Case Western Reserve doplní.