Európska bolidová sieť „stráži“ Zem, Slovensko je jej súčasťou

05. okt. 2020 • Fyzikálne vedy

Európska bolidová sieť „stráži“ Zem, Slovensko je jej súčasťou

Fotografické pozorovanie meteorov má medzi astronómami dlhodobú tradíciu. Dôvodom je schopnosť určiť z fotografií presné polohy meteorických stôp. Hlavnou výhodou takzvaných celooblohových kamier je monitorovanie celej oblohy naraz.

Ak bolid zaznamenajú dve alebo viaceré stanice, vieme vypočítať skutočnú dráhu telieska v atmosfére a jeho heliocentrickú dráhu v slnečnej sústave pred stretnutím so Zemou. V prípade bolidov, ktoré sú horúcimi kandidátmi na to, aby sa z nich stali meteority (ide o telieska, ktoré by mohli prežiť let cez atmosféru), vieme určiť miesto ich potenciálneho dopadu na Zem. Bolidové siete poskytujú tiež štatisticky významné údaje o veľkosti hmoty, ktorá takýmto spôsobom priteká na Zem, ako aj o pravdepodobnosti zrážok Zeme s väčšími telesami.

Hlavným cieľom Európskej bolidovej siete je zhromažďovanie a analýza údajov o rozložení meteorickej hmoty v blízkosti Zeme. Príkladom je analýza publikovaná v roku 2017 v prestížnom časopise Astronomy and Astrophysics založená na presných údajoch o 144 bolidoch meteorického roja Tauríd pozorovaných digitálnymi kamerami Európskej bolidovej siete. Dráhy 113 bolidov vykazujú spoločné charakteristiky a tvoria novú vetvu Južných Tauríd, ktorá obsahuje aj početné dosiaľ neobjavené objekty s priemerom 10 metrov a väčším, ktoré v prípade zrážky so Zemou môžu byť mimoriadne nebezpečné.

Slovenská časť Európskej bolidovej siete

Úspešné odfotografovanie a nájdenie úlomkov meteoritu Příbram v roku 1959 RNDr. Zdeňkom Ceplechom, DrSc. a spolupracovníkmi z Astronomického ústavu AV ČR v Ondřejove (v ďalšom AsÚ AV ČR) bolo impulzom pre vytvorenie siete celooblohových fotografických kamier na sledovanie bolidov a hľadanie možných meteoritov v Československu, ktorej súčasťou bola aj sieť na Slovensku.

Na území Slovenska sa nachádza najvýchodnejšia časť Európskej bolidovej siete, pričom vo všetkých fázach pozorovania boli stanice na Slovensku súčasťou siete celooblohových kamier spravovaných z AsÚ AV ČR. Prvé dve stanice na Slovensku boli uvedené do prevádzky už v októbri 1964 a celá slovenská časť bola dokončená v júli 1969. Počas 56 rokov činnosti boli bolidové kamery umiestnené na rôznych miestach Slovenska – Banská Bystrica, Hurbanovo, Lomnický štít, Močiar (pri Banskej Štiavnici), Modra, Piešťany, Rožňava, Skalnaté pleso, Somotor, Stará Lesná, Stropkov a Trenčianske Stankovce.

Prvé jednoduché bolidové kamery pozostávali z komerčných fotoaparátov (Praktica alebo Zenit) namontovaných nad konvexnými sférickými zrkadlami, v ktorých bola zobrazená celá obloha (obr. 1). Nevýhodou tohto systému bola relatívne nízka citlivosť, nízka presnosť polohy meteoru, potreba častého pokovovania zrkadlových plôch a absencia informácií o čase letu meteoru.

Vľavo: Celooblohová fotografická kamera na observatóriu Astronomického ústavu SAV na Skalnatom plese – rok 1985. Archív AsÚ SAV. Vpravo: Umiestnenie kamier Európskej bolidovej siete (aktuálny stav). Autor P. Spurný.

Vľavo: Celooblohová fotografická kamera na observatóriu Astronomického ústavu SAV na Skalnatom plese (rok 1985). Zdroj: Archív AsÚ SAV. Vpravo: Umiestnenie kamier Európskej bolidovej siete (aktuálny stav). Autor P. Spurný.

Nová generácia kamier priniesla jasnejší pohľad

Od roku 1973 bola na Skalnatom plese a v Modre nainštalovaná nová generácia kamier s veľkoformátovými objektívmi typu rybie oko (3,5/30 mm Opton-Distagon a Hasselblad), ktoré poskytovali oveľa vyššiu presnosť údajov. Automatizovaná verzia tejto kamery bola v prevádzke vo Vysokých Tatrách najprv na Lomnickom štíte. V tejto novej polohe s ideálnym horizontom a umiestnením nad zimnou inverznou oblačnosťou bola kamera v prevádzke 2 zimné obdobia, a to 2007/2008 a 2009/2010.     

Problémy s búrkami a zničením elektroniky statickou elektrinou nás však prinútili kameru presunúť do Starej Lesnej. Ukázalo sa totiž, že efektívne uzemnenie citlivých elektronických zariadení, ktoré sú súčasťou bolidových kamier, je na vrchole veľmi ťažké, alebo dokonca nemožné. Kamery sa teraz prevádzkujú na meteorologickej veži v prevádzkovej budove Astronomického ústavu SAV (obr. 2).

V decembri 2014 bolo nainštalované v Starej Lesnej prvé digitálne automatizované bolidové observatórium (DAFO) vyvinuté v AsÚ AV ČR v spolupráci s českou spoločnosťou Space Devices Ltd., ktoré obsahovalo okrem celooblohového zobrazovacieho systému s vysokým rozlíšením opäť aj citlivý vysokorýchlostný (5 000 vzoriek za sekundu) detektor jasu celej oblohy. Druhé DAFO bolo na Slovensku nainštalované v októbri 2016 v observatóriu v Kolonickom sedle, ktoré je súčasťou Vihorlatskej hvezdárne v Humennom (obr. 3).

Observatórium v Kolonickom sedle neďaleko ukrajinských hraníc bolo založené v roku 1986 a je zamerané na pozorovanie premenných hviezd v spolupráci s akademickými a univerzitnými inštitúciami. Tretie DAFO začalo pozorovať v observatóriu v Rimavskej Sobote neďaleko maďarských hraníc v júni 2018 (obr. 4). Observatórium bolo založené v roku 1975 a zameriava sa na slnečné javy, pozičnú astronómiu, meteory, zatmenia Slnka a Mesiaca.

V októbri 2019 pribudla v Starej Lesnej druhá automatická bolidová kamera zameraná na získavanie spektier meteorov a pred pár dňami bola uvedená do prevádzky piata digitálna bolidová kamera v areáli Slovenskej ústrednej hvezdárne v Hurbanove (obr. 5). Hvezdáreň bola založená v roku 1871. Okrem kultúrno-osvetovej činnosti je aj odborným, vzdelávacím i metodickým pracoviskom s celoslovenskou pôsobnosťou a podieľa sa aj na vedeckom výskume Slnka.

Vľavo kamery Európskej bolidovej siete v Starej Lesnej (Archív AsÚ SAV), v strede na hvezdárni v Rimavskej Sobote (Foto: P. Rapavý) a vpravo na budove spektrografu Slovenskej ústrednej hvezdárne v Hurbanove (Foto: P. Spurný).

Vľavo kamery Európskej bolidovej siete v Starej Lesnej (Archív AsÚ SAV), v strede na hvezdárni v Rimavskej Sobote (Foto: P. Rapavý) a vpravo na budove spektrografu Slovenskej ústrednej hvezdárne v Hurbanove (Foto: P. Spurný).

Pátranie po úlomkoch z vesmíru

Tieto kamery pokrývajú oblohu nad Slovenskom a priľahlými oblasťami Poľska, Ukrajiny a Maďarska. Dobrým príkladom je bolid Turji-Remety (obr. 6) vyfotografovaný nad územím Ukrajiny v roku 2001. Na západe sieť pokračuje veľkým počtom staníc, ktoré pracujú v Českej republike (14), Rakúsku (1) a Nemecku (1) – viz. obr. 7. Dohľad nad kamerami na Slovensku a drobné opravy zabezpečuje Astronomický ústav SAV v Tatranskej Lomnici. Celá Európska bolidová sieť je prevádzkovaná a výsledky sú vyhodnocované z jedného centra – AsÚ AV ČR v Ondřejove pod vedením RNDr. Pavla Spurného, CSc.

Hlavným vedeckým cieľom vybudovania siete bola možnosť získať spoľahlivé atmosférické dráhy veľmi jasných bolidov s perspektívou náhodného vyhľadávania meteoritov. Po takmer desiatich rokoch plnej prevádzky došlo 27. mája 1979 k pádu bolidu, ktorý zachytili 2 slovenské stanice (Trenčianske Stankovce a Stropkov), jednu českú  a dve rakúske stanice.

Počiatočná hmotnosť meteoroidu (telieska pred vstupom do atmosféry Zeme) asi 220 kg sa vyparením v atmosfére znížila na konečnú hmotnosť rádovo niekoľko kilogramov a rozdelila sa na niekoľko kusov. Vypočítanou lokalitou pádu hlavného kusu s hmotnosťou 1 kg bolo mesto Zvolen s pravdepodobnou dopadovou plochou 10 km2. Boli zorganizované celkom štyri expedície, ktorých cieľom bolo nájsť meteorit. Neboli však úspešné.

Kamery bolidovej siete zaznamenali 17. novembra 2001 let bolidu Turji-Remety (obr. 4). Na výpočet dráhy boli použité záznamy dvoch slovenských staníc (Modra a Skalnaté pleso) a dvoch českých (Lysá hora a Telč), pričom najbližšie k dráhe bolidu bolo Skalnaté pleso. Bolid preletel ponad západnú Ukrajinu smerom na Slovensko, svetelný záznam končil vo výške 13,5 km pri ukrajinskej dedine Turji-Remety.

Išlo o najmenšiu zaznamenanú koncovú výšku bolidu v histórii. Vypočítaná počiatočná dynamická hmotnosť meteoroidu bola asi 4 300 kg, časť z neho prežila let atmosférou a dopadla na zem. Bolo organizovaných niekoľko expedícií na nájdenie meteoritov, ale pre obštrukcie ukrajinských úradov až s niekoľkoročným odstupom, čo rádovo znížilo pravdepodobnosť nálezu. Meteorit sa nenašiel.

Doc. RNDr. Ján Svoreň, DrSc., Astronomický ústav SAV, Tatranská Lomnica

Súvisiace:

Hore
Noc výskumníkov 2020
Quark_11/2020
Aurelium - centrum vedy
Quark 25 rokov
banner záhrady
Zaujímavosti vo vede
Fyzika či fyzikálne javy sú všade okolo nás, stačí len vkročiť do kuchyne a pripraviť si napr. čaj.
Zistite viac