Hubble a jeho objevy

Hovořili jsme o tom s astrofyzikem a popularizátorem astronomie Petrem Kulhánkem z katedry fyziky Fakulty elektrotechnické ČVUT v Praze.

Jde o dalekohled, a tak začněme pochopitelně jeho optickým systémem...

Petr Kulhánek: Hubbleův dalekohled je z optického hlediska Ritchey-Chrétienův systém, což je v podstatě systém založený na provrtaném hlavním zrcadle, které je hyperbolické. Paprsky, které dopadnou od vesmírného objektu na to hlavní zrcadlo, se odrážejí do sekundárního zrcadla, odkud jsou vedeny tím otvorem v hlavním zrcadle do přístrojové části, kde jsou zpracovávány. Ta přístrojová část se skládá ze dvou částí. Jednak je tam osová pozice, a pak jsou tam čtyři mimoosové pozice. Všechny ty pozice jsou stavěny modulárně, aby při servisních misích bylo možné pouhým vytažením a zase zasunutím patřičného modulu tento vyměnit. Co se týče té osové pozice, ta byla od počátku osazena širokoúhlou kamerou, tenkrát se jí říkalo planetární širokoúhlá kamera typu jedna a v těch mimoosových pozicích byla řada přístrojů, jak kamery, tak spektrografy.

Jak se Hubbleův vesmírný dalekohled natáčí za pozorovanými objekty a jak je udrží přesně a nehybně v zorném poli, když se sám řítí obrovskou rychlostí po dráze kolem Země?

Petr Kulhánek: To byl zpočátku pro inženýry problém. Standardně se kosmické sondy natáčejí pomocí trysek a to u Hubblea nebylo možné, protože trysky jsou na reaktivní pohon a ten byl znečišťoval okolí dalekohledu různými plyny a nebylo by možné pozorování. Takže bylo od začátku jasné, že se Hubbleův dalekohled musí natáčet atypickým způsobem. To natáčení se provádí takzvanými reakčními koly, což je víceméně jednosměrný elektrický motor, který má svůj stator připevněn k tělu dalekohledu a v okamžiku, kdy se zvyšují nebo snižují otáčky rotorové části, tak se ze zákona akce a reakce ten stator pohybuje na druhou stranu a otáčí dalekohledem. Takovéto jednotky jsou tam čtyři a velice dobře zajišťují manipulovatelnost s Hubbleovým dalekohledem. Nicméně to není jediná součást naváděcího systému. Ten dalekohled musí přesně vědět, kam míří. K tomu účelu slouží tři senzory, kterým se říká Fine Guidance Sensors, senzory jemného navádění - tyto senzory se dívají hlavním zrcadlem a porovnávají, kam dalekohled míří. Třetí součástí naváděcího systému je ten faktický referenční systém, kdy dalekohled musí mít nějaký souřadnicový systém, podle kterého se orientuje. Ten tvoří tři dvojice setrvačníků, které udržují při rotaci svou rotační osu a pomocí této rotační osy se dá poznat, kam dalekohled fakticky míří.

Jak se potom ty obrázky dostanou na Zemi?

Petr Kulhánek: Obrázky se na Zemi dostávají přes pomocnou telekomunikační družici, která se nazývá TDRS. Americká NASA jich vlastní devět. Všechny tyto družice jsou na geostacionární dráze, čili ve výšce 36 tisíc kilometrů, mnohem výše, než je Hubbleův dalekohled, který je někde ve výšce kolem 600 kilometrů, a z této pomocné družice jsou vysílány na Zemi, do pozemské stanice White Sands, odkud jsou pak data předávána do Střediska pro zpracování Hubbleových snímků.

Můžete uvést alespoň nejvýznamnější objevy, kterými Hubbleův dalekohled přispěl k poznání vesmíru za devatenáct let svého působení na orbitě? A byla naplněna očekávání, která do něj před startem odborníci vkládali?

V době svého startu byl Hubbleův vesmírný dalekohled prvním zařízením svého druhu na oběžné dráze kolem Země. Dnes už jsou na orbitě, ale nejen tam, i jiné pozemské dalekohledy. Čím se od "Hubbla" liší? A bude mít tento úspěšný přístroj nějakého přímého nástupce?

Petr Kulhánek z katedry fyziky Fakulty elektrotechnické ČVUT v Praze se zmiňoval o Herschelově vesmírné observatoři - i ta už je v této chvíli ve vesmíru a s ní i družice Planck, určená ke snímkování kosmického mikrovlnného pozadí. Náš pohled, zprostředkovaný astronomickými přístroji, bude tedy zase o něco kvalitnější. Astronomové doufají, že Hubbleův vesmírný dalekohled bude k té kvalitě přispívat svou porcí co nejdelší dobu.

Vysíláno v Planetáriu č. 20/2009, 16. května - 22. května 2009.
Přepis: NEWTON Media, a.s.
Kompletní rozhovor si poslechněte ZDE (10:57).