Vďaka osobnej skúsenosti s triedrami a kukátkami si zväčša ďalekohľady predstavujeme ako šošovkové. Historicky je to správne. Veď prvé ďalekohľady z konca 16. a začiatku 17. storočia mali šošovky. Priekopníkmi boli aj Galileo Galilei a Johannes Kepler.
Plne funkčné prístroje so zrkadlovými objektívmi vznikli až neskôr, v druhej polovici 17. storočia. Zaslúžili sa o ne aj Robert Hooke a Isaac Newton. V astronómii patrí budúcnosť práve zrkadlovým.
Aktuálna špička
Najväčší používaný šošovkový ďalekohľad vo Wisconsine (USA) má priemer objektívu 1,02 metra. Vo Francúzsku vyrobili aj 1,25-metrový, ale iba pre účely Svetovej výstavy v roku 1900. Také rozmery sú už blízko hranice manipulovateľnosti a fyzikálnych obmedzení, väčšie šošovky pukajú a lámu sa účinkom vlastnej tiaže.
Najväčšie zrkadlové ďalekohľady sú Keck I a II na Havaji, ktoré majú objektívy s priemerom 10 metrov. Skúšky absolvujú dva podobné, v Juhoafrickej republike (11 metrov) a na Kanárskych ostrovoch (10,4 metra).
Do tejto kategórie však patria aj dva o čosi menšie - 8,4-metrové ďalekohľady v Arizone (USA). Tvoria totiž akýsi trieder a dokopy majú výkon 11,8-metrového ďalekohľadu. Podobne je to so štyrmi 8,2-metrovými ďalekohľadmi európskej sústavy VLT v Čile, ktoré možno podľa potreby kombinovať, navyše tiež s menšími pomocnými ďalekohľadmi, čím stúpa výkonnosť.
Primát najväčších ďalekohľadov sveta v plnej prevádzke stále patrí prístrojom Keck I a II, ktoré sa spolu s radom ďalších veľkých ďalekohľadov nachádzajú vyše 4 tisíce metrov nad morom na vrchole vyhasnutej havajskej sopky Mauna Kea. Ich výstavbu financovala a observatórium prevádzkuje nadácia kalifornského miliardára Williama Kecka (1880-1964). Na tomto zábere sú Keck I a II v strede, vľavo je japonský národný 8,2-metrový ďalekohľad Subaru.
Foto: W. M. Keck Observatory
Váha zjednotených hlasov
No ani spomenutá špička nemá či nebude mať takú rozlišovaciu schopnosť, aby odpovedala na niektoré vzrušujúce otázky o vesmíre. Preto nečudo, že astronómovia v národnom a najmä medzinárodnom meradle uvažujú o ešte väčších prístrojoch.
Z reálneho hľadiska najďalej zašlo spoločné európske úsilie. Oficiálnu verziu vyhlásili 25. novembra tohto roku, ako súčasť budovania novej infraštruktúry európskeho astronomického výskumu.
Predmetná „cestovná mapa" pre najbližších 20 rokov sa nazýva ASTRONET. Táto iniciatíva odštartovala v roku 2005 a jej účelom bolo sústrediť a zanalyzovať názory odborníkov z 28 európskych krajín, Európskej kozmickej agentúry (ESA) a Európskeho južného observatória (ESO). Koordinátorom je Michael Bode z Univerzity Johna Mooresa v Liverpoole (Veľká Británia).
Európanov inšpirovali viaceré, zhruba po desaťročí opakované - naposledy v roku 2001 - podobné spoločné iniciatívy astronómov v USA. Vďaka jednotnému postoju sa im podarilo presadiť projekty ako Hubblov kozmický ďalekohľad, alebo Spitzerov kozmický ďalekohľad určený pre infračervené pozorovania.
Päťzrkadlový obor
Vrcholnou prioritou ASTRONET-u je vybudovanie ďalekohľadu EELT (European Extreme Large Telescope) so zrkadlovým objektívom s priemerom 42 metrov.
Tento objektív bude zložený z 906 šesťuholníkových segmentov veľkých 1,45 metra. Sústredené svetlo odrazí do sekundárneho zrkadla s priemerom šesť metrov. To do terciárneho s priemerom 4,2 metra, a to do zariadenia tzv. adaptívnej optiky.
Jej tvar sa bude meniť tak, aby vykompenzovala laserovým lúčom sondované a počítačmi priebežne vyhodnocované aktuálne chvenie ovzdušia. Vďaka tomu vznikne mimoriadne ostrý obraz.
Adaptívnu optiku bude tvoriť zrkadlo s priemerom 2,5 metra, ktorého tvar bude môcť vyše päťtisíc motorčekov meniť až tisíckrát za sekundu. Obraz potom ešte prejde konečnou úpravou pomocou zrkadla s priemerom 2,7 metra.
Päťzrkadlové riešenie sa z viacerých optických i mechanických hľadísk javí optimálne. Malo by poskytnúť viac ako stonásobok citlivosti dnešných špičkových ďalekohľadov. EELT je určený pre pozorovania ako v optickom, tak v infračervenom svetle.
Práce sa začnú v roku 2010 na ESO v severnom Čile (najpravdepodobnejšie v hlavnom stredisku na hore La Silla) a trvať majú do roku 2016. Odhadované náklady sú na úrovni jednej miliardy euro. V súčasnosti venujú európske krajiny na astronomické účely celkovo dve miliardy eur ročne.
EELT z nadhľadu...
Ilustrácia: ESO
...a mierneho podhľadu.
Ilustrácia: ESO
Hlavné zrkadlo EELT bude segmentované, ako tento model pre laboratórne skúšky.
Ilustrácia: ESO
Mechanika EELT pripomína les trubiek v zložitom lešení...
Ilustrácia: ESO
Prvoradé vedecké úlohy
EELT spresní pozorovacie fakty prakticky vo všetkých oblastiach astronómie. Niekoľko úloh sa však javí ako prioritné.
Zvlášť výskum planét zemského typu. Dosiaľ nepoznáme ani jednu, najbližšie je teleso s pätnásobkom hmotnosti našej planéty. No málokto pochybuje, že okolo hviezd, pri ktorých už poznáme hmotnejšie planéty, ako typu Jupitera, obiehajú aj obdoby nášho vesmírneho domova. Ich objav sa očakáva v blízkom čase.
Za priaznivých okolností by ho mohli zvládnuť aj terajšie špičkové ďalekohľady na zemskom povrchu, alebo pripravovaný Webbov kozmický ďalekohľad, plánovaný nástupca Hubblovho, prípadne vedecké kozmické sondy. No nič z toho nebude stačiť na podrobnejšie poznatky o novoobjavených blížencoch Zeme. Napríklad o zložení ich ovzdušia, alebo či sú na nich vodné oceány.
Optimisti dúfajú aj v odhalenie života na diaľku pomocou príznačných „biodetailov" (najmä plošných, aké na Zemi predstavuje vegetácia či zhluky planktónu v oceánoch) v rozloženom svetle planéty. Po mimoslnečných planétach zemského typu nasleduje v rebríčku priorít EELT vznik a evolúcia vesmíru, výskum čiernych dier a pátranie po prejavoch tzv. tmavej hmoty a energie, ktoré tvoria cca 95 percent vesmíru.
Projektované rozmery EELT znázorňuje aj porovnanie s bruselským Atómiom, ...
Ilustrácia: ESO
...vežou hodín Big Ben v Londýne, ...
Ilustrácia: ESO
...a kupolou jedného zo štyroch 8,2-metrových ďalekohľadov sústavy VLT observatória ESO na hore Paranal v Čile.
Ilustrácia: ESO
Nielen EELT
Dvadsaťročný plán budúcnosti európskej astronómie ASTRONET uvádza popri EELT ako druhý prioritný projekt SKA, čo je skratka zo Square Kilometre Array, čiže Anténa s plochou kilometra štvorcového.
To však bude celková plocha, SKA vznikne z množstva malých antén zostavených jednak do kruhového jadra, jednak do viacerých špirálových línií, vybiehajúcich z tohto jadra až do vzdialenosti tritisíc kilometrov.
Kombinácia signálov z antén prepožičia tejto rádioteleskopovej sústave dosiaľ nevídanú citlivosť. Miesto sa má vybrať do roku 2011, budovanie zavŕšiť do roku roku 2020.
Ide o globálnu spoluprácu zatiaľ 19 krajín piatich kontinentov, z našich susedov je v konzorciu Poľsko, ktoré sa podieľa aj na v úvode spomenutom veľkom optickom ďalekohľade v JAR.
ASTRONET ďalej predpokladá veľký štvormetrový európsky ďalekohľad na skúmanie Slnka na Kanárskych ostrovoch, sieť špeciálnych optických ďalekohľadov na skúmanie vysokoenergetických javov vo vesmíre, podmorský ďalekohľad na zachytávanie neutrín, mimoriadne prenikavých častíc (asi v Stredozemnom mori pri francúzskom pobreží).
V rámci pokračujúcej úspešnej spolupráce s ESA sa ráta s novými kozmickými sondami - na výskum Slnka, Jupitera a Saturna s ich mesiacmi, tmavej hmoty a energie, röntgenového žiarenia vesmírnych telies a zachytávanie gravitačných vĺn.
Umelecká vízia EELT počas nočného pozorovania...
Ilustrácia: ESO
Hlavné zdroje: Komuniké European Southern Observatory z 27. novembra 2008; Nature z 27. novembra 2008.
