Jaroslav Heiniš - revize plynu, Ostrava a okolí, stavební práce, rekonstrukce, hodinový manžel (www.heinis.cz). Ženklava, Kopřivnice, Příbor, Nový jičín, Bělotín, Bílovec...=Jaroslav Heiniš - revize plynu, Ostrava a okolí, stavební práce, rekonstrukce, hodinový manžel (www.heinis.cz). Ženklava, Kopřivnice, Příbor, Nový jičín, Bělotín, Bílovec...
DOMŮ   ARCHIV   IBT   IAN 1-50   IAN 50-226   IAN 227-500   RÁDIO   PŘEKVAPENÍ  
STALO SE

Vatikánská astronomie míří do 21. století -- díl druhý

Nahlédnutí do poněkud netradičního zákoutí pozemské astronomie.

Ilustrační foto...Nová observatoř v Arizoně

V sedmdesátých letech však rostoucí světelné znečištění začalo brzdit i provoz v Castel Gandolfo, takže další ředitel P. Patrick Treanor, S.J. začal uvažovat o přestěhování hvězdárny na vhodnější pozorovací stanoviště někde v Itálii. Když se však jeho nástupcem roku 1978 stal rodilý Američan P. Dr. George V. Coyne, S.J., navázala Vatikánská hvězdárna úzké kontakty se Stewardovou observatoří Univerzity v Arizoně v Tucsonu ve Spojených státech, a tak se zrodila myšlenka vybudovat novou hvězdárnu v ideálním astronomickém prostředí v některém arizonském pohoří. Zásluhou sbírek amerických katolíků byla v polovině osmdesátých let založena Nadace Vatikánské observatoře, jejím úkolem bylo postavit moderní zařízení na vrcholu Grahamovy hory asi 160 km severovýchodně od Tucsonu ve výšce 3230 m n. m. uprostřed indiánské rezervace kmene Apačů.

Vrchol hory byl vybrán po pečlivém průzkumu pozorovacích podmínek a kromě nového vatikánského dalekohledu zde bude postaven i jeden z největších dalekohledů světa LBT (z angl. Large Binocular Telescope), jenž bude na společné montáži nést dvě 8,4 m zrcadla, takže jeho astronomický výkon bude lepší než u jednoho 11,8 m zrcadlového dalekohledu, a to z toho důvodu, že dvě oddělená zrcadla lze využít také jako hvězdný interferometr o základně dlouhé 22,8 m. (Dosud největší astronomické zrcadlo -- Keckův dalekohled na havajské sopce Mauna Kea -- má průměr zrcadla 10 m.)

Právě budování tohoto obřího stroje však narazilo na odpor arizonských "ekologů", kteří se začali obávat o zachování údajně vzácného poddruhu obyčejných rezavých veverek na úbočí kopce. Těm prý sice nevadí průmyslová těžba dřeva, provozovaná na hoře (po dohodě s Indiány) již desítky let, ale podle mínění potrhlých ekologů by prý mohla utrpět duševní rovnováha veverek při pohledu na nezvyklé tvary astronomických kopulí! Tuto absurdní žalobu, možnou patrně jen ve Spojených státech, vskutku řadu let projednávaly obvyklým rozvláčným tempem čím dál tím vyšší odvolací soudy a konečně rozhodnutí o výstavbě padlo až v roce 1998, když se arizonská univerzita odvolala k federálnímu soudu.

 

Stavba dalekohledu VATT

Výstavba nového vatikánského dalekohledu v Arizoně však probíhala navzdory těmto nečekaným komplikacím hladce. Hlavní zrcadlo dalekohledu VATT (Vatican Advanced Technology Telescope -- Vatikánský teleskop na základě pokročilé techniky) má zcela neobvyklé parametry -- je totiž nejsvětelnějším astronomickým zrcadlem v dějinách při světelnosti 1:1 (fotografové vědí, o čem píšu). K jeho zhotovení použil arizonský astronomický optik Roger Angel svého nového vynálezu -- rotačního odlévání skleněných astronomických zrcadel.

Podle Angelova receptu se sklovina v podobě malých zlomků naskládala do sklářské pece, kde se zvyšováním teploty změnila během několika dnů v medově viskózní kapalinu, když dosáhla teploty 1180 stupňů Celsia. V tu chvíli se začala celá pec otáčet tempem skoro sedmi obrátek za minutu, takže podle známého Newtonova pokusu s kbelíkem vody, zavěšeným na zkroucené šňůře (tzv. Newtonovo vědro), se hladina "kapaliny" působením odstředivé síly vytvarovala jako paraboloid -- to je přesně ten tvar, který mají astronomická zrcadla v ideálním případě dosáhnout.

Po několika týdnech rotování při zvolna klesající teplotě (jde o velmi choulostivou operace, aby v borosilikátovém skleněném disku nenastala nežádoucí pnutí) tak vznikl skleněný polotovar, který po definitivním ochlazení mohl být rovnou vyleštěn s neuvěřitelnou přesností 17 nm (necelé 2 stotisíciny milimetru!).

Odpadlo tak dlouhotrvající broušení klasického rovinného skleněného disku a ještě se ušetřila drahá sklovina. Vatikánské zrcadlo navzdory průměru 1,8 m má přitom neuvěřitelně nízkou hmotnost pouhých 560 kg. Primární zrcadlo bylo připraveno k namontování do dalekohledu již roku 1991.

Další novinkou bylo použití dutého (konkávního) sekundárního zrcadla, umístěného nad primárním zrcadlem, ale až za primárním ohniskem, podle návrhu skotského matematika a astronoma Jamese Gregoryho (1638-1675) z roku 1663. První zrcadlové dalekohledy užívaly uspořádání Isaaca Newtona z roku 1668, kdy svazek paprsků, odražený od parabolického primárního zrcadla, byl odkloněn mimo tubus sekundárním rovinným zrcátkem, skloněným pod úhlem 45 stupňů.

Ilustrační foto...

Toto uspořádání má však přes svou jednoduchost mnohé nevýhody, takže dnešní velké zrcadlové dalekohledy využívají vypuklá (konvexní) sekundární zrcadla umístěná v tubusu dalekohledu ještě před ohniskem paprsků z primárního zrcadla. Od povrchu sekundárního zrcadla se pak odráží sbíhající se svazek paprsků do otvoru uprostřed primárního zrcadla, takže výsledné (prodloužené) ohnisko dalekohledu se nalézá těsně za zadní stěnou primárního zrcadla, což neobyčejně usnadňuje montáž přídavných zařízení (kamer nebo spektrografů) dalekohledu.

Toto uspořádání vymyslel roku 1672 francouzský katolický kněz Laurent Cassegrain (1629-1693) a používají ho téměř všechny současné zrcadlové dalekohledy, neboť výrazně zkracuje délku tubusu dalekohledu a tím i rozměry kopule. Cassegrainův systém se však uplatnil také v radioastronomii.

Gregoryho systém má však, jak se nyní ukázalo, proti Cassegrainovu uspořádání jisté přednosti právě tehdy, když je primární zrcadlo velmi světelné, tj. když jsou délka primárního ohniska a průměr primárního zrcadla srovnatelné. Překoná se tím nejjednodušeji hlavní omezení Cassegrainova systému, totiž velmi malé zorné pole a ještě se získá na světelnosti. VATT s Gregoryho sekundárním zrcadlem má proto výslednou světelnost dokonce 1:0,9, což je nejlepší hodnota na světě. Této výhody se užívá jednak pro zkrácení expozičních časů a jednak pro zobrazování plošných objektů (galaxií a mlhovin) s nízkou plošnou jasností. Přitom i ono sekundární zrcadlo o průměru 0,4 m vyniká nízkou hmotností pouhých 31 kg.

Jestliže se ušetří na hmotnosti zrcadel, neobyčejně to odlehčuje i mechanickou montáž dalekohledu, a to zase znamená mnohem nižší cenu celého zařízení. Následkem toho má mechanická montáž dalekohledu hmotnost pouhých 12 tun (např. ondřejovský dvoumetr, budovaný ještě klasickou technikou firmy Carl Zeiss, má zrcadlo o hmotnosti 2,4 tuny a montáž má plných 85 tun!) a kopule dalekohledu průměru pouhých 7 m (kopule v Ondřejově má průměr 16 m). K zlevnění přístroje přispěla také jednoduchá tzv. altazimutální montáž, kdy jsou otočné osy dalekohledu instalovány vodorovně a svisle bez ohledu na zeměpisnou šířku stanoviště. Donedávna se totiž velké stroje zásadně umisťovaly na paralaktické montáži, kde jedna osa směřovala šikmo k nebeskému pólu (na severní polokouli přibližně k Polárce).

Výhodou paralaktické montáže bylo mnohem jednodušší mechanické navádění dalekohledu za hvězdami, které se během expozice kolem pólu otáčejí. Dnes však tato výhoda s příchodem výkonných a spolehlivých řídících počítačů ztratila na významu. Počítače dokáží spolehlivě zajistit plynulý pohyb dalekohledu nestejnou a proměnlivou rychlostí v obou astronomických souřadnicích.

Jak patrno, nese VATT svůj název díky použité nové technice zcela právem. Veškeré náklady na stavbu VATT dosáhly proto na dnešní poměry nízké ceny 4 milionů dolarů.

 

Ilustrační foto...Vědecký program VATT

Dalekohled byl dokončen v roce 1993 a uveden do zkušebního provozu následujícího roku. Od roku 1995 zde probíhá rutinní vědecký výzkum. Jak je dnes u velkých dalekohledů obvyklé, klasické fotografování na skleněné desky nebo filmy bylo zcela vytlačeno digitálním zobrazováním pozorovaných objektů či úseků oblohy pomocí polovodičových matic CCD (tzv. nábojově vázané prvky). Matice VATT má hranu o délce 2048 pixelů (obrazových elementů; vlastně miniaturních fotočlánků) a dokáže tak zobrazit velmi slabé objekty v zorném poli o průměru 15 úhlových minut (tj. asi polovina průměru Měsíce v úplňku) s rozlišením lepším než 1".

Provoz dalekohledu zajišťuje štáb pouhých sedmi vědců a techniků, většinou jezuitů z Vatikánu. Ředitel P. Dr. George V. Coyne, S.J. zkoumá pomocí nového dalekohledu výměnu hmoty v kataklyzmických dvojhvězdách jako jsou novy a symbiotické dvojhvězdy. Richard Boyle studuje změny chemického složení hvězd v průběhu vývoje Galaxie, Martin McCarthy atmosféry chladných uhlíkových hvězd a Christopher Corbally hvězdy, které mají nápadně nízké zastoupení prvků těžších než vodík a hélium (takové hvězdy představují prvotní látku, z níž se tvořil dnešní vesmír). Konečně William Stoeger se věnuje gravitačním efektům v okolí hvězdných černých děr.

Dalekohled však využívají i hostující astronomové z Arizonské státní univerzity v Tucsonu, když jedinou podmínkou přidělení pozorovacího času je pouze odborná kvalita projektu, nikoliv snad příslušnost ke katolické církvi. Mezi první velké projekty VATT patří soustavné snímkování 500 nejbližších galaxií kvůli zdokonalení Hubblovy klasifikace, dále pak hledání gravitačních mikročoček ve spirální galaxii M 31 (velké mlhovině v Andromedě) a studium hvězd podobných Slunci v otevřených hvězdokupách v Galaxii. V loňském roce hosté z Arizonské univerzity studovali světelnou křivku planetky č. 3800 -- Karayusuf a zjistili, že se ze všech známých planetek otáčí kolem své osy nejrychleji v periodě pouhých 2,2 hodiny.

 

Jestliže historie vztahů mezi astronomy a teology prošla dlouhou cestou od symbiózy přes ostražitou nedůvěru a otevřené konflikty zpět k harmonické spolupráci, pak to lze stěží demonstrovat lépe než na staletých osudech vatikánské astronomie. O současné situaci jistě zcela výstižně vypovídá plaketa, umístěná na zdi observatoře při jejím dokončení roku 1993: Nova turris ad astra investiganda facta est aptiore loco et serenissimo novo magno speculo praedita ad extrema minimaq lucis vestigia excipienda regnante Ioanne Pavlo II anno XV. Qui caelum interius diu noctuo scrutaris utere felix in Deo. Tato nová věž pro studium hvězd byla zbudována na tomto mírumilovném a pro tyto účely vhodném místě a byla vybavena novým velkým zrcadlem pro zachycení i nejslabších stop světla od vzdálených objektů během 15. roku pontifikátu Jana Pavla II. Nechť každý, kdo zde bude dnem i nocí bádat v nejvzdálenějších končinách vesmíru, ji využije v radosti a s pomocí Boží.

 

(konec)

Jiří Grygar

 IAN.cz
Probíhá experiment. Stránky se pomalu dostávají ze záhrobí zpět na světlo digitálního světa... Omluvte nedostatky, již brzy snad na této adrese najdete víceméně kompletní archiv IAN...
archiv zdroj
RULETA
Mars ohrožuje planetka
Ilustrační foto...
Mars rover připraven sjet do kráteru
Ilustrační foto...
Obloha v červnu
Ilustrační foto...
STS-121 Discovery – první pokus o start
Ilustrační foto...
Neuvěřitelná Dione
Ilustrační foto...
STALO SE
4.12.2012 -
Probíhá experiment. Stránky se pomalu dostávají ze záhrobí zpět na světlo digitálního světa... Omluvte nedostatky, již brzy snad na této adrese najdete víceméně kompletní archiv IAN...

WEBKAMERA
 Upice webcam / widecam
UPICE WEBCAM

Add to Google

 

Pridej na Seznam
 

  © 1997 - 2017 IAN :: RSS - novinky z astronomie a kosmonautiky SiteMap :: www :: ISSN 1212-6691