Zatiaľ najväčší slnečný ďalekohľad v Európe by mal byť skonštruovaný a spojazdnený do ôsmich rokov.
Európsky slnečný ďalekohľad bude stáť na Kanárskych ostrovoch do roku 2030. Zdroj: est-east.eu
Astronómovia z rôznych kútov Európy finalizujú dizajn Európskeho slnečného ďalekohľadu (EST). Zatiaľ najväčší slnečný ďalekohľad v Európe s priemerom hlavného zrkadla 4,2 metra a špeciálnou adaptívnou technikou na stabilizáciu teplom rozvlneného obrazu bude stáť spolu 60 miliónov eur. Ďalekohľad by mali začať konštruovať zhruba o dva roky. Do prevádzky by mal byť uvedený do konca dekády.
Súčasťou tímu sú aj Slováci
Na projekte EST aktuálne pracuje 23 vedeckých inštitúcií zo 16 európskych krajín. Ide o najvýznamnejšie pracoviská zamerané na výskum Slnka, ktoré okrem iného prevádzkujú kľúčovú výskumnú infraštruktúru na Kanárskych ostrovoch (ďalekohľady GREGOR, SST, VTT a THEMIS), ale aj ikonickú Einsteinovu vežu v Postupime.
Za Slovensko sú súčasťou medzinárodného tímu odborníci z oddelenia Fyziky Slnka Astronomického ústavu SAV Slovenskej akadémie vied (SAV).
Silnejší a presnejší ďalekohľad
Podľa riaditeľa Astronomického ústavu SAV, v. v. i., Petra Gömöryho skúmajú astronómovia už dnes Slnko veľmi kvalitnými prístrojmi. Všetky ďalekohľady, ktoré však majú momentálne k dispozícii, využívajú na maximum ich možností. Pomocou nich sa teda nedokážu už posunúť vo výskume ďalej.
Nový ďalekohľad bude skúmať magnetické polia Slnka. Zdroj: Wikimedia Commons
„Na to, aby sme poznanie o našom Slnku a jeho magnetizme povýšili na nový level, potrebujeme oveľa väčší ďalekohľad s väčším zrkadlom a minimálne raz taký presný, aby sme ním dokázali merať aj slabé magnetické polia,“ priblížil Gömöry.
Mihajúci sa obraz upraví adaptívna optika
Presnejšie merania budú do veľkej miery možné aj vďaka adaptívnej technike. Žiarenie vo vesmírnom vákuu nič neovplyvňuje a nekazí, no len čo svetlo vstúpi do dynamického prostredia atmosféry, v ktorom nastávajú rôzne turbulentné pohyby, obraz sa razom deformuje. „Je to podobne, ako keď sa v lete pozeráte ponad rozohriaty asfalt, obraz na horizonte sa akoby mihotá,“ vysvetlil astronóm.
To isté sa podľa neho deje pri pozorovaní Slnka. „Keď pozorujeme Slnko cez deň, sledujeme ho cez chvejúcu sa oblasť zemskej atmosféry, čo nám rozostruje snímky,“ uviedol Gömöry.
Adaptívna optika je vymyslená tak, že dokáže jednotlivé optické elementy v ďalekohľade prispôsobovať, meniť a upravovať natoľko, aby sa po odraze svetla od jednotlivých optických povrchov vplyv zemskej atmosféry na pozorovania minimalizoval.
Takáto optika podľa Gömöryho už v určitom zmysle existuje, avšak má svoje obmedzenia. „Pre EST by sme adaptáciu na korekciu zmien vedeli urobiť ešte lepšie a dokonalejšie,“ uviedol.
Adaptívne zrkadlo bude hneď druhým veľkým zrkadlom v prístroji, malo by mať priemer až okolo 70 centimetrov. Skonštruovať špeciálny kúsok dokážu len dve firmy na svete.
Prečo je dôležitý výskum magnetického poľa a slnečných škvŕn
Všetko, čo sa v atmosfére Slnka odohráva, má podľa riaditeľa Astronomického ústavu SAV spoločného menovateľa – magnetické pole. „Vďaka nemu vznikajú napríklad slnečné erupcie, najenergetickejší jav v slnečnej atmosfére, ktorý má vplyv aj na Zem a na naše technológie. Dokonca sa dnes skúma, či priamo nevplývajú i na meteosenzitívnych ľudí. To sa dozvieme len vtedy, keď budeme mať viac informácií o magnetických poliach Slnka,“ podotkol astronóm.
Slnečné škvrny. Zdroj: Wikimedia Commons
Základným prejavom, akousi manifestáciou magnetického poľa v slnečnej atmosfére, sú pritom práve slnečné škvrny. „Sú oveľa väčšie ako Zem a sú to naozaj veľmi silné magnety primárne zodpovedné za to, že v slnečnej atmosfére vznikajú slnečné erupcie,“ vysvetlil Gömöry.
O slnečných škvrnách máme však dodnes veľmi málo informácií. Podľa koordinátora projektu Európskeho slnečného ďalekohľadu, španielskeho solárneho astronóma Manuela Colladosa Veru dokonca dostatočne nerozumieme ani ich štruktúre.
Vzhľadom na to, že sú zodpovedné za vznik už spomínaných slnečných erupcií, astronómovia túžia pochopiť, ako sa formujú, rastú a zanikajú. „Získame tak veľa poznatkov o všetkých procesoch, ktoré sa dejú na Slnku a týkajú sa magnetického poľa,“ poznamenal Vera.
Potrebujeme ďalšie zariadenie?
Na Havajských ostrovoch sa nachádza vo fáze prvotného testovania i čerstvo dokončený štvormetrový slnečný ďalekohľad Daniel K. Inouye Solar Telescope (DKIST). Mnohí preto polemizujú, či bude na svete potrebné v tejto dekáde ďalšie podobne zamerané veľké zariadenie.
Americký ďalekohľad kolegov je však navrhnutý tak, aby mohli pozorovať čo možno najväčšiu škálu výšok v slnečnej atmosfére, zatiaľ čo ten európsky bude výnimočný v tom, že ním astronómovia dokážu zrealizovať omnoho presnejšie merania magnetických polí na Slnku. Merania magnetického poľa americkým ďalekohľadom sú zároveň podľa Gömöryho presné len do určitej miery, ďalej im to nedovolí samotná konštrukcia ďalekohľadu.
Pozrite si
„Informáciu, ktorú nesie svetlo o magnetických poliach v slnečnej atmosfére, skresľuje totiž za štandardných okolností falošný signál. EST je nadizajnovaný tak, že miera, akou bude kaziť merania, ktoré potrebujeme na zisťovanie magnetického poľa, bude nulová. Jeho optické časti sú nachystané tak, aby nevnášali do týchto pozorovaní inštrumentálny vplyv alebo efekt samotného ďalekohľadu,“ objasnil astronóm.
Americký ďalekohľad sa na druhej strane môže s európskym veľmi vhodne dopĺňať. „Tieto dva prístroje nie sú konkurenti, americkým ďalekohľadom sa bude dať robiť napríklad pozorovanie koróny, ktoré nedokáže zrealizovať EST, a EST-om zasa môžeme spraviť pozorovania, ktoré by americký ďalekohľad nedokázal s takou presnosťou,“ skonštatoval Gömöry.
Akú úlohu zohrá koronograf na Lomnickom štíte
Dôležitú úlohu vo výskume Slnka v európskom priestore zohrá aj koronograf na Lomnickom štíte, špecializovaný na pozorovanie slnečnej koróny. Keďže EST je určený vyslovene na výskum magnetických polí, nebude robiť koronálne merania.
Observatórium na Lomnickom štíte. Zdroj: Michal Ostatewski
Kombináciou týchto dvoch zariadení by teda odborníci na výskum Slnka mohli získať tie najkvalitnejšie pozorovania z dvoch špecializovaných európskych prístrojov. „Je lepšie mať na každé meranie špecializované zariadenie, ako keby sme sa snažili o fúziu viacerých prístrojov,“ podčiarkol Gömöry.
Korónu zároveň možno pozorovať aj v ultrafialovom žiarení za pomoci satelitov. Takto môžu vedci dvomi spôsobmi získať komplementárny materiál k dátam z EST-u. „Tieto tri zdroje dokopy by nám mohli poskytnúť naozaj jedinečný pohľad na Slnko,“ povedal riaditeľ Astronomického ústavu SAV.
Stačí jeden
Najlepšie podmienky, ktoré v Európe pre takýto ďalekohľad astronómovia zatiaľ identifikovali, sú na Kanárskych ostrovoch na ostrove La Palma. Tam už však v tejto chvíli stoja dva slnečné ďalekohľady, konkrétne švédsky a holandský. Druhý spomenutý je momentálne kvôli nedostatku prostriedkov mimo prevádzky.
Observatórium Roque de los Muchachos na Kanárskych ostrovoch. Zdroj: iStockphoto.com
Oba sú takmer na tom istom mieste, kde by mal byť postavený EST. „Konkrétne by mal stáť na mieste toho holandského, ten sa bude musieť zrejme demontovať,“ oznámil Gömöry. Švédska veža by podľa neho mohla zostať v prevádzke.
Ak však bude EST realitou, žiadny európsky štát už zrejme nedokáže prevádzkovať vlastný slnečný ďalekohľad. Spojazdnenie EST-u teda pravdepodobne spečatí osud švédskeho ďalekohľadu. Buď ho celkom vyradia z prevádzky, alebo poslúži ako testovacie zariadenie.
Výstavbu EST podporuje aj vláda Kanárskych ostrovov. Zaradila ho do programu Stratégie regionálneho výskumu a inovácií pre inteligentnú špecializáciu (RIS3) ako rozsiahlu infraštruktúru, ktorá bude vybudovaná na tamojšom observatóriu Roque de los Muchachos.
