Náš největší astronomický dalekohled slaví narozeniny 5/5 (2)

Události Věda Zajímavosti

Pohled na noční oblohu přitahoval lidskou zvědavost vždy. Lidé hledali ve hvězdách znamení boží, odpovědi na palčivé otázky duchovní, ale i materialistické. Při těchto pozorováních zjistili, že se dle hvězd dá počítat čas, jelikož hvězdy se díky rotaci Země pohybují po obloze a díky oběhu naší planety okolo Slunce se na obloze i střídají souhvězdí.
První kdo zamířil k obloze dalekohled byl italský astronom a astrolog Galileo Galilei. Dalekohled to byl jednoduchý, jednalo se o přístroj, kterýsi 2. října 1608 nechal patentovat holandský optik Hans Lippershey, ale přesto způsobil převrat v chápání světa, jelikož díky němu Galilei objevil měsíce planety Jupiter a zjistil, že ony obíhají okolo něj. Do té doby si vědci mysleli, že vše obíhá okolo Země.
Čas a vývoj optiky šel dál a tak vznikaly lepší a dokonalejší dalekohledy. Byly to ale stále refraktory – dalekohledy čočkové které měly původní Lippersheyovu skladbu byť zdokonalenou. Ovšem takové dalekohledy mají své limity dané ohniskovou vzdáleností, světelností objektivu a také optickými vadami, které tato optická soustava způsobuje.
Převrat v konstrukci astronomických přístrojů přišel roku 1668 s vynálezem Isaacka Newtona. Tento fyzik a astronom vynalezl totiž reflektor – dalekohled se zrcadlovou optickou soustavou. Tato soustava funguje tak, že místo čočkového objektivu v horní části tubusu dalekohledu je naopak v jeho dolní části umístěné zakřivené duté zrcadlo. V jeho ohnisku je pak umístěné malé sekundární rovinné zrcadlo které pak směřuje obraz hvězdy do okuláru. Tato konstrukce se nazývá podle svého vynálezce Newtonův dalekohled. Je trochu neohrabaná, jelikož pozorovatel musí stát u ústí tubusu, aby mohl hledět do okuláru. Ovšem tato konstrukce již zmenšuje ohniskovou vzdálenost oproti stejně výkonnému objektivu o polovinu. Skvělým vylepšením reflektoru byl návrh sochaře Guillaumeho Cassegraina z roku 1672. V jeho dalekohledu se paprsky odražené dutým primárním parabolickým zrcadlem soustředí do malého vypuklého hyperbolického zrcadla, které je odrazí do okuláru, umístěného v ose dalekohledu. Takto umístit okulár umožňoval otvor uprostřed hlavního zrcadla. Konstrukčně podobný Cassegrainu je například typ Ritchey-Chrétien, který však jako primární plochu používá plošší hyperbolické zrcadlo a jako sekundární zrcadlo hyperbolické s velkým ohybem. Navíc v ohnisku musí být korekční člen. Takovýto typ dalekohledu však odstraňuje vadu parabolických reflektorů, která se nazývá koma. Typ Ritchey-Chrétien využívá většina velikých dalekohledů současnosti včetně Hubbleova vesmírného dalekohledu.
V šedesátých letech došlo v tehdejším Československu k boomu astronomie. Na celém území státu rostly lidové hvězdárny jak houby po dešti a ty byly vybavovány dalekohledy. Někde refraktory, ale občas i reflektory a to různých konstrukcí.
Náš doposud největší dalekohled je umístěn na astronomické observatoři AV v Ondřejově. O vzniku velkého dalekohledu bylo usnesením vlády rozhodnuto v roce 1959. Tehdy se také začala vybírat vhodná lokalita Po jejím nalezení se začalo v roce 1963 s výstavbou kopule. Ta byla dokončena o rok později.
Zakázka na stavbu dalekohledu byla zadána firmě Carl Zeiss Jena v tehdejším východním Německu. Důvodem bylo nejen to, že tato firma v roce 1960 postavila stejný dalekohled pro hvězdárnu v Tautenburgu, ale hlavně tradice výroby velmi kvalitní optiky sahající až do roku 1846. V roce 1965 se začalo v Německu brousit hlavní zrcadlo, které je vyrobeno z bloku borosilikátového skla, na němž je nanesen hliník, který tvoří vlastní odraznou vrstvu. Slabá vrstva fluoridu hořečnatého (MgF2) jej chrání proti atmosférickým vlivům. I přes tuto ochranu však hliník ztrácí postupně svoji odrazivost a proto je třeba zrcadlo jednou za několik let znovu pokovit. Komponenty dalekohledu byly pak nákladními auty dopraveny do Ondřejova, kde byl roku 1967 dalekohled smontován. Doprava samotného zrcadla byla velmi komplikovaná, jelikož samotný blok skla váží 2340 kg a má šířku 208 cm. Bylo nutno jej naložit na speciálně upravený nákladní vůz a hledat trasu, kudy by tento nadměrný náklad mohl projet a to v podstatě krokem, aby nedošlo k jeho poškození.
Ondřejovský zrcadlový teleskop byl uveden do provozu 23. srpna 1967 a to u příležitosti 13. kongresu Mezinárodní astronomické Unie, který tehdy zasedal v Praze. V této době byl spolu se stejně velkými dalekohledy v Tautenburgu a Šemaše v Sovětském svazu sedmým největším dalekohledem na světě.
V minulosti dalekohled úspěšně prošel dvěma zásadními vylepšeními. V roce 2007 byla provedena modernizace řídící elektroniky přístroje. Nahrazeny byly senzory polohy a řídící software. Původní elektronika, která byla „unikátní“ (vyvinutá pro potřeby tohoto konkrétního přístroje) a tedy obtíženě modernizovatelná, byla nahrazena standardními komerčními technologiemi. V roce 2009 byla nově pokovena všechna zrcadla dalekohledu, což značně zlepšilo výkon teleskopu.
Nejvýznamnější a principiálním vylepšením za posledních několik desetiletí dalekohled prošel v roce 2019. Optická konfigurace byla kompletně změněna, což přineslo zvýšení efektivity optického systému. V minulosti se světlo dopravovalo do spektrografů umístěných v coudé ohnisku systémem zrcadel. Odrazné plochy však postupně degradují, což vede k exponenciálnímu poklesu celkové účinnosti. Hlavním vylepšením bylo umístění optických vláken vedoucích z primárního ohniska do místnosti coudé ohniska pod dalekohledem, kde jsou umístěny spektrografy. Současný teleskop tak využívá pouze jednu odraznou plochu (primární zrcadlo o průměru 2 m) místo čtyř zrcadel v minulosti. Díky tomuto vylepšení bylo dosaženo vyšší efektivity pozorování a je také možné pozorovat slabší zdroje. Rozšířila se také škála pozorovacích programů, které je možné s upraveným přístrojem realizovat. Modernizace otevřela českým astronomům nové možnosti, opět dostali do rukou přístroj, který obstojí v mezinárodním srovnání.
(V textu jsou užity citace z webu Ondřejovské hvězdárny se souhlasem vlastníka.)
(redakce)
foto: hvězdárna Ondřejov

Ohodnoťte, prosím, tento článek

Napsat komentář

Vaše e-mailová adresa nebude zveřejněna. Vyžadované informace jsou označeny *