Všichni jsme někdy drželi v ruce dalekohled. Známe je z výletů, astronomických observatoří, filmů o pirátech i z muzeí. Optická čočka je lidově řečeno předmět vyrobený z průhledného materiálu. Obvykle má tvar tvořený jednou nebo dvěma vycentrovanými polokoulemi. Při průchodu čočkou dochází k ohybu paprsků světla. První čočky vytvořila příroda. Jsou součástí očí všech složitějších organismů včetně hmyzu. Místo a doba výroby prvních optických čoček lidmi se různí podle pramenů. Mohlo se to stát před několika tisíci lety v Indii, v antickém Řecku nebo Římě. Vynález dalekohledu je připisován v Holandsku žijícímu německému výrobci brýlí jménem Hans Lippershey (1570-1619). V roce 1608 požádal o patent pro zatím bezejmenný „přístroj přibližující pomocí čoček věci vzdálené“. Zpráva o novém vynálezu se rychle šířila Evropou. S jejich pomocí pozoroval a zakreslil jako první mapu Měsíce nebo objevil první čtyři satelity Jupitera. Johannes Kepler (1571-1630), známý i díky svému působení v Praze na dvoře císaře Rudolfa II., vylepšil dále teleskop zdvojenou rozptylkou. Hvězdářské dalekohledy se stále zvětšovaly, až narazily na hranici své konstrukce z hlediska optických vad, hmotnosti a ceny. Isaak Newton (1643-1727) v roce 1668 vyřešil tento problém, když místo objektivu v podobě čočky (refraktoru) použil duté zrcadlo (reflektor). Dalekohled pro obě oči se nazývá binokulár nebo triedr. Má dvě hlavní výhody. Jeho vynálezcem je v Čechách narozený Antonín Maria Šírek z Rejty (1604-1660).
V principu se jedná o dva spojené Kepplerovy dalekohledy doplněné dvěma páry optických hranolů pootočených vůči sobě o 90°. Dalekohledy už dávno nejsou doménou jen královských astronomů nebo kapitánů zámořských korábů. Astronomové používají dalekohledy již více než 400 let a za tu dobu nastal v konstrukci zmíněných přístrojů obrovský pokrok - od malého kukátka o průměru 3 cm k současným desetimetrovým teleskopům. Sestrojil ho na základě strohých informací o přístroji, který používal nizozemský výrobce brýlí a brusič čoček Hans Lippershey (1570-1619). Právě on je považován za vynálezce dalekohledu, jejž si v roce 1608 nechal patentovat. Možná však nebyl úplně první osobou stojící u zrodu techniky, která nám dnes umožňuje studovat nejvzdálenější oblasti vesmíru a přenést se v čase až k jeho počátkům - do doby před více než třinácti miliardami roků; s vynálezem dalekohledu jsou totiž rovněž spojováni Zacharias Jansen a Jacob Metius. Italský experimentátor Galileo Galilei (1564-1642) sestavil svůj dalekohled (podobně jako Hans Lippershey) ze dvou optických skel: větší spojná čočka představovala objektiv, do kterého vstupuje světlo vzdálených objektů, a tzv. rozptylka (o menším průměru) posloužila jako okulár - tedy část dalekohledu, k níž se při pozorování přikládá oko. Dalekohledem bylo možné spatřit slabší vesmírné objekty než při pohledu pouhým okem a s lepším rozlišením. To Galileimu mimo jiné umožnilo pozorovat pohoří a krátery na povrchu Měsíce, rozlišit jednotlivé hvězdy v Mléčné dráze, pozorovat fáze Venuše či čtyři největší měsíce Jupitera, a dokonce i sluneční skvrny.
Dalekohled složený ze dvou spojných čoček navrhl Johannes Kepler (1571-1630). Konstrukce označovaná jako Keplerův dalekohled poskytovala sice obrácený obraz (v astronomii to příliš nevadí), ale zato ostřejší. Dalekohled měl větší zorné pole a umožňoval výraznější zvětšení. Kepler jím chtěl pozorovat mj. Dalekohled podle Keplerova návrhu zkonstruoval Christopher Scheiner v roce 1611. Ve snaze dosáhnout co největšího přiblížení nabývaly přístroje této konstrukce neobvyklých rozměrů: koncem 70. let 17. Od typického Galileova dalekohledu o délce 1,5 m postupovali výrobci dál a v polovině 17. století se dostali k rozměrům 4,5-6 m. V roce 1656 zkonstruoval nizozemský astronom a matematik Christiaan Huygens (1629-1695) spolu se svým bratrem Constantinem dalekohled dlouhý 7 m, který zvětšoval přibližně stokrát a Huygens s ním pozoroval mj. Constantin Huygens rovněž vyvinul jakýsi „vzdušný“ dalekohled, jehož objektiv umístil do kovové trubky na vrcholu vysokého sloupu. Okulár připevněný na malém stojanu se snažil namířit tak, aby mohl pozorovat obraz vytvořený objektivem.
Hvězdářský dalekohled otevírá cestu k pozorování Měsíce, planet i vzdálených objektů vesmíru. Reflektor (zrcadlový dalekohled) má kratší tubus, vyšší světelnost je bez barevných vad. Refraktor (čočkový dalekohled) poskytuje ostrý a kontrastní obraz, ale s menším průměrem objektivu. Kompromisem jsou kombinované konstrukce, které spojují výhody obou systémů a umožňují univerzálnější použití. V praxi platí, že pro hlubší vesmír je klíčová světelnost a průměr objektivu, zatímco pro planety hraje větší roli kvalita optiky a stabilita montáže. Začátečníci ocení jednoduché modely vhodné pro pozorování Měsíce, planet a jasnějších hvězd.
Hvězdářský dalekohled Pollux Carbon 150/750 (EQ3) je ideální volbou pro každého, kdo hledá kvalitní hvězdářský dalekohled pro začátek i pokročilejší pozorování. Díky velkému průměru 150 mm, parabolickému zrcadlu a vysoké světelnosti nabízí výrazně více detailů než běžné amatérské teleskopy. USB kamera slouží k přenosu obrazu z různých optických přístrojů do vašeho PC. Rozměrem 20x80 tradičně astronomický obří binokulár vyšší řady Celestron SkyMaster ED. Dalekohled, to jsou přece dvě čočky, které přibližují obraz vzdálených objektů. Jak to funguje, je jasné. Nebo že by to přeci jen bylo složitější? Ukážeme si, že dalekohledů je několik různých typů, a také si vysvětlíme, jak se chová světlo, které jimi prochází.
Nebude bez zajímavosti zmínit, že dalekohled je druhé slovo pro nástroj, který nám umožňuje pozorovat Slunce, Měsíc a hvězdy. Zrcadlový dalekohled V úvodu jsme uvedli, že dalekohled vůbec nemusí obsahovat čočky, a přesto si s ním můžeme udělat fotografii oblohy. Zrcadlové dalekohledy totiž používají jako objektiv speciálně zakřivené zrcadlo, nejčastěji parabolického tvaru. To pak funguje jako čočka - soustřeďuje paprsky jím odražené do jednoho bodu - ohniska. Do tohoto ohniska se pak podíváme okulárem (tedy potřebujeme čočky), nebo sem přímo umístíme čip astronomické kamery nebo fotoaparátu. Newtonův dalekohled je nejlevnějším, s kterým se na trhu můžeme setkat. Pokud je umístěn do bedýnky, v které se může otáčet a naklápět, říká se mu dobson podle amerického konstruktéra Johna Dobsona, který toto jednoduché řešení vynalezl. Pokud hledáme dalekohled pro začátečníka, který má mít i dostatečný výkon, pravděpodobně bude dobson naším prvním dalekohledem.
Astronomové pochopitelně nezůstali jen u tohoto jednoduchého dalekohledu. Observatoře často odráží světlo z primárního zrcadla pomocí více zrcadel, aby se dostalo do jejich přístrojů. Na trhu, a i mezi amatérskými astronomy se pak setkáme i s jinými konstrukcemi dalekohledů. Například Cassegrain odráží světlo skrze provrtané primární zrcadlo, a jeho tubus je tak výrazně kratší. Při vstupu do dalekohledu může být skleněná korekční deska. Jde o dalekohledy typu Maksutov-Cassegrain, lidově „Mak“ (levnější na výrobu), nebo Schmidt-Cassegrain, lidově „SCTéčko“ nebo „Šmidka“ (ten je dražší). S těmito dalekohledy se tedy pozoruje podobně jako s čočkovými, vzadu za zrcadlem. Některé velké astronomické observatoře, nebo i Hubbleův a Webbův kosmický teleskop, používají dalekohled typu Ritchey-Chrétien a mají také provrtané hlavní zrcadlo. Obrázek č. 7: Porovnání vesmírných dalekohledů Hubbleova (HST) a Webbova (JWST) iQ
TIP: Výběru dalekohledu pro začátečníky jsme se věnovali v jednom z našich živých přenosů v rámci cyklu Astronomické události, jehož záznam je k dispozici na našem Youtube kanálu. Zdroje: Dalekohledy. Aldebaran [online]. 2018 [cit. 2022-03-15]. Hvězdárna v Rokycanech a Plzni [online]. 2014 [cit. 2022-03-15]. (2022, March 8). Johannes Hevelius. Wikipedia, The Free Encyclopedia. 2022 [cit. 2022-03-15].
Přesto, že největší český dalekohled s průměrem zrcadlového objektivu 2 metry a celkovou hmotností přes 80 tun slaví už 55 roků provozu, je ve skvělé technické kondici, za sebou má nepřeberné množství výsledků a pracuje v rámci největšího počtu pozorovacích programů v jeho historii. V roce 2006 byla provedena zatím poslední modernizace řídicího systému, který dnes využívá průmyslové automaty. V roce 2009 bylo vylepšeno i ovládání spektrografů. Obě tyto zakázky realizovala firma ProjectSoft z Hradce Králové. V roce 2018 byl zásadním způsobem přestaven optický systém dalekohledu. Místo pomocných zrcadel byla instalována optická vlákna. Účinnost dalekohledu se tím zvýšila až o 60 %.
Perkův dalekohled na Ondřejově je největší český zrcadlový dalekohled a byl uveden do provozu 23. srpna 1967. Jde o největší optický astronomický přístroj v České republice. Tento zrcadlový dalekohled má průměr objektivu 2 metry, hmotnost všech otáčejících se částí včetně protizávaží pak 83 tun. Perkův dalekohled je dnes využíván k dlouhodobému studiu hmotných horkých OB hvězd a hvězd v přechodových stádiích vývoje. Namátkou můžeme jmenovat studii B[e] hvězdy upsilon Sagittarii. Perkův dalekohled je zapojen do mezinárodní spolupráce a koordinovaných pozorování. První spektrum bylo pořízeno 13. října 1967 - Nova Delphini. Chlazení detektorů je nutné ke snížení šumu a moderní detektory jsou CCD čipy. Perkův dalekohled je k dispozici studentům českých i zahraničních univerzit.
V letošním roce existuje plán pokračovat v exoplanetárním výzkumu a v dalších projektech. Cílem je detailně zaznamenat silné erupce probíhající v atmosférách hvězd a zkoumat exoplanetární atmosféry. Perkův dalekohled je zapojen do projektu ChETEC-INFRA a dalších mezinárodních iniciativ. Perkův dalekohled je součástí Studium horkých OB hvězd a exoplanetárních kandidátů identifikovaných misemi Kepler / K2 a TESS. Skupina pracuje také na spektroskopii a interferometrických pozorováních v souvislosti s evropskými observatořemi. Na observatoři jsou provozovány i menší robotické dalekohledy. Také se připomíná důležitost středočeského Ondřejova v kontextu české astronomie a její mezinárodní spolupráce.
tags: #astronomicky #dalekohled #vynaolezce