Upload
appolloniax
View
254
Download
0
Embed Size (px)
DESCRIPTION
vedy
Citation preview
F.KoukolikSova a Vesmir
Ji potvrt vychz voln pokraovn populrn vdeck edice
zamen na vdu, jej spchy i nespchy i na vyerpvajc
prci, kter je ve vdeckm bdn nezbytn.
st pojednvajc o svt nejsloitjm pipravil MUDr.
Frantiek Koukolk. Pozornost zamil i tentokrt na aktuln
tmata, mezi n pat nap. pojednn o klimatickch zmnch,
milniu... Pozornosti tene jist neunikne kapitola o nebezpe
biologickch zbran. RNDr. Pavel Koubsk zpracoval kapitoly
o souasnm vzkumu vesmru. Vnuje se krom jinho i velk
astronomick zhad -- objasnn pvodu zbleskovch zdroj
zen gama.
Knku doporuujeme vem, kte maj zjem o posledn skuten
nejnovj poznatky a kte se jen trochu zajmaj o vdu a ivot
kolem ns.
Je vhodn do kolnch knihoven k doplnn vuky.
F.Koukolik
Sova a Vesmir
Slovo vodem
Ze souasnho vzkumu vesmru jsem vybral ti
tmata, ktermi se zabvaj nsledujc kapitoly. Dv jsou
vnovny velkm projektm, jedna velk astronomick zhad.
Rozvoj obch dalekohled, o kterch se pe v prvn kapitole,
vraznm zpsobem ovlivn astronomii v ptch letech. Nov
dalekohledy nepochybn pispj tak k een njvt zhady
dnen astronomie -- objasnn pvodu zbleskovch zdroj zen
gama. O pokrok v tto oblasti usiluj astronomov u ti destky
let, ale vraznho spchu doshli a v loskm roce. Zblesky
zen gama jsou tmatem druh kapitoly. Zaala stavba kosmick
stanice, projektu, kter se chystal destky let. K emu bude
dobr jej dnen verze, mezinrodn kosmick stanice ISS, na to
se sna dt odpov tet kapitola. Je to jen przdn gesto,
kter bude stt lidstvo hodn penz, i to je pslib pro een
nejrznjch problm? Zcela praktickch jako je vroba novch
lk, nebo zdnliv nepraktickch jako je hledn antihmoty ve
vesmru i vyeen zhady mohutnch zblesk kosmickho gama
zen. Odpovd na tyto otzky se dokme a v ptm
tiscilet, kdy stanice bude pravideln krouit kolem Zem. A
doba do zatku tetho tiscilet se u dnes m na dny.
Pavel KOUBSK Praha, 1998
Nov velk dalekohledy
Zkladn astronomick objevy, kter hvzdi uinili do prvn
poloviny naeho stolet, pochzej z optickch dalekohled. Po
vynlezu dalekohledu se monost stavt stle vt pstroje
stala nejvznamnjm technickm prvkem, kter podmioval rozvoj
astronomie.
Od Galilea k estimetru
Mal dalekohled, kter zamil na nebe Galileo Galilei, pinesl
zvan vsledky ze slunen soustavy. Jeho pozorovn msc
Jupiteru se stala pdnou podporou kopernkovskho
heliocentrickho systmu. Lep a hlavn stle vt dalekohledy
umoovaly pronikat dle do vesmru. Od zatku tohoto stolet to
byly vesms dalekohledy se zrcadlovmi, nikoli okovmi
objektivy. Jejich prmry se sice pomalu, ale stle zvtovaly.
Zrcadlov dalekohled o prmru jeden a pl metru z roku 1908 na
Mt Wilsonu ukzal, e nae Slunce se nachz na okraji hvzdn
soustavy zvan Galaxie. Dvaaplmetrov dalekohled te
observatoe postaven v roce 1917 umonil zskat pozorovn, ze
kterch se dalo usoudit, e Galaxie je jednou z mnoha galaxi
v rozpnajcm se vesmru. O ti desetilet pozdji zaal na
Palomar Mountain, pr stovek kilometr na jihovchod od Mt.
Wilsonu, pracovat pstroj dvakrt vt, ptimetrov dalekohled
P1. K jeho nejzvanjm zjitnm pat objev, e nkter
radiov zdroje -- kvasistelrn rdiov zdroje neboli kvasary,
jsou velmi vzdlen mohutn zdroje energie. Studium mnoha galaxi
uskutenn dvma tymetrovmi dalekohledy, kter v sedmdestch
letech postavili Amerian na severn a jin polokouli, vedlo ke
zjitn, e svtc, tedy viditeln hmota je jen malou st
celkov hmoty ve vesmru. Nov dalekohledy s prmry objektivu
est a vce metr, kter se objevily bhem poslednch deseti let,
jsou schopny dohldnout do vzdlenost mnoha miliard svtelnch
let, kde jsou galaxie vznikl zhy po Velkm tesku.
Velk a levn dalekohledy
Zatmco Galileo Galilei ml k dispozici dalekohled s innou
plochou rovn jedn dvoutiscin tverenho metru, budou mt
astronomov na konci tiscilet dalekohledy s innou plochou
pes 1000 m2. Potiteln je, e v poslednm desetilet 20.
stolet se inn plocha dalekohled zvt o plnch 80 procent.
Pro dochz k tomuto rozvoji optick astronomie? Dky tastn
souhe t faktor. Tm prvnm je urit ochota investovat do
astronomie ve snaze dovdt se vce o vesmru. Zkuenost
z astronomick historie ukazuje, e nov informace pinej
pouze nov a dokonalej pstroje. Finann monosti stt nebo
soukromch subjekt vak nejsou neomezen a tak dleitou roli
sehrl druh faktor -- pokrok v rozvoji pota a v technologii
novch materil. Ten zpsobil, e nyn je mon stavt velk
dalekohledy, podstatn vt a zrove leh a relativn
lacinj ne dalekohledy podobn palomarskmu ptimetru.
Konstrukce novch dalekohled jsou mnohem subtilnj, protoe
potae a modern idla mohou korigovat jejich mechanick
deformace. Tuhost starch tkch a masivnch konstrukc nyn
pebr dc systm dalekohledu. Revoluci zaznamenaly zejmna
optick prvky teleskop. Tet faktor souvis s vpoetn
technikou, ale vce s vojenskmi aplikacemi optiky. Pi vvoji
laserovch zbran bylo nutn odstranit vliv ovzdu na rozpyl
svtelnho paprsku. Technologie uvolnn pro civiln poteby lze
s spchem pout pi korigovn neklidnho obrazu hvzdy, kter
vytv dalekohled ovlivovan zemskou atmosfrou. Takov
dalekohled pak zobrazuje stejn dobe jako Hubblev kosmick
dalekohled na obn drze. D se vak podit za mnohem mn
penz.
Rj astronom v Arizon a v Kalifornii
Hlavn vliv na rozvoj astronomie prvn poloviny tohoto stolet
mly dalekohledy, ktermi hvzdi pozorovali na hvzdrnch
americkho jihozpadu. Dky finann podpoe, kterou astronomov
asto zskvali od bohatch mecen, hospodskmu a technickmu
rozvoji v Americe a velmi dobrm meteorologickm podmnkm se
tato oblast stala astronomickm rjem. Na hvzdrnch
v Kalifornii a v Arizon vdci zaznamenvali svtlo planet, hvzd
a galaxi vtinou na fotografick desky, take se u nemuseli
spolhat jen na sv oi.
Meceni byli ochotni pispt na stavbu novch pstroj, kter
mly podle tvrzen astronom vyeit problmy, na kter men
star pstroje nestaily. Byla to tak trochu lest ze strany
astronom, jak zskat penze pro dal rozvoj astronomie. Realita
nen zdaleka tak pmoar. O financovn ptimetrovho
dalekohledu podal ve dvactch letech americk astronom George
Ellery Hale jednu z Rockefellerovch nadac. V nvrhu programu
dalekohledu uvdl nkter problmy, ktermi se astronomov
zabvaj dodnes. O jednom z nich -- o uren Hubbleovy konstanty
-- se dotete v knce z tto ady.P5 Dnen astronomov ale e
tak problmy, o kterch se v t dob nikomu ani nesnilo a kter
jsou vsledkem prce mimo jin onoho ptimetrovho dalekohledu. A
to je hlavn impulz pro budovn novch velkch dalekohled --
najt nco pln novho, nco, o em dosud nikdo nic nev. V roce
1945 takto argumentoval Lyman Spitzer, kdy navrhoval stavbu
kosmickho dalekohledu, kter se tme po pl stolet dokal
realizace jako Hubblev kosmick dalekohled HST.
Stagnace optickch dalekohled
Po druh svtov vlce pestal bt velk optick dalekohled
jedinm nstrojem pikov astronomie. Astronomm se zaala
postupn otvrat nov okna do vesmru a uskutenila se prvn
pozorovn mimo zemskou atmosfru. Astronomie se zaala vc a
vce zajmat o dosud neznm obory elektromagnetickho zen.
Jejich studium pinelo zcela netuen objevy. Objevily se
radioteleskopy a nkter astronomick pstroje se dostaly na
obnou drhu kolem Zem a nkter i dle do vesmru. Stavba
novch velkch optickch dalekohled v t dob zaala stagnovat.
Po dlouhou dobu se drel na pici ptimetrov dalekohled
dokonen v roce 1947. Dvody tto stagnance byly pedevm
technick. Vedle fotografick desky zaali astronomov stle vce
pouvat elektronickch detektor svtla, kter byly mnohem
citlivj. Dky tmto detektorm se mohli stvajcmi
dalekohledy podvat dle do vesmru. Nov detektory suplovaly
vt dalekohledy. Navc nebylo zcela jasn, jak vyeit
konstrukci teba desetimetrovho dalekohledu.
Palomar brzdou pokroku
Je ponkud paradoxn, e spch americkho ptimetrovho
dalekohledu se stal brzdou vvoje novch vtch dalekohled.
Jeho technick koncepce -- mohutn mont, ebrovan zrcadlo a
konstrukce tubusu podle Serrurieova nvrhu -- P2 odoln proti
mechanickm deformacm -- se stala jakmsi knonem pro
nejrznj, v povlen dob v Americe, u tak vldn komise,
kter posuzovaly nvrhy na financovn novch dalekohled.
Vznikaly proto dalekohledy ponkud mench rozmr, ale koncepn
vychzejc z palomarskho ptimetru. Jeho dva hlavn rysy --
Serruriev tubus a olejov loiska, na kterch byla uloena
mont -- jako by vyzvaly konstruktry: neetete na vze, velk
dalekohled unese vechno. Britsk inenr Richard Leaner,
zabvajc se astronomickou technikou, nazval tento pstup
kolou konstruktr bitevnch lod. Zkuenost ale dvala za
pravdu klasickmu pstupu. Tk dalekohledy byly imunn vi
vnjm vlivm. Nevadil jim vtr a ani zmna v psoben te pi
pohybu dalekohledu. Cena vak byla mrn vze. Statistika k,
e kad zdvojen prmru zrcadla klasickho dalekohledu m za
nsledek estinsobn zven ceny. Extrapolace grafu
znzorujc zvislost ceny dalekohledu na prmru zrcadla jasn
ukazovala, e kola bitevnch lod by postavila desetimetrov
dalekohledu za cenu srovnatelnou s nklady na stavbu kosmickho
dalekohledu HST, tedy cenu nepijateln vysokou.
estimetr -- zkouka nov monte
Pijateln byla pouze pro Sovtsk svaz. V listopadu 1960
schvlila Akademie vd SSSR projekt estimetrovho dalekohledu.
Jeho konstrukce stle odpovdala koncepci bitevn lodi. Objevil
se vak nov prvek, kter je dnes bn pi stavb vech velkch
dalekohled: alt-azimutln mont. Po dlouhou dobu se
dalekohledy montovaly na mont paralaktickou. Ta byla vhodn
v dob, kdy dalekohledy sledovaly zdnliv pohyb hvzd po obloze
pomoc jednoduchho hodinovho stroje. Paralaktick mont m dv
osy -- jedna je rovnobn se zemskou osou (m k plu, a proto
j kme polrn) a druh je na ni kolm. Protoe zdnliv pohyb
hvzd od vchodu k zpadu je odrazem zemsk rotace, sta, aby se
dalekohled otel kolem polrn osy proti smru zemsk rotace.
V takovm ppad doke hodinov stroj pipojen k polrn ose
docela dobe vystihnout pohyb na nebesk sfe. Polrn osa je
vak ikm a to psobilo konstruktrm dalekohled znan pote.
Technicky jednodu je mont altazimutln (jedna osa svisl,
druh vodorovn), kter vak vyaduje, aby se pi sledovn
dennho pohybu oblohy dalekohled pohyboval souasn v obou osch.
Pi potaovm zen to nen velk problm a pro konstruktry
dalekohledu to pin velkou levu.
V noru 1977, tm ticet let po dokonen palomarskho
ptimetru, zaali se sovtskm estimetrem pozorovat astronomov
na severnm pedh Kavkazu. Hlavn zrcadlo, kter vilo 42
tun, bylo nutn nkolikrt mnit. Pi provozu dalekohledu se
ukzalo, e klimatick podmnky znan srej vkonnost tohoto
obra. Ron mohl dalekohled vyuvat asi tetinu nonho asu,
co je ve srovnn se pikovmi observatoemi velmi mlo.
Sovtsk estimetr oznaovan jako BTA, Boloj Tleskop
Azimutalnyj, se prv pro pouit netradin monte povauje za
prvn velk dalekohled nov generace. Zrove je to posledn
velk dalekohled vytvoen staviteli bitevnch lod.
Pichz renezance optickch dalekohled
Postaven estimetru naznailo, e se optick astronomie probouz
z letargie. V t dob u pomalu doznval asn rozmach
mimozemsk astronomie, kter vak spolykala obrovsk stky penz
a ada jejch experiment skonila na zatku nebo uprosted
cesty. Pkladem me bt projekt Apollo, kter pouze zahjil
detailn vzkum Msce. Byly ale i astnj projekty, jakmi
jsou ob sondy Voyager, je zpsobily pevrat ve vzkumu
vzdlench planet slunen soustavy. Nejspnj akc
mimozemsk astronomie je nepochybn Hubblev kosmick dalekohled
HST. K jeho kladm je nutn pipotat i perfektn odstrann
optick vady, kter zpotku znan omezovala vkon tohoto
jedinenho pstroje. Nevhodou dalekohledu HST je jeho cena.
Stl tm 2 miliardy dolar. HST se zaal pipravovat jet
v dob zlatho vku kosmickho vzkumu, kdy politick presti
hrla dleitou roli. V dob, kdy se mnila jak finann, tak
politick situace, by se asi tko dalo uvaovat o masovm
budovn novch, vkonnjch observato ve vesmru.
Dalm nznakem, e bude mon zvtovat velikost pozemskch
dalekohled za hranici pti metr, byla realizace projektu MMT --
Multiple Mirror Telescope -- (dalekohled se sloenm zrcadlem)
pstroje sloenho ze esti zrcadlovch dalekohled na spolen
monti. O projektu podobnho dalekohledu se zaalo uvaovat
v roce 1969. U jeho zrodu stla ada pednch americkch
astronom jako H.L. Johnson, Gerald Kuiper, Frank Low, A.B.
Meinel, R. Weymann a Fred Whipple. Npad dt dohromady nkolik
mench zrcadel, aby se zskal vkon vtho dalekohledu, je
starho data. V Itlii experimentoval G. Horn-dArturo s
mozaikovm zrcadlem nkolik desetilet. V padestch letech
zkouel pozorovat s nehybnm zrcadlem, kter bylo sloeno z 61
malch zrcadel. Fin Y.Visl postavil v roce 1949 model
teleskopu, kter ml hlavn zrcadlo sloen ze esti mench.
MMT -- dalekohled z vyazenho materilu
Fred Whipple, jen byl dlouhou dobu editelem Smithonian
Astrophysical Observatory (SAO) se pi vahch o sloench
dalekohledech inspiroval principem hmyzho oka. Fascinovalo ho,
jak proda doke dokonale sladit velk mnostv malch oek
k vytvoen jednoho obrazu. Sm se na arizonsk stanici SAO (ta
m sdlo ve Washingtonu, ale k pozorovn vyuv stanic po celm
svt) pokouel princip hmyzho oka napodobit a dospl k zvru,
e nejschdnj by bylo spojen malho potu zrcadlovch
dalekohled stedn velikosti. Tm ve stejnou dobu ho
kontaktoval Aden Meinel z Arizonsk univerzity se sdlenm, e
americk letectvo nabdlo sedm disk z tavenho kemene, kad
o prmru 1,8 metru. Disky byly vyrobeny pro projekt pionn
druice, o kter letectvo ztratilo zjem. To byl skuten zatek
projektu MMT. Frank Low navrhl vyut est disk do dalekohledu,
kter by tak ml stejn vkon jako obr s jedinm,
tyaplmetrovm zrcadlem. Formln pojekt zaal koncem roku
1971, kdy byla podepsna dohoda o spoluprci mezi Smithsonian
Institution a Arizonskou univerzitou. Npln dohody bylo spolen
financovat, postavit a provozovat dalekohled MMT. Zatkem
sedmdestch let byla vda jet tde podporovna, take obma
renomovanm stavm se brzy podailo zskat astku 7,5 milion
$. V t dob to byla znan suma, ale astronomov argumentovali
tm, e dalekohled stejnho vkonu budovan technikou bitevn
lod by stl nejmn tikrt tolik a e se jedn o experiment,
kter me otevt cestu ke stavb jet vtch dalekohled.
Nepehldnutelnm argumentem byl tak fakt, e MMT bude tet
nejvt dalekohled na svt. V beznu roku 1973 bylo rozhodnuto,
e nov dalekohled bude postaven na vrcholu Mt. Hopkins (2606
metr nad moem) v Arizon. Koncem roku 1976 bylo dokoneno
tvarovn vech esti zrcadel pro MMT. Cesta k tomuto meznku
nebyla jednoduch. Disky, kter poskytlo americk letectvo, byly
vylehen ebrovan disky z tavenho kemene. K ebrovn byly
z kad strany pipojeny dv desky siln 2,5 centimetru. Tato
konstrukce ponkud omezovala rozsah brouen pi tvarovn
optick plochy. Disky byly proto ve sklrnch Corning Glass Works
za tepla prohnuty do tvaru menisku. Byla to riskantn operace,
kter nakonec dopadla dobe. Praskl pouze jedin disk, take
realizace estinsobnho dalekohledu mohla pokraovat. Brouen a
letn obstarali optici z Arizonsk univerzity. Jednotliv disky
se po naht od sebe trochu fyzicky liily, co ztovalo
tvarovn. Ohniska vech esti se musela shodovat s toleranc t
setin procenta. Zatkem roku 1979 zaaly prvn zkouky prvnho
neklasickho velkho dalekohledu. Krom alt-azimutln monte,
kterou MMT pouval podobn jako sovtsk BTA, se pi konstrukci
estiokho obra poprv uplatnila lehk a lacin kopule. Zatmco
kopule palomarskho ptimetru m> prmr pes 40 metr, spokojili
se konstrukti MMT s hranatou stodolou o prmru 22 metr.
Vhu i penze uetili tak tm, e kopule MMT se ot s
dalekohledem, take trochu pipomn koloto.
Prvn spn krok
Projekt narel MMT zpotku na velk problmy, ale nakonec se
sloen dalekohled stal vkonnm pstrojem a byl nepochybn
dobrou inspirac pro konstruktry mozaikovch zrcadel.
Dalekohled MMT byl prvnm spnm pokusem, kter nahradil
dosavadn tk a siln zrcadlo mnohem subtilnjmi optickmi
prvky. Zrcadlo je evidentn nejdleitjm prvkem kadho
dalekohledu. Vrazn snen vhy velkch zrcadel otevelo cestu
k dnenm osmi a desetimetrovm obrm. Zrcadla modernch
dalekohled jsou bu monolitick (z jednoho bloku skla) zrcadla,
nebo se velk zrcadlo sestavuje jako mozaika z velkho potu
malch. Prvn dalekohledy s mozaikovmi zrcadly jsou u
v provozu. Jsou to oba Keckovy dalekohledy a pstroj HET. Mete
se o nich dost v pedchozch knkch P3,4 tto ady. Prvn
velk monolitick zrcadlo si astronomov mohli vyzkouet a
v loskm roce.
Lacinj a leh
Ji dve jsme si pipomnli graf, kter dokazoval, e klasick
dalekohledy jsou drah. Podobn nahldneme, e tyto dalekohledy
jsou tak tk. Kdy toti do grafu vyneseme zvislost vhy
klasickch velkch dalekohled -- bitevnch lod na prmru
zrcadla, a zskanou pmku prothneme, zjistme, e klasick
desetimetrov dalekohled by vil 2000 tun. Prvn z rodiny novch
dalekohled, desetimetrov Keckv dalekohled P3 na Havajskch
ostrovech, v ale pouhch 300 tun. Jak je to mon? Jeho
mozaikov zrcadlo je sice relativn leh, ale cel dalekohled je
podstatn krat, take se uet mnoho na vze tubusu, kter
navc nen zdaleka tak robustn jako teba tubus ptimetru na
Palomar Mountain. Zrcadlo Keckova dalekohledu m toti mnohem
krat ohnisko, je tedy mnohem svtelnj. A to je jeden
z hlavnch dvod, pro konstrukti modernch dalekohled
dokou tolik uetit na jejich vze a tm tak na poizovacch
nkladech. Museli ale nejdv zvldnout brouen velmi svtelnch
zrcadel (a na svtelnost, tedy pomr ohniska ku prmru, rovnou
jednice, F/1), co je technicky velmi obtn zleitost. Pi
brouen se parabolick tvar po stech nahrazuje kulovm.
Zrcadlo palomarskho ptimetru se od koule odliuje o pouhch 32
mikrometr. To mohli emesln zvldnout zkuen optici
v tictch letech. Osmimetrov zrcadlo se svtelnost F/1,2 se
u od sfrickho tvaru li o 1,2 mm. Zde u mus msto emesln
erudice nastoupit potaem zen brouen, letn a zkouen
optiky. m je zrcadlo svtelnj tm rychleji se mn polomr
nhradn koule. Pro osmimetrov svtelen zrcadlo to znamen
mnit polomr na kadch tech centimetrech optick plochy.
Zkuenosti s mozaikovmi zrcadly
Mozaikov zrcadla v obou Keckovch dalekohledech se pln
osvduj, o em svd ada pikovch objev, kter byly
tmito pstroji udlny. V poslednm roce to byl napklad objev
nejvzdlenj galaxie 0141+326RD1 (je vzdlena 12,2 miliardy
svtelnho roku, pokud chpeme rud posuv P4 jako funkci
vzdlenosti), nebo objev dal mimoslunen planety kolem hvzdy
Gliese 876. Hor zkuenosti jsou zatm s provozem dalekohledu
HET P4, kter je ve stadiu pedvacch test. Urit pote se
objevily pi slaovn vech 91 segment tvocch hlavn zrcadlo
dalekohledu. Zatm dochz k nepjemnm deformacm v dsledku
zmny teploty bhem noci. Problm by mla vyeit klimatizace
kopule dalekohledu bhem dne, aby se uvnit udrela teplota
z pedchoz noci.
Nastupuj monolitick zrcadla
Velk monolitick zrcadla sehraj pi budovn modernch velkch
dalekohled nepochybn tak velkou roli. Zatm se pi jejich
vrob uplatuj dv koly : technologie takzvanch tenkch
zrcadel a technologie vylehench zrcadel.
thlost vyjden slem
Je zejm, e zrcadlo mus bt dostaten siln, aby se pi
pohybu dalekohledu nedeformovalo vlastn vahou. Vzhledem k tomu,
e s rostouc tloutkou zrcadla roste i jeho vha, je teba
hledat urit kompromis mezi pomrem a slou zrcadla. Tento
pomr, kter meme chpat jako slo popisujc thlost
zrcadla, uruje, zda je zrcadlo tlust nebo tenk. Velk
tlust zrcadla dalekohled ze edestch a sedmdestch let
maj pomr thlosti rovn esti. Podobn pomr plat pro
dvoumetrov zrcadlo dalekohledu v Ondejov (6,7). O tenkch
zrcadlech se mluv, pokud jejich thlost je vt ne 15. Je
zejm, e thl zrcadla zmen vhu celho dalekohledu. Je
zajmav, e disk pro palomarsk zrcadlo je efektivn tak tenk.
Konstrukti se obvali, e nebudou schopni zvldnout disk o vze
kolem 40 tun, a proto byl disk zhotoven jako ebrovan (vce
kapitola Zrcadla s votinou uvnit). Tm se snila vha zrcadla
na 13 tun, ale zrcadlo se stalo efektivn tenk -- s pomrem
22. Jin odhady kaj, e zrcadlo se prohbalo jako by bylo
vyrobeno z jednoho kusu o sle 40 cm (pomr 12 a 13). Nicmn s
potenm uloenm ptimetrovho zrcadla byly znan pote, a
proto byla v dalekohledech stavnch po vzoru ptimetru pouvna
tlust zrcadla.
Tenk zrcadla
Tenk optick disky vyrbj nyn dv velk sklrny s bohatou
zkuenost s astronomickou technikou, americk Corning Glass
Works a nmeck Schott Glaswerke. Vyrobily osmimetrov sklenn
disky siln jen 18 a 20 centimetr (koeficient thlosti je
40). Tak tenk zrcadlo mus bt dokonale podepeno, jinak by se
tvar jeho optick plochy pi pohybu dalekohledu neustle mnil.
Psobily by na ni i vnj vlivy jako teba vtr. Tenk zrcadlo
proto sed na mnoha podprch. Slu, kterou jednotliv podpra
psob na zrcadlo, uruje pota na zklad vyhodnocen kvality
obrazu v kontrolnm mst zornho pole. Korekce se mohou mnit
velmi rychle. Tm se nevhoda tenkho zrcadla -- mal tuhost --
stane vhodnou, protoe rychlou zmnou psoben aktivnch podpr
se d odstranit nejen mechanick prohbn zrcadla a rzn
posuny, ale i vrozen vady zrcadla vznikl u pi jeho vrob.
Takov loha se d zvldnout jedin zapojenm potae do dc
smyky a vyuvnm matematickho apartu, kter popisuje chovn
zrcadla pi mechanickch a tepelnch deformacch. Do pchodu
pota se muselo spolhat jen na mechanick een, kter
nedvalo vdy nejlep vsledky. Systmy se musely ladit
empiricky po monti zrcadla. V ppad palomarskho ptimetru se
systm podpr nkolikrt zmnil a nakonec byly do soustavy
zahrnuty i tyi mince.
Aktivn optika
Zrcadlu s tmto typem podpr se k aktivn. Ve velkm mtku
bylo poprv spn vyzkoueno v tiaplmetrovm dalekohledu NTT
-- New Technology Telescope (dalekohled s novou technologi).
Jeho zrcadlo spov na 78 podprch, 75 je aktivnch. NTT
postavila Evropsk jin observato ESO, kter sdruuje osm
evropskch zem, pro svou hvzdrnu La Silla v chilskch Andch.
NTT byl uveden do provozu v roce 1989 a zhy se stal nejlepm
pstrojem observatoe La Silla. Disk pro zrcadlo je
z keramickho skla. Je siln 24 centimetr a vyrobila jej
Schottova sklrna. Dvoje dalekohledu NTT postavili Italov na
Kanrskch ostrovech. Dalekohled se jmenuje TGN -- Telescopio
Nazionale Galileo. Na nebe se s nm astronomov podvali v beznu
loskho roku. Prvn zkuebn snmky zskali o ti msce
pozdji.
Aby tenk svteln zrcadla dvala dokonal obraz, je nutn splnit
velmi psn tolerance umstn dalch optickch soust.
Zrcadlov dalekohledy maj vtinou dva optick prvky -- velk
primrn zrcadlo a men sekundrn. Je to jaksi obdoba
teleobjektivu tvoenho spojkou (hlavn zrcadlo) a rozptylkou
(sekundrn zrcadlo). V dalekohledu s osmimetrovm primrnm
zrcadlem je sekundrn zrcadlo ve vzdlenosti asi 12 metr. Tuto
vzdlenost je teba neustle udrovat v rozmez 2,5 mikrometr.
Velk dalekohledy s tenkmi zrcadly
Tenk zrcadla se uplatuj ve tech projektech velkch
dalekohled, kter u jsou ve stadiu realizace. Nejvznamnj a
nejpokroilej z nich je VLT -- Very Large Telescope (Velmi
Velk Dalekohled).
VLT
Koncem kvtna minulho roku se z vrcholu hory Paranal v chilskch
Andch podval na hvzdy jin oblohy prvn ze tveice
dalekohled, je v roce 2005 vytvo VLT -- nejvt teleskop na
svt.
Projekt VLT je spolenou akc organizace ESO. Tato organizace se
u 35 let star o rozvoj evropsk astronomie. Vybudovala modern
hvzdrnu na La Silla v severn Chile. La Silla s velmi dobrmi
klimatickmi podmnkami pat mezi pikov svtov observatoe.
Program velkho dalekohledu VLT byl zahjen v prosinci roku 1987.
Je to velmi neobvykl dalekohled, kter sdruuje tyi
osmimetrov dalekohledy s tenkmi zrcadly. Dalekohledy budou moci
pracovat bu zcela nezvisle, nebo opticky propojeny, take
sousted tolik svtla jako jedin zrcadlo o prmru 16 metr.
Plocha vech ty zrcadel m 211 tverench metr. Tenk
zrcadla pochzej ze sklrny Schott Glaswerke v Mohui. Pi
prmru 8,2 metru jsou siln jen 18 centimetr. Disky jsou
z keramickho skla Zerodur, kter m tm nulovou tepelnou
roztanost. Jakousi ouverturou ke stavb dalekohledu VLT byl ji
zmnn dalekohled NTT.
Paranal -- sdlo optickho obra
Pro dalekohled VLT zvolila organizace ESO nov msto -- horu
Paranal, asi 600 kilometr severn od La Silly. Zrcadlo pro prvn
dalekohled dorazilo na vrchol Paranalu koncem roku 1997. Zkouky
dalekohledu probhaly nejprve s nepokovenm optickm diskem.
20.kvtna 1998 bylo pmo na observatoi pokoveno a druh den
namontovno zpt do dalekohledu, kter se (zatm) nepoeticky
jmenuje VLT UT 1. Blilo se prvn uveden dalekohledu do
provozu. Vechny zkouky probhaly dobe, pouze poas nebylo
pli pzniv. Oficiln probhlo prvn svtlo dalekohledu
UT1 v noci z 25. na 26. kvtna 1998. Existuj vak snmky z 22.
kvtna a dokonce z obdob, kdy zrcadlo jet nemlo povrchovou
vrstvu a zobrazovalo jen dky dokonal sklenn ploe. UT 1 se
tedy stal nejvtm dalekohledem s monolitickm zrcadlem na svt
a prvnm z ady osmimetrovch dalekohled, kter astronomov
v ptch nkolika letech zskaj.
V polovin srpna zaal dalekohled UT 1 produkovat zkuebn
snmky, kter jsou u pouiteln pro vdeck vzkum. V te dob
byl ve francouzkm pstavu Le Havre nalodn optick disk pro
dalekohled UT 2. Na nebe se podv v tomto roce.
Astronomick politika
Krom vdeckho vznamu, o kterm se zmnme v souhrnn pasi
o vech chystanch velkch teleskopech, m dalekohled VLT i
znan vznam politick. Velmi Velk Dalekohled lze do jist mry
povaovat za spolen projekt Evropsk unie, i kdy ne vechny
zem Unie jsou lenskmi stty ESO. Vechny ostatn projekty
velkch dalekohled jsou akcemi univerzit a jinch vdeckch
instituc v rznch sttech svta. Clem VLT je (mimo jin)
piblit se, vyrovnat i dokonce pedbhnout v astronomii
evropskho konkurenta -- Spojen stty.
Americk astronomie mla od zatku tohoto stolet navrch a tento
trend pokrauje. Seteme-li plochu vech vtch dalekohled
(vtch ne 2 metry), ke kterm budou mt Amerian v dohledn
dob pstup, dostaneme plochu asi 500 tverench metr.
Evropani maj zatm k dispozici plochu ptkrt men. VLT k tomu
dod dv stovky metr, a poda-li se dokonit Gran Canaria
Telescope, tak pibude jet dalch 75 metr. Tm vznik nadje,
e by evropsk astronomie mohla v 21. stolet znovu konkurovat
americk optick pozemn astronomii, podobn jako na pelomu 19.
a 20. stolet.
Gemini
Dalm velkm projektem, kter pot s tenkm zrcadlem, je
projekt Gemini -- dvojice dalekohled s prmrem zrcadla 8,1
metr. Jeden dalekohled bude na Mauna Kea na Havajskch ostrovech
(nadmosk vka 4253 metr) pehlet objekty na severn obloze,
druh na Cerro Pachon (2737 metr nad moem) v Chile pokryje
jin oblohu. Na obou mstech u jsou postaven kopule a koncem
ervna 1998 pivezli osmimetrov zrcadlo na vrchol Mauna Kea.
Projektu Gemini se astn USA, Velk Britnie, Kanada,
Austrlie, Chile, Argentina a Brazlie. Projekt Gemini m mezi
nynjmi projekty velkch dalekohled nkolik priorit. Postaven
dvou identickch dalekohled umon zkoumat celou oblohu stejnm
typem pstroj. Infraerven snmky z obou Gemini se patrn
vyrovnaj, nebo dokonce ped vsledky zskvan HST.
Disky pro Gemini jsou kemenn s pms titanu. Materil s
obchodnm nzvem ULE pouv firma Corning Glass Works zaloen
u v roce 1851. Je to, podobn jako keramick sklo Zerodur,
materil s malou tepelnou roztanost.
Kad disk pro Gemini vznikl roztavenm 42 estihelnkovch
sklennch blok. Oba disky byly za tepla vytvarovny do tvaru
menisku. Konen tvar dostaly oba disky v laboratoch firmy
REOSC u Pae. Zrcadla obou Gemini jsou jen 20 cm siln.
Dalekohled Gemini I na Havajskch ostrovech, nazvan severn,
ml zat s pozorovnm jet ped koncem loskho roku. Jin
Gemini II v Chile v roce 2001. Ob zrcadla jsou uloena na 120
aktivnch podprch.
Tubus dalekohled Gemini m velmi subtiln konstrukci. Pohybliv
sti teleskop Gemini v jen 360 tun, co je jen o tetinu
vce ne klasick tymetrov dalekohled. Konstrukti Gemini se
snaili nejen uetit na vze, ale museli tak vyhovt poadavkm
astronom, aby dalekohled co nejmn vyzaoval. Pevn st
pozorovacho programu Gemini bude toti v infraervenm oboru.
Hlavn zrcadlo m klimatizaci, kter udruje jeho teplotu pod
teplotou okolnho vzduchu. Jedin tak me zrcadlo dvat
perfektn obrazy. Velk pozornost se vnuje i cirkulaci vzduchu
v kopuli, protoe ta tak ovlivuje kvalitu obrazu.
Subaru
Ze stejn lhn jako dalekohledy Gemini je i velk japonsk
nrodn dalekohled, nejprve nazvan JNLT -- Japan National Large
Telescope a pozdji pejmenovan na Subaru. Dalekohled
nefinancuje znm automobilka, jak by se na prvn pohled mohlo
zdt. Spe naopak. Subaru si vypjila, podobn jako mnoho
jinch automobilek ve svt, svoje jmno z oblohy. Subaru je
toti japonsk vraz pro Plejdy, otevenou hvzdokupu
v souhvzd Bka, kter vynik na zimn obloze.
Subaru m opt tenk zrcadlo o prmru trochu vtm ne Gemini
-- 8,3 metru. Sla je stejn -- 20 cm. Disk pro zrcadlo byl hotov
u v roce 1994, ti roky po oficilnm zahjen projektu. Disk
byl potom vybrouen ve firm Contraves v Pensylvnii. Konstrukce
dalekohledu je prakticky japonskou zleitost, podobn jako
kopule, kter u stoj na vrcholu Mauna Kea nedaleko kopule pro
Gemini I. Japonsk kopule je atypick -- m tvar vlce o prmru
40 metr a je 43 metry vysok. Je nejvt z novch kopul, kter
se na Mauna Kea objevily. Pro srovnn Keckv desetimetrov
dalekohled se podailo umstit do tm sfrick kopule, kter je
vysok jen 32 metr.
Subaru by ml bt uveden do provozu v roce 2000. Japonsk
univerzity a hvzdrny usilovn pracuj na sedmi pstrojch,
ktermi bude dalekohled vybaven.
Zrcadla s votinou uvnit
Ponkud jin postup pi vrob velkch monolitickch zrcadel pro
astronomick dalekohledy zvolil Dr. Roger Angel z Arizonsk
univerzity. Ten vsadil na vylehen zrcadla, s votinou uvnit.
Takov zrcadla se navc daj vtrat, aby se pi pozorovn
jejich teplota rychle pizpsobila okoln teplot.
Vylehen zrcadla nejsou plnou novinkou v astronomick praxi. S
touto mylenkou piel u ve dvactch letech prof. Ritchey,
kter je autorem prvnho velkho dalekohledu, reflektoru
o prmru 2,5 metru na Mt. Wilsonu v Kalifornii. Ritchey nebyl s
realizac vylehen pli spn, protoe sv zrcadla lepil.
Jak jsme se ji zmnili v pasi o tenkch zrcadlech, rovn disk
pro palomarsk ptimetrov zrcadlo byl ebrovan. Firm Corning
psobilo odlit ebrovanho disku velk pote. Aby se na spodn
stran zrcadla vytvoilo ebrovn, vloili optici do odlvac
formy keramick jdra. Ta se vak opakovan uvolnila a vyplavala
na povrch odlitho disku, m ho zcela znehodnotila. V dob
ekonomick deprese ve tictch letech byl pro Corning
ptimetrov disk velmi zajmav zakzka. V rmci zkouek proto
vznikl tak titvrtmetrov, jedenaplmetrov, tmetrov a
konen ptimetrov disk. Vechny byly z borosiliktovho skla s
obchodnm n
160>zvem Pyrex, znmm dodnes jako varn sklo. Tmetrov disk
byl pozdji vyuit pro dalekohled Lickovy observatoe
v Kalifornii.
Namsto odlvn zkoueli optici i spkn jednotlivch st
disku -- pedn a zadn sklenn desky a vnitn votiny. Byla to
vak velmi drah technologie, kter nakonec nalezla astronomick
uplatnn v kosmickm teleskopu HST a v dalekohledu MMT.
Optick pec na kolotoi
Angelovi se podailo vrobu votinovch zrcadel vrazn zlevnit.
Dal vhodou je, e odlehen zrcadla zaal odlvat v rotujci
peci. Povrch roztaven skloviny dostv tvar rotanho
paraboloidu, stejn jako aj, kter zamchme likou v hrnku.
Pec se zahv pt dn, maximln teplota dosahuje 1180 C.
V okamiku, kdy doshne teplota 700 C a sklovina se zan
tavit, pec se rozto a na rychlost 7 otek za minutu a to se
70 hodin. V maximln teplot je zrcadlo asi 5 hodin a pak se
teplota v peci sniuje stejnm tempem, jako se ped tm
zvyovala. Kdy klesne pod 600 C, zpomal se jej oten na pl
otky za minutu. Z pece vyjde jaksi parabolick polotovar. Tm
se uet mnoho prce ve srovnn s dvjm postupem, kdy optik
zaal pracovat s rovnm diskem a k parabole se dostal a po
pracnm brouen. S velkou nadszkou se d ci, e disk vytaen
z pece zbv jen vyletit.
Laborato pod fotbalovm hitm
Angelova cesta k lehkm votinovm zrcadlm nebyla jednoduch. S
prvnmi pokusy zaal kolem roku 1980, kdy zkouel na zahrad
svho domu v Tucsonu technologii odlvn malch zrcadel. Prvn
pokusy dopadly dobe a tak si brzy troufl na stavbu
experimentln pece, ve kter dokzal vyrobit dv zrcadla
o prmru 1,8 metru. To byl velk spch, take kolem roku 1985
u pokraoval za penze federlnch instituc a Arizonsk
univerzity. Vybudoval optick laboratoe s oficilnm nzvem
Steward Observatory Mirror Laboratory (Zrcadlov laborato
Stewardovy observatoe). Stewardova observato je soust
Arizonsk univerzity. M ponkud nezvykl umstn -- le pmo
pod univerzitnm fotbalovm stadionem v Tucsonu. V nov
laboratoi poprv instalovali rotujc pec, kter dokzala
pojmout sklenn disky a do prmru 3,5 metru. Vsledek prvn
etapy pprav a zkouek laboratoe byl vce ne spn: Angelovu
optiku pouv nyn est dalekohled s prmrem objektivu 1,8 a
3,5 metru na hvzdrnch v Arizon, v Novm Mexiku a v Kanad.
Angel odmt tenk zrcadla bonmotem, ve kterm porovnv ivho
lovka a sochu: lovk stoj vzpmen jen kdy dobe pracuje
jeho mozek, zatmco socha doke bez jakhokoli nmahy stt
stovky i tisce let. Je to ale bonmot ponkud pehnan, protoe
i Angelova zrcadla je nutno podprat, take to nejsou jen tuh
kusy hmoty se zcela nemnnm povrchem.
Prvn spchy
Asi nejznmjm dalekohledem, kter m Angelovo zrcadlo
z potenho obdob, je dalekohled WYIN na observatoi Kitt Peak
v Arizon. WYIN je opt zkratka, kter napovd, e tento
tiaplmetrov dalekohled financovaly univerzity ve Wisconsinu,
Indian, Yalesk univerzita a americk Nrodn optick
astronomick observato. WYIN na hvzdrn Kitt Peak reprezentuje
spn modern dalekohled. Kdy u nj stojte, mte pocit, e by
se dal odnst v ruce. Kopule, ve kter je, pipomn amatrsky
vyroben lunrn modul z projektu Apollo. Tato nzk hranat
plechov stavba oste kontrastuje s ticetimetrovou blou v,
vrcholem americkho stavitelstv poloviny dvactho stolet,
kter stoj necel kilometr vedle. Je elegantn, funkn,
technicky dokonal a ohromujc. V n je dalekohled s tm
stejnm prmrem zrcadla jako m WYIN -- 4 metry, ale o 25 let
star. Jeho jmno pipomn vznamnho americkm astronoma
Mayalla. Je skorem 10 krt t ne WYIN. V noci v setml
kopuli vypad Mayallv teleskop jako pzran obr. Kontrast
starho a novho. Mayallv dalekohled byl postaven na konci ry
bitevnch lod. Jeden novin ho pirovnal k posledn parn
lokomotiv postaven na svitu diesel.
Vrame se zpt do zrcadlov laboratoe Stewardovy observatoe
v Tusconu. Zatkem devadestch let se dle rozila vetn
pece, kter me zvldnout disky a do prmru 8,4 metru. Pibyly
dv brousc pracovit a v pro zkouen optiky. Prvn velk
kousek vyel z Angelovy laboratoe potkem roku 1992 --
estaplmetrov disk pro modernizovan dalekohled MMT na Mount
Hopkins v Arizon.
Nov MMT
Astronomov pi pozorovn dalekohledem MMT, kter byl sloen ze
esti mench, doshli ady vznamnch vsledk. Dalekohled
doshl technick dokonalosti, ale trpl adou nedostatk, kter
se nedaly odstranit, protoe jejich pina spovala v principu
fungovn sloenho dalekohledu. Jednm z nich bylo mal zorn
pole. Proto se o nahrazen esti zrcadel dalekohledu MMT jednm
velkm zaalo uvaovat u v roce 1985, kdy bylo zejm, e
Angelova laborato pi Stewardov observatoi v Tusconu bude
schopn produkovat velk votinov zrcadla. Ukzalo se, e do
stvajc kopule na Mt. Hopkinsu se me vejt dalekohled s
monolitickm zrcadlem o prmru a 6,5 metru. Tm by se stvajc
inn plocha MMT zvtila dvakrt (pipomeme, e est zrcadel
mlo innou plochu opovdajc prmru monolitickho zrcadla 4,5
metru) a zorn pole dokonce patnctkrt.
S brouenm estaplmetrovho disku se zaalo v roce 1995, ti
roky po jeho vyroben. Pvodn dalekohled MMT pestal pracovat
v beznu loskho roku a v srpnu u bylo nov zrcadlo v kopuli
MMT. Dalekohled ml bt uveden do provozu loni v prosinci a
v letonm roce u by ml zahjit pravideln pozorovn. Zkratka
jeho nzvu zstane stejn -- MMT, i kdy se bude jednat
o dalekohled s jedinm zrcadlem. Zmn se vak vznam zkratky.
MMT, pvodn Multiple Mirror Telescope, bude napt znamenat
Magnum Mirror Telescope, dalekohled s velkm zrcadlem.
LBT, pvodn Columbus
LBT, zkrceno z Large Binocular Telescope -- (Velk kuktko i
velk triedr) -- je dal projekt, kter bude vyuvat
votinovch zrcadel. Tento zajmav projekt b u od roku 1992.
Spolupracuj na nm Italov, Nmci a Amerian. Velk kuktko
bude sestaven ze dvou dalekohled, z nich kad m jako
objektiv zrcadlo o prmru 8,4 metru. Tento pstroj doke
soustedit tolik svtla jako jedin dalekohled s prmrem
objektivu 11 metr. Optick osy obou dalekohled budou od sebe
14,4 metr, take rozliovac schopnost zazen LBT bude po
sloitm matematickm zpracovn obrazu odpovdat obru s tm
tiadvacetimetrovm zrcadlem. Pokud pjde ve podle plnu bude
velk triedr dokonen v roce 2003. Zatm se participujcm
organizacm podailo zskat pes 55 milion dolar. To je dost
pro dokonen projektu v pvodnm rozsahu. Oekv se, e se
k projektu LBT nyn pipoj dal zjemci, aby bylo mon
financovat i stavbu specializovanch pstroj pro tento
dalekohled.
Prvn disk pro dalekohled LBT byl dokonen v Angelov laboratoi
v lednu 1997. Byl to zrove prvn osmimetrov disk, kter vyel
z rotan pece laboratoe. Odlvn neprobhlo pln hladce,
protoe po vychladnut disku se zjistilo, e vrchn sklenn
vrstva, kter m mt slu asi 5 centimetr, nen zcela
rovnomrn, protoe st skla protekla dovnit. Zvada byla pi
druhm pokusu v ervnu odstranna pidnm dvou tun skloviny a
disk byl pipraven k brouen. Hotov zrcadlo bude vit 15,6
tuny a vetn votiny bude 90 centimetr siln.
Kopule pro LBT se stav na vrcholu Mt. Graham v Arizon, kde ji
pracuj dva dokonen dalekohledy. V obou ppadech ve spoluprci
Arizonsk univerzity a dalch zahraninch instituc. Vznik tak
mezinrodn pracovit s nzven Mt. Graham International
Observatory -- MGIO.
MGIO a veverky
Jak jsme se zmnili u v vodu, pat Arizona ke svtovm
astronomickm rjm. Na horskch vrcholcch, kter vystupuj ze
Sonorsk pout, jsou rozesety nejlep americk astronomick
dalekohledy. MGIO m velmi pzniv klimatick podmnky. Le ve
vt nadmosk vce ne americk Nrodn observato na Kitt
Peaku (KPNO) a je mnohem vce chrnna ped ruivm svtlem
z nedalekch mst. Mt. Graham vybrali hvzdi z 280 monost.
Pesto se mus smit s tm, e v dob vrcholnho lta,
v ervenci a v srpnu, si mnoho nezapozoruj. V t dob v Arizon
pr a vtina hvzdren nen v provozu. Po zbvajc st roku
je poas velmi pzniv.
MGIO le na zem, kter pat indinskmu kmeni Apa, kte
zpotku nemli pro astronomii velk pochopen. Tec plochy se
postupn podailo odstranit a hvzdi a Apai si vychzeli
vstc. Pi vahch o stavb dalekohledu LBT se objevil nov
problm -- veverky. Ochrnci prody tvrdili, e stavba
dalekohledu LBT na Mt. Grahamu bude ohroovat vzcn druh
ervench veverek a prosadili dokonce zastaven stavebnch prac.
Teprve v dubnu 1996 schvlil Kongres zkon, kter dovoluje
postavit na Mt. Grahamu dal dalekohled. Tm padla posledn
pekka v projektu LBT.
Magellan
Dal dvojic pipravovanch obch dalekohled jsou dalekohledy
Magellan 1 a 2. Oba budou na observatoi Las Campanas v Chile,
kter pat Carnegieho nadaci ve Washingtonu. Tato instituce je
spolu s Arizonskou univerzitou hlavnm inicitorem projektu, ke
ktermu se pipojily dal americk univerzity ( MIT, Harvard
University a University of Michigan). Clem projektu Magellan je
postavit na observatoi Las Campanas dva dalekohledy se zrcadly
o prmru 6,5 metru. Ob zrcadla dod Angelova zrcadlov
laborato v Tucsonu. Stavba dalekohledu Magellan 1 je
v pokroilm stavu. Jeho sti se objevily na na vrcholu Las
Campanas v prbhu roku 1997. A byla rovn dokonena stavba
prvn kopule. Disk pro prvn estaplmetrov zrcadlo byl odlit u
v lednu 1994 . Na optice dalekohledu se podl i Vavilovv sttn
optick institut v Petrohrad, kter dodv sekundrn zrcadlo
dalekohledu. Druh Magellan je zatm ve stadiu pprav. Problmy
s financovnm zmizely pot, co se na pelomu let 1995/96
k projektu pipojily Harvardsk a Michigansk univerzita.
Magellan 2 nebude pesnou kopi jedniky, ale jeho optick
uspodn bude takov, aby se oba pstroje co nejinnji
doplovaly. Magellan 1 by ml bt dokonen v letonm roce,
Magellan 2 za dva roky pozdji.
Mauna Kea -- v pli cesty do vesmru
Vrchol vyhasl havajsk sopky Mauna Kea, esky Bl hora. Jej
vrchol povauj astronomov za nejlep msto k pozorovn na
svt. Nepekvap proto, e v dohledn dob budou na Mauna Kea
pracovat tyi z prvn destky nejvtch dalekohled na svt --
Keck I a II, Gemini I a Subaru. Mauna Kea je svou nadmoskou
vkou 4205 metr s pehledem nejvy astronomickou observato
na svt. Dalekohledy na vrcholu Mauna Kea maj velkou st
zemsk atmosfry pod sebou. To je vhodn zejmna pro pozorovn
v infraervenm oboru, protoe je neru ptomnost vodn pry
v ovzdu. Vzduch na vrcholu Mauna Kea je ist, stabiln a
such. Je to ovem msto znan odlehl a drsn. Astronomov si
mus zvyknout dchat dk vzduch, vjimkou nejsou vichice
o rychlosti 200 kilometr v hodin. Lze jen souhlasit s
pirovnnm Ren Racina, editele jednoho z mezinrodnch
projekt tto observatoe: Mauna Kea je v pli cesty do
vesmru.
Kuiperova iniciativa
I kdy se prvn vdeck vzkumy na vrcholu Mauna Kea uskutenily
u ped 160 lety, je historie tto observatoe mnohem krat,
necelch tyicet let. Prvnm impulzem pro vznik observatoe na
nejvym vrcholu ostrova Havaj bylo znien jeho hlavnho msta
Hilo plivovou vlnou. Tato prodn katastrofa, ke kter dolo
v kvtnu 1962, siln ovlivnila tradin nestabiln ekonomiku
ostrova. Mezi npady na oiven znien ekonomiky byl tak nvrh
zdit na obou vrcholech ostrova Mauna Kea a Mauna Lea
astronomick observatoe. Na tento nvrh reagoval pedn americk
astronom holandskho pvodu Gerhard Kuiper, kter se proslavil
svmi objevy v astrofyzice hvzd a tak se intenzivn vnoval
vzkumu tles slunen soustavy. Zamen na studium Msce a
planet a vzniku slunen soustavy ho pivedlo k velmi tsnm
kontaktm s americkm Nrodnm adem pro letectv a vesmr NASA.
Nvtvy na Havajskch ostrovech mu uarovaly, protoe se po cel
ivot snail najt vhodn msta pro astronomick pozorovn,
zejmna pro sledovn v infraervenm oboru. Kuiper zaal brzy
usilovat o to, aby NASA postavil dalekohled pro planetrn vzkum
na vrcholu Mauna Kea. Z Kuiperovy vlastn iniciativy zaal v roce
1964 na Mauna Kea pozorovat malm dalekohledem amatr Alika
Herring. Jeho pozorovn potvrdila, e toto msto je skuten
vynikajc.Je to skuten perk, je to msto, kde bude mon
zskvat ta nejlep pozorovn na svt, ekl pozdji Kuiper. A
pi jin pleitosti ekl, e povauje objev Mauna Kea za
nejlep pozorovac msto na svt a za jeden ze svch nejvtch
vdeckch spch.
Pli vlivn mu
Bylo to v e start prvnch americkch msnch a planetrnch
sond a Kuiper se dky svmu zamen a znalostem stal muem,
kter ml v NASA velk slovo. Paradoxn mu toto postaven pi
budovn observatoe Mauna Kea vce ukodilo ne prosplo. NASA
po podn Kuiperova nvrhu pekvapiv vyzval dal dv instituce
-- Observato Harvardsk univerzity a pozdji Havajskou
univerzitu, aby navrhly konkurenn projekty. Byl to dost
pekvapiv krok, protoe Havajsk univerzita nemla v t dob ani
dnou katedru astronomie. ada vdc se domnvala, e Kuiper u
je pli angaovn v projektech NASA a e veden dalho
programu je teba nabdnout nkomu jinmu. A NASA s tmto nzorem
souhlasil. A tak se stalo, e budovatelem nov observatoe se
stal astronom-teoretik, John T. Jefferies, kter se hlavn
zabval interpretac slunenho spektra. Stt se vedoucm
projektu stavby prvnho vtho pstroje na Mauna Kea byla ale
velmi lkav nabdka. Jefferies spolu s nkolika kolegy navrhl
postavit dalekohled o prmru zrcadla kolem dvou metr, co byl
vt a dokonalej pstroj ne navrhl Kuiper. Prvn roky
projektu nebyly snadn, kritik, kte nemohli zapomenout, e
Jefferies jen dle rozvj Kuiperv npad, bylo dost. V roce 1967
zaaly stavebn prce. Prce v prosted, kde se nedostv
kyslku, nebyla snadn. Lid byli nervozn a dlali chyby. Sydney
Wolffov, pozdj editelka americk Nrodn optick
astronomick observatoe, kter v t dob byla Jefferiesovou
zstupkyn, k tomu poznamenv: Zavedli jsme jasn pravidla.
Kad musel jednou za pl hodiny minutu dchat ist kyslk, a
situace se zlepila. Po tchto zkuenostech byl v kopuli novho
pstroje zzen rozvod kyslkem obohacenho vzduchu, kter
zsoboval vechna dleit msta pro provoz dalekohledu. V ervnu
1970 byl konen dalekohled o prmru zrcadla 2,2 metru hotov.
Byl to v t dob osm nejvt dalekohled na svt. Slavnostn
ceremonie se zastnil i Kuiper. Nebl se piznat svou chybu a
navc tmto gestem ocenil Jefferiesovo obrovsk sil pi stavb
observatoe. Jefferiesova snaha neskonila tmto projektem. Jeho
clem bylo vytvoit na Havajsk univerzit astronomick
pracovit na svtov rovni a vybudovat na Mauna Kea jednu
z nejvtch observato na svt. O prci na Havajsk univerzit
nebyl velk zjem a tak Jefferies szel na mlad odvn lidi.
Prvnm krokem k budovn svtov proslul observatoe bylo
jednn s Franci a s Kanadou o stavb spolenho dalekohledu
o prmru zrcadla 3,6 metru. Havajsk univerzita byla ochotn
zaplatit 15 procent nklad. Dalekohled, nyn znm pod zkratkou
CFHT -- Canada-France- Hawaii Telescope byl dokonen v roce
1979. Konstrukce jeho kopule umouje pozorovn i pi vtru
o rychlosti 100 kilometr v hodin. Jet v tm roce jako
dalekohled CFHT byl na Mauna Kea uveden do provozu britsk
pstroj UKIRT pro pozorovn v infraervenm oboru. Jeho tenk
zrcadlo m prmr 3,8 metr. Dokonal tvar zajiuje cel les
potaem zench podpr.
Jefferiesovo vtzstv
Ponkud sloitj byl vvoj americkho dalekohledu pro
pozorovn v infraervenm oboru. Tento projekt s nzvem IRTF
-Infrared Telscope Facility financoval, podobn jako projekt
havajskho dvoumetru, NASA. Infraerven pozorovn mla doplnit
planetrn program kosmickch sond pipravovanch na sedmdest a
osmdest lta. NASA najal americkho astronoma Jamese Westphala,
aby navrhl nejvhodnj msto pro stavbu velkho infraervenho
dalekohledu. Westphal dospl k jednoznanmu doporuen:
nejvhodnj msto je Mauna Kea. Jefferies toto rozhodnut
podporoval, protoe v nm vidl dal monost, jak observato na
Mauna Kea rozit. NASA proto zadal v roce 1974 kontrakt na
stavbu IRTF Havajsk univerzit. Projekt nezaal dobe. Na podzim
1975 disk pro tmetrov zrcadlo, kter pipravovali v Arizon,
zhadn praskl. Bylo teba podit nov disk a to projekt znan
prodrailo. V t chvli se opt ozvaly hlasy, kter u ped tm
kritizovaly rozhodnut postavit dalekohled na Havaji. Pote, se
ktermi se setkvali pracovnci Havajsk univerzity pi uvdn
dvoumetrovho dalekohledu na Mauna Kea do provozu, vzbuzovaly
obavy, zda budou schopni provozovat jet dal pstroj.
Dvoumetrov dalekohled na Mauna Kea byl jednm z prvnch
pstroj zcela zen potaem a jet est let po zahjen
provozu nebyl dosti spolehliv. een se nalo a v roce 1976,
kdy byla instalovna zcela nov elektronika. Dal vn problmy
v projektu IRTF, kter nkdo sarkasticky nazval NIRD -- National
Infrared Disaster, (Nrodn infraerven katastrofa) zpsobila
diskuse o nejvhodnj monti pro dalekohled. Mont mla bt
velmi tuh, aby bylo mon nastavit studovan objekt podle
referenn hvzdy vzdlen na obloze a 15. Infraerven
dalekohled me pozorovat i ve dne, protoe pozad oblohy v tomto
psmu je prakticky stejn ve dne i v noci. Pi dennch
pozorovnch je ale teba nastavovat naslepo podle nkolika
referennch hvzd. Nakonec vechno dobe dopadlo, IRTF byl
slavnostn uveden do provozu v roce 1979, take jeho pozorovn
mohla vznamnm zpsobem podpoit data z Voyageru 2 zskan pi
prletu soustavou msc Jupiteru. Bylo to dal vtzstv pro
Jefferise. V roce 1981 ekl americk astronom Cruikshank, blzk
spolupracovnk Jefferiese, e ve nasvuje tomu, e Mauna se
stala jednou z nejvznamnjch observato na svt. John
Jefferies m anci, e se zaad, podobn jako George Ellery Hale
P1, mezi velk budovatele astronomickch observato.
Dal plny
Na zvr se jet zmnme o projektech velkch dalekohled,
jejich stavba jet nebyla zahjena, ale jejich realizace je
tm jist. Oba jsou replikami dalekohled, kter ji byly
dokoneny.
Keck III na Kanrskch ostrovech
V dubnu loskho roku se panlsk vlda rozhodla finacovat
stavbu velkho dalekohledu GTC -- Gran Telescopio Canarias (Velk
kanrsk dalekohled), kter by ml bt dokonen v roce 2002 na
observatoi Roque de los Muchatos na ostrov La Palma. Nklady na
stavbu dalekohledu se odhaduj na 85 milion dolar. Dalekohled
bude svou koncepc i rozmry velmi blzk obma Keckovm
dalekohledm, kter u pracuj na Havajskch ostrovech. editel
projektu Pedro Alvarez ale tvrd, e GTC bude lep ne oba
Keckovy dalekohledy. Bude vytvet ostej obrazy a pozorovn s
nm bude vce efektivn.
Dal HET v Jihoafrick republice
Zatkem ervna loskho roku oznmila vlda Jihoafrick
republiky, e vnuje 10 milion dolar na stavbu Velkho
jihoafrickho dalekohledu -- anglicky South African Large
Telescope -- SALT. Tento pstroj tak vychz z osvden
koncepce. Vzorem pro jeho stavbu bude loni dokonen dalekohled
HET na McDonaldov observatoi v Texasu P4.
Jihoafrick astronomie m pomrn dlouhou tradici. Ve dvactch
letech minulho stolet byla zaloena Krlovsk observato na
Mysu Dobr nadje. O 150 let pozdji se vechny jihoafrick
hvzdrny slouily v jednu instituci South African Astronomical
Observatory SAAO. Slouen znamenalo tak pesthovn ty
dalekohled na nov msto v horch v severnm Kapsku. Nov msto
je ideln pro astronomick pozorovn. Pesthoval se i
dalekohled o prmru zrcadla 1,9 metru, kter byl v dob svho
vzniku, tedy ped 50 lety, nejvtm pstrojem na jin
polokouli. Koncem padestch let uvaovaly evropsk stty
o vybudovn spolen jin observatoe prv v Jin Africe. Byl
to hlavn aparteid, kter nakonec piml Evropany, aby postavili
observato ESO v Chile. Jihoafrick astronomie se v poslednch 25
letech velmi spn rozvjela a zmr postavit kopii HET tento
rozvoj korunuje. SALT by se opt mohl stt nejvtm dalekohledem
pod jin oblohou. Vtina velkch astronomickch dalekohled je
stle na severn polokouli. Pstroj s prmrem nad 2 metry je
na severu 4krt vc ne na jihu.
Jihoafrick vlda utrat za pikov astronomick pstroj
podstatn mn ne panl -- SALT by neml stt vce ne 24
milion dolar, ovem za cenu omezen, kter tento typ
dalekohledu m. Pipomeme, e je jen omezen pohybliv, take
neme pozorovat libovoln msto na obloze. Pokud by Jihoafrian
pesn okoprovali vkresy z Texasu, mohl by SALT pozorovat jen
plku Malho Magellanova mrana. A to je natolik zajmav objekt,
e stoj za to uvaovat o mench konstruknch pravch.
Jihoafrick vlda zaplat bhem pti let tm polovinu nklad.
Poda-li se zskat i dalch 14 milion dolar, mohl by se SALT
podvat na nebe u v roce 2004. Finann pomoc nabdla
Carnegie-Mellonova univerzita, kter pipravila video pro
propagan akci, jej clem je zskat st potebnch penz.
Zjem podlet se na stavb dalekohledu projevily Japonsko, Korea,
na, Tchaj-van a Polsko.
Pro stavt velk dalekohledy?
V pedchozch odstavcch byly popsny vechny projekty velkch
dalekohled, kter budou dokoneny bhem nkolika let. Kad
z esti projekt, kter se u rozbhl, stoj kolem 100 milion
dolar. Ha, ekne si ten, astronomov jsou na tom dobe, kdy
v prbhu nkolika let dostanou pstroje za vc ne pl miliardy
dolar. To rozhodn nen pravda. Penz pro astronomii je mlo a
navc, jak si povme dle, tyto stamilionov pspvky vedou
v jinch oborech astronomie k velmi bolestnm omezenm.
Astronomie ale velk dalekohledy potebuje. m vt je objektiv
dalekohledu, tm detailnj snmky se daj takovm pstrojem
podit a zrove tak plat, e vt dalekohled dohldne dle
do vesmru, protoe doke soustedit vce svtla.
Seznam kol pro nov obry
Dalek vesmr
Zjem o pozorovn s nimi maj pedevm kosmologov. Klasickm
problmem zstv uren Hubblovy konstantyP5, kter uruje
rychlost rozpnn vesmru a tak jeho st. Data z novch
pstroj pomohou vysvtlit, jak byla cesta od Velkho tesku
k nynjmu rozdlen galaxi, hvzd a planet, schopnch nst
ivot. Astronomov doufaj, e velk dalekohledy dohldnou tak
daleko, e budou moci pozorovat galaxie v jejich mld, tedy
v dob, kdy vznikaly, a spektrografy budou studovat jejich
chemick sloen. Hodn si astronomov slibuj od velk
rozliovac schopnosti dalekohled. Bude mon studovat tvary
mnoha galaxi, kter jsou dnes znmy jen jako bodov zdroje.
Takov data by mla bt pouiteln i pro hledn skryt, temn
hmoty ve vesmruP6. Detailn snmky by mly vypovdat o rotaci
galaxi, struktue jejich jader a o existenci mohutnch ernch
dr.
Hvzdy
Dal okruh otzek se tk vzniku hvzd a planet. Dosavadn
pozorovn jasn dokazuj, e vznik hvzd je spojit proces,
kter se odehrv v mezihvzdnch mranech v na i v cizch
galaxich. Co vak nevme, je, jakm zpsobem se mezihvzdn
mrana rozpadaj na men sti, ze kterch potom vznikaj
zrodky hvzd, dvojhvzd a tak zrodky planetrnch systm.
Nevme to jednak proto, e pro viditeln svtlo jsou oblasti
vzniku hvzd nedostupn, protoe je stn prachov mrana, a tak
proto, e v dob vzniku jsou zrodky hvzd chladn a svt tedy
hlavn v infraervenm oboru, kde maj nynj dalekohledy malou
citlivost a malou rozliovac schopnost. Vechny nov velk
dalekohledy se proto orientuj na infraerven obor. Odhaduje se,
e by mly zlepit citlivost i rozlien v infraervenm oboru
desetkrt. Optimistick vize tvrd, e napklad LBT by ml
zskat snmky, kter by pmo ukazovaly, jakm zpsobem se mrana
rozpadaj.
Vznik planetrnch soustav
V ad ppad se pozoruj disky kolem mladch vznikajch hvzd.
Zpotku jsou tyto disky dost vrazn v infraervenm oboru, ale
postupn slbnou a nedaj se nynjmi prostedky pozorovat. HST
objevil takov objekty v mlhovin Orionu. Vtina tchto objekt
je velmi zaprena, take je vidt jen v infraervenm oboru.
Opt podstatn vt rozliovac schopnost, jakou bude mt LBT,
by mla v tomto ppad vrazn pomoci.
Zsadn dleitost maj i pm pozorovn planet. Vechny
planety mimo slunen soustavu byly objeveny nepmmi metodami.
Nikomu se jet nepodailo vzdlenou planetu pmo pozorovat.
V nvrhu dalekohledu LBT se tvrd, e tento dalekohled by ml
vidt planetu velikosti Jupiteru u 50 nejblich hvzd.
Asteroseismologie
V osmdestch letech vznikl nov obor -- helioseismologie,
studium vnitn struktury Slunce na zklad studia jeho oscilac.
Sledovn slunench ptiminutovch oscilac se stalo zkladnm
nstrojem zkoumn slunenho nitra. Astronomov jdou v principu
cestou geofyzik, kte se o zemskm nitru dovdaj ze en
seismickch vln. K pechodu od helioseismologie
k asteroseismologii -- studiu niter nejblich hvzd -- je nutn
soustedit mnohem vce svtla. A to dokou prv chystan
osmimetrov dalekohledy.
Je zejm, e nov velk dalekohledy ovlivn pomry v astronomii
na celm svt. Trend vybudovat nov ob pstroje pinese mnoho
klad, ale zrove i zpory. Podstatnm zpsobem se zvt
kapacita dalekohled vyjden velikost inn optick plochy.
Poet dalekohled se vak zvt jen velmi mlo, protoe zvten
optick plochy jde na vrub necel destky novch obr. Zrove
uvauje ada instituc o omezen stvajcch stednch a vtch
dalekohled, aby byly prostedky pro provoz pipravovanch obch
teleskop. To nen rozhodn krok sprvnm smrem. Ob dalekohled
potebuje podporu mench pstroj, kter pro nj mohou testovat
nov pstroje a vyhledvat zajmav objekty k dalmu studiu.
Zatmco jsme si ukzali, e teba v ppad MMT bylo mon
spojenm esti mench dalekohled zskat kapacitu velkho,
neplat opan postup: jeden velk dalekohled nenahrad deset
mench. Pokud nedojde k investicm i v zzem, tedy do etnch
mench pstroj, hroz nebezpe, e pedvoj obr nespln
vechna oekvn do nj vkldanch.
Ped nkolika lety se vztah mezi novmi a starmi dalekohledy
nebezpen vyhrotil. Americk Nrodn optick astronomick
observato, kter podporuje stavbu dalekohled Gemini, zcela
reln uvaovala o radiklnm omezen provozu na observatoi Kitt
Peak v Arizon. krty se nemly zastavit ani u tymetrovho
Mayallova teleskopu, kter i po dokonen obr bude stle v prvn
dvactce nejvtch dalekohled svta. V souasn dob se situace
zlepila a Mayallv dalekohled bude vybaven zazenm pro
zlepen obrazu. Podobn optimistick zprvy pichzej i
z Evropsk jin observatoe, kter plnuje modernizaci dvou
dalekohled na Ls Sille a menho (prmr zrcadla 2,6 metru),
kter bude vyhledvat objekty pro dalekohled VLT. Tyto dva
pklady jsou zatm spe vjimkou. ada zem, kter njakm
zpsobem na optickch obrech participuj, se stle sna uetit
prostedky na provozu nrodnch hvzdren.
Poznmky
1. Ptimetrov dalekohled Palomarsk observatoe. Slavnostn
inaugurovn 3.ervna 1948. A do roku 1977 byl nejvtm optickm
dalekohledem na svt. Byl pojmenovn po americkm astronomovi
G.E. Halovi (1868-1938), kter organizoval budovn t velkch
americkch dalekohled. Uveden do provozu poslednho z nich,
palomarskho ptimetru, se nedoil. Ptimetrov dalekohled byl
postaven na vrcholu Palomar Mountain v jin Kalifornii ve vce
1706 metr. Hlavn zrcadlo m svtelnost f/3,3.
2. Konstrukce tubusu podle Serrurieova nvrhu je vysvtlena
v knize Grygar, J., Horsk, Z. a Mayer, P.: Vesmr.
Mlad fronta, Praha 1983, str.410
3.
Koukolk, F.: Mravenec a vesmr. Vyehrad, Praha 1997
kapitola Neznm kmen hndch trpaslk
4.
Koukolk, F., Koubsk P.: impanz a vesmr. Vyehrad, Praha
1998, kapitola HET
5.
Koukolk, F.: Lenochod a vesmr. Vyehrad, Praha 1995,
kapitola O rudm posuvu, Edwinovi Hubblovi...
Koukolk, F.: Mravenec a vesmr. Vyehrad, Praha 1997,
kapitola Pote s Hubblovou konstantou
6.
Koukolk, F.: Mravenec a vesmr. Vyehrad, Praha 1997,
kapitola Neznm kmen hndch trpaslk
Literatura
Nature 395, Supplement, 1 October 1998
http://medusa.as.arizona.edu/mlab/mlhist.html (zrcadlov
laborato)
http://medusa.as.arizona.edu/lbtwww/lbt.html (projekt LBT)
http://medusa.as.arizona.edu/mlab/magellan.html (projekt
Magellan)
http://www.ocin.edu/~johns/magellan.html (projekt Magellan)
http://sculptor.as.arizon.edu/foltz/www/mmt.html (dalekohled MMT)
http://www.eso.org (projekt VLT)
http://www.ifa.hawaii.edu/images/aerial-tour/ (psobiv pehldka
vech dalekohled na observatoi Mauna Kea)
Zhadn zblesky vesmrnho gama zen
Nejmohutnj vbuchy ve vesmru
Gama astronomie se zabv studiem gama zen z vesmru, zenm,
kter m velmi krtkou vlnovou dlku a tud je velmi
energetick. Podobn jako v ppad retgenovho (X) -- zen,
pracuje se i v gama oboru spe s elektronvolty, tedy energi
zen ne vlnovou dlkou P1. Vtina pstroj pro detekci
zen gama pracuje mimo zemskou atmosfru, ale v nkterch
oblastech se d vystait jenom s vkovmi balony i dokonce
detektory na zemskm povrchu. Vesmrn gama zen mus vznikat
pi netepelnch procesech, protoe nejsilnj nebesk zdroje
paprsk gama se neshoduj s optickmi a infraervenmi objekty,
kter jsou evidentn tepelnho pvodu. Podobn objekty zn
radioastronomie, take paradoxn zen s nejmen energi
(rdiov) a nejvt (gama) me pichzet ze stejnho zdroje.
Gama astronomie pesto, e je velmi mladm odvtvm astronomie,
pokrv velmi irok obor od Msce a po extragalaktickou
astronomii. Gama zen pichz t ze Slunce v souvislosti s
erupcemi. V gama zen se projevuj rzn exotick objekty jako
vtrysky, pulzary a slunen erupce. Zajmav je zen ze
supernov, kter v podstat potvrzuje dosavadn teorie vzniku
prvk ve vesmru. K nejzajmavjm a stle nejzhadnjm
objektm pat zbleskov zdroje.
Zbleskov zdroje
V edestch letech zaaly Spojen stty vypoutt druice Vela,
kter mly sledovat, zda nedochz k poruovn mezinrodn
dohody o zkazu jadernch vbuch v vesmru. Druice obhaly
kolem Zem po kruhovch drahch ve vce 125 000 kilometr a byly
vybaveny detektory zen s velkou energi (100 keV a nkolik
MeV), kter vznik pi jadernch reakcch. Prvn pozorovn
naznaovala, e nkter jadern mocnost, nejspe Sovtsk svaz,
jadern vznty ve vesmru kon. Druice toti nkolikrt
zachytily krtk vzplanut v oboru gama zen. Protoe se
jednalo o vojensk program, byly prvn vsledky zveejnny a
v roce 1973, pot, co bylo zejm, e vzplanut jsou prodnho
pvodu. Druice Vela msto zjitn tajnch jadernch exploz
objevila nov typ vesmrnch objekt -- zdroj zblesk zen
gama, anglicky Gamma-Ray Burst -- GRB. Gama zblesky se vyskytuj
asi jednou denn v libovolnch mstech na obloze. Nbh pulzu je
velmi krtk -- zlomek sekundy, nsleduje ostr maximum a
doznvn, kter me trvat i nkolik minut. V jednom ppad
doznval gama zblesk pes hodinu. Z prvnch pozorovn
vyplvalo, e GRB nedoprovz dn kaz v rdiovm nebo optickm
oboru. Zpotku nebylo vbec zejm, z kterho msta na nebi
zblesky pichzej. Zpsob detekce na druicch Vela nedovoloval
jejich pesn zamen na obloze. Teprve kombinac simultnnch
men z nkolika druic se podailo urit polohu GRB s vt
pesnostP2. Jedin pesn poloha toti umouje ztotonit GRB s
objektem, kter se pozoruje v jinm oboru spektra, nejlpe
optickm. Zkuenosti ze studia rdiovch a pozdji rentgenovch
zdroj na nebi ukzaly, e ztotonn tchto objekt s optickmi
protjky bylo hlavnm impulzem pro pochopen jejich povahy P3.
Nicmn obrovsk sil mnoha astronom po celm svt nevedlo
k doucm vsledkm.
Pote s identifikac
Identifikace zbleskovch gama zdroj m proti rdiov a
rentgenov astronomii dva velk handicapy -- poloha zdroje se
ned urit pli pesn a zblesk je velmi krtk. Navc chyb
pesnj pedstava o tom, jak vlastnosti by ml optick
protjek zbleskovho gama zdroje mt. I kdy se v prbhu mnoha
let vyskytlo nkolik zprv o spnm ztotonn GRB s optickmi
objekty, k vraznmu pokroku pi pochopen mechanismu
zbleskovch zdroj nedolo. A tak se objevovaly doslova destky
teori, kter vysvtlovaly, pro nkde ve vesmru dochz ke
krtkm, ale velice silnm vronm energie. Nebylo ovem jasn,
jak jsou intenzivn, protoe nebylo mon urit jejich
vzdlenost. Teorie to byly nejrznj od fantastickch
(mezihvzdn vlky) pes velmi neobvykl (hroutc se hvzdy ve
velkch vzdlenostech, spojovn ernch dr a neutronovch
hvzd) po pijateln (dopady komet na neutronovou hvzdu).
Pokrok pinesla druice Compton
Nakonec se ukzalo, e v ppad zbleskovch gama zdroj pomohou
jen pozorovn mimo zemskou atmosfru. Prvn prlom znamenal
systematick vzkum druice ComptonP4. Druici s pvodnm nzvem
Gamma Ray Observatory vynesl americk raketopln v dubnu 1991. Na
palub observatoe, kter v 17 tun, jsou tyi detektory gama
zen. Pro vzkum GRB je nejdleitj experiment BATSE, kter
me zaznamenvat zblesky gama zen souasn na dvou tetinch
oblohy. Ani BATSE nedoke urit polohu GRB s dostatenou
pesnost, ale d se pout pro jejich systematick sledovn.
Ped startem se informace o GRB zskvaly vtinou jen jako
vedlej vsledky pi letech druic a kosmickch sond. Prvn
zprva o GRB zachycench druicemi Vela se zmiovala o 16
vzplanutch za 3 roky. Vhodn bylo zachycovat GRB na kosmickch
sondch letcch rznm smrem ve slunen soustav, protoe tak
se doshlo toho, e vzdlenost mezi detektory byla velk a o to
pesnji lo urit polohu zdroje. Zpracovn tchto dat bylo
velmi zdlouhav. Z pozorovn gama aparatur bylo mon vytipovat
malou ploku na obloze a tu podrobili astronomov pelivmu
przkumu. Vybrali z archiv snmky oblohy a poizovali nov
zbry, na kterch byla chybov ploka GRB zachycena a snaili se
na n najt njak podezel objekt. Tch mohlo bt v chybov
ploce nkolik. Mohl jm bt kvasar, pozstatek po vbuchu
supernovy, nebo neobvykl zjasnn neviditeln ve stejnm mst
na jinch snmcch. Hlavn nevhodou tto metody bylo, e se
vtinou nejednalo o souasn pozorovn, ale e se detekce gama
zdroje, kter se uskutenila ped nkolika tdny, srovnvala se
snmky pozenmi ped nebo po vzplanut.
Experiment BATSE znamenal vrazn obrat: od startu druice
Compton do srpna 1996 se podailo zaznamenat 1636 GRB. Dnes u je
jich znmo pes dva tisce. To u sta k tomu, aby se GRB
statisticky analyzovaly. Z pozorovanho, velmi rovnomrnho
rozloen GRB na obloze, se d usoudit, e zblesky vznikaj bu
blzko -- v jaksi slupce kolem slunen soustavy, nebo velmi
daleko -- na kraji znmho vesmru, nebo, jak kaj astronomov,
v kosmologickch vzdlenostech. Ze statistickho materilu tak
vyplvalo, e GRB se neopakuj, co znamen, e gama zblesk
znamen definitivn znien pvodnho objektu. Na zklad
vsledk z experimentu BATSE se dalo ci, e GRB nemohou vznikat
v rovin na Galaxie, kde se sousteuje vtina hvzd.
Nejistota ve vzdlenostech a tedy i v energetick mohutnosti
zblesk zstala.
BeppoSAX -- prvn nlez optickho protjku GRB
Dal pokrok znamenalo vyputn druice BeppoSAX koncem dubna
1996. Druice o vze necelch 1,5 tuny obh po kruhov drze ve
vce 600 kilometr. Na palub m dva druhy detektor -- zkohl
a irokohl, kter pracuj v energetickm psmu 0,1 a 300 keV.
zkohl detektory m podl osy z druice, zatmco irokohl
detektory zabraj podl osy y, take zbry obou skupin
pstroj jsou navzjem kolm. zkohl idla zachyt mlo
energetick X zen, zatmco irokohl pstroje dosahuj a do
oblasti zen gama. Dky tomu, e druice me pozorovat v obou
oborech, podailo se uinit objev, kter m pro vzkum GRB
zsadn vznam. Ukzalo se toti, e GRB z tak v rentgenovm
oboru a to dokonce mnohem dle trv zblesk zen gama. To bylo
velmi dleit zjitn, protoe v rentgenovm oboru se d poloha
zdroje urit mnohem pesnji. V praxi to vypad tak, e pokud GRB
zachyt irokohl detektor, zam se na nj bhem nkolika
hodin rentgenov dalekohled s dobrm rozlienm a ten ur polohu
zbleskovho zdroje. Dky tomu, e GRB doznv v rentgenovm
oboru dle ne v oblasti gama a e v X zen se d poloha urit
s lep pesnost, pinesla pozorovn z druice BeppoSAX
vsledek, o kter astronomov usilovali tm 30 let: konen se
podailo nalzt optick protjek GRB.
Historick pozorovn se uskutenilo 28. nora 1997, kdy BeppoSAX
zachytil zbleskov zdroj oznaen podle data pozorovn zkratkou
GRB970228. Ze snmku rentgenovho dosvitu se podailo urit
pesnou polohu, take necel den po zblesku snmaly jeho okol
vkonn dalekohledy na Kanrskch ostrovech a v Chile. Zjistily,
e na mst zblesku byl objekt, kter postupn slbl. K dalmu
ppadu spnho nalezen optickho protjku k zblesku gama
dolo zatkem kvtna 1997. Zblesk je proto oznaen GRB970508.
Jeho optick protjek se v dob identifikace zjasoval.
Spektrografem na druhm Keckov dalekohledu se podailo zskat
jeho spektrum. Z posuvu spektrlnch ar se d usoudit, e zdroj
se nachz v kosmologick vzdlenosti -- 7 miliard svtelnch
let.
V prosinci 1997 byl ztotonn GRB971214 s objektem v galaxii,
kter je podle rudho posuvu jet mnohem dle ne protjek ke
zdroji GRB970508. Pokrok ve studiu GRB v roce 1997 byl velmi
nadjn. Krom druice BeppoSAX se do men poloh rentgenovch
dosvit GRB zapojily i dal satelity -- Rossi, Rosat a japonsk
ASCA. Nkter pozorovn byla zskna ve spoluprci s druic
Compton a s nktermi kosmickmi sondami. Bylo zjitno celkem
devt GRB, z nich ti se podailo ztotonit s optickm objektem.
Ve dvou ppadech jsou blzko mst, kde vzplanul GRB velmi
vzdlen galaxie. To tedy znamen, e s jevem GRB je spojeno
uvolnn velkho mnostv energie. Jsou-li GRB vzdlen miliardy
svtelnch let a z-li vemi smry, pak mus dosahovat vkonu
1043 W, tedy tisckrt vc ne kvasar. Energie, kterou za tchto
pedpoklad GRB vyz za nkolik sekund je srovnateln s
vyzenou energi Slunce za celou dobu jeho ivota (8 a 10
miliard let). Proto vtina model vysvtlujcch vznik GRB
pedpokld, e souvisej s kompaktnmi objekty. Jev m patrn
ti fze. V prvn se odehraje vbuch projevujc se jako gama
zblesk. Me k nmu dojt v dsledku splynutm dvou blzkch
neutronovch hvzd. Z msta vbuchu se velkou rychlost rozpn
ohniv koule, kter vyzauje mn energetick zen a me bt
vidt i v optickm oboru. Postupn se ohniv koule brzd a jej
zen v optickm i rdiovm oboru slbne. V loskm roce byl
ztotonn zblesk GRB980425 s objektem, kter m velmi mal rud
posuv a mus bt relativn blzko. Tm se situace opt ponkud
komplikuje. Je mon, e existuje nkolik typ zbleskovch gama
zdroj.
Dal pozorovn, dal komplikace
Po prvnm spnm nlezu optickho protjku GRB se zdlo, e
zhada gama zblesk bude brzy vyeena. Za necel dva roky
pibylo jen nkolik dalch identifikac. Na rozdl od rentgenov
astronomie, kde se d ztotonn zdroje nezvisle ovit tm, e
optick a rentgenov jevy se mn se stejnou periodou, je optick
identifikace GRB stle trochu nejist. Ned se pln vylouit, e
optick protjek GRB se na pozad vzdlench galaxi jenom
promt. Vtinou je teba hledat velmi slab objekty, kterch
me i na mal chybov ploce bt nkolik. Krom toho GRB je
okamitou udlost, kter se u nebude opakovat, take
astronomov mus vystait s tm, co v danou chvli napozorovali.
Vhledy do budoucna
spn ztonn GRB s optickmi protjky vrazn posunula tuto
zajmavou oblast astrofyziky. U se nediskutuje o tom, jak daleko
zdroje jsou, ale mluv se sp o konstrukci realistickch model.
Pokud i dal optick protjky GRB budou stejn slab objekty
jako ty dosud identifikovan, bude nutn potat s nasazenm nov
budovanch obch dalekohled, kter budou schopny zskat jejich
spektra.
Velkou nadj pro pokrok ve studiu GRB byla druice HETE, kter
mla studovat gama zblesky v irokm energetickm psmu a
zskvat jejich spektra a men jejich jasnost. Druice byla
vybavena i malmi kamerami pro optick obor. Zrove mla
pedvat v sti internet informace pro pozemn dalekohledy.
Experiment HETE se nepodailo realizovat, ale je mon, e se
bude opakovat v letonm roce. Po roce 2000 se oekv vyputn
velk laboratoe pro vzkum kosmickho gama zen INTEGRAL a
pozdji dal druice pro gama astronomii GLAST.
Poznmky
1. Elektronvolt (eV) jednotka energie pouvan pro stice (ev.
fotony). 1 eV odpovd vlnov dlce 1,2 mikrometru --
infraerven psmo.
2. Urovn poloh GRB. Ostr nbh impulzu gama zen umouje
stanovit as zachycen GRB aparaturou druice. Zachyt-li zblesk
dv dostaten vzdlen druice, d se z rozdlu as zachycen
urit poloha krunice na obloze, na kter se zdroj nachz.
Pozorovn ze t druic ur dv krunice se dvma prseky a
teprve men ze ty druic ur polohu jednoznan.
3. V polovin edestch let byl objeven prvn rentgenov zdroj
na nebi (mimo Slunce, jeho X emise byla znma u adu let ped
tm). Zdroj se podailo ztotonit se slabou hvzdou v souhvzd
tra. Vrazn pokrok rentgenov astronomie byl zaznamenn a pi
ztotonn zdroje Cyg X 1 (prvn rentgenov zdroj v souhvzd
Labut). Podailo se prokzat, e v optickm oboru se objekt jev
jako dvojhvzda, a e rentgenov emise je dsledkem petkn
hmoty z jedn sloky na druhou.
4. Druice byla pojmnovna po americkm fyzikovi A.
E. Comptonovi (1892 -1962), kter se zabval studiem gama a
X-zen. V roce 1923 objevil po nm pojmenovan Comptonv jev,
kter popisuje rozptyl X-zen na volnch elektronech. Tento jev
potvrzuje kvantov charakter elektromagnetickho zen. Compton
zskal v roce 1927 Nobelovu cenu za fyziku.
Literatura
Scientific American March 1998
Nature 393, 1998, s.13
Nature 396, 1998, s. 233
Hvzda postaven z Lega
Pbh mezinrodn kosmick stanice ISS
Pe se rok 2005. Obyvatel tme cel zemkoule mohou na non
obloze spatit jasnou letc hvzdu, jej zi pekonv pouze
Msc. Kolem Zem se toti pohybuje ve vce 350 kilometr
nejvt uml tleso, kter kdy lovk vyslal do vesmru --
mezinrodn kosmick stanice ISS (International Space Station) --
velk jako fotbalov hit. Tento kolos pipomn spe hraku
sestavenou z ob stavebnice Lego ne zbry z fantastickch
film, kter se objevovaly na pltnech kin u ped destkami let.
Na obou koncch sto deset metr dlouhho phradovho nosnku
jsou mohutn kdla panel se slunenmi bateriemi. Ty zsobuj
vlastn stanici zavenou pod stedn st nosnku. Tvo ji
dmysln pospojovan vlce, kvdry a desky rznch rozmr -- pt
z nich jsou moduly, ve kterch ij a pracuj kosmonauti.
Freedom a Alpha
Tak bude vypadat orbitln stanice ISS, na jej monti se
v americk reii podl dalch 15 stt. Projekt velk kosmick
stanice na obn drze se objevuje v plnech americk
kosmonautiky u tm ticet let. Stavba kosmick stanice byla
jednm z hlavnm argument, kterm Amerian zdvodovali vvoj
raketoplnu potkem sedmdestch let. Raketopln ml bt hlavnm
dopravnm prostedkem pro kyvadlov spojen mezi stanic a Zem.
Prvn jasnj podoby se stanice dokala v roce 1984, kdy
prezident Reagan vyhlsil vytvoen stl kosmick stanice
Freedom za nov americk kosmick program. Freedom se mla stt
protivhou sovtskho pronikn do vesmru. Americk ad pro
letectv a vesmr NASA zhy definoval jej zkladn program.
Stanice mla bt vchodiskem pro pilotovan lety k Msci a
pozdji i k Marsu, mla bt pouiteln pro dlouhodob sledovn
Zem, pro ppravu a tak vrobu nejrznjch materil
v podmnkch mikrogravitaceP1 a pro sledovn dlouhodobho vlivu
kosmickho letu na lidsk organismus. To ve se mlo podit za
sumu 8 miliard dolar, tedy z hlediska nklad na kosmick
projekty velmi lacino. Mon proto se finann strnka novho
projektu stala jeho hlavn brzdou. Brzy se ukzalo, e skuten
cena bude mnohem vy a tak americk ad pro vdaje nutil
sniovnm rozpotu NASA, aby na et stanice omezovala zejmna
vdeck projekty. To pirozen vyvolalo prvn odmtav reakce
vdc. V dalm kroku se NASA rozhodl nabdnout spoluprci na
stanici Evropsk kosmick agentue ESA, sdruujc 11 stt,
Japonsku a Kanad. Tm se mla americk ast ponkud zlevnit. Po
havrii raketoplnu Challenger zatkem roku 1986 dolo k dalm
pravm tohoto projektu. Vha stanice se snila tm na
polovinu -- na 135 tun a posdka se zmenila z pvodnch osmi na
tyi astronauty. V dalch letech spory o zpsob vyuit a
financovn stanice dle pokraovaly. V t dob se tak radikln
zmnilo politick klima ve svt a kosmick lety pestaly bt
prestin zleitost obou kosmickch velmoc. V roce 1993
posuzoval projekt stanice prezident Clinton se svmi poradci a
doporuil realizovat modifikovanou variantu jedn ze ty
monost pedloenou NASA. Stanice dostala nov nzev -- Alpha,
NASA vybral spolenost Boeing jako hlavnho kontraktora a poprv
se zaalo uvaovat o rusk asti na projektu.
ISS s Rusy
vahy o rusk spoluasti nabyly velmi rychle relnch rozmr a
od podzimu 1993 se Rusko stalo rovnoprvnm astnkem projektu,
pro kter Amerian zatm pouvaj nzev International Space
Station -- Mezinrodn kosmick stanice. NASA douf, e jet
ped dokonenm projektu se poda najt lep jmno ne je
zkratka ISS. Zjem Spojench stt o spoluprci s Ruskem pi
pilotovanch kosmickch letech byl diktovn spe praktickmi ne
finannmi otzkami. Rusko m mnoho vynikajcch odbornk,
jejich schopnost by mohl po rozpadu Sovtskho svazu vyut
kdokoli na svt k poslen svho vojenskho potencilu.
Amerian proto navrhli, e by rut odbornci mohli doma
pracovat na soustech stanice s tm, e na jejich financovn by
se podlely Spojen stty. Dalm dvodem americkho zjmu
o ruskou kosmonautiku byla obrovsk zkuenost, kterou sovtt a
pozdji rut kosmonaut zskali pi dlouhodobch pobytech na
stanicch Saljut a Mir. Amerian souhlasili tak s tm, e ISS
bude obhat po drze s vym sklonem k rovnku -- 51,6, aby
byla snadno dosaiteln pro Rusy. Pro Ameriany to znamenalo
nevhodu, protoe na drhu s vtm sklonem se d pi danm
vkonu rakety vynst men zt a zrove se tak zuuj
startovac okna z floridskho kosmodromu na Cape Canaveral.
Americko-rusk spoluprce po dvaceti letech
Zatkem roku 1994 zaal program Shuttle-Mir tak oznaovan jako
fze 1 stanice ISS. V rmci tohoto programu se od bezna 1995 do
ervna 1998 na Miru vystdalo est americkch astronaut a jedna
astronautka. Naopak devt ruskch kosmonaut si vyzkouelo
americk raketopln. Ob strany pi tchto pobytech zskaly hodn
zkuenost pro stavbu stl kosmick stanice. Spolen lety
nepochybn pisply k vzjemnmu poznn zvyklost a praktik
americk a rusk kosmonautiky. Nebylo to poprv, co Rusov a
Amerian ltali spolen ve vesmru. V roce 1975 dolo ke
spojen ruskho, respektive tehdy sovtskho, Sojuzu a americk
lod Apollo. Byl to vak ojedinl pokus, kter ml zejm
politick pozad. Pokraovn jsme se dokali a po tm dvaceti
letech ve znan pozmnn situaci ve svt. Pro Ameriany byly
pobyty na Miru vtanm zdrojem informac o chovn lovka pi
dlouhodobm kosmickm letu. Na zkuenosti z provozu stanice
Skylab ped ptadvaceti lety se Amerianm dosud nepodailo
navzat, protoe posdky raketopln mohou ltat kolem Zem jen
o nco dle ne dva tdny. Rusov naproti tomu o dlouhodob pobyt
kosmonaut ve vesmru usilovali u od potku sedmdestch let.
Hlavn motiv vypoutn jejich stanic Saljut pedstavovaly
pedevm vojensk aplikace kosmonautiky. O penze nebyla nouze a
projekt sovtsk orbitln stanice pes velk pote a nespchy
pokraoval. Posledn v ad stanic je nynj Mir, jeho zkladn
st o hmotnosti 20 tun vynesla raketa Proton v noru 1986.
Postupn se k n pipojovaly dal moduly, take nyn je to vce
ne stotunov kolos tvoen sedmi moduly a sedmi spojovacmi
uzly. O dopravu posdek se staraj tmstn lod Sojuz a
zsobovn e lod Progress. Po pipojen zvltnho
spojovacho modulu me na Miru pistvat i americk raketopln.
Od z 1989 nebyl Mir ani okamik bez posdky. ada ruskch
kosmonaut strvila na Miru dlouh msce. Rekord dr lka
Valerij Poljakov, kter v letech 1994-95 krouil s Mirem kolem
Zem 15 msc. Pite-li se jeho pedchoz kosmick vprava, pak
m na kont vce ne 20 msc ve vesmru.
Fze 1 -- Amerian se pipravuj na Miru
Prvnm americkm nvtvnkem Miru v programu ISS Fze 1 byl
inenr a lka Norman Thagard. Startoval v rusk lodi Sojuz
z Bajkonuru a po 115 dnech se vrtil raketoplnem Atlantis, kter
pivezl i novou ruskou posdku pro Mir. Byl to u st americk
pilotovan let, tet let v programu ISS Fze 1 a prvn spojen
raketoplnu s Mirem. Patrn nejvznamnjm vsledkem letu byly
paradoxn Thagardovy psychologick pote. Amerian, kte se do
t doby hlavn zamovali na fyziologick problmy vesmrnch
let, pochopili teprve pi Thagardov letu, pro Rusov vnuj
prv psychologii kosmonaut takovou pozornost. Sprvnost
americkho rozhodnut podlet se na dlouhodobch letech na Miru
potvrdil sm Thagard, kdy po msci na rusk stanici ekl, e
v raketoplnu vlastn nikdy nepoznal, co je beztn stav. Velmi
dobr pocit z dloudobho kosmickho letu na Miru mla Shannon
Lucidov, vlastnm povolnm biochemika a velmi zkuen americk
astronautka. Lucidov zahjila v beznu 1996 permanentn americk
osdlen rusk stanice, kter skonilo a v ervnu 1998 odletem
Andyho Thomase. Pote se startem dalho raketoplnu zpsobily,
e Lucidov na Miru zstala dle a stala se tak dritelkou
americkho rekordu v pobytu ve vesmru -- na Miru zstala celch
188 dn.
Vbec v nejlepch barvch vylil svj pobyt na Miru John
E. Blaha, Amerian eskho pvodu. Zejmna zdrazoval, jak
prostorn je rusk stanice.
Tvrd zkuenosti
Nejhor zitky z pobytu na Miru mli Jerry Linenger a Mike
Foale. Linenger, kter vystdal v lednu 1997 Blahu, byl na Miru
v dob, kdy dolo v modulu Kvant 1 k devadestivteinovmu
poru. Prostor stanice vyplnil na nkolik minut hust dm a
estilenn posdka vetn nmeckho astronauta Reinholda Ewalda
si musela nasadit kyslkov masky a nsledujc dv noci spali
v maskch s filtrem. Program astrofyzika Mika Foala, kter
v polovin kvtna vystdal na Miru Linengera, pozmnil nejen
pedchoz por, ale i dal katastrofa na stanici. Sotva deset
dn po pchodu Foala na stanici pevdl kosmonaut Cibiljev
zsobovac lodi Progress M 34 od jednoho spojovacho uzlu ke
druhmu. Pi tomto manvru narazil Progress nkolikrt do Miru a
pokodil nejnovj modul Spektr, jeho slunen i chemick
baterie byly zdrojem poloviny energie stanice. Otvorem velkm
jako mince zaal unikat vzduch ze stanice do volnho prostoru.
Kosmonautm se podailo uzavt prlez do Spektru, ale stanice
ztratila polovinu elektrickho pkonu. Mir zstal ochromen. Kdy
proltal nad non stranou zemkoule, pohybovali se kosmonauti po
stanici s baterkou v zubech. Zapla pmbu, peili jsme,
poznamenal po nkolika dnech Cibiljev. Koncem z 1997 Foala
vystdal lka a elektronik David Wolf. O jeho vprav na Mir
rozhodl f NASA D. Goldin pouhch 30 hodin ped startem
raketoplnu Endeavour. Pod dojmem havri na Miru a skluzu pi
vrob ruskch modul pro mezinrodn stanici ve Spojench
sttech znan zeslila kritika rusk asti na programu ISS.
Posledn len expedice Fze 1 ISS, Andy Thomas, proil na Miru
relativn klidn dny, s obasnmi vpadky pota a ztrty
orientace cel stanice. Amerian byli s vsledky programu ISS
Fze 1 spokojeni. Jejich astronauti pobyli na Miru tm tisc
dn. Ty nejzajmavj vsledky zskali pi neplnovanch
operacch. Ale s tm nepochybn potali. Spokojeni byli
samozejm i Rusov. Na pesluhujc orbitln stanici Mir
pively americk raketoplny erstv zsoby, vodu a hlavn
nhradn dly. Tm se podailo podstatn prodlouit ivotnost
Miru.
Pouen z Miru
Mir poskytl Amerianm mnoho informac, jak dlouhodob dit
kosmickou stanici. Za velmi dobrou povauj Amerian ruskou
metodu pouvat jako zlohu njakho systmu pln jin zazen.
Je to stejn, jako kdy mte doma svku pro ppad, e nepjde
elektrika, vysvtluje Gretchen McClainov, jedna z vedoucch
osobnost projektu stanice ISS v americkm NASA. McClainov
psobila u v polovin osmdestch let u spolenosti Grumman, kde
se zastnila pprav na kosmickou stanici Freedom. Po zkuenosti
z nkolika dlouhodobch let na Miru doli Amerian k zvru, e
mus pln zmnit trnink astronaut. Zatm byli zvykl peliv
nacviit let posdky raketoplnu, hodinu po hodin, den po dni.
Pi letu trvajcm nkolik msc se tento zpsob ned pout.
Tady jsme se tak pouili od Rus, k McClainov. Jejich
vcvik je mnohem obecnj. Dleit data zskali Ameriani pro
odhadovn bezpen dvky kosmickho zen, kter je mono
astronauty vystavit. Ukzalo se, e ve vnitnm Van Allenov psu
je v obdob mal slunen aktivity rove zen ni ne se
dosud pedpokldalo. Naopak v dob zven slunen aktivity je
zen mnohem intenzivnj. Toto zjitn m vznam hlavn pro
mont stanice, kdy astronauti budou pracovat ve volnm prostoru.
Vyhodnocen dvou vnch nehod na Miru -- por a dekomprese --
vedly ke zmnm v konstrukci ruskch modul pro stanici ISS.
Povrch stanice Mir je znan zneitn zbytky paliva z trysek
stabilizanch motor. Ve svtle tohoto zjitn upravili
Amerian systm stabilizace stanice ISS, aby zlepili monosti
pro pozorovn. Vichni amerit astronauti na Miru vyadovali
astou komunikaci se svmi rodinami a pteli. I toto zjitn se
promtne do provozu kosmick stanice. Po zkuenostech s
pipojovnm raketoplnu k Miru se Amerian rozhodli i nadle
pouvat modifikaci ruskho spojovho mechanismu. Pro projekt
stanice ISS to bude znamenat sporu asu i penz.
Zan mont
V roce 1998 zaala druh fze projektu orbitln stanice ISS --
vlastn mont. Zatkem prosince loskho roku se na obn
drze spojily prvn dva elementy stanice -- rusk modul Zarja
(svit) a americk Unity (Jednota). Zarja vznikla v Chrunievov
kosmickm stedisku v Moskv. Unity je spojovac modul, kter
vynesl na obnou drhu raketopln Endeavour pi letu STS 88. Po
pipojen dal sti -- ruskho servisnho modulu, jeho start
je plnovn na leton rok, bude stanice v zsad pipravena
pijmout prvn posdku.
svit na obn drze
Modul Zarja, technicky oznaovan jako FGB -- XX XXX rusky!!
funkn nkladn blok je zkladnm prvkem stanice ISS. Funguje
jako jaksi remorkr v jej poten fzi. Raketov motory Zarji
mohou mnit drhu a orientaci stanice ISS v prostoru. Soust
modulu je i automatick zazen pro setkn a pevn spojen s
dalmi stmi stanice. Modul nese dva panely slunench bateri,
kter jsou zdrojem elektrick energie pro vznikajc stanici.
Zarja slou tak pro rdiov spojen se Zem. Zajmav je jej
vpoetn technika. Procesory jsou americk, zatmco software
psali Rusov. Modul Zarja nese 16 ndr s palivem pro vlastn
raketov motory a pozdji mon tak pro motory na jinch
modulech. Pi startu byly ndre jen zpola naplnn, ale pot
se s tm, e se pozdji pi nkterm zsobovacm letu dopln.
Zarja se pak stane hlavn palivovou ndr stanice. I kdy byl
postaven v Rusku a vyputn z Bajkonuru ruskou raketou Proton SL
13, je americkm majetkem, protoe jeho vvoj a vrobu
financovala spolenost Boeing. Pi stavb modulu Zarja vyuili
Rusov svch bohatch zkuenost se stavbou umlch kosmickch
tles. Vechny dleit prvky Zarji pochzej z modul Kristall a
Kvant 2 pouit na stanici Mir.
svit spojen s Jednotou -- zrodek budouc stanice
Dalm dleitm stavebnm kamenem stanice ISS je modul Unity,
pvodn oznaovan jako Node 1 (Uzel 1), se esti spojovacmi