Úvodní strana  >  Články  >  Kosmonautika  >  Úvahy o velkém kosmickém dalekohledu

Úvahy o velkém kosmickém dalekohledu

Porovnání navrhovaného kosmického dalekohledu a HST.
Porovnání navrhovaného kosmického dalekohledu a HST.
Nová americká měsíční raketa je teprve na rýsovacích prknech, ale astronomové již sní o velkých dalekohledech, které by mohla dopravit do vesmíru. „Raketa Ares V bude schopna vynést náklady, jejichž objem nebo hmotnost byly doposud podřízeny dosavadním dopravním prostředkům,“ říká Philip Stahl, mezinárodně uznávaný optik, nyní pracující pro Marshall Space Flight Center, NASA. „Možná bychom mohli v budoucnu tuto raketu použít k vypuštění obřího kosmického dalekohledu,“ dodává Stahl.

Jak velkého dalekohledu? Uvažuje následovně: Raketa Ares V bude schopná dopravit na nízkou oběžnou dráhu kolem Země náklad o hmotnosti 130 tun. Ve variantě pro přepravu nákladu na Měsíc by měla být dostatečná k vynesení dalekohledu s primárním zrcadlem o průměru 8 m. Pro porovnání – Hubblův kosmický dalekohled HST je vybaven objektivem o průměru 2,4 m (viz obrázek).

„Jaká je současná typická praxe astronomů?“ ptá se Stahl. „Postaví velký dalekohled ve vysokohorském prostředí, tj. v oblasti s dobrými pozorovacími podmínkami, kde jej využívají celá desetiletí. Přitom po několika měsících či rocích vyměňují jednotlivé přístroje a detektory a nahrazují je novými, modernějšími, které umožní další kvalitní využívání dalekohledu.“ Hubblův kosmický dalekohled pracuje na oběžné dráze kolem Země podobným způsobem. Na palubě raketoplánu k němu přiletí skupina kosmonautů-opravářů, kteří provedou opravy a výměny jednotlivých přístrojů kosmické observatoře. Oběžnou dráhu můžeme přirovnat k vysoké „hoře“, kam se musí kosmonauti při údržbě dalekohledu dostat.

Librační body soustavy Slunce-Země.
Librační body soustavy Slunce-Země.

Avšak Philip Stahl chce jít ještě dál za oběžné dráhy kolem Země, mnohem dál, až do oblasti tzv. Lagrangeova libračního bodu L2. Librační body jsou v podstatě jakási „parkoviště“ v soustavě dvou těles. Jestliže umístíme kosmickou sondu do některého z libračních bodů například v soustavě Slunce-Země, zachovává dlouhodobě svoji polohu vůči Slunci i Zemi bez dodatečných dráhových korekcí. Francouzský matematik Joseph Louis de Lagrange vypočítal v 18. století polohy a vzdálenosti těchto libračních bodů, jejichž polohy jsou znázorněny na obrázku.

Librační bod L1 se nachází přibližně ve vzdálenosti 1,5 miliónu km od Země, na spojnici Slunce-Země (nad denní polokoulí) – je to vhodné místo pro nepřetržité sledování Slunce. „Parkuje“ zde například sluneční observatoř SOHO.

Librační bod L2 se nachází rovněž na spojnici Slunce-Země, ve vzdálenosti zhruba 1,5 miliónu km, avšak na opačné straně Země (na její noční straně). Jasná tělesa, jako je Slunce, Země a Měsíc, jsou koncentrována na malé části oblohy. Librační bod L2 je proto výhodný pro umístění kosmických observatoří, které mají za úkol studovat vzdálené objekty noční oblohy. Jednou ze současných družic, které se zde nacházejí, je observatoř WMAP (Wilkinson Microwave Anisotropy Probe). V roce 2013 by měl být do této oblasti dopraven i nástupce Hubblova kosmického dalekohledu – dalekohled JWST (James Webb Space Telescope) s objektivem o průměru 6,5 m.

Seznam tajných přání, tedy kosmických projektů, které by chtěli astronomové realizovat pomocí rakety Ares V, obsahuje například návrh radioteleskopu o průměru 150 m, jehož součástí by byla nádrž ve tvaru krychle o rozměrech 5x5x5 m, naplněná super čistou vodou, s detektory k registraci světelných záblesků, vyvolaných srážkou kosmického záření s molekulami vody. Optický dalekohled s hlavním zrcadlem o průměru přes 8 m by mohl také pátrat v naší Galaxii, případně v jiných blízkých galaxiích, po populaci velmi starých hvězd za účelem studia jejich vývoje. Mohl by také sloužit k zaznamenání „spektra podobného Zemi“, tj. slabého signálu života ve světle, odraženém exoplanetami.

Rozlišovací schopnost dalekohledu by byla více než 3krát vyšší než u Hubblova kosmického dalekohledu. Ještě důležitější je fakt, že tímto dalekohledem bychom mohli pozorovat 11krát slabší objekty, protože optická plocha velkého dalekohledu by 11krát překročila plochu objektivu HST. Doposud byla takováto zrcadla považována za příliš velká. Příští generace kosmických dalekohledů, jako je například JWST (který bude rovněž umístěn do libračního bodu L2), byla považována za možnou cestu k budoucím obřím kosmickým dalekohledům. Hlavní zrcadlo kosmické observatoře JWST o průměru 6,5 m se bude skládat z několika segmentů, pečlivě rozložených do jednoho celku až ve vesmíru. Avšak budoucí raketa Ares V dovolí umístit pod její aerodynamický kryt mnohem větší objekty až do průměru 12 m (jak uvádějí některé výhledy NASA). To dovoluje uvažovat o objektivu z jednoho kusu o průměru 8 m, jakým je vybaven například pozemní dalekohled Gemini Telescope.

Philip Stahl vidí servisní mise jako klíč k úspěchu. „Proč konstruovat kosmické dalekohledy na 10 či 15 let? Navrhněme je tak, aby bylo možné jednotlivé komponenty dalekohledu průběžně vyměňovat po dobu například 50 roků.“ Kontrolní, servisní a přístrojová sekce budou dostatečně malé, takže jejich nahrazení bude možné realizovat pomocí malých dopravních prostředků. Možnost výměny všech životně důležitých součástí velké kosmické observatoře v automatickém režimu by mohla být začátkem nové éry ve výzkumu vesmíru.

Zdroj: science.nasa
Převzato: Hvězdárna Valašské Meziříčí




O autorovi

František Martinek

František Martinek

Narodil se v roce 1952. Na základní škole se začal zajímat o kosmonautiku, později i o astronomii. V roce 1978 nastoupil na Hvězdárnu Valašské Meziříčí na pozici odborného pracovníka, kde v různých funkcích pracoval až do konce února 2014. Věnoval se především popularizační a vzdělávací činnosti. Od roku 2003 publikuje krátké články o novinkách v astronomii a kosmonautice na stránkách www.astro.cz. I po odchodu do důchodu spolupracuje s valašskomeziříčskou hvězdárnou a podílí se na přípravě obsahu stránek www.astrovm.cz. Ve volném čase se věnuje rekreační turistice.



49. vesmírný týden 2016

49. vesmírný týden 2016

Přehled událostí na obloze od 5. 12. do 11. 12. 2016. Měsíc bude v první čvrti, uvidíme Lunar X? Večer je krásně vidět Venuše na jihozápadě. Mars je výše a skoro nad jihem. Ráno je pěkně viditelný Jupiter. Slunce se po krátkém zvýšení aktivity opět uklidnilo. Poté, co došlo k selhání horního stupně rakety Sojuz, zřítila se nad Ruskem nákladní loď Progress, původně určená k zásobování ISS. Pokud se v tomto týdnu povede start japonské zásobovací lodi HTV, bude to pro osazenstvo stanice úplně v pohodě. Kromě tohoto startu se očekávají ještě další čtyři.

Další informace »

Česká astrofotografie měsíce

Planety

Hvězdy bloudivé, oběžnice, planety. Několik pojmenování téhož. Ostatně i řecké πλανήτης, neboli planétés, znamená vlastně „tulák“. Pro mnoho z nás obíhá kolem Slunce planet devět. Merkur, Venuše, Země, Mars, Jupiter, Saturn, Uran, Neptun a Pluto. Ovšem od roku 2006, od valného shromáždění

Další informace »

Poslední čtenářská fotografie

Měsíc

Měsíc

Další informace »