O INTEGRALu s Tomášem Rezkem, 
odborným asistentem české skupiny projektu INTEGRAL 
 
Česká skupina projektu INTEGRAL je neoficiálním uskupením několika českých  výzkumných a vzdělávacích institucí. Její pracovníci se podílejí na řešení úkolů v rámci účasti České republiky na projektu astrofyzikální družice INTEGRAL. Tomáši, prozraď čtenářům IAN něco více o družici a o tom, kdo všechno se na tomto mezinárodním projektu podílí.  
 
INTEGRAL je projekt Evropské vesmírné agentury ESA. Byl schválen jako mise střední velikosti, start družice je plánován na první polovinu roku 2001. Jméno mise je vlastně zkratkou anglického INTErnational Gamma Ray Astrophysics Laboratory, což bychom mohli přeložit jako "mezinárodní laboratoř pro astrofyziku gama záření". Čtyři tuny těžká sonda by měla být vynesena na oběžnou dráhu ruskou raketou Proton, svůj podíl přinese kromě členských států ESA a Ruska i americká NASA. Na palubě satelitu budou čtyři přístroje. Z nich nejdůležitější, jak název napovídá, pracují ve spektrálním oboru gama: germaniový spektrometr SPI (SPectrometer on Integral) a imager s kódovou maskou IBIS (Imager on Board the Integral Satellite). 
 
Pokud však vím, vaše skupina se podílí na projektu optického dalekohledu. Ten má být také na palubě družice? 
 
Ano. Družice je navržena mimo přesné spektroskopie a zobrazování v gama oboru také pro simultánní pozorování v co nejširším oboru spektra. Proto bude na palubě také rentgenovský monitor JEM-X (Joint European X-ray Monitor) a optický dalekohled OMC (Optical Monitoring Camera). Právě na vývoji přístroje OMC se naše skupina podílí především. 
 
O které ústavy z ČR se vlastně jedná? 
 
V současné době máme jakási tři centra. Naším hlavním pracovištěm je Astronomický ústav AV ČR v Ondřejově, kde působí Dr. René Hudec, který je koordinátorem celé skupiny, Dr. Jan Soldán a já. Náš ústav je také od konce roku 1996 členem konsorcia evropských vědeckých ústavů, podílejících se na projektu. Úzce pak spolupracujeme s Elektrotechnickou fakultou Českého vysokého učení technického v Praze a také s Přírodovědeckou fakultou brněnské Masarykovy university. 
 
A jaká je konkrétně vaše spolupráce se zahraničím? 
 
Jak je zřejmé, spolupráce se zahraničím je jednou ze základních charakteristik naší práce. Na tak velkém projektu, jakým družice ESA bývají, to prostě jinak nejde. Například přístroj OMC: optický člen je vyvinutý v Belgii,  CCD čip s atestem, který může do vesmíru, dodali Irové, práci na celém zařízení OMC koordinují Španělé, část managementu (ano, nestyďme se to tak nazvat) sídlí ve Švýcarsku a část je v Nizozemí. Naše zahraniční spolupráce se odehrává především na dvou frontách. První z nich je vývoj OMC, kde spolupracujeme s LAEFF Madrid ve Španělsku, druhou pak účast našeho kolegy z Ondřejova, Dr. Jana Soldána, přímo v programátorském týmu Integral Science Data Center (ISDC) v Ženevě. 
 
Co je to ISDC a jaké jsou zde úkoly tvého kolegy? 
 
ISDC je, zjednodušeně řečeno, jakýsi interface mezi hardwarem družice, pozemních stanic a vědeckou komunitou. Je to vědecký ústav, kde budou mít vědci z členských států přímý přístup k vědeckým datům z INTEGRALu. Zatím zde však pracuje tým odborníků, především programátorů, na některých částech software pro družici. Budu-li konkrétní, tak Honza má na starosti zpracování surových dat z gama imageru IBIS - realizuje algoritmus, jenž má odhalit a verifikovat záblesky záření gama. Jeho druhým velkým úkolem je dekonvoluce obrazu z kódové masky rentgenovského monitoru  JEM-X. 
 
Můžeš prozradit, jak takové programování vypadá? 
 
Ano. Z toho, co vím, je to vlastně úplně normální programování. Objektové C++ na počítačích SUN. Kdybych to měl trošku přirovnat k tomu, co se dělá u nás v komerční sféře, tak v rámci kosmického výzkumu jdeme více "ke kořenům". Důraz je zde na algoritmizaci (většinou matematického) problému, ovšem s dobrou znalostí jazyka a operačního systému. 
 
Ano, ale to jsou pozemní počítače. Kdysi jsi mi říkal, že máte za úkol programovat i nějaký čip přímo na palubě družice. 

Jistě. Tím se však dostáváme přímo ke konkrétním úkolům, které na experimentu OMC máme. Tvůj dotaz se týká konkrétně palubního software přístroje OMC. Naším úkolem je vyvinout program, který na základě pořízeného CCD snímku zpřesní orientaci družice. Z takto určené orientace pak budou těžit všechny čtyři přístroje INTEGRALu tak dlouho, dokud se družice nepootočí do jiného místa oblohy za jiným objektem. 
Celý úkol by byl snadný, kdybychom měli k dispozici slušný výpočetní výkon (přibližně na úrovni dnešních PC). Skutečnost je však taková, že na palubě bude k dispozici RISC procesor Motorola Ma31750 o výpočetní síle asi 1.2 MIPS, tedy přibližně na úrovni pomalého i80286. K tomu všemu budeme moci použít jen asi 60 procent strojového času. Celou situaci navíc komplikují parametry CCD snímku, který bude na matici 1024*1024 zobrazovat ve V-filtru oblast oblohy asi 5*5 stupně. Úhlová velikost jednoho pixelu je 18 vteřin, naprostá většina hvězd tak bude maximálně na 2-3 pixelech. Kdo se kdy zabýval zpracováním astronomického obrazu, ví,  že to není snadný úkol. O to více je zde třeba vyzdvihnout zásluhy Mgr. Filipa Hrocha z Přírodovědecké fakulty MU Brno, který tento algoritmus vyvinul a nyní provádí jeho finální testování před implementací do simulátoru palubní elektroniky družice, který je k dispozici ve Španělsku. S úspěchem k tomu využívá snímky z funkční makety kamery OMC a ze simulátoru přístroje OMC, které jsme vyvinuli na ondřejovské observatoři. 
Ostatně úkolů máme víc, ale pro stručnost uvedu jen, že kolegové z pražské elektrofakulty Ing. Martin Bernas a Mgr. Petr Páta pracují na kompresním algoritmu, který by umožnil přenést data na Zemi buď rychleji, nebo ve větším množství, což je také jeden z podstatných aspektů co nejlepšího využití družice a získaných dat. 

Dovol ještě poslední otázku: jaká bude politika nakládání s daty pořízenými INTEGRALem a jak přesně na tom bude váš ústav? 

Ano, na to bych málem zapomněl. Naše účast na tomto projektu, kterou financuje přímo česká vláda v rámci projektu ESA-KONTAKT, nám přinese stejná práva na data jako všem ostatním zúčastněným zemím a vědeckým ústavům, navíc za zlomek ceny, které do projektu vnesou jednotlivé členské země ESA. Jinak, data budou první rok k dispozici týmům, které se na družici podílí, a potom se stanou "public". Ostatně tak tomu je u většiny podobných projektů. 

Jasně. Já Ti děkuji za rozhovor a přeji INTEGRALu i vaší skupině hodně úspěchů. 
Děkujeme.  

Rozhovor připravil Rudolf Novák.