Největší plánovaný teleskop světa ELT a jeho doprovodné družice: přehled, technologie a zapojení ČR

Vedení Evropské jižní observatoře ESO (European Southern Observatory) dalo po dlouhých diskusích a úvahách zelenou konstrukci extrémně velkého teleskopu ELT (Extremely Large Telescope), který bude mít průměr objektivu 39,3 metru. Důvod je jednoduchý: čím větší je průměr dalekohledu, tím více světla je schopen soustředit a tím více informací získat. V roce 2010 ESO vybrala pro budoucí umístění teleskopu horu Cerro Armazones v Chile, v nadmořské výšce 3 060 metrů. Chránit jej bude otáčivá kopule o průměru 86 m, která bude dosahovat přibližně 74 metry nad okolní terén. Celková hmotnost otáčivého zařízení uvnitř kopule včetně teleskopu a jeho montáže bude zhruba 2 800 tun.

Po dvanácti letech plánování a konzultací započaly v roce 2017 na severu Chile práce na stavbě největšího dalekohledu světa. Dne 29. 5. 2017 se uskutečnilo slavnostní položení základního kamene tohoto obřího teleskopu. Dalekohled se bude natáčet ve dvou směrech - ve výšce a v azimutu. Nejprve se zvažoval průměr dalekohledu 100 metrů, což se však ukázalo technicky i finančně nereálné. Další plány počítaly s objektivem o průměru 42 metry a se sekundárním zrcadlem velkým 5,9 metru. V roce 2011 ESO rozhodla z finančních důvodů snížit rozměry těchto dvou zrcadel na 39,3 a 4,2 metru.

Bylo rozhodnuto, že se odebere vnější řada šestiúhelníkových segmentů hlavního zrcadla a tím se primární zrcadlo zmenší na 39,3 m. To vedlo ke snížení nákladů z 1,275 miliard euro na 1,055 miliard. Dosáhlo se toho nejen snížením počtu segmentů, ale i zmenšením velikosti sekundárního zrcadla, což umožnilo použít lehčí a levnější konstrukci, která jej bude držet. Stavební úpravy terénu v místě budování dalekohledu byly zahájeny již v červnu 2014, v roce 2015 byly dokončeny hrubé zemní práce na plošině pro dalekohled. 25. května 2016 podepsali zástupci ESO a ACe Consorcium kontrakt na dodávku kopule a nosné konstrukce dalekohledu. Byl také podepsán kontrakt na výrobu hlavního zrcadla, v Německu bylo odlito sekundární zrcadlo dalekohledu a začala stavba základů pro budovu dalekohledu. V prosinci 2018 bylo oznámeno posunutí termínu pro uvedení do zkušebního provozu.

ELT se stane největším okem lidstva, které kdy vzhlíželo k obloze a může revolučně změnit naše vnímání vesmíru. Jeho úkolem bude řešit řadu vědeckých záhad, které mohou pomoci osvětlit náš vlastní původ včetně pátrání po známkách života na planetách podobných Zemi, studia povahy temné energie a temné hmoty nebo zkoumání raného stadia vývoje vesmíru. Teleskop bude mít vůbec poprvé optický systém složený z pěti zrcadel, který umožní odhalování vesmírných objektů v nebývalém detailu. ELT bude největším dalekohledem pro optickou a blízkou infračervenou oblast záření, který soustředí 13× více světla než všechny současné velké optické dalekohledy společně.

Optický systém dalekohledu ELT má neobvyklou pětizrcadlovou konstrukci; každé z pěti zrcadel bude mít odlišný tvar, velikost i úlohu. Primární zrcadlo M1 je obří konkávní zrcadlo, které bude soustřeďovat světlo noční oblohy a odrážet je na sekundární zrcadlo M2. To bude zavěšené nad zrcadlem M1 a bude největším sekundárním zrcadlem vůbec kdy použitým u dalekohledu, stejně tak i největším konvexním zrcadlem. Udalék u velkých dalekohledů bývá obvykle jen dvě zakřivená zrcadla; však u ELT má terciální zrcadlo M3 rovněž zakřivený povrch; použití tří zakřivených zrcadel napomáhá lepší kvalitě obrazu napříč velkým zorným polem.

Německá společnost SCHOTT vyrobila polotovar pro zrcadlo M3 - odlitek bloku sklokeramického Zeroduru - měřící v průměru více než čtyři metry, jehož hmotnost dosahuje více než tři tuny. Po odlití a strojním opracování polotovaru přibližně do požadovaného tvaru firma SCHOTT dodala zrcadlo v únoru 2020 do francouzské společnosti Safran Reosc k provedení závěrečného leštění povrchu optické plochy. Leštící zařízení zbrousí a vyleští celou optickou plochu s přesností 15 nanometrů (tj. Zrcadlo M3 bude předávat světlo na adaptivní rovinné zrcadlo M4 umístěné nad ním. Toto čtvrté zrcadlo bude největší doposud vyrobenou adaptivní plochou. Zrcadla M4 a M5 tvoří součást adaptivní optiky a tato unikátní sestava optických prvků umožní poskytovat mimořádně ostré snímky, které se vytvářejí ve finální ohniskové rovině.

Paralelně s vývojem optiky probíhá i vývoj systémů pro adaptivní optiku. Hlavní zrcadlo M1, sekundární M2, terciální M3 a adaptivní zrcadlo M4 spolu s dalším zrcadlem M5 tvoří sofistikovaný optický řetězec, který umožní extrémně ostré snímky i při širokém zorném poli. V současnosti jsou zrcadla a jejich subsystémy ve stadiu postupné výroby a testování v odpovídajících zemích Evropy a světa. Detailní inženýrské komponenty vyžadují mezinárodní spolupráci a přesné řízení polohy jednotlivých segmentů.

Další součástí tématu jsou související projekty pozorovacích systémů a srovnání s dalšími světovými observatořemi. GALERIE European Extremely Large Telescope ukazuje perspektivu, že Hlavní zrcadlo složené z osmi set hexagonálních segmentů bude mít průměr přes 39 metrů. Hlavní zrcadlo složené z 906 hexagonálních segmentů a adaptivní optika zajišťují ostré snímky a vysokou citlivost. Družice Euclid a ATHENA ukazují, jak se aktuální výzkum vyvíjí souběžně s ELT a proč je vývoj extrémně velkých dalekohledů důležitý pro pochopení vesmíru a jeho vývoje.

Historie a vývoj: od OWL po E-ELT

Čím větší průměr objektivu, tím více světla teleskop dokáže zachytit a tím více informací získat. Evroší astronomové se rozhodli postavit dalekohled, který hned tak někdo nepřekoná. Původní představy dokonce počítaly s dalekohledem o průměru 100 m, nazývaným OWL (OverWhelmingly Large Telescope). Představa stometrového dalekohledu se ale ukázala být nad technické možnosti současnosti. Vedení ESO proto schválilo detailní studii menšího, ale i tak extrémně velkého dalekohledu E-ELT (European Extremely Large Telescope).

Od konce roku 2005 pracovala ESO ve spolupráci s veřejností na definici nového dalekohledu. Projekt počítal s průměrem 42 m a s šestiúhelníkovým primárním zrcadlem složeným z 906 segmentů; sekundární zrcadlo mělo mít průměr větší než 6 m. Kvůli ekonomickým a technickým omezením byl nakonec rozměr zrcadel snížen a jmenovitě na 39,3 m pro primární zrcadlo. V prosinci 2011 byl schválen rozpočet ESO pro následující rok a projekt měl počítat s nástupem do počátku nového desetiletí.

V roce 2010 ESO vybrala Cerro Armazones jako budoucí umístění, výška 3 000-3 060 m nad mořem, a v roce 2014-2015 byly dokončeny hrubé zemní práce pro plošiny teleskopu. V roce 2016 byl podepsán kontrakt na kopuli a nosnou konstrukci, a následně probíhaly práce na hlavním i sekundárním zrcadle. V roce 2018 bylo oznámeno posunutí uvedení do zkušebního provozu, avšak ELT pokračuje v přípravách na budoucí ostré snímky vesmíru.

Technologie a unikátní aspekty ELT

ELT bude pracovat v optické a blízké infračervené oblasti, bude mít adaptivní optiku a pět zrcadel, čímž dosáhne nevídané ostrosti a kvality snímků. Primární zrcadlo M1 odpovídá průměru 39,3 m a bude realizováno z hexagonálních segmentů. Sekundární zrcadlo M2 bude největším sekundárním zrcadlem a zároveň konvexní. Terciální zrcadlo M3 bude zakřivené; umožní lepší obraz při širokém zorném poli. M4 a M5 tvoří adaptivní optiku, která zabezpečí mimořádně ostré snímky v finální ohniskové rovině.

Polotovar pro M3 byl vyroben v Německu firmou SCHOTT - Zerodur, průměr více než čtyři metry, hmotnost přes tři tuny. Po leštění byla zrcadlová plocha ošetřena a odeslána do Safran Reosc k závěšnému leštění s přesností 15 nanometrů. Lešticí zařízení připraví celou plochu k bezvadnému přenosu světla na M4 a M5. K tomuto účelu bude M4 největší adaptivní plochou, kterou kdy vyrobili.

ELT bude sloužit nejen jako nástroj pro studium exoplanet, temné hmoty a temné energie, ale také pro zkoumání raného vesmíru a vzniku prvních hvězd a galaxií. Přínosem bude i detekce vody a organických molekul v protoplanetárních discích, což může osvětlit vznik planet podobných Zemi.

Česká republika a ANDES: nová kapitola spolupráce

20. 04. 2026 Český astronomický výzkum získává významnou příležitost díky zapojení do vývoje špičkového spektrografu ANDES, který bude instalován na ELT. Akademie věd a Masarykova univerzita oznámily během návštěvy prezidenta Petra Pavla na observatoři ESO Paranal, že se budou podílet na konstrukci spektrografu pro ELT. Po dvaceti letech členství ČR v ESO je to poprvé, kdy české instituce přímo přispějí k vývoji vědeckého přístroje pro ESO.

Spektrograf ANDES bude navržen pro extrémně přesná měření vlnových délek od infračervené po ultrafialovou oblast spektra a umožní přesnou spektroskopii exoplanet, která bude studovat složení atmosfér těchto planet a hledat známky života. Podpoří také pochopení vesmíru a evoluce hvězd v galaxiích prostřednictvím zkoumání atmosfér a chemických procesů. Kontaktní osoby uvedly, že projekt je významným krokem k strategické spolupráci mezi Akademií věd ČR a Masarykovou univerzitou na mezinárodním astronomickém projektu.

Na tiskové konferenci 17. dubna 2026 byl přítomný generální ředitel ESO Xavier Barcons, prezident ČR a další představitelé; zmínili význam zapojení ČR do projektu ANDES a vyzdvihli technickou složitost technologie ELT a implementaci vědeckých přístrojů pro ESO. SPEKTROGRAF ANDES je mezinárodní projekt s cílem umožnit českým astronomům být součástí honu za druhou Zemí a studiem rozpínání vesmíru.

Budoucí dopady a srovnání s dalšími velkými dalekohledy

ELT se stane největším optickým dalekohledem na světě, a spolu s LSST, GMT a TMT tvoří průkopnický trojúhelník velkých dalekohledů v nadcházejících letech. LSST nabídne širokoúhlé snímky a průběžné mapování oblohy, GMT bude mít 6 segmentů o průměru 8,4 m a celkovou optickou plochu ekvivalentní dalekohledu o průměru 24,5 m. TMT, s 492 hexagonálními segmenty a průměrem 30 m, bude stát na Havaji a zaměří se na oblast viditelného a infračerveného světla. Tyto projekty ukazují světelný trend budoucnosti astronomie, kde se kombinují obrovské zrcadla, adaptivní optika a mezinárodní spolupráce.

Podobně jako ELT, i další dalekohledy - například Keck I a II na Mauna Kea, SALT v Jižní Africe a HET v Texasu - představují historické milníky v rozvoji optické astronomie. Každý z nich se vyznačuje specifickou konfigurací zrcadel, aktivní a adaptivní optikou a unikátními konstrukčními řešeními, která posouvají hranice poznání vesmíru. Zatímco ELT reprezentuje největší krok kupředu, ostatní teleskopy tvoří důležité prediktory a komplementy pro budoucí vědecké objevy.

konstrukce ELT pět zrcadel a adaptivní optika

tags: #nejvetsi #planovany #teleskop #sveta #druzice