Funkční ondřejovský Clarkův objektiv 
  
Náhoda navodila situaci, v níž mne zarazila mimo jiné i malá informovanost české astronomické obce o jedné z nemnoha českých astrooptických kuriozit. Tedy o osmipalci Alvan Clark z roku 1859, o objektivu, jejž observatoři Astronomického ústavu AV ČR v Ondřejově může závidět mnoho hvězdáren. Kvalita jím snímkovaných detailů fotosféry ze Země je i po stočtyčiceti letech skvělá, je atermický. 
Od konce srpna roku 1888 objektiv natrvalo přesídlil na české území. Jen v roce 1909 je nakrátko opustil. Tehdy firma Carl Zeiss z Jeny vyhověla žádosti Josefa Jana Friče. Pro Clarkův osmipalcový refraktor, darovaný mu Pavlínou Šafaříkovou, vyrobila nový ocelový tubus. Originální, mahagonový, nevzdorovával totiž změnám vlhkosti za rozmarů počasí a nestejnoměrně se bortíval. Kvalitní fungování přístroje bylo nejisté. Výměna tubusu si vynutila náhradu staré mosazné objímky objektivu za ocelovou.  
Tak riskantní operace proběhla tenkrát bez následků, i když dost kuriózně, vyhroceně. Optická definice objektivu je dodnes výborná, takže i nadále může výborně sloužit vědě. Prokázalo to nesporně vyčištění, ošetření i pečlivé optické prověření jak jeho celku, tak každé jeho čočkové komponenty zvlášť.  
Provedli je včera, tj. 27. 4. 1999, v čase jedné pracovní směny -- limitovaném pozorovací připraveností objektivu, pracovníci Vývojové optické dílny AV ČR Turnov, pánové RNDr. Zbyněk Melich, prom. fyzik Zdeněk Rail a specialista dílny Bohdan Šrajer. Prohlídka objektivu v polarizovaném světle nevyjevila byť jen náznak latentního zbytkového pnutí v optických sklech. Ronchiho test prokázal velmi kvalitní sférickou i chromatickou korekci v zelené, žluté i červené oblasti spektra. V modré oblasti spektra je situace sice o něco horší, při pozorováních fotosféry Slunce se však nevyužívá. Skla projevují všechny známky homogenních a čirých materiálů. To prokázala autokolimační zkouška. Včerejší nález  vytvrdlé aplikace šelaku u distančních mezielementových plíšků odpovídá skutečnosti, že Clarkův objektiv nebyl zřejmě vůbec rozebírán od chvíle ustavení osmipalce u Zeisse do ocelové objímky v roce 1909. Tedy ani Dr. Bohumilem Šternberkem na konci třicátých let ne, když objektiv proměřoval pro srovnávací studii velkých objektivů Československa. Publikaci, u nás dosud sloužící za základní zdroj informací o tomto pamětihodném achromatu, jak uvidíme dále, mu vydala pražská Státní hvězdárna roku 1941. 
Již neodkladnou zásadní údržbu objektivu jsme proto spojili se snahou o stanovení měřitelných a odvoditelných základních parametrů objektivu jeho geometricko-fyzikálním i optickým proměřením, vůči objektivu nedestrukční povahy. Jen indexy lomu obou skel pro vlnovou délku 550 nm byly odvozeny ze změřené ohniskové vzdálenosti korunové spojky, obou poloměrů křivosti ji vymezujících ploch a z její tloušťky. V relaci výborné achromazie vede index lomu korunového skla k vázané Abbeho disperzi, dovolující nepřímo stanovit i index lomu flintové rozptylky. Indexy lomu obou skel pro délku vlny 550 nm, tedy nK = 1,499 (blížící se BK10 s jinou Abbeho disperzí) a nF = 1,6164 (podobný s optickým sklem KzFS1), jsou oproti dnešnímu sortimentu optických skel světových firem vcelku raritní. Stejně  překvapila i tenkost obou čočkových elementů. Dnešní výroba se ráda jistívá relativními tloušťkami 1:6. Údaji doplním historickou svou astrooptickou studii archivních materiálů k našemu objektivu, předloženou k vydání Astronomickým ústavem k 140. výročí zhotovení objektivu i Clarkova objevu podvojnosti 99 Her v Haddenhamu v Anglii. Upřímný dík patří řediteli Astronomického ústavu Doc. J. Paloušovi za finanční podporu umožnivší nadstandardní zmapování objektivu, a Vývojové optické dílně Turnov AV ČR pak za velmi pečlivý přístup. Objektiv byl ještě včera řádně přemístěn z Turnova do své  pracovní pozice ve fotosférickém dalekohledu slunečního oddělení české národní observatoře Ondřejově. Cílem mých řádek je rozšířit povědomí o bohaté minulosti objektivu přístupnou formou všem. 
  
Předčeské údobí objektivu 
  
Éra astrooptické tvorby Alvana Clarka byla citelnou změnou přístrojového zázemí především profesionálních hvězdáren druhé poloviny minulého století. V celosvětovém měřítku. Prvními Clarkovými dalekohledy byl pár reflektorů, brzy dal ale přednost refraktorům. Ne až tak úspěšně. Nebýt anglického renomovaného pozorovatele reverenda Williama Ruttera Dawese, snad by se ani neprosadil,. Tomu Clark, stále ještě neuznaný, zaslal na jeho observatoř Hopefield u Haddenhamu svá pozorování dvojhvězd vlastním nejnovějším sedmapůlpalcovým (zkráceně jako 7 1/2) achromatem (či 7 1/2 palcem). Dawes ověřil realitu jinými obtížnými objekty a objektiv roku 1854 neprodleně zakoupil. A veřejně přiznal Clarkově optice kvalitu, což mělo zásadní dopad na Clarkovo profesní renomé astrooptika. Amerika, chtě nechtě, neměla na výběr. Později si jej v pravém slova smyslu vážit počala. Stal se pozoruhodností Ameriky, i cílem několika státních návštěv. Byl to důsledek celosvětového trendu. Umocnila jej událost téměř čítanková, paralelní k té Neptunově. Během optických testů Clarkova 18 1/2palcového refraktoru spatřil mladší z obou jeho synů, Alvan Graham Clark, dne 31. ledna 1862, vědomě jako prvý pozemšťan, bílého trpaslíka Sirius B. Za objev získal pařížskou Lalandovu cenu. Ona událost bývá dodnes historiky brávána za jeden z milníků vědeckého výzkumu. Nezávislé spatření Siria B potvrdilo Besselovu teoretickou předpověď gravitačních účinků bílého trpaslíka ze zmatečně vyhlížejících pozic Siria.  Newtonova gravitační teorie se blížila k své kulminaci. A výrazně se promítla i do obecné úcty k Alvanem Clarkem uvedené osobité metodice astrooptického nadstandardu. Byť skromný, stal se legendou... 
Dnes není pochyb o tom, že Alvan Clarka užíval se svými syny vlastní analogii stínové optické zkoušky již po několik let před Foucaultovým zveřejněním v roce 1859. Není ani sporu v tom, že u našeho 8palce užil své výrobně letité zkušenosti s autokolimačním testem. Tehdy mu umožňoval absolutní vylepšování optických ploch objektivu lokální retuší. A jen díky oné praxi mohl William Lassell, jiná astrooptická legenda oné doby, dle knihy Eliashe Loomise z roku 1856, označit výkon prvého Dawesova 7 1/2 palce od Clarka, za prvně dosažené maximum optického zobrazení, i za nejspíš už nezopakovatelný vrchol astrooptiky refraktorů. Ale postupně i další Clarkovy refraktory svou světelnou účinností překonávaly dosud známé astronomické teleskopy s objektivy mnohem větších průměrů, především reflektory.  
Reverend Dawes se věnoval hlavně pozorování dvojhvězd, Slunce a planet. Zvláště v prvém oboru byl uznávaným expertem. Nezávisle na Bondovi objevil v r.1850 Merzovým 6 1/3 objektivem i vnitřní "crepe" prstenec Saturnův. Po prvé koupi roku 1854 následovalo získání Clarkova 8palce, jeho ohnisková vzdálenost však přesahovala rozměr kopule. Prodal jej, objednal další téhož průměru o kratší ohniskové vzdálenosti. Do dodání navíc kompletoval Merzovu montáž Clarkovým sklem o 7 1/4  otvoru. 
Alvan Clark mu pak v květnu roku 1859 přivezl do Hopefieldu objektivy dva. Jeden 8palcový,  dnes ten ondřejovský, a druhý 8 1/4 palcový. Patří nyní Temple Observatory v anglickém Rugby. Literatura nedoloženě uvádí, že pár objektivů z roku 1859 vznikl právě proto, že během testování 8palec vyklouzl a poškodil se. Alvan Clark ve své autobiografii (Sidereal Messenger 8 (1889), str.110-118) ve vztahu k americkou celnicí nerespektované garanci birminghamského výrobce naopak k tomuto problému uvádí, že korunové sklo se stalo defektním, a poté že mu garanční řízení domácí celnice znemožnila. Po špatných zkušenostech s kvalitou amerického skla vyráběl své objektivy zásadně ze zahraničních optických skel. Hlavně ze skel firmy Chance and Brothers v Birminghamu, u větších průměrů pak ze skel francouzských. Na žádost mu z Birminghamu pro Dawese poslali pár skel, ale 8 1/4 palcových, a objektiv takového průměru mu proto i vyrobil. Mezitím prý, a opět to není v literatuře doloženo, koupil vhodný 8palcový pár skel v New Yorku. Warnerová s Airailem v knize "Alvan Clark & Sons, Artists in Optics" (Willmann-Bell, Richmond 1995 - jde o referenční publikaci produkce fy Clarků) neprůkazně tvrdí, že šlo o původní americké sklo. Proto náš objektiv považují, i značí, za "objektiv z amerického skla". 
Jde o odvážné tvrzení. Mimo odborných důvodů proč tomu tak být ani nemůže, což stvrzuje i včerejší turnovské proměřování objektivu, se dostává toto tvrzení do vážného rozporu i s řádky str. 378 knihy Clarkova současníka Eliashe Loomise "Recent Progress of Astronomy especially in the United States", vyšlé u Harpera&Bro., N.Y., v roce 1856, tj. dva roky do Clarkova zjištění defektu u korunové čočky 8palcového objektivu. Loomis explicite uvádí, že po nezdarech výroby z amerických skel se Clark rozhodl nepomýšlet na jedinou čočku z něj potud, dokud se jeho kvalita citelně nezlepší. Laikovi lze nesmyslnost tvrzení o užití běžného amerického skla na velký objektiv osvětlit např. představou o tom, že větroň by měl po přišroubování tryskového motoru šanci stát se i nadzvukovou stíhačkou. Jistě, bylo by možné i toho dosáhnout. Ale jen tehdy, počítalo-li by se s nadzvukovými rychlostmi před konstruováním draku větroně. Mělo by však ještě smysl tak uzpůsobeného draka letounu nazývat klasickým větroněm? Stejně těžko, jako kvalitní objektiv z chlazeného homogenního optického skla světové značky by nemělo smysl zvát slabou příruční lupou na papíry větších formátů. Existují ale písemné důkazy i jiné Clarkovy dostupnosti kvalitního skla. Účetní kniha tehdy známějšího newyorkského astrooptika Henry Fitze let 1851/5 vede prodej optického skla z ciziny amatéru Alvanu Clarkovi. I roce 1858 tam Fitz žil! 
Reverend Dawes zkoušel oba objektivy přivezené Clarkem do Hopefieldu, ale ten lepší se mu nedařilo stanovit. V dopise Knottovi z 3. května 1860 (The Observatory 33 (1910), str.383) uvedl jediný rozdíl. Popsal barevné podkorigování 8 1/4 palce, citelné pro jasné objekty. Hodnotí je sice jako menší zlo než překorigování, ale očekává od něj značnou výhodnost při fotografování (pozor, bylo to na samém počátku astrofotografie, ještě dlouho do Maddoxova objevu suchých želatinových emulzí v roce 1871). Zde se Dawes za výběru nejspíše dopustil chyby. Obávám se, že jeho osobité očekávání způsobila jak tehdejší poplatnost "fotografické neobjektivní chiméře", tak i úvaha o výhodnosti většího průměru bez zřetele na aberace. Náš 8palec, stejně jako 7 1/4 prodávaný Knottovi, Dawes označuje za bezchybný. Pro 8palec našel vážného zájemce o koupi v panu Nicolasi Martindale z Liverpoolu. Prodal mu nejen náš 8palec, ale též mahagonový tubus i paralaktickou montáž s příslušenstvím, společné pro oba objektivy. Dawese k tomu vedla chladná úvaha při Martindaleově touze získat vše v nalezené kvalitě. Jako neznámý zájemce vycítil ze situace, že Alvan Clark z vděčnosti k Dawesovi vše vyhotovil co nejkvalitněji. S tím  by mohl Martindale pro doobjednávku sotva počítat. A Dawes v tom uvítal příležitost realizace několika vlastních nápadů, vylepšujících Clarkovu paralaktickou montáž. Ty na Clarkovi pro nově objednanou montáž vyžadoval, její výrobu považoval jinak jen za sériovou. A Clarkovi naznačil patřičnost jejího cenového snížení. Alvan Clark mu ve všem vyšel vskutku vstříc, nicméně Dawes se Knottovi v dopise z 22. 4. 1864 svěřuje v tom, že to nějak mezi ním a Clarkem přestalo nejspíše být ideální. A současně též celý Clarkův 8 1/4 stroj prodává reverendovi Lowemu a orientuje se na refraktory firmy Cooke & Sons, což vysvětluje věrností barevných tónů jejich produkce, s níž se dosud nesetkal. Předtím ovdověl, trpíval úpornými bolestmi hlavy. A vyhotovování refraktoru Cookem vázlo. 
Nicolas Martindale koupil kompletní refraktor za 500 liber a provozoval jej po nedlouhou dobu v Liverpoolu. V roce 1863 se oženil a přemístil k Londýnu. Na vysokém domě na londýnském Clapham Common měl dalekohled pod kopulí, ale jeho astronomické snahy jej nejspíše pomalu opouštěly. Dr. Hugo Schroeder, za expertízy přístroje před koupí přítelem profesorem Vojtěchem Šafaříkem u vdovy zjistil, že tam nebyl vůbec využíván už od roku 1867 a že od roce 1881 byl složen v bednách u špeditérské velkofirmy Hudsonů v sousedství londýnského Viktoriina nádraží. V té době se Nicolas Martindale vrátil do Liverpoolu a v roce 1885 v Southportu zemřel po létech skvělého zdraví. Jako by osud nevyslyšel touhu Dawesovu z dopisu Knottovi 15. 8. 1859, aby náš 8palec spočinul v rukách pilného pozorovatele. 
   
České údobí objektivu 
  
Při ustavení Astronomického muzea Vojtěcha Šafaříka astronomickými ústavy Akademie věd ČR i Matematicko-fyzikální fakulty Univerzity Karlovy v dubnu 1998 vznikl nápad reinstalace Šafaříkova Clarkova dalekohledu s nepůvodním objektivem pod vlastní báň centrální kopule, věnované J. J. Fričem v poctě Šafaříkovi. Máme šanci směnit i onu Clarkovu montáž, sloužící dosud v Žilině, za jinou.   
Krátce před otevřením muzea mi zpřístupnil ředitel Doc. Palouš Historický archiv Astronomického ústavu AV ČR. V něm jsem hledal i přímé doklady o Clarkově 8palci, nenalezl jsem je však. Nejzávažnější písemností je opis Šafaříkova rukopisu víka transportní bedny 8palce, pořízený 15. 10. 1979 prof. V. Guthem. Zní: "Dřevěná bedýnka pro objektiv z nápisem: 8in Objectiv - Glaß by Al- Clark, made for W.R. Dawes and purchased by me in 18..1888 from Mrs. Martindale of Liverpool". Tu jsem v květnu 1998 opět nalezl. Jiné písemnosti jsou povšechné, nevelké ceny. Naděje budila jen psaní zaslaná Šafaříkovi. Odhadem jde asi o dvaalpůtisíce dopisů z let 1840/1900. Naprostá většina je v německém kurentu. 
Jde o korespondenci osobní, chemickou, astronomickou i astrooptickou. Podstatnou část z té poslední tvoří dopisy dlouhodobého přítele a technického i astronomického optika Dr.Huga Schroedera. Jejich kurent je pro pisatelovu těkavost svou proměnlivostí téměř nečitelný (vyjádření Dr.G.Krejčího ved. knihovny AsÚ v.v., i pracovníků UVIaK FF UK). Autorovi článku se je přečíst nakonec přec jen zdařilo. Riekher v knize Fernrohre und ihre Meister (VEB Technik Berlin 1957) na str.224 zvýrazňuje Schroederovu zásluhu o přiblížení Fraunhoferova technologického dědictví. To zmiňuje i Moritz von Rohr v knize Joseph Fraunhofers Leben..., AVG Leipzig, 1929. Schroeder se vyučil optice v Göttingen v dílně Meyersteinově, tu pracoval i Wedemeyer vyučený u Sprenglera z Braunscheigu, dřívějšího Fraunhoferova dělníka. To hluboce ovlivnilo Schroederovu práci. V Göttingenu byl v r.1858/9 i prof. Šafařík snad se poznali tam. Schroeder se později osamostatnil v Oberunselu u Frankfurtu nad Mohanem, dostal se však do platební těžkosti. Šafařík mu vypomáhal jak profesně (po vynálezu stříbření skleněných ploch Justem von Liebigem jako profesor chemie stříbříval zrcadla, ale též i Plößlovi a j.), tak i formou peněžních a jiných darů. Po bankrotu odešel jako specialista k firmě Ross&Co. v Londýně. Tu roku 1886/8 vyvinul pro Královské námořnictvo optický transfokátor, ale stejně dobře mohl být i jeho objevitelem. Zmiňuje to v závěru listu Šafaříkovi z 12. 7. 1888 s expertní zprávou o stavu 8“ Clarka u Martinadalea.   
Dodnes není známo jak se profesor Šafařík o příležitostné koupi Clarkova 8palce od vdovy M. A. Martindaleové dozvěděl. R.A. Marriott v článku (Journ. of Brit. Astr. Assoc. 101 (1991), str. 343-350) sice referuje Martindaleův nekrolog z Monthly Notices of RAS (1885) a tuší, že stopa osmipalce z r. 1859 končí snad u něj, jistý být ale nejspíše nemůže. Sám Dawes kupce v dopise Knottovi z 19.11.1860 označuje anonymně, jen jako gentlemana. Tudíž, hmatatelný důkaz o převodu Clarkova osmipalce do Martindaleova vlastnictví vlastně existuje snad jen v přede mnou nepročtené švabachové Šafaříkově kopespondenci z ondřejovského historického archivu. Několik dopisů objasňuje mezidobí Martindaleova vlastnictví a dokumentuje i celou obchodní transakci až do okamžiku, kdy je Šafařík pí Martinadaleovou 22. 8. 1888, po obdržení peněžního šeku na 250 liber, prohlášen novým vlastníkem Clarkova 8palce. Tím se ovšem mozaika návazností vyplňuje a ukazuje i další neúmyslné omyly knihy knize D.J. Warnerové a R.B. Airaila (Alvan Clark&Sons, Artists in Optics), zapůjčené mi panem Leošem Ondrou z Brna za asi čtvrtroční spolupráce na ujasňování několika otázek kolem našeho 8palce. 
Ukázalo se totiž, že 8palec z roku 1859 je v registru knihy svázán jen s Dawesem, takže vyznívá do neurčita. Naopak 8palec s předchůdcem dalekohledu v Martindaleovi, směřující na Šafaříka, na Fričův Žalov a poté i na Astronomický ústav ČSAV či AV ČR, má jako prvomajitele Daviese. Je mu přiznán vznik až v roce 1888. Tehdy jej ale profesor Šafařík již jako třicet let starý stroj u pí Martindaleové odkoupil. Záhada se však vysvětlila. Dnes již zemřelý Dr. Jan Suda, spoluautor článku, odvolávajícího se v popisu přístroje na Šternberkovu práci z roku 1941, přečetl na Airailovu žádost vlastnoruční Šafaříkův nápis z víka transportní bedny našeho 8palce chybně. V některých písmenech je nečitelný těžkými vrypy od tvrdých a s ním kolidovavších předmětů. Tím Dr. Suda přečetl nechtěně oproti již mrtvému prof. Guthovi jméno W.R. Dawes jako W.K. Davies. Tak vznikl i "duchový" 8" objektiv v registru knihy. A naše šetření jej vrací do řádky 8palce z roku 1859. Doplňuje ji jmény Martindale, Šafařík, Frič, UK a AsÚ. 
Podobně se ve Šternberkově práci vyskytuje zmínka o korigování našeho 8palce pozdějším slavným americkým optikem J. A. Brashearem. Při bližším zkoumání se však ukazuje jako vysoce pravděpodobné, že tato kurióznost našeho 8palce nejspíše nemá reálného oprávnění, vznikla nejspíše omylem. Brashear se narodil roku 1840 a prvý svůj 5“ achromatický objektiv zhotovil jako 35letý v roce 1875. To ale náš 8palec již stál nečinně v kopuli budovy na Clapham Common, od roku 1881 ležel v bednách u velkošpeditérů Hudsonů a v roce 1888 jej posuzoval expert a Šafaříkův přítel Dr. Hugo Schroeder. Ten jej panu profesorovi v Praze v září 1888 osobně vyčistil i zjustoval. Šafařík byl s optickou definicí 8palce sám velmi spokojen a nebylo-li by tomu tak, jistě by si pozval přítele Schroedera k sobě do Prahy a neriskoval by zaslání tak křehké věci, jakou astronomický objektiv je, bezprizorně za oceán a zpět. Josef Jan Frič obdržel objektiv jako dar vdovy Pavlíny Šafaříkové pro rašící observatoř Žalov roku 1903. Prošel jsem celou archivovanou korespondenci mezi J.J. Fričem a Dr.F. Nušlem, klíčovou pro události na Žalově v údobí 1898-1945. Není v ní jediná zmínka o záměru nechat korigovat Clarkův 8palec. Není divu. Uvedli jsme, že Dawes jej pokládal doslova za ideální. A včera ověřená absence zbytkového pnutí skel jej jako takový fixovala. Samovolná změna tvaru ploch v čase je v našem případě zcela vyloučena. 
Písemnosti Historického archivu AsÚ AV ČR zahrnují  pět dopisů firmy Carl Zeiss, Jena, týkajících se výměny Clarkovy mosazné objímky za novou, ocelovou. Ty celou záležitost osvětlují: V prvém Dr. Pauly oznamuje, že Clarkův 8palec vykazuje tak těžké aberace, že je nesmyslné financovat novou ocelovou objímku. V druhém J. J. Fričovi oznamuje, že dodatečně zjistil, že kreslič navrhující novou objímku neoprávněně vyjmul čočkové elementy z objektivu a při návratu do objímky je nejen chybně polohoval, ba zamlčel to. Další oznamují, že měření prokázala vhodné korigování sférické i chromatické aberace, i svazek jemných šlír blíže neurčené čočky (nám se včera v Turnově při testech nevyjevily). 8palec nesnese náročnost. Světelné body totiž pravidelné nebudou a jeho chování pro hvězdy nelze odhadovat. Nezpůsobil je ale "Braschear". Obchodně nezbytné "Pan" chybí. Soudím, že Dr.Pauly měl na mysli „střižné pnutí mosazné objímky“. Jeho zástupce Villinger ji pak má za 2kg odpadu o ceně 1,60M.   
Závěrem jsem provedl tehdy jediný rozumný krok. S průvodním dopisem pana ředitele Palouše jsem odeslal dne 22. 7. 1998 kopie všech klíčových archivních dokumentů, transkribovaných mnou z kurentu do latinky, i s mými názory a hypotézami, na adresu pí Warnerové do Národního muzea americké historie Smithsonian Institutu z Washingtonu, D.C.  Leoši Ondrovi došlo oznámení o obdržení zásilky... 
  
Cyril Polášek, Astronomický ústav AV ČR, Ondřejov u Prahy