John Daniel Kraus (28. června 1910 – 18. července 2004) byl významný americký fyzik a elektrotechnik, který se nesmazatelně zapsal do historie svými příspěvky v oblasti elektromagnetismu, radioastronomie a teorie antén. Jeho celoživotní vášeň pro rádiové vlny a inovativní inženýrský přístup pomohly formovat způsoby, jakými dnes lidstvo komunikuje a zkoumá vesmír.
Akademické začátky a radioamatérská vášeň
Kraus se narodil v roce 1910 ve městě Ann Arbor ve státě Michigan. Jeho otec, Edward Henry Kraus, byl rovněž vědcem. John D. Kraus úspěšně dokončil svá vysokoškolská studia na University of Michigan, kde v roce 1933 získal doktorský titul (Ph.D.) v oboru fyziky.
Již od mládí byl nadšeným radioamatérem a držitelem volacího znaku W8JK. Právě v rámci této komunity přišel s řadou technických vylepšení, zejména s vývojem směrového pole s blízkými rozestupy, které nese označení W8JK. Ještě před vypuknutím druhé světové války stihl vynalézt koutový převaděč (corner reflector antenna) a jako člen výzkumného týmu v oblasti jaderné fyziky pomáhal navrhnout a postavit tehdy nejvýkonnější 100tunový cyklotron na své alma mater.
Služba za války a klíčové vynálezy
Během druhé světové války využil Kraus své technické nadání ve službách vlasti. Pracoval pro námořnictvo Spojených států (United States Navy) na odmagnetování (degaussingu) lodí a následně se podílel na vývoji radarových protiopatření na Harvardově univerzitě.
Po skončení války spojil svou profesní dráhu s Ohio State University (OSU), kde se později stal ředitelem rádiové observatoře a emeritním profesorem elektrotechniky a astronomie. V tomto období se zrodily jeho nejvýznamnější projekty:
• Helikální anténa: Vynalezl helikální anténu, jejíž konstrukce se stala zcela zásadní pro směrovou komunikaci.
• Radioteleskop Big Ear: Přímo na univerzitě OSU navrhl obří radioteleskop zvaný Big Ear, který byl následně zkonstruován převážně týmem místních studentů. * Projekt Ohio Sky Survey: Pod jeho dohledem proběhlo masivní mapování oblohy. Projekt úspěšně katalogizoval více než 19 000 rádiových zdrojů, z nichž více než polovina byla do té doby vědě zcela neznámá.
Unikátní sledování zániku družice Sputnik 1
V roce 1958, během svého působení na OSU, předvedl Kraus fascinující ukázku aplikované fyziky. Rozhodl se sledovat rozpad sovětské družice Sputnik 1, a to s využitím signálu rádiové stanice WWV a jevu zvaného meteorický rozptyl (meteor scatter).
Kraus vycházel ze znalosti, že meteor vstupující do horních vrstev atmosféry za sebou zanechává stopu ionizovaného vzduchu, která dokáže odrazit bludný rádiový signál zpět na Zemi a na několik sekund ho zesílit. Správně předpověděl, že trosky Sputniku vyvolají naprosto stejný efekt, jen ve větším měřítku. Signál WWV se skutečně znatelně zesílil na dobu delší než jednu minutu, a to přesně z těch směrů a v časech, které odpovídaly předpovědím posledních oběhů Sputniku. Na základě těchto dat Kraus nejen sestavil kompletní časovou osu rozpadu družice, ale také jako první dospěl k převratnému závěru, že satelity při návratu neselhávají jako jeden kompaktní celek, ale postupně se rozpadají na jednotlivé součástky.
Publikační činnost a sbírka nejvyšších poct
Své hluboké znalosti si Kraus nenechával pro sebe a byl velmi aktivním autorem. Z jeho publikační činnosti stojí za zmínku především tyto milníky:
• Vydání knihy Antennas v roce 1950 (nakladatelství McGraw-Hill). Tato učebnice, ve které detailně popisuje svou helikální anténu, se stala natolik vlivnou, že ji mnozí označovali jako „Bibli antén“.
• Další zásadní publikace zahrnují Electromagnetics (1953), Radio Astronomy (1966) nebo Big Ear (1976).
Za své celoživotní zásluhy (zemřel ve věku 94 let v Ohiu) obdržel Kraus ty nejprestižnější oborové pocty. V roce 1946 získal ocenění za vynikající civilní službu od amerického námořnictva. V roce 1954 se stal členem (Fellow) organizace IEEE a v roce 1972 byl zvolen do Národní akademie inženýrství. Jeho inženýrské mistrovství ocenilo IEEE také udělením Edisonovy medaile (IEEE Edison Medal) v roce 1985 a Medaile Heinricha Hertze v roce 1990.