pdf verzi

1
Hvězdářská antiročenka 2002
kolektiv autorů
2
©
Hvězdárna a planetárium Mikuláše Koperníka v Brně,
sdružení Instantní astronomické noviny, Brno 2003
ISBN 80-85882-17-5
3
HVĚZDÁŘSKÁ ANTIROČENKA 2002
Instantní astronomické noviny
Hvězdárna a planetárium Mikuláše Koperníka v Brně
Sdružení hvězdáren a planetárií
Brno 2003
4
Je naší milou povinností poděkovat několika lidem a organizacím: Na prvním místě autorům
jednotlivých příspěvků, které se v průběhu roku 2002 objevovaly na stránkách Instantních
astronomických novin. Dále pak čtenářům, jejichž zájem byl pro všechny zúčastněné mocným stimulem, a také několika našim blízkým spolupracovníkům, konkrétně Janě Rychlé a
Marku Kolasovi, kteří se podíleli na finální podobě této publikace připravené v průběhu
několika málo týdnů. Zapomenout pak nesmíme ani na Sdružení hvězdáren a planetárií a
Ministerstvo kultury České republiky, bez nichž by nebylo vydání Hvězdářské antiročenky
vůbec možné. Děkujeme!
Instantní astronomické noviny vydává od roku 1997 Hvězdárna a planetárium Mikuláše
Koperníka v Brně ve spolupráci s několika dalšími českými hvězdárnami a institucemi.
Elektronický zpravodaj je ryze nekomerční a najdete ho na adrese http://www.ian.cz. Jeho
úkolem je populární formou informovat čtenáře o aktuálním dění v astronomii a kosmonautice, publikovat rozhovory, recenze nebo třeba úvahy a úryvky z jiných zajímavých publikací. Instantní astronomické noviny vychází zpravidla dvakrát týdně. Na jejich sestavování se
spolu s řadou přispěvatelů podílí tento redakční kruh:
Jiří Dušek (Hvězdárna a planetárium M. Koperníka v Brně),
Pavel Gabzdyl (Hvězdárna a planetárium M. Koperníka v Brně),
Jiří Grygar (Fyzikální ústav Akademie věd České republiky),
Marcel Grün (Hvězdárna a planetárium hl. m. Prahy),
Rudolf Novák (Hvězdárna a planetárium M. Koperníka v Brně),
Zdeněk Pokorný (Hvězdárna a planetárium M. Koperníka v Brně),
Jana Tichá (Hvězdárna a planetárium Č. Budějovice s pobočkou na Kleti).
5
Pár slov o této knížce
„Do minulosti se cestovat nedá. Leda při pohledu do záchodové mísy,“ říká v jedné ze
svých skvělých komedií Rowan Atkinson, po celém světě známý spíše jako Mr. Bean. Bohudík, nemá pravdu. Jedním z příkladů, jenž tohle poněkud hrubší konstatování vyvrací, je i
Hvězdářská antiročenka 2002, kterou právě držíte v ruce. Představuje totiž výběr článků
vydaných v roce 2002 na elektronických stránkách Instantních astronomických novin. Zpravidla se jedná o příspěvky, které informují o skutečně zajímavých objevech, popisují dřívější
či teprve budoucí trendy anebo odráží aktuální, pro nás Středoevropany důležité události.
Například zprovoznění dalekohledu KLENOT na Kleti, zavedení Zákona o ochraně ovzduší,
kde jsou pasáže o světelném znečištění, nebo třeba účast českých expertů na výpravě rentgenové družice Integral či podivuhodné Pierre Auger Observatory v argentinské pampě.
Z pohledu šéfredaktora Instantních astronomických novin však musím přiznat, že rok 2002
nebyl vůbec jednoduchý. Už v jeho první polovině se totiž v brněnské části redakce začal
projevovat akutní nedostatek času – vytížení úkoly „přímo pro hvězdárnu“ bohužel poněkud
přidusilo vydávání astronomických novin. Nestačí totiž jenom články psát, ale také kontrolovat jejich terminologii, dávat stejnou fazónu všem ilustracím, odpovídat na dotazy čtenářů… To však není stížnost, nýbrž konstatování přirozeného vývoje.
Druhá rána přišla v polovině srpna. Nikoho asi nepřekvapí, že v době kdy je planeta zavěšena do neviditelné sítě internetu, sídlí redakce Instantních astronomických novin v Brně, ale
počítač, na kterém si můžete náš zpravodaj přečíst, někde uprostřed Karlína. Srpnové povodně tak způsobily zatím nejdelší výpadek v našem pravidelném vydávání – celé tři týdny
jsme byli nedostupní a k úplnému zprovoznění došlo až po dvou měsících.
Rok 2003, již šestý rok existence Instantních astronomických novin, teprve začíná. Bude
stejný, horší nebo lepší? Co všechno zajímavé přinese? Bude pokračovat stavba Mezinárodní kosmické stanice? Doletí k Marsu všechny avizované sondy? Vydáme se opět k Měsíci?
Jaké hezké záběry asi pořídí Hubblův kosmický dalekohled anebo třeba čtveřice osmimetrových zrcadel Velmi velkého dalekohledu v Chile? Zatím nevíme. Když si ale tu a tam
v prohlížeči vyťukáte adresu http://www.ian.cz, můžete se o tom – možná – leccos zajímavého dozvědět.
Jiří Dušek
šéfredaktor
20. ledna 2003
6
7
Kde je Vulkán?
Vulkán není pouze domovská planeta špičatouchého Mr. Spocka z kultovní série Star Trek,
nýbrž i jméno tělesa, které se pohybuje uvnitř dráhy Merkuru. Tedy pohybuje… Přestože
byla tato planeta v minulých staletích několikrát hledána a dokonce i nalezena, s největší
pravděpodobností vůbec neexistuje.
Přestože je historie této vysněné planety více než složitá, navíc zanesená celou řadou bludů
různých pseudobadatelů, má skutečný „vědecký“ základ. Francouzský matematik Urbain Le
Verrier totiž v lednu roku 1860 vysvětlil pozorované nesrovnalosti v pohybu Merkuru existencí dalšího tělesa nebo dokonce celého pásu planetek v blízkosti oslnivého Slunce. Připomeňme, že to byl právě Le Verrier, který se předtím významně podílel na objevení Neptunu
na základě rozboru poruch drah planety Uran. Nové oběžnice prý dosud unikaly pozornosti
hvězdářů díky oslnivému Slunci a do zorného pole pozemských dalekohledů se mohly
dostat pouze tehdy, když přecházely přes sluneční disk, resp. v době úplných zatmění.
A skutečně. Řada pozorovatelů vzápětí objevila téměř dvě desítky nejrůznějších temných
těles, které kolem Slunce obíhaly s periodou od čtyř do šesti týdnů. Le Verrier svoji domněnku navíc podpořil pozorováním jednoho amatérského pozorovatele, jenž v roce 1859
spatřil na Slunci temnou kruhovou skvrnu, která se podobala planetě promítající se na světlý
disk a v průběhu hodiny urazila vzdálenost kolem sedmi úhlových minut.
Z tohoto popisu Le Verrier vypočítal, že Vulkán obíhá kolem Slunce s periodou 19 dní a má
odhadem pouhou dvacetinu hmotnosti Merkuru. Tedy málo na to, aby dostatečně silně
cloumal Merkurem. Mohl však představovat největšího zástupce z domnělého pásu planetek. K potvrzení této teorie přišlo velmi vhod úplné zatmění Slunce pozorovatelné v roce
1860 ze Severní Ameriky, Evropy a také severní Afriky.
Přes poměrně rozsáhlou kampaň se však tehdy na žádný podezřelý objekt nenarazilo.
Úspěch přišel až 4. dubna 1875, krátce před Le Verrierovou smrtí, kdy německý astronom
H. Weber nalezl na slunečním disku kruhovou skvrnku, kterou se podařilo na dalších dvou
observatořích dokonce vyfotografovat! Opojení z objevu navíc podtrhl fakt, že podle předpovědi měl Vulkán procházet před Sluncem jenom o den dříve! Ještě fantastičtější zpráva
přišla po úplném zatmění v červenci 1878, kdy hned dva pozorovatelé zahlédli v těsné blízkosti Slunce několik zářících bodů: profesor Michiganské univerzity J. C. Watson tak došel
k závěru, že musí existovat nejméně dvě intra-merkurovské planety. Nejspíš se ale jednalo
o dvě obyčejné hvězdy ζ a δ Cancri. (V případě pozorování H. Webera pak šlo o drobnou
sluneční skvrnu.)
8
Nastala další zatmění, zdokonalovala se pozorovací technika, přibývalo hvězdářů, ale planetu Vulkán už nikdo znovu nespatřil. Poslední ránou z milosti byla obecná teorie relativity,
pomocí které Albert Einstein vysvětlil většinu nesrovnalostí v pohybu Merkuru.
Přesto všechno ještě Vulkán v zapomnění zcela nezmizel. Tu a tam se totiž v průběhu některých zatmění pozorovaly velmi nenápadné objekty: pravděpodobně komety zanikající
v blízkosti Slunce. Cílené studie však uvnitř dráhy Merkuru nic zvláštního neobjevily, dokonce se zde nepohybují ani žádné velké planetky. Zatím se podařilo identifikovat pouze
tělesa, která dráhu Merkuru „jenom“ křižují. To však na Vulkán rozhodně nestačí.
Jiří Dušek
7. ledna 2002
Není to tak dávno, i když v čase předvánočním, kdy jsem naprostou náhodou navštívil pražské KFC nedaleko autobusového nádraží Florenc. Musím se totiž přiznat, že do těchto unifikovaných občerstvoven, které jsou trnem v oku nejednomu antiglobalistovi, chodím docela
rád. Nekouří se zde, jídlo má vždy svoji kvalitu a nikdo se na vás u stolku nedívá divně, když
si zde pár desítek minut či dokonce nějakou tu hodinku posedíte s novinami či knížkou
v ruce. Navíc smažené kuře, které dostanete právě ve zmiňovaném KFC, je přímo vynikající
a jen tak se mu něco nevyrovná. (Zelný salát ale nedoporučuji :-)
9
Nicméně abych pokračoval. Spolu s mojí holkou jsme chroupali pikantní křidýlka a stehýnka, sledovali dění kolem nás a nestačili se divit. V rámci docela fikané marketingové strategie totiž KFC (podobně jako McDonald’s) nabízí rodičům malých ratolestí „instantní narozeniny“. Jednoduše řečeno, pokud nemáte hluboko do kapsy, pozvete svého syna či dceru
spolu s kamarády na narozeninové párty, kde už se o ně několik dalších hodin postarají
školené hostesky a hostesáci. V tomhle případě šlo o mix českých a anglicky mluvících dětí,
které z povzdálí sledovalo několik málo znuděných rodičů.
Páni, to bylo divadlo! Průvodcem dětských hrátek na jednoduchých prolézačkách byl mladík
převlečený za „KFC kuře“, jinak s občanským jménem Láďa. Banda harantů byla kontinuálně zahrnována nejrůznějším jídlem, na které se nemohli po chvíli ani podívat a tak se
vydali řádit po restauraci. A jejich obětí se stal právě Láďa.
Výkřiky „Kill chicken!“ doplnili děti hrou o nejlepší trefu umělohmotným míčkem do kuřete.
Lezli po něm, snažili se ho shodit na zem a ve finále utrhnou umělohmotná křídla. Naštěstí
pro něj je měl Láďa docela dobře přidělané koženým pásem, takže i když mu pak visely
poněkud splihle, nakonec o ně definitivně nepřišel.
Když jsme odcházeli, rozhořel se boj o život Ládi znovu. Jak to s ním dopadlo nevíme, náš
odchod však ve dveřích jinak klidného KFC doprovodil výkřik pětiletého, mírně obtloustlého
chlapečka: Everybody šurak! Snad to kuře přežilo.
Jiří Dušek, úvodník z 10. ledna 2002
Těsně vedle
V pondělí 7. ledna 2002 v 7 hodin 32 minut světového času minula naši Zemi třistametrová
planetka 2001 YB5 o pouhých 0,00557 astronomické jednotky, tj. 833 tisíc kilometrů, přibližně dvojnásobek vzdálenosti ze Země na Měsíc. Její hypotetická srážka se Zemí by znamenala katastrofu například pro větší část západní Evropy. Těsný průlet planetky 2001 YB5
proto vzbudil nebývalou pozornost médií ve světě i u nás. A jak to všechno začalo? Pohled
to může být buď čistě astronomický nebo téměř sociologický.
Planetku 2001 YB5 objevili američtí astronomové sdružení v projektu NEAT vedeném slavnou veteránkou lovu na asteroidy Eleanor Helin(ovou) pomocí 1,2metrové schmidtovy
komory na Mt. Palomaru 27. prosince 2001. Už z prvního cirkuláře vydaného mezinárodním
centrem pro sledování planetek bylo zřejmé, že jde o planetku blízkozemní, typu Apollo,
tedy křižující dráhu Země a v tomto případě i Venuše a Merkuru. Zároveň cirkulář připravený známým odborníkem Brianem Marsdenem upozorňoval na to, že jde o takzvaný PHA –
potenciálně nebezpečný asteroid, dostatečně velký i těsně se přibližující k Zemi, aby vyžadoval další bedlivou pozornost astronomů. Takových známe zatím 366.
10
Na Nový rok upozornil italský teoretik Andrea Milani na to, co stejně zúčastnění už věděli,
tj. že pro upřesnění dráhy planetky a definitivní vyloučení možné srážky je třeba dalších
astrometrických měření polohy. Ta přibyla z několika stanic rozložených po celém světě,
hlavně ze Spojených států amerických, Austrálie, Itálie, Německa, slovenské Modré a pochopitelně v několika nocích z (jiho)české Kleti. Pozorování byla použita k upřesnění výpočtu dráhy i času a vzdálenosti od Země při těsném přiblížení.
Průlet planetky 2001 YB5 byl dvacátým známým nejtěsnějším přiblížením planetky k Zemi.
Z dosud pozorovaných těles ji předstihl například asteroid 1996 JA1, který nás minul
v poloviční vzdálenosti pouhých pět dnů po svém objevu v květnu roku 1996 či 2000 YA,
prolétnuvší kolem Země ve vzdálenosti 740 tisíc kilometrů týden po objevu v prosinci 2000.
Zprávy o setkání s 2001 YB5 se nejprve objevily v astronomických kanálech na internetu a
z nich prostřednictvím žurnalistů píšících o vědě a technice dospěly do hlavních médií.
Novináři zprávy ověnčili bombastickými titulky, a tak se otázka srážek s planetkami opět
dostala k očím veřejnosti.
Pro nás na Kleti jsou planetky v blízkosti Země denním (nebo spíš nočním) chlebem a součástí celého projektu sledování planetek a komet na neobvyklých dráhách. Ročně změříme
přesné pozice několika stovek blízkozemních těles, mezi nimi je několik desítek PHAs, a
znovu najdeme několik dlouho nepozorovaných či ztracených těles tohoto typu.
Mohlo by se zdát, že je to pro nás rutinou a že se bulvárním titulkům můžeme jen usmívat či
nad nimi kroutit hlavou, asi jako chirurgové čtoucí v nedělním magazínu článek o operaci
srdce. Ale i ony přinášejí nezanedbatelné informace a vyvolávají dotazy. Ukazují veřejnosti,
že možnost srážky s planetkou je sice velmi málo pravděpodobná, ale nedá se vyloučit. Že
to není jen bohapustý výmysl hollywoodských filmařů. Připomínají také, že tunguzskou
katastrofu způsobila planetka o průměru pouhých šedesát pět metrů a zničila území
o rozloze cca dva tisíce kilometrů čtverečních (namalujte si to třeba na mapu České republiky).
V zahraničních médiích se objevily i úvahy na téma, co se bude dělat v případě, že astronomové namísto těsného průletu zjistí hrozící srážku. Američtí kolegové zmínili nejen svůj
objev, ale i možnosti rozbití tělesa či lépe jeho vychýlení z kolizní dráhy. V Británii se
shodou okolností sešla zpráva o přiblížení 2001 YB5 s ročním vyhodnocením takzvaného
UK NEO Task Force Reportu, tedy zprávy britské vlády obsahující doporučení k většímu
zapojení Británie do výzkumu možného kosmického nebezpečí. Ukázalo se, že bylo sice
otevřeno informační centrum pro seznamování veřejnosti s blízkozemními tělesy, ale na
britská pozorování blízkozemních asteroidů se stále ještě čeká. Británie se též bude snažit
o zapojení dalších států Evropské unie do výzkumu potenciálně nebezpečných asteroidů.
11
V Kanadě byla zpráva o 2001 YB5 publikována spolu s informací o zastavení financování
výborného astrometrického programu pro blízkozemní asteroidy, jenž až do loňska využíval
1,8m Plaskett teleskop v kanadské Victorii. Zpravodajství BBC v planetkové story pro
změnu zmínila americké objevitele a českou Kleť, zřejmě i proto, že jsme jako jediní na
světě byli schopni o Třech králích nejen odeslat do Minor Planet Center další zpracované
pozice planetky, ale připravit ze surových snímků i veřejně použitelný obrázek. A to pan
David Whitehouse z BBC ani netušil, že celý víkend zápolíme se záplavou sněhu, zamrzlým
rozvodem vody a dokonce i výpadkem elektrického proudu.
Kleť v zahraničním zpravodajství zřejmě inspirovala spoustu českých žurnalistů, z nichž
někteří mají jistý přehled i o astronomii a někteří o asteroidech slyšeli poprvé v životě. Ale
kdo byl kdy doma prorokem? V českých „Britských listech“ jakýsi pan Roček napsal, že
vesmírný kult strachu již pominul, zmínil Bruce Willise a zabrousil do politiky. Na Primě
velice hezky o planetkách hovořil Marcel Grün z pražského planetária.
A co dodat na závěr? 2001 YB5 odlétlo z nejtěsnější blízkosti Země. Ve statistice objevů od
začátku roku 2002 přibylo dalších sedm potenciálně nebezpečných asteroidů. Včetně dalšího
objevu NEAT, nadto potvrzeného na Kleti. Congratulations to Glo Helin and his boys! Dva
a půl pracovníka Minor Planet Center v massachusettské Cambridge zatím rok od roku
narůstající příval planetkových dat zvládá. Zkoumáme blízkozemní asteroidy, abychom
nedopadli jako vyhynuvší druhohorní veleještěři. V podstatě je to něco jako havarijní pojištění vozidel. Platíme jej, ač rozhodně netoužíme se s někým srazit. Ale co kdyby?
Jana Tichá
14. ledna 2002
Druhý Měsíc?
Mezi první „druhé průvodce“ Země patří těleso nalezené roku 1846 Fredericem Petitem,
ředitelem hvězdárny v Toulouse. Byl spatřen hned třemi pozorovateli večer 21. března 1846
a Petit na základě jejich záznamů rychle spočítal, že se pohybuje po eliptické dráze
s periodou dvě hodiny a čtyřicet pět minut ve vzdálenosti od 3570 kilometrů do pouhých
11,4 kilometrů nad zemí! Petit také o patnáct roků později přišel s myšlenkou, že přítomnost
jiného malého satelitu vysvětluje sledované občasné změny v pohybu našeho Měsíce…
Seriózní astronomové jeho „objevy“ samozřejmě zcela ignorovali a Petitův nesmyslný
satelit téměř skončil v zapomenutém kabinetu astronomických kuriozit. Téměř. Kdyby
ovšem, kdyby se o malém průvodci nezmínil v knize Ze Země na Měsíc samotný Jules
Verne. Druhý satelit Země se tak stal značně populární a řada hvězdářů, zřejmě v touze po
12
slávě a věčném zápisu v astronomických análech, věnovala celé roky života marnému hledání.
Z „gravitačního působení“ na Měsíc například roku 1889 Georg Waltemath z Hamburgu
vypočítal, že jsme obklopeni celým systémem těles: jedno z nich má průměr až sedm set
kilometrů a nachází se ve vzdálenosti kolem jednoho milionu kilometrů. Občas prý v noci
svítí stejně jako Slunce, dokonce byl „pozorován“ jeho přechod přes sluneční disk! A jelikož
ho roku 1918 tehdejší módní astrolog Sepharial pokřtil na Lilith, uhnízdil se tento temný
satelit na čas i v horoskopech řady obskurních badatelů…
Seriózním hledáním možného souputníka se na začátku našeho století zabýval až William
H. Pickering, americký astronom, který mimo jiné nalezl devátý Saturnův měsíc Phoebe.
Jeho teoretické závěry však byly jednoznačně negativní: Kdyby se totiž na oběžné dráze ve
výšce několika set kilometrů pohybovalo těleso o velikosti jenom několika metrů, viděli
bychom ho i bez dalekohledu jako světlý bod o jasnosti kolem pěti magnitud. Proto také
Pickering žádné takové těleso nehledal, nýbrž se zaměřil na zcela jiné místo: na okolí Měsíce. Na počátku dvacátého století však po důkladné fotografické přehlídce došel k závěru, že
ani na jeho oběžné dráze nemůže existovat žádné těleso větší než tři metry.
Jinou studii provedl v padesátých letech dvacátého století Clyde Tombaugh, jenž prostřednictvím systematického prohledávání fotografických desek objevil Pluto. První výsledek
přišel na podzim 1954, kdy narazil na malý satelit ve výšce 700 kilometrů a na druhý o tři
sta kilometrů výše. Nikdo jiný je ovšem nezahlédnul a tak byla celá prohlídka po pár letech
prohlášena za negativní.
Žádné velké těleso, byť si ho přál i slovutný Jules Verne, tedy v okolí Země neexistuje. To
však neznamená, že naše planeta nemůže alespoň dočasně nějaké takové těleso získat. Stačí,
když se setkáme s meteoroidem, jenž prolétne pouze svrchními vrstvami atmosféry, ztratí
rychlost a usadí se na oběžné dráze. Takový „Měsíc“ však nemá dlouhého trvání: při každém průletu přízemím se opět zbrzdí a za několik málo oběhů shoří jako klasický meteor.
Stejně tak je omezená doba pobytu meteoroidu na dráze kolem Měsíce, jakkoli je takové
zachycení málo pravděpodobné. Těleso se na jeho povrch zřítí v průběhu několika málo
roků nebo desetiletí.
Poslední místa, kde by se mohly vyskytovat nějaké družice Země, představují některé z tzv.
Lagrangeových libračních bodů. Dva takové leží na měsíční dráze, při pohledu ze Země
šedesát stupňů před a za Měsícem, další dva na zemské dráze, opět šedesát stupňů před a za
planetou při pohledu ze Slunce. Pod vlivem okolních těles a samozřejmě Slunce však nejsou
tyto oblasti příliš stabilní a nemohou dlouhodobě udržet žádné větší satelity.
Přesto všechno existuje alespoň jeden „průvodce“ Země – planetka číslo 3753, pojmenovaná
Cruithne po jedné z prvních keltských skupin, která se usadila na britských ostrovech kolem
13
roku pět set před naším letopočtem. Jde o pět kilometrů veliké těleso, jehož dráha je natolik
synchronizovaná, že je doslova zajatcem naší planety. Těleso se však nepohybuje kolem
společného těžiště se Zemí, nýbrž obíhá kolem Slunce. Jeho dráha vyniká velkou výstředností a také sklonem k rovině ekliptiky. Cruithne driftuje po neuzavřené dráze mezi Venuší
a Marsem, k naší planetě se přiblíží až na patnáct milionů kilometrů, tedy čtyřicetkrát dál
než je náš Měsíc, ale dokáže se také vzdálit na 375 milionů kilometrů. Přestože jde o relativně stálého souputníka Země, riziko srážky je prakticky zanedbatelné. Je však pravděpodobné, že existuje několik dalších těles s podobně naladěnou dráhou. Jejich lov je proto
cílem několika specializovaných přehlídek.
Jiří Dušek
14. ledna 2002
0.269, 0.388, 0.342
Pokud by měla vesmír charakterizovat jedna jediná barva, pak to bude nejspíš namodralý
odstín zelené. Proč? Tohle poněkud divné, a na první pohled i nesmyslné, prohlášení má
kupodivu docela reálný základ. Dospěli k němu astronomové z John Hopkins University na
14
základě prohlídky velkého množství nejrůznějších galaxií. Její výsledky pak odtajnili na
posledním setkání Americké astronomické společnosti ve Washingtonu.
„Barva vesmíru se hodně blíží standardnímu odstínu bledě tyrkysové, ačkoli je o několik
procent zelenější,“ prohlásil Karl Glazebrook, asistující profesor astronomie. Nemá sice
jméno, ale její přesné RGB hodnoty činí 0.269, 0.388, 0.342. Nuže, jak k tomuto závěru
vlastně došli?
Základem byla databáze 200 tisíc spekter galaxií vzdálených kolem dvou miliard světelných
roků, které se podařilo získat v rámci měření kosmologických červených posuvů projektu
2dF Galaxy Redshift Survey v Austrálii na známé Anglo-australské observatoři. Zde se totiž
nachází dalekohled, jenž dokáže v zorném poli o průměru kolem dvou stupňů najednou
pořídit spektra až čtyř stovek galaxií. Pořízená data pak slouží k mapování rozložení galaxií
v prostoru.
Skutečně. Je to překvapující, ale galaxie nejsou v prostoru rozloženy nahodile, nýbrž se
sdružují do kup, které vytvářejí různé shluky, hnízda a řetězce dlouhé až 500 milionů světelných roků. Dokonce se ukazuje, že galaxie zaujímají pouhou osminu kosmického prostoru a
že převážně leží podél stěn jakýchsi buněk připomínajících nadýchanou vesmírnou pěnu.
Právě tyto bubliny tvoří největší kosmické útvary. (To ovšem neznamená, že by uvnitř
takové „pěny“ žádné galaxie neexistovaly. Pouze jich je výrazně méně.)
Pomalu se rozrůstající databázi měření 2dF Galaxy Redshift Survey však astronomové využili i k jednomu serióznímu žertíku. Zkombinovali spektra všech dvě stě tisíc galaxií do
jednoho jediného, univerzálního. Kupodivu i takto integrované spektrum obsahuje absorpční
stopy řady prvků, navíc se hodí k porovnávání s nejrůznějšími modely hvězdného vývoje.
Tým Karla Glazebrooka však udělal ještě jeden krok. Univerzální kosmické spektrum přetavil v jednu jedinou barvu – ta vlastně popisuje odstín, jenž by nějaký hypotetický pozorovatel spatřil, kdyby se všechno světlo ve vesmíru poskládalo do jednoho zdroje. Výsledkem
je zelená s modrým odstínem.
„Svým způsobem jde o paradox, jelikož ve vesmíru nejsou žádné zelené hvězdy,“ komentoval výsledek Glazebrook. „Existuje však velký počet starých červených hvězd a mladých
modrých, které pak dávají onen výsledný odstín.“ Výsledek přitom nelze brát nijak lehkovážně, jelikož integrální barvy vypovídají něco o stáří galaxií. Ty, které vznikly nedávno
jsou například modřejší – převažují u nich totiž horké, zářivé a velmi hmotné stálice.
S rostoucím věkem se však odstín přesouvá k červené, ruku v ruce s tím, jak začnou převažovat dlouho žijící červení trpaslíci.
Jiří Dušek
21. ledna 2002
15
Slunce je ze železa? Ani náhodou!
Když počátkem ledna tohoto roku začala diskuse kolem článku, ve kterém se tvrdí, že je
Slunce téměř celé ze železa, myslel jsem si, že je to vtip. Bohužel 17. ledna 2002 vyšel na
poslední straně deníku Blesk „překlad“ příspěvku prezentovaného na nedávném zasedání
Americké astronomické společnosti plně inzerující, že Slunce prostě je ze železa a jinak to
být ani nemůže. Dovolil bych si proto trochu pročesat debatní vlny, poněkud se v překladu
článku porýpat a pokusit se „fakta“ v něm nastíněná vyvrátit.
Blesk uvádí: „Podle posledních výzkumů se na slunečním povrchu nachází bohatě vodík,
ovšem jádro je tvořeno železným zbytkem po obrovské hvězdné explozi… které se odborně
říká supernova, byly vrženy do kosmického prostoru zbytky prapůvodního Slunce.
Z obrovské exploze zůstalo pouze železné jádro, na které se začal ukládat volný vodík
z kosmu.“ Pomineme-li fakt, že „posledními výzkumy“ je míněna jedna práce přednesená na
zasedání Americké astronomické společnosti, zbytek naprosto odporuje našim dnešním
představám o astrofyzice hvězd.
Za prvé: při explozi supernovy (zde je asi nejspíše míněna supernova typu II), k níž dochází
u hvězd hmotnějších než takových deset Sluncí, na původním místě rozhodně nezůstane
železné jádro. Po explozi takové supernovy obvykle zůstává gravitačně zhroucený útvar
s názvem neutronová hvězda, jež má poněkud zvláštní vlastnosti. Látka v něm je vlastní
gravitací natolik degenerovaná, že je tvořena prakticky jenom neutrony. Nepředstavitelnou
kompresí umožňuje fakt, že elektrony, které v prostoru zabírají nejvíce místa, se spojí
s hmotnějšími a tudíž skladnějšími protony, s nimiž vytvoří neutrony, které jsou rovněž
velice skladné. Jádra naprosté většiny prvků se rozpadnou a z látky neutronové hvězdy se
stane dobře upěchovaná neutronová siláž, kde o jádro železa či jiného podobného prvku
rozhodně nezavadíte. V některých případech dokonce po explozi zvlášť hmotných hvězd
zůstane černá díra, kde mluvit o chemickém složení bude ještě nesmyslnější.
Poznámka o ukládání volného vodíku z kosmu nápadně připomíná jiný kosmický proces –
těsný binární systém bílého trpaslíka (gravitačně zkolabované hvězdy o hmotnosti srovnatelné s hmotností Slunce) a hvězdy na hlavní posloupnosti. V takovém systému skutečně
dochází k interakci obou členů a nabalování plynů z hvězdy na hlavní posloupnosti na bílého trpaslíka. Jakmile se shromáždí dostatek vodíku, zažehne se překotná termojaderná reakce a my mluvíme o výbuchu novy.
„Sluneční energie pochází tedy především z jeho železného jádra,“ uvádí Blesk. Fyzikové si
nedovedou představit proces, při němž by bylo možné dostat z mnoha atomů železa tolik
energie, kolik k nám přichází od Slunce. Podle současných představ vzniká energie v nitru
Slunce termojadernou přeměnou lehčích prvků na těžší. V průběhu hvězdného vývoje v těch
16
nejhmotnějších hvězdách mohou vzniknout i jádra prvků skupiny železa. Při těchto jaderných procesech se energie uvolňuje, pokud bychom ale chtěli syntetizovat prvky těžší,
museli bychom energii dodávat. Prvky těžší než železo lze štěpit na prvky lehčí a přitom se
energie také uvolňuje. Samo železo je na křivce vazebné energie poblíž maxima, což znamená, že ani štěpením, ani syntézou nelze získat žádnou energii. Z tohoto hlediska je tedy
železo nejhorší myslitelné jaderné palivo.
Připusťme ale, že se v centru Slunce skutečně nachází železné jádro… V žádném případě by
nemohlo jít o nějakou pevnou železnou kouli, ale o žhavý plyn ve vysokém stupni ionizace.
Nicméně ani taková chemická nehomogenita v jinak převážně vodíkovém Slunci by nezůstala neutajena. Slunce, jak známo, osciluje mnoha milióny módů, z nichž některé zasahují i
do bezprostředního okolí slunečního centra. Z rychlosti postupu seismických vln slunečním
nitrem lze učinit mimořádně přesnou představu o podmínkách, které tam panují. Tak například je nad slunce jasné, že v centrálních oblastech je skutečně jiné chemické složení, než
jaké nám představuje Slunce na svém povrchu. Nikoho ale asi nepřekvapí, pokud se dozví,
že v centrálních částech Slunce je pozorován zvýšený obsah hélia, které je popelem vodíkových termonukleárních reakcí. Toho hélia je tam právě tolik, kolik předpovídají současné
modely hvězdných niter. Je tedy zřejmé, že Slunce je složeno převážně z vodíku, a že zdrojem jeho energie je, v minulosti byla a v budoucnosti ještě dlouho bude, termojaderná přeměna vodíku na hélium.
„Z odmrštěných vrstev prapůvodního Slunce vznikly údajně i planety včetně Země.“ Již bylo
vědeckou teorií i pozorováním potvrzeno, že po výbuchu supernovy mohou z odvržené
obálky vzniknout planety „druhé generace“. Byly pozorovány například planety kolem
pulsarů. Těžko lze odhadnout, zda by mohla vzniknout i planeta zemského typu, zřejmě
tomu ale nic nebrání.
Těžší prvky, které se vyskytují na tělesech terestrických planet, pro nás skutečně alespoň
zčásti vytvořily exploze supernov hvězd, které se ve vesmíru objevily krátce po jeho vzniku.
Tyto hvězdy první generace zřejmě byly velmi hmotné, nestabilní a složené výhradně
z vodíku a hélia. Nestabilita měla za následek gravitační kolapsy a výbuchy jako supernovy;
jedině při těchto jevech totiž ve vesmíru vznikají prvky těžší než železo. Těžko lze však
očekávat, že v rychle se rozpínajícím obalu po vybuchlé supernově záhy zkondenzují kamenné planety a dostanou se na stabilní dráhy relativně blízko povrchu zbytku po výbuchu.
Další poznámky v článku o „zvláštním xenonu“ – zřejmě je míněn neobvyklý izotop tohoto
prvku – v meteoritech a v atmosféře Jupiteru nepodávají žádné argumenty, proč by měl
alespoň trochu znalý čtenář věnovat navrhované teorii větší pozornost. Bohužel, i Internet
v tomto případě s výjimkou článku uvedeného výše mlčí.
17
Pravdou tedy zůstává jediné: Železné Slunce by možná bylo přeci jen zajímavější než „nudně“ vodíkové a heliové. Jinak ale patří do říše skřítků, hvězdářských báchorek a bradavicemi
pokrytých čarodějnic.
Michal Švanda
21. ledna 2002
Hypernova on-line
Večerní obloha, na které se v těchto dnech proháněl Měsíc kolem jasného Jupiteru se Saturnem, nám připravila další zajímavou podívanou. Ve spirální galaxii M 74 objevil při úplňku
japonský amatér Yoji Hirose novou hvězdu – pravděpodobně supernovu SN 2002ap.
Ba co víc! Pořízená spektra ihned vzrušila celý svět zadrátovaných počítačů: jsou totiž velmi
podobná spektrům delikátní supernovy SN 1998bw, kterou provázel jasný gama záblesk
GRB 980425. Dnes se přitom obecně soudí, že za ohňostrojem SN 1998bw, ale i nově objevené SN 2002ap, může být exotické stadium tzv. hypernovy. Podle představ teoretiků jde
přitom o událost asi stotisíckrát vzácnější než je exploze supernovy, při které dochází
k náhlému zhroucení velmi masivní hvězdy rovnou na černou díru! Kinetická energie cárů
hypernovy pak dosahuje úděsné hodnoty 5.1045 joulů, což dává za vznik jednak relativistickým rázovým vlnám a jednak vzplanutí gama.
Takové nadprůměrné stálice se tvoří v ramenech spirálních galaxií. Dostane-li hvězda do
vínku asi třicet hmotností Slunce, čeká ji přibližně milion roků zářivé existence. Pak se její
jádro během zlomku vteřiny zhroutí do černé díry a vyzáří asi tolik energie, kolik celý zbytek galaxie. Že se to špatně představuje?
Tomu, že hypernovy skutečně existují, nasvědčují i radiová pozorování některých pozůstatků po „silných supernovách“. Důležité však je, aby se v případě takových výjimečných
událostí podařilo pozorovat objekt co nejdéle a v co možná nejširším rozmezí vlnových
délek. Pak je možné sestavit reálné modely konců takto hmotných hvězd.
Celý kolotoč kolem supernovy/hypernovy SN 2002ap se teprve rozbíhá. Od jejího objevu
neuplynulo víc než několik desítek hodin, takže je všechno zatím hodně nejisté. Spektroskopická pozorování ukazují, že ve srovnání se SN 1998bw odpovídá spektrum poněkud mladšímu objektu. Radiová pozorování v kombinaci s optickými upřesnila polohu zdroje do
místa, které se nachází buď na kraji nebo mezi dvěma spirálními rameny. Na Palomarské
fotografické přehlídce oblohy (konkrétně modrých deskách) najdete v těchto místech shluk
několika nápadných objektů, které v červeném oboru spektra chybí. Mohlo by se tedy jednat
o aktivní mladou oblast. Nicméně ke konkrétnějším závěrům astronomové potřebují další
pozorování s vyšším rozlišením.
18
V případě supernovy 2002ap máme možná nesmírné štěstí v tom, že se tato hypernova
objevila v relativně blízké galaxii. Tím pádem bude snadné dohledat v archívech velmi
podrobné snímky spirál a zjistit, jak to tam vypadalo před explozí. Navíc lze čekat, že se do
těchto míst zahledí i observatoře na oběžné dráze. Vzpomeňte na supernovu z roku 1987.
Pokud se vyplní předpovědi optimistů, pak může být „nová hvězda“ v M 74 vidět také
menším dalekohledem (minimum snad Somet Binar 25 x 100, lepší ale bude přístroj
s objektivem alespoň o průměru patnáct centimetrů). Pokud se ukáže, že jsme měli doopravdy to štěstí a spatřili na vlastní oči hypernovu, mohla by se dokonce stát součástí večerních
pozorování některých hvězdáren. Jsou-li supernovy vzácné, pak hypernov je jako šafránu.
Těšíme se na vaše dojmy a postřehy. Lovu zdar!
Rudolf Novák
1. února 2002
Hovno na Měsíci. Tak se měl – přiznávám poněkud ostře – jmenovat seriál od jednoho
z našich redakčních kolegů, který by přinesl sérii krátkých článků na různá „bulvární“
témata z astronomie a kosmonautiky. V dlouhém a určitě hodně čteném cyklu by se objevily
příspěvky popisující obyčejný život kosmonautů a astronautů.
Za superlativy, kterými knížky, články v časopisech i tiskové zprávy rozhodně nešetří, se totiž
ukrývá běžný život normálních smrtelníků a seriál tak mohl čtenářům prozradit, jak vykonávali američtí astronauti na Měsíci potřebu (odtud i název), jak se ruští kosmonauti na Miru
sprchovali, zda jsou z paluby kosmické lodi patrné padající hvězdy... atd. atd. Seriál prostě
mohl čtenářům prozradit řadu zajímavých informací z běžného života. Leč zřejmě jen tak
neprozradí. Na vině je pracovní vyčerpání hlavního protagonisty celé akce.
Myšlenka na tento „sitcom“ vznikla už před čtyřmi roky nad třetí sklenicí Starobrna.
A skoro bych na ni asi zapomněl, kdyby se před několika dny v diskuzní skupině čtenářů IAN
nerozhořela debata nad otázkou, zda může člověk – nechráněn skafandrem – přežít alespoň
krátký pobyt v úplném vakuu. Podle některých sci-fi ano, podle jiných jenom s vypětím všech
sil, viz Schwarzeneggerovy vykulené oči v Total Recall. A setkáte se i s řadou filmů, kde se
hrdina rozprskne dřív, než si uvědomí svůj bídný konec. Diskuze to byla moc zajímavá, i
když s příchutí černého humoru, a já jenom doufám, že se z jejích příspěvků podaří pro tyhle
noviny sestavit nějaký shrnující článek. Článek, jenž by se mohl stát prvním dílem „Hovna
na Měsíci“. Seriálu o obyčejném životě neobyčejných smrtelníků.
Jiří Dušek, úvodník ze 7. února 2002
19
Nad svícnem je tma!
Poslanecká sněmovna Parlamentu České republiky dnes schválila Zákon o ochraně ovzduší
v původní, tj. sněmovní verzi, jejíž součástí bylo i řešení světelného znečištění. O tomto
zásadním kroku hovoří Jan Hollan z brněnské hvězdárny, jeden z předkladatelů návrhu.
Poslanecká sněmovna dnes schválila zákon o ochraně ovzduší, jehož součástí jsou i některá
omezení „světelného znečištění“. Bylo těžké tuto „doložku“ prosadit?
Věnovali jsme tomu hodně úsilí, skoro pro všechny byl totiž už samotný pojem „světelné
znečištění“ téměř neznámý. Připravili jsme ale dost podkladových materiálů, které ukazovaly jak závažnost problematiky, tak i vyzkoušené a osvědčené cesty k řešení.
Cesty ke snížení světelného znečištění jsou naštěstí jednoduché. Mnoho lidí, kteří se o nich
dozvědí, si uvědomí, že je to vlastně věc, která je pálí už dávno, jen si to dřív neuvědomili.
Snad proto, že to považovali za nezměnitelný osud. U některých poslanců hrály roli i jejich
zkušenosti z komunální politiky. Například zpravodaj garančního výboru sněmovny Jiří
Drda si uvědomil již jako primátor Liberce, že by městské lampy nemusely svítit i nahoru.
Hodně obav jsme měli poté, co Senát doporučil světelné znečištění v zákoně nezmiňovat.
Měli jsme věc za nekontroverzní a senátorům jsme nikdy nedodali podrobné podklady jako
poslancům. Jen apely na poslední chvíli a odkazy na internet. Vypjaté dny (alespoň pro
mne) v době rozhodování Senátu a po něm také měly své užitečné důsledky: o problém se
začali zajímat novináři i širší veřejnost. Někdy sice v hněvu na základě zmatených informa-
20
cí, ale důležitý je samotný zájem – sebelepší ustanovení zákona by nepomohla, kdyby o nich
skoro nikdo nevěděl a všem byla lhostejná. Poslancům patří velký dík, že problému věnovali
takovou pozornost.
Vše dobře dopadlo. Co bude dál?
Zákon obsahuje jen málo ustanovení o světle. Uvádí hlavně definici takového znečištění a
odkazuje na prováděcí předpis. Ten je tedy potřeba připravit pro vládu, která jej má jako své
nařízení vydat. Předlohou předpisu by měly být přirozeně zákony, které světelné znečišťování (a plýtvání elektřinou) omezují v jiných zemích. Doporučujeme přitom vycházet ze
zákona, který od předloňského jara platí v Lombardii, italském regionu zahrnujícím i velkoměsto Miláno (i z předpisů na něj navazujících).
Na přípravě předpisu by měla pracovat komise ministerstva životního prostředí. Kromě
účasti zástupců řady oborů, kterým na snížení světelného znečištění záleží, je nutná i účast
světelných techniků, kteří by mohli odhalit např. nedostatky jeho formulací. Ostatně průběžné výsledky by měly být přístupné i připomínkám veřejnosti.
Nejsou paragrafy o „světelném znečištění“ zajímavé pouze pro profesionální astronomy?
Jaký význam budou mít pro „obyčejné“ smrtelníky?
Že jde jen o astronomy, tak se snaží problém bagatelizovat odpůrci změn dosavadní praxe
všude na světě. Kontrovat se dá tím, že jde spíš o děti, protože nádhera noční přírody je asi
jednou z mála věcí, kterou nelze přenést na papír, na obrazovku, ba ani do planetária (astronomové přece mají počítače a kosmický dalekohled…).
Myšlenka, že noční obloha je alespoň ze dvou třetin uměle světlá úplně zbytečně, pochází
skutečně od hvězdářů. Takže ti jsou všude první, kteří se o zkvalitnění venkovního osvětlení
začínají snažit. Ale brzy získávají spojence z řad biologů, lékařů, dopravních expertů, elektroinženýrů a hlavně běžných občanů. Těch, kterým po cestě zatím svítí lampy nesmyslně
do očí nebo kteří jejich vinou nemohou klidně spát.
Méně znečišťující venkovní osvětlování bude znamenat pěknější města i vesnice, s menšími
výdaji a zdravějším prostředím. Obce totiž získají prostředek, jak se bránit nejhorším případům komerčního zneužívání světla. Těším se na příklady obcí, které se i do nápravy veřejného osvětlení pustí rychleji, než za patnáct dvacet let, až odumřou dosavadní lampy. Způsoby financování se snad najdou, jde zpravidla o opatření dobře návratná.
Odpovídal Jan Hollan, ptal se Jiří Dušek.
14. února 2002
21
Minulý týden jsem se léčil z virózy v malinké vesničce na severu Moravy s podivným jménem. Rejvíz je zvláštní místo. Tedy pro člověka, který je zvyklý žít ve městě. Nejezdí tam
skoro žádná auta, nenapočítáte tam více než dvacet nebo třicet chalup, převážně využívaných k rekreování podobných případů, a poloha vesničky je velmi nezvyklá. Domky a chaty
se rozkládají podél silnice kdoví jaké třídy na hřebenu jednoho z mnoha kopců Jeseníků,
takže je odsud nesmírně krásný výhled do okolí. Na jednu stranu ohraničují horizont zvlněné
kopce hor, na druhou se otevírá dech beroucí výhled na rovinu Polska. Protože jsem neodolal lákání okolí, vyrazil jsem jedno odpoledne na zdravotní procházku.
U Rejvízu se totiž nachází chráněné rašeliniště s mnoha potůčky, miniaturními vodními
kanály a malé jezírko, myslím, že se jmenovalo Mechové. I když veškerý život v močálech se
v tuto roční dobu omezil na cvrlikání několika málo ptáků a nadýchané, vodou nasáklé
chuchvalce trávy vypadaly pod tíhou ledu poněkud schlíple, bylo velmi příjemné procházet
se lesem a plnými doušky inhalovat (přes zakouřenou šálu) čerstvý lesní vzduch. U jezírka
jsem se pohodlně usadil na lavičku, nechal se hřát takřka jarním sluncem a užíval si blahodárného klidu. Samozřejmě jsem ten den nebyl jediný, kdo se vydal na výlet a po několika
minutách narušil zvuky lesa vzdálený hlahol vetřelců, kteří dorazili o něco později a od
jezírka mě vypudili. Patnáct ječících dětí nadělá rámusu jako patnáct ječících dětí a šišková
válka začala vypadat nebezpečně i pro mě.
Vydal jsem se pak ještě dál po turistické stezce, ale dostal jsem se do divočiny, zapadl do
močálu a raději se vrátil. Na to jaká byla zima mi ledová vlhkost v botách trochu vadila. Po
cestě zpět jsem ještě neodolal ochutnat vodu ze studánky a tak jsem se večer opět sesunul
v horečkách do postele. Pro někoho, kdo tráví valnou část roku mezi tramvajemi, je tohle
neskutečný zážitek. A v noci jsou tam vidět hvězdy. A pás Mléčné dráhy se táhne od obzoru
k obzoru. A schováte-li se do stínu několika málo lamp pouličního osvětlení, máte dojem, že
jste „in“.
Jak jsem tak pozoroval zapadajícího Oriona, uvědomil jsem si důležité a nesmírně prozřetelné aktivity všech těch nadšenců, kterým se podařilo prosadit problematiku světelného
znečištění do zákona o ochraně ovzduší. S trochou štěstí se může i k nám vrátit během desítek let tmavá obloha. Pak už postačí jen zvednou oči k obloze.
Rudolf Novák, úvodník z 18. února 2002
Záviš Bochníček zemřel
V sobotu 23. února 2002 zemřel Záviš Bochníček, jeden z legendárních česko-slovenských
astronomů dvacátého století. Jako malou vzpomínku na tohoto jedinečného hvězdáře, člově-
22
ka s výjimečným osudem a skvělého popularizátora uveřejňujeme krátký rozhovor, který
jsme s ním pořídili v srpnu loňského roku.
V roce 1936 jste v šestnácti letech objevil nebo spíše spoluobjevil novu v Ještěrce. Nakonec
to byla jedna z nejjasnějších nov 20. století. Doba se sice změnila, ale přesto: Jak jste o tom
dal vědět Mezinárodní astronomické unii? Snadné to tehdy určitě nebylo.
To bylo opravdu komplikované. Ale jak jsem se k tomu dostal: Jednak jsem jako člen astronomické společnosti chodil na hvězdárnu a tam mně starší poučili, takže jsem o těchto věcech už všelicos věděl. No a v roce 1934 vzplála veliká nova v Herkulovi. Skutečně krásná
nová hvězda. Do Říše hvězd tenkrát napsal fantastický článek (alespoň pro mne) Zdeněk
Kopal.
Tak to jsem prostudoval, přečetl, takže jsem věděl jak vypadají nové hvězdy, jak se objevují
na obloze… Mezitím jsem už pozoroval proměnné hvězdy, takže jsem se na obloze poměrně
slušně vyznal. No a při jednom pozorování, to bylo v červnu, nějak v polovině června to
bylo, se dívám v Mléčné dráze a mezi Ještěrkou a Cepheem vidím hvězdu, kterou jsem
předtím neviděl. Nebyla sice moc jasná, byla to hvězda třetí velikosti, ale já jsem výtečně
znal oblohu… Tak si říkám: to snad není pravda.
V mapě nic podobného nebylo, tak jsem si její polohu zaznamenal a říkal si: Krása, to bude
určitě nová hvězda. Byl jsem z toho tak rozčilený, že jsem vlastním očím nevěřil! Dokonce
jsem vzbudil babičku, která o tom neměla ani ponětí: Babi, prosím tě, podívej se támhle,
vidíš tam tu hvězdičku… Vysvětlil jsem jí, jak postupovat od jedné hvězdy ke druhé a dál.
Co vidíš? Vedle je taková malá hvězdička. Říkám jí: Tak vidíš ji? Ano, vidím.
Takže to nebyl můj přelud, byla to skutečná hvězda na obloze. Teď jsem věděl, že musím co
nejrychleji informovat astronomický svět, aby se mohly udělat obrázky spektra v prvních
stádiích vzniku nebo vzplanutí. Začali jsme tedy hledat, jak to dopravit na nějakou astronomickou ústřednu, což u nás znamenalo na Astronomický ústav ondřejovský, případně
do Prahy.
V roce 1936 nebyly takové komunikační prostředky jako jsou dnes. Dnes má skoro každý
člověk telefon nebo přístup k němu, což u nás nebylo. U nás měl telefon akorát lékárník. Šli
jsme tedy k němu s maminkou, vzbudili ho a ten nás vyhnal, že kvůli takové blbosti vstávat
nebude. Takže bylo nutno čekat až do rána, kdy maminka odjela do zaměstnání v Praze. Dal
jsem jí adresu na Státní hvězdárnu, aby to tam zatelefonovala a vysvětlil, co má sdělit. Sám
jsem šel do školy do gymnázia. Já jsem byl v sextě, sextan.
V deset hodin přišel do naší třídy ředitel a říká: Bochníčku, máte jít na hvězdárnu, víte kam?
… Vím. Tak jsem odešel na hvězdárnu do Klementina na udanou adresu a tam byl doktor
23
Seydl, místoředitel Státní hvězdárny, starý, zkušený pán. Ten mě vyzpovídal, řekl jsem mu
jak to bylo, všechny mé údaje seděly a měly by odpovídat skutečnosti… Tak řekl: Fajn,
pošleme telegram. A přede mnou ho sepsal a telefonem odeslal do Kodaně.
Takhle to začalo s objevem nových hvězd. Pochopitelně, měl jsem z toho velkou radost. To
je pro každého pozorovatele velké štěstí, když se mu něco takového podaří.
Obzvláště v takovém věku...
No, to byla právě ta senzace, ten můj věk. Já jsem objevil další novu ještě v roce 1946, ale to
po tom ani pes neštěkl, protože jsem měl už 26 roků. Ale když šestnáctiletý kluk objeví
novu, to byla senzace. A že to byla senzace, to jsem se dozvěděl později od Kopala a Slouky. Oni se zrovna vraceli lodí přes Středozemní moře, předtím byli na zatmění Slunce
v Japonsku. Kopal mi říkal, že tam přišel radiogram, kde mezi zprávami bylo, že český
šestnáctiletý student objevil novu. My jsme měli takovou radost a všichni ti astronomové
z Anglie atd. nám chodili a říkali: Gratulujeme! Takže na to byli pyšní. Tímto začal můj
vstup mezi už hotovou astronomickou společnost s význačnými jmény.
Byl to objev novy, který vás přivedl na dráhu profesionálního astronoma? Nebo si myslíte,
že byste se jím stal i bez něj?
Že budu studovat astronomii, jsem byl rozhodnutý už předtím, toto byl ale pochopitelně
velmi mocný impuls. Vzpomínám si potom, že před maturitou se sešla taková ta domácí
rada, aby se poradila, co se mnou. Já jsem jasně řekl, že chci studovat astronomii. Maminka
mně podporovala, byla schopná si představit, co to všechno znamená, ona mi jako klukovi
čítávala z Flammariona všelijaké zajímavosti.
Prostě jsem věděl o astronomii všelicos. No, tak maminka s tím souhlasila, ale moje babička, žena velmi praktická, říkávala: Chlapče, co tě to napadlo… astronomie, kdo to kdy
slyšel? Kdybys řekl, že budeš studovat práva nebo medicínu, prosím, to vím, že si zarobíš,
ale z astronomie, to budeš žít jako žebrák!
Čím jste se zabýval potom?
Já jsem dostal téměř okamžitě pozvání z ciziny. A sice dvě, kterých si velice vážím: Od
Pavla Guthnicka, to byl ředitel astrofyzikální observatoře v Potsdamu, jeden z prvních průkopníků elektrické fotometrie hvězd. Ten mi napsal, že by byl velmi rád, kdybych k němu
přišel, že by všechno zařídil, že bych byl asistentem v Babelsbergu na hvězdárně. No a
druhý byl od Sira Arthura Edingtona, který napsal, že tak schopného mládence, jenž
24
v šestnácti letech objevil hvězdu, by velice rád uvítal na college v Cambridgi. To byly super
nabídky, nemusel bych se o nic starat, všechno by mi zařídili. Jenže už se schylovalo
k válce. Situace v Evropě byla zralá na válku.
Žádná z těch cest se bohužel neuskutečnila, ale mě to prospělo i později, za okupace. Československo byl tzv. protektorát ‚Böhmen und Mähren‘ a já byl poslán na nucenou práci do
Německa. Žádné vyhnutí nebylo. Dostal jsem se do Německa, do Jeny, střediska optiky
v Německu. Noc jsem strávil v zajateckém táboru, ráno nás vyhnali, abychom se hlásili
o práci. Když jsme vyplňovali formulář, tak jsem napsal: vysokoškolák, student matematiky,
fyziky. A slečna, co sbírala přihlášky, mi pak řekla, ať si počkám stranou. Později mne
odvedla nahoru a tam na druhé straně obrovského pokoje seděl pán, takový padesátník. Ten
vstal a prakticky se ke mně rozeběhl a říkal: Vy jste ten student, co objevil tu novu! Prostě
samý chvalozpěv.
Já jsem se omlouval, že nejsem ani oblečen… Ale on se zachoval skvěle. Dal mi papíry, že
nemusím bydlet v táboře, ale v soukromí, německé lístky na stravu atd. Prostě super. Já jsem
toho ihned využil i pro svého kamaráda, se kterým jsem byl poslán do Jeny. Byl to syn otce,
jehož popravili Němci, on byl místostarostou v Praze. Tak jsem tedy požádal o to samé i pro
kamaráda a on řekl: Ano, můžete bydlet spolu.
No a když jsem za týden znovu přišel, řekl: Půjdete na hvězdárnu do Korutan. Ale má to
jenom takovou malou technickou závadu. Pracuje se tam na úlohách pro Wehrmacht, teda
pro vojsko. Jsou to velice tajné úlohy a jako cizinec byste se tam nemohl dostat. Musíte tudíž
podepsat prohlášení, že jste Volksdeutsche… Což bylo označení pro lidi německého původu
žijící mimo Německo.
Pane profesore, to nepůjde, to nemohu udělat. A tento pán, ověnčený hákovým křížem,
jeden ze čtyř ředitelů Zeiss, mi říká: Já vás chápu, já vám rozumím. Zůstanete tady u mě, já
se o vás budu starat. Tak jsem u Zeissů zůstal do konce války.
A jak to, že jste nakonec zakotvil na Slovensku?
To byla taky podivná záležitost. Začal jsem v Praze na univerzitě, kde jsem zamýšlel udělat
svoji životní dráhu. Nebylo nás tolik, velmi usilovně jsem se věnoval astronomii, byl jsem
na ústavu na Smíchově (Astronomický ústav Univerzity Karlovy na Smíchově). No a tam
jsem chtěl pokračovat dál.
A jednoho dne jsem dostal pozvání, abych šel na ministerstvo přímo k ministrovi. Nevěděl
co to má znamenat – ministrem byl Václav Kopecký. On to byl takový žoviální pán, kamarádsky mě přijal a říká: Bochníčku, půjdeš na Slovensko! My jsme si prohlídli ty možnosti
jaké tady máš a ty jsi dobrý, ale mi potřebujeme nějakého našeho člověka na Slovensku. Já
25
jsem se všelijak kroutil, nechtěl jsem tam. Když už ale všechno vypadalo, že je ztraceno, tak
jsem vytáhl největší trumf a řekl jsem: Ale soudruhu ministře, já nejsem člen partaje! On na
to, že to ví a že jim to nevadí a že jsem člověk, kterého potřebují. Tak jsem se dostal na
Slovensko.
Když jsem poprvé přijel do Bratislavy a vystoupil na vlakovém nádraží, tak to bylo tak
ohavné zničené místo, že si to dnešní bratislaváci nedokáží představit. Řekl jsem si: Tady že
bych měl žít? Příštím vlakem jedu nazpátek domů. Bylo však slušné se za těmi lidmi na
univerzitě alespoň zastavit. No a ti mne tak mile přijali, že mi to nedalo říci sbohem.
Na Skalnatém Plese to byla divočina. Jednoho dne mě volali na Ústřední výbor KSČ, tam
byl soudruh, který měl na starost vědu a akademii. A zase říkal, že mám jít na Skalnaté
Pleso. Já jsem zase tahal, že nejsem člen partaje, to jim zase nevadilo a že prý jsem jediný,
který se snese s Mrkosovou, že jí mají plné zuby.
Tak jsem souhlasil. Tatry se mi líbily, hvězdárna se mi taky líbila, dobře tak půjdu do Tater.
Všechno probíhalo dobře, až na to, že paní Pajdušáková-Mrkosová začala zase vyskakovat.
Šéfa oddělení na ústředním výboru mezitím vyměnili za tvrdšího partajníka, kterého si
Mrkosová obtočila kolem prstu. Takže i když prezident naší akademie říkal, že ví o všech
těch šarvátkách na hvězdárně, a že mají té „baby“ plné zuby, dostal jsem vyhazov
z akademie a pak i výpověď.
Pak byla dosti těžká doba, protože já jsem byl označený za člověka politicky nespolehlivého, byl jsem bez zaměstnání. Dokonce, i když jsem zašel na pracovní úřad, tak mi ředitel
řekl: Já vám nemůžu dát práci. Já přitom nechtěl, aby mě udělali nějakým docentem. Klidně
jsem mohl zametat ulice. Ale on stále, že mi dát práci nemůže…
To trvalo tři čtvrtě roku a z něčeho člověk musí žít. Tak jsem se obrátil zpátky na svého
původního ochránce, on ještě byl ministrem, soudruha Kopeckého. Přijal mne opět kamarádsky a ptal se mě: Víš kdo to byl Heyrovský? Tak on, nositel Nobelovy ceny, byl v té samé
situaci jako ty a kdybychom nedostali avízo, že dostane cenu, tak by dodneška běhal na ulici.
Zavolal tudíž Bacílkovi, ať dá věci do pořádku, ať z toho nemají problémy, protože přeci
jenom jsem byl znám i za hranicemi. Bohužel nějaký úředník celou žádost sbalil do šuplíku
a opět se nic nedělo.
Tak jsem se obrátil na prezidentskou kancelář: Proč by měl zůstat člověk na ulici, když neví
za co a proč. Za týden přišlo pozvání do prezidentské kanceláře v Praze, kde mě přijal přednosta kanceláře, jmenoval se Paleček. Na pohled chlap jak řezník. Začal s tím, že mají svoje
lidi, kteří si tu záležitost přešetří a dovedou se k tomu vyjádřit. Jestli je to tak, jak jsi napsal,
tak to bude v pořádku, jestli ne, tak si to odskáčeš.
Asi za týden přijel řidič od šéfa partaje na Slovensku a opakovala se scéna jako v Německu
– vřelé přijetí. Pán mi šel naproti: To jsem rád, že tě vidím, jistě jsi spokojený, posaď se
26
popovídáme si. Já říkám: Já nejsem spokojený, já jsem nezaměstnaný. On na to: Blbost, to
mi nevyprávěj, naši soudruzi na univerzitě jsou úplně neschopní, já to dám všechno do
pořádku, během dneška zítřka je všechno vybavené. Ale zůstali jsme u rozhovoru, on říká:
Víte, já jsem bývalý baťovec, já vím, co to znamená zůstat na mizině. Velice hezky se ke
mně zachoval. Já jsem chtěl zůstat na univerzitě a tak jsem tam zůstal až do penze.
Naštěstí časy se změnily a dneska je to už trochu jinak…
Dneska je to jinak, neříkám, že by život byl lehčí. Mám dojem, že je mnohem těžší než
býval. Ale alespoň nevládne takový teror. Jak říkám, stačilo ukázat na člověka a hned jste
byl označen jako člověk nespolehlivý a neschopný zastávat nějaké lepší zaměstnání. To je i
případ Antonína Bečváře.
Děkuji za rozhovor.
Odpovídal Záviš Bochníček, ptal se Jiří Dušek.
25. února 2002
Není to tak dávno, co jsem na nejmenované zastávce jedné rušné ostravské křižovatky vyhlížel tramvaj. Právě se nádherně vyjasnilo a jen nad západním obzorem visel závoj těžkých
mraků. Čekání na tramvaj je činnost, při které se nedá dělat nic zase až tak tvůrčího, snad
jen kopat do kamínků, pozorovat okolní svítidla a vyhlížet tramvaj…
No a pak jsem jej uviděl, asi stupeň nad obzorem, byl obrovský a krvavě rudý, hlavně ta
barva byla zarážející, skoro tak červená jako sovětská hvězda nebo červené semafory všude
okolo. A kdože byl tak velký a rudý? Samozřejmě, že náš vesmírný soused Měsíc, teď pouhý
jeden den po úplňku. Byla to fantastická scenérie neb vycházel přímo nad ostravskou chemičkou. Jako kýčovitý úvodní záběr z filmu „Ocelové město“ od Julese Verna. Skoro by se
hodilo říct, že měl minimálně půl metru v průměru, tak strašlivě byl obrovský a dokonale
krvavý.
Ihned jsem napsal sms zprávu „koukněte na Měsíc, hned“ a rozeslal ji několika kolegům.
Tramvaj přijela a odjela a já s ní, pak už jsem jen místy mezi domy a stromy obdivoval
postupně se zjasňující a barvu ztrácející měsíční kotouč.
V tu chvíli se mi začali po telefonu ozývat lidé, které jsem na tento, alespoň pro mne, nádherný úkaz upozornil. Co jako že má být vidět? „No přece krásný, velký a krvavý,“ volal
jsem do sluchátka. Sice si mně lidé začali podivně prohlížet, ale nevadí. Kolega Lukáš dokonce vyběhl někam ven a sděloval mi, že on na Měsíci zatím nic zajímavého nevidí, neboť
27
mu Měsíc v Praze zatím nevyšel. Zatímco já jsem byl z pohledu nadšen, reakce ostatních
byly vesměs chladné.
Nu a pak mně to napadlo, chemička nemusí být jen nástrojem na výrobu umělé hmoty a
léčiv, ale díky „sajrajtům“, které nepřetržitě vypouští do ovzduší, může čas od času nevědomky „zkrášlit“ či spíše přibarvit i dění na obloze. Je pravda, že takováto zkrášlování
nejen oblohy si většinou radši nechám ujít, ale stejně by mně zajímalo, co to vypouštěli
tentokrát. Takže až se někdy budete chtít podívat na něco chemicky krásného, zkuste třeba
takový východ Měsíce nad chemičkou.
Tomáš Havlík, úvodník ze 4. března 2002
Pioneer 10: The Neverending Story
Už je to třicet roků, co se do vesmíru vydala americká sonda Pioneer 10. Tento článek je
nejen malým ohlédnutím za počátkem její věčné pouti, ale též pokusem o shrnutí odkazu
podivuhodné mise.
Pioneer 10 se naposledy podařilo kontaktovat v sobotu 2. března tohoto roku. Na počátku
byla sekvence příkazů odeslaná prostřednictvím sedmdesátimetrové antény v kalifornském
Goldstone v pátek prvního března. O 22 hodin později zachytili technici sítě Deep Space
Network ve španělském Madridu patřičnou odezvu. Sonda se v té chvíli vyskytovala ve
vzdálenosti 79,7 astronomické jednotky.
Podle dostupných informací je Pioneer 10 v dobrém stavu. Palubní zdroj elektrické energie
dodává napětí 26 voltů, sonda je velmi chladná, na většině míst pod úrovní měřitelnosti
tepelných čidel. Podařilo se také přečíst údaje z jediného vědeckého experimentu, který je
ještě v provozu – geigerova detektoru. Jeho úkolem je monitorovat intenzitu kosmického
záření a číhat na to, kdy observatoř dorazí k tzv. heliopauze, kterou vyfukuje sluneční vítr
v okolním mezihvězdném prostředí.
Před startem
Poté, co byly technicky zvládnuty problémy s kosmickými výpravami k sousedním planetám, mohla NASA začít reálně uvažovat o výpravě ke vzdálenějšímu cíli – k Jupiteru.
Ve druhé polovině šedesátých let dvacátého století se proto začalo hovořit o možnosti tzv.
Velké cesty Sluneční soustavou („Grand Tour“). Předchůdcem komplexních a tedy i drahých
sond pro tuto příležitost se měla stát dvojice jednodušších, mnohem levnějších průkopníků –
Pioneer 10 a 11.
28
Program Apollo vstupoval do finále, k úsporným opatřením v kosmonautice ještě nedošlo a
NASA měla vcelku volnou ruku k zahájení nových programů. Proto se rozhodla zadat projekt na sondy k Jupiteru výzkumnému středisku Ames Research Center.
Proč ne proslulým Jet Propulsion Laboratory? Tým v Ames měl bohaté zkušenosti
s malými sondami Pioneer 6 až 9, které se osvědčily na meziplanetárních drahách. Naopak
v lépe vybavené a rozsáhlejší JPL se soustřeďovali spíše na komplikovanější projekty – v té
době především na sérii sond typu Mariner. A předpokládalo se s naprostou samozřejmostí,
že budou řídit i program Voyager. Což tehdy byly univerzální sondy pro výzkum Sluneční
soustavy, včetně pozdějšího Vikingu, s nímž se počítalo pro rok 1973.
Bruce Murray, tehdejší šéf JPL vzpomíná, že když se roku 1970 sešel v Pasadeně tým pro
upřesnění koncepce „Velké cesty“, nedaleko od nich – v Redondo Beach – už firma TRW
Inc. pracovala na letovém exempláři sondy Pioneer 10 k Jupiteru pro Ames. Na okraj poznamenávám, že Velké cestě bylo odtroubeno počátkem roku 1972 ještě dříve, než Pioneer
10 odstartoval a název Voyager přešel později na sondy Mariner/Jupiter-Saturn, které ji
částečně nahradily.
Zkrátka: „konkurenční“ Ames Research Center dostalo zakázku na jednodušší sondu a
naopak do pravomoci JPL byly převedeny studie na složitější sondu Pioneer/Jupiter/Orbiter, která se měla stát první družicí Jupiteru (nakonec rovněž zrušený projekt). S objednávkou studie a poté realizace prvních sond k Jupiteru se šéf Ames obrátil na
firmu TRW Inc. v Kalifornii.
Mám před sebou výsledek: originál zažloutlého a již zčásti nečitelného (ale o to vzácnějšího) výtisku Final Report „Study of Pioneer Missions to Jupiter“, datovaného 25. října 1968.
Studie o rozsahu téměř šest set stran vychází z koncepcí sond Pioneer 6 až 9 a zkušeností
s umělými družicemi, vše samozřejmě z laboratoří TRW. S ohledem na kapacitu nosné
rakety byla uvažovaná hmotnost do 250 kilogramů, z toho cca deset procent mělo připadat
na vědecké přístroje.
Klíčovou otázkou bylo, jaké zvolit zdroje energie. Uvedená studie diplomaticky nevylučuje
klasické panely slunečních baterií s tím, že by ve vzdálenosti Jupiteru byly schopny produkovat maximálně šedesát devět wattů (což bylo pochopitelně velmi málo). Avšak jednoznačnou přednost dává nukleárnímu zdroji a několik desítek stránek pádných argumentů
nakonec zabralo.
Konstrukce a vybavení
Technická koncepce byla skvělá – relativně levná a co nejjednodušší. Tak, aby bylo možno
garantovat co nejdelší životnost v extrémních, v mnoha ohledech neznámých podmínkách.
29
Počítalo se i s ochranou proti částicím kosmického prachu a zvýšené radiaci u Jupiteru – což
se ukázalo jako prozíravé. I když pak ozáření bylo několikanásobně vyšší, než se předpokládalo, přístroje všechno vydržely.
Charakteristickým rysem konstrukce sondy byla pevná parabolická anténa o průměru 2,74
metru. Pod ní byl zavěšen přístrojový úsek ve tvaru šestibokého hranolu o výšce třicet pět
centimetrů a délce hrany 0,7 metru. K jeho jedné stěně byl nakonec připojen menší blok
s vědeckými přístroji. Na šestimetrovém výklopném nosníku bylo umístěno čidlo magnetometru, na dvou kratších byly zavěšeny radioizotopické generátory elektrické energie.
Prosazení tohoto nukleárního zdroje energie bylo tehdy velkým krokem vpřed – až nyní
umíme docenit jeho význam. Bez něho bychom si sondu po třech desetiletích určitě nepřipomínali. Ve své studii navrhovala TRW dvě varianty, které byly dostupné. Generátor
SNAP-27, jenž byl primárně určen pro měsíční laboratoř ALSEP a jeho vývoj ještě probíhal,
a nebo první exemplář SNAP-19 pro meteorologickou družici Nimbus B. V průběhu roku
1969 bylo rozhodnuto: energii pro Pioneery budou dodávat čtyři radioizotopové termoelektrické generátory SNAP-19. Teplo uvolňované rozpadem plutonia-238 se v něm přeměňuje
polovodičovými termočlánky na stejnosměrný proud, který je čtyřmi měniči převáděn na
střídavý proud, poté transformován a nakonec usměrněn na stejnosměrné napětí 28 voltů.
Počáteční výkon byl 155 wattů, u Jupiteru 140 wattů a po pěti letech služby měl poklesnout
na 100 wattů.
30
Malým zázrakem se také jeví zdvojený telekomunikační systém s permaktrony o výkonu jen
osm wattů, pracující v pásmu S (tj. 13 cm, 2,110/2,292 GHz). Vysílače i přijímače bylo
možné přepojit povelem ze Země a poprvé tu bylo použito nouzového přepojení – v případě,
že povelový přijímač po jistou dobu nepředal palubnímu počítači žádnou zachycenou zprávu, byl automaticky zapojen záložní přijímač. Povely se na sondu vysílají rychlostí 1 bit/s
(povelový systém byl schopen zpracovávat 73 různých povelů pro vědecké přístroje a 149
pro vnitřní systémy sondy), informace ze sondy se vysílaly jednou z osmi rychlostí
v rozsahu 16 až 2048 bit/s (už dávno jsme samozřejmě na spodní hranici).
Rotací stabilizovaná sonda o celkové hmotnosti 259 kilogramů nesla 27 kilogramů paliva
pro tři páry raketových motorků ke korekcím dráhy, orientaci a stabilizaci v prostoru a dále
33 kilogramů vědecké aparatury – jedenáct přístrojů pro výzkum Jupiteru, měření magnetických polí, slunečního větru, kosmického záření a kosmického prachu. Následující přehled
uvádí přístroje v pořadí, jak byla ukončena jejich činnost:
•
čtyři ritchey-chretienovy dalekohledy (neskanovací) pro detekci meteoroidů a příp.
planetek (vypověděly poslušnost jako první hned po průletu kolem Jupiteru
v prosinci 1973);
•
trojosý héliový magnetometr s citlivostí 2,5 nT (selhal v říjnu 1975);
•
dvoukanálový infračervený radiometr (14 až 25 a 19 až 56 mikrometrů) selhal
v lednu 1976;
•
impaktní plynový detektor mikrometeorických částic o hmotnosti až do jednoho
nanogramu (vypojen v říjnu 1980 vzhledem k tomu, že při nízké teplotě přestal být
citlivý);
•
rastrující fotopolarimetr pro pořizování snímků Jupiteru a zodiakálního světla ve
dvou barevných kanálech (390 - 490 nm a 580 - 700 nm). Sonda neměla možnost
tříosé orientace v prostoru a proto se k vytvoření obrazu využívalo rotace sondy a
natáčení senzoru vůči ose rotace. Přicházející světlo se štěpilo polarizačním hranolem a dva takto získané paprsky procházely dvěma barevnými filtry – červeným a
modrým – a poté byly registrovány citlivými fotonásobiči. Výsledný barevný obraz
byl získán až v pozemských počítačích přidáním doplňkové barvy. V říjnu 1991 se
na aparatuře projevily první mechanické závady, ale vypojena byla až v říjnu 1993
z úsporných důvodů.
•
soubor pěti detektorů pro registraci nabitých částic (radiační pásy Jupiteru, kosmického záření) byl vypojen v listopadu 1993 z úsporných důvodů;
•
analyzátor plazmatu, byl vypojen v září 1995 z úsporných důvodů;
31
•
ultrafialový fotometr (20 - 80 nm); vypojen z úsporných důvodů v období 1996-98;
•
soubor tří polovodičových detektorů kosmického záření, totéž;
•
detektory pro měření složení a energetického spektra nabitých částic – hlavní teleskop registroval protony o energiích 3 – 68 MeV a byl schopen rozlišit prvky od
vodíku až po kyslík. Zařízení bylo vypojeno až roku 1999 z úsporných důvodů;
•
teleskop geigerových-müllerových počítačů pro měření kosmického záření
o hmotnosti 1,64 kg. Sestává ze sedmi malých geigerových trubic (skleněných, plněných plynem) registrujících intenzitu, energetické spektrum a úhlové rozložení
protonů o energiích nad 5 MeV a elektronů nad 40 keV. Aparatura University of
Iowa je od srpna 2000 posledním fungujícím vědeckým zařízením na sondě. Byla
postavena a využívána týmem prof. J. van Allena, který podobným přístrojem na
první americké družici Explorer 1 objevil pásy zvýšené radiace kolem Země. Až do
léta 1998 dostával pan profesor, kterému je už 86 let (narozen 1914), pravidelně
každých čtrnáct dní záznamy měření o celkové délce nejméně čtyři hodiny! Měření
však pokračovala sporadicky dál, např. za období od 28. 4. do 19. 5. 2001 byla získána data v čistém čase dvou hodin – od srpna 2000 výrazně poklesla intenzita
kosmického záření a je nyní na úrovni 77 procent maxima z přelomu let 1998-99.
Pioneer 10 tedy zůstává dosud pod primárním vlivem sluneční aktivity.
Průběh letu
Start raketou Atlas-Centaur TE-364-4 se obešel bez problémů a Pioneer 10 se stal nejrychlejším tělesem vyrobeným lidskou rukou (14,04 km/s vzhledem k Zemi). Vydal se přesně po
proponované dráze – heliocentrické elipse s velkou poloosou 3,445 astronomické jednotky
(515,3 milionů kilometrů) a s parametry: sklon k ekliptice 1,92 stupně, perioda 2369,9 dní,
perihelium 148,25 milionu kilometrů, afélium 892,6 milionu kilometrů.
Poté, co v květnu 1972 překročil dráhu Marsu, dostal se Pioneer 10 do neprozkoumaného
kosmického prostoru. Když v lednu 1973 opustil pásmo planetek, vyvrátil jeden
z vědeckých mýtů, neboť jeho přístroje prokázaly, že mezi planetkami není přítomno žádné
zvýšené množství kosmického prachu či drobných pevných částic. Počátkem prosince 1973
se Pioneer 10 přiblížil ke svému cíli. Skvěle absolvoval průlet kolem Jupiteru (4. prosince
1973 ve 2.25 světového času proletěl ve výšce 130 354 kilometrů nad oblaky) a všechny
přístroje fungovaly jako hodinky. Teprve pak byly postupně vypojovány nebo odešly samy,
ale to už měly své odslouženo.
Při tom získal dodatečnou energii a stal se prvním tělesem, které se vydalo na cestu mimo
prostor Sluneční soustavy. Ke sféře aktivity Jupiteru se totiž přiblížil po elipse heliocentric-
32
kou rychlostí 10,405 km/s, ale opustil ji heliocentrickou rychlostí 21,963 km/s, která značně
převyšuje místní hodnotu třetí kosmické rychlosti. Samozřejmě, vzrůst kinetické energie
sondy šel na úkor kinetické energie Jupiteru…
Desátého února 1976 proťala sonda dráhu Saturnu (1,38 miliard kilometrů od Slunce a 1,44
miliard kilometrů od Země). Nejoptimističtější původní odhady životnosti předpokládaly, že
Pioneer 10 umlkne nejpozději po pěti letech (tj. roku 1977) ve vzdálenosti kolem 2,5 miliardy kilometrů od nás. Jenže čas plynul a sonda fungovala dál! Dne 25. dubna 1983 se nacházela ve vzdálenosti planety Pluto a 13. června 1983 překročila heliocentrickou rychlostí
13,69 km/s dráhu tehdy poslední planety – Neptunu – ve vzdálenosti 4,53 miliard kilometrů
od Slunce. Pioneer 10 se poté pohyboval po heliocentrické hyperbolické dráze s parametry
3,14 stupňů, 753,18 milionů kilometrů až nekonečno (e = 1,7278) a to víceméně konstantní
rychlostí 2,6 AU/rok, přičemž prolétá jako jediná sonda chvostovou částí heliosféry. Většina
vědeckých přístrojů byla v té době stále ještě v provozu. V květnu 1986 přestaly fungovat
sluneční senzory a pro určování rotace sondy a její polohy byl poté využíván fotopolarimetr
až do doby svého nuceného vypojení.
Dvacátého druhého září 1990 sonda překonala vzdálenost padesát astronomických jednotek
(7,48 miliard kilometrů) od Slunce a přístroje dosud nezjistily hranice heliosféry. Počátkem
června 1993 se nacházela 8,8 miliard kilometrů od Slunce a pět z jedenácti přístrojů stále
ještě fungovalo. Samozřejmě postupně vznikaly další a další dílčí technické problémy –
naštěstí nikoliv fatálního charakteru. V prosinci 1993 technici ze Země vypojili automatickou ochranu před podpětím v palubní síti, aby tak zamezili příp. výpadku nejdůležitějších
systémů sondy.
Od ledna 1996 začalo postupné záměrné vypojování zbylých čtyř vědeckých přístrojů tak,
aby se potřebným způsobem snižovala spotřeba elektrické energie. Třicátého prvního března
1997 NASA projekt formálně ukončila pro nedostatek finančních prostředků na další soustavné sledování sondy. (Mladší Pioneer 11 už přestal fungovat definitivně v roce 1995.)
Příjem dat však pokračoval v rámci nácviku operací pozemních radioteleskopů pro sondu
Lunar Prospector, vypuštěnou na dráhu kolem Měsíce v lednu 1998.
Do 17. února 1998 byl Pioneer 10 nejvzdálenějším lidským výrobkem – v heliocentrické
vzdálenosti 69,42 astronomické jednotky však štafetu pomyslně převzal rychlejší Voyager 1,
který ovšem letí na opačnou stranu od Slunce. Prvního listopadu 1998 byl Pioneer 10 vzdálen od Slunce 71,23 AU, pohyboval se heliocentrickou rychlostí 12,24 km/s a dosud fungovaly dva přístroje. S ohledem na extrémní vzdálenost bylo nutno periodicky uskutečnit
precesní manévr sondy tak, aby její anténa byla opět nasměrována na Zemi – tak se stalo
např. 10. července 1999 a 11. a 12. února 2000.
33
Ve výroční den 3. 3. 2000 se sonda nacházela ve vzdálenosti 74,67 AU od Slunce, od něhož
se vzdalovala rychlostí 12,24 km/s. Doba letu signálu ze sondy na Zemi činila 10 hodin a 21
minut. Radioizotopické generátory dosud pracovaly dobře, i když příkon klesl již na 65 W
(40 % původní hodnoty), což stačilo jen na provoz telemetrického a povelového systému a
geigerova teleskopu. Teplota systémů klesla na -40,6 stupňů Celsia, sonda stále rotovala
rychlostí 4,28 ot./min.
V srpnu 2000 byl navázán poslední kontakt, v lednu 2001 se při vzdálenosti 77 AU spojení
se sondou obnovit nepodařilo. Vypadalo to již beznadějně, avšak při jednom z posledních
pokusů se stanici u Madridu 28. dubna 2001 v 17 hodin 27 minut světového času Pioneer 10
znovu ozval a odpověděl na signál vyslaný o 22 hodin dříve. Od té doby se podařily ještě
další dva kontakty – 9. května 2001 a naposledy 9. července 2001.
Přesně třicet roků po startu se Pioneer 10 nachází ve vzdálenosti 79,83 AU od Slunce
s konstantní heliocentrickou rychlostí 12,24 km/s. Vzdálenost od Země činí nyní 11,93
miliard kilometrů a radiovému signálu trvá překonání této propasti 11 hodin 3 minuty.
V předvečer výročí se technici pokusili zjistit, zda je sonda dosud aktivní. Prvního března
2002 byl z antény DSS-14 o průměru 70 metrů v Goldstone vyslán signál o výkonu 200 kW,
na který – ke svému vlastnímu úžasu – po 22 hodinách a 6 minutách přijali odpověď radioteleskopem DSS-13 o průměru 70 metrů u Madridu.
„Číslo 10 ještě žije!“
34
Sledování dalšího vysílání telemetrických údajů z osmiwattového vysílače sondy rychlostí
16 bit/s pokračovalo, dokud se anténa nedostala pod úroveň elevace 20 stupňů. Vyplývá
z nich mj., že aparatura sondy je v pořádku, palubní napětí je 26 voltů (nominální 28 V),
avšak sonda je výrazně „podchlazená“. Jak uvedl letový ředitel D. Lozier, na základě dalších
dvou povelů vyslaných následně znovu z Goldstone sonda potvrdila, že geigerův teleskop
dosud funguje a prof. Van Allen zářil štěstím, když z něho dostal nová data. Příjem signálu
byl hlášen rovněž z Arecibo, kde po celé roky využívali sondy Pioneer 10 jako referenčního
zdroje pro program SETI. Během března se technici zřejmě pokusí provést další, zřejmě už
poslední pointační manévr, aby úzký svazek radiového vysílání mířil znovu k Zemi.
Let Pioneeru 10 se stal ve všech ohledech bezprecedentním úspěchem – spousta prioritních
vědeckých objevů (mezi poslední asi patří registrace transplutonického tělesa Kuiperova
pásu v prosinci 1992 ve vzdálenosti 56 astronomických jednotek a zjištění, že i ve vzdálenosti 76 astronomických jednotek od Slunce dominuje v chvostové části heliosféry sluneční
aktivita) je podepřena technickými výsledky zařízení, fungujícího i po třiceti letech služby
na pomezí našeho koutu vesmíru. Přitom celkové náklady na projekt byly směšně skromné –
do oficiálního ukončení vědeckých operací roku 1997 to bylo jen 350 milionů současných
dolarů! To je méně, než stojí jediný start raketoplánu… Z toho dvě stě milionů dolarů spolykal vývoj a konstrukce a 150 milionů náklady na start, letové operace a analýzu dat. Nyní
čeká sondu let mezihvězdným prostorem a nejpozději za 126 tisíc roků pro ni přestane být
dominantní vliv gravitačního pole Slunce. Míří do souhvězdí Býka směrem ke hvězdě Aldebaran, do jejíž relativní blízkosti dorazí asi za dva miliony roků.
Jak známo, Pioneer 10 s sebou nese malou pozlacenou plaketu s grafickým poselstvím
mimozemským civilizacím, kterou podle návrhu Dr. Carla Sagana a Dr. Franka Drakea
výtvarně ztvárnila Linda Salzmanová/Saganová. Podle odhadů by eroze v mezihvězdném
prostoru neměla být větší než 0,1 nm/rok, takže lze očekávat, že do vzdálenosti nejméně
padesáti, ale spíše tří set světelných roků bude docela dobře „čitelná“. Ovšem není ani tak
důležité, zda ji najdou mimozemšťané, jako to, zda na Zemi v té době bude někdo, kdo by si
pionýrské úspěchy 20. století připomněl. Kdybychom zapomněli už nyní, byla by negativní
odpověď jistá předem.
A co věda?
Z historie kosmonautiky tento záznam již nikdo nevymaže: Pioneer 10, 4. prosince 1973,
první průlet kolem Jupiteru, první měření na místě samém, týkající se planety a jejího okolí.
Všechny první události mají zvláštní odstín – měly jej tenkrát, jako jej mají i po letech. Co
bylo před třiceti lety známo o největší planetě naší Sluneční soustavy? A co nám napověděly
přístroje této unikátní kosmické sondy?
35
Počátkem 70. let minulého století již nikdo nepochyboval o tom, že strukturou se Jupiter a
další obří planety zásadně liší od těles pozemského typu. Atmosféra je převážně z vodíku a
helia, uvnitř se vodík nachází ve zvláštním stavu – tzv. kovovém, v samém středu planety je
možná i železnatokamenné jádro… K dokonalému obrazu obřího Jupiteru chyběly jen „maličkosti“: kolik je vodíku a kolik helia? Helium spektroskopicky prakticky nezaznamenáte,
takže zatím bylo třeba vystačit s předpokladem, že poměrné zastoupení těchto prvků kopíruje zastoupení ve Slunci. Ale byly tu i další otázky: Například, jak hmotné je horninové
jádro planety? Aby modely vnitřní stavby mohly být dostatečně přesné, je třeba změřit
intenzitu gravitačního pole přímo u Jupiteru – z pohybu sondy.
A pak je tu magnetické pole planety. Nikdo jej zatím přímo neměřil – byly tu jen nepřímé, i
když velice věrohodné důkazy jeho existence. V polovině 50. let dvacátého století se podařilo zaregistrovat v dekametrovém oboru rádiového spektra Jupiteru silné záblesky, které
svědčí o procesech nestability v magnetosféře planety. V roce 1964 se prokázalo, že se část
těchto záblesků objevuje vždy při určité poloze družice Ió vůči planetě a pozorovateli na
Zemi. Bylo jasné, že magnetosféra kolem planety Jupiter není jen výmysl teoretiků, ale
naprostá realita. Jen rozměry a fyzikální procesy, odpovědné za vznik těchto záblesků, ještě
nikdo neznal (a přiznejme, že po třiceti letech není tento stav o mnoho lepší).
V decimetrovém oboru spektra objevili radioastronomové kolem planety radiační pásy,
podobného tvaru jako ty, jež obklopují Zemi, jenže mnohem rozměrnější, s vyššími koncentracemi nabitých částic, a s částicemi vyšších energií.
Sonda Pioneer 10, protože výborně fungovala, poskytla zajímavé výsledky. Potvrdila rámcové představy o planetě a upřesnila je. Nicméně převratné objevy přišly až později. Třeba
objev prstenců Jupiteru: nepřímý důkaz, založený na poklesu množství nabitých částic
v místech prstenců, poskytla až následující sonda Pioneer 11 v prosinci 1974 (a první snímek přišel v březnu 1979 od sondy Voyager 1). Také vulkanická aktivita na družici Ió zůstala skryta až do doby průletů sond další generace – sond Voyager. Byla to daň za strategii
výzkumu: v centru pozornosti byla především samotná planeta a magnetosféra, nikoli družice planety. Podobný osud měly mít ostatně i sondy Voyager; až na poslední chvíli se geologům podařilo prosadit, aby se přístroje zaměřily i na velké satelity této planety, protože
tušili, že právě tam je skryto hodně zajímavých informací.
Teprve sondy Voyager a Galileo ukázaly, že celý Jupiterův systém je svéráznou součástí
naší planetární soustavy. Tak zajímavý pohled na Jupiter, jeho družice a magnetosféru, jaký
se nám nyní nabízí, jsme bezprostředně po průletu Pioneeru 10 kolem planety určitě neměli.
Ale nečekejme od průkopníků nemožné. Fakt, že výsledky byly spolehlivé a obstály ve
zkoušce času, je přece výmluvný sám za sebe.
Marcel Grün, Zdeněk Pokorný
4. března, 7. března a 11. března 2002
36
Neutronová čtyřka
Objev planety mimo Sluneční soustavu dnes nikoho nepřekvapí. V astronomických análech
máme k dispozici několik desítek kandidátů a čím dál tím fikanější prohlídky jejich počet i
nadále zvětšují. Málokdo však ví, že úplně první tělesa tohoto druhu nalezli astronomové na
zcela netradičním místě: v okolí rychle rotujícího, milisekundového pulsaru PSR B1257+12,
asi tisíc světelných roků daleko směrem do souhvězdí Panny.
„Skupina britských radioastronomů ze známé observatoře Jodrell Bank vedená Matthew
Bailesem ohlásila v srpnu 1991 objev tělesa o hmotnosti desetinásobku hmotnosti Země,
které doprovází pulsar PSR 1829-10,“ popisuje ‚objev‘ prvních exoplanet Zdeněk Pokorný
v připravované publikaci Zlaté století astronomie. „Musí to tedy být exoplaneta; obíhá
s periodou 184,4 dne po zcela kruhové dráze ve vzdálenosti 100 milionů kilometrů. Nikoho
tenkrát nezarazilo, že oběžná perioda činí téměř přesně polovinu (pozemského) roku.“
„V lednu 1992 však přišla studená sprcha: Andrew Lyne a Matthew Bailes v časopisu Nature oznámili, že exoplaneta ve skutečnosti neexistuje. Odhalili totiž na první pohled zanedbatelnou chybu v počítačovém programu pro zjišťování skutečné periody pulsarů, který se
používal na observatoři v Jodrell Banku. Jednou ze základních redukcí při výpočtu periody
je převod času příchodu impulsů na těžiště Sluneční soustavy. Protože jde o relativně nepatrnou korekci, programátoři nahradili eliptický pohyb Země pohybem kruhovým (jako za
Koperníkových časů). To je sice v naprosté většině případů přípustné zjednodušení, ale zde
to vedlo ke komplikaci. Poloha pulsaru PSR 1829-10 byla zatížena nezvykle velkou chybou.
Jelikož zpřesňování polohy je iterační proces, do něhož vstupuje pozorovaná (neopravená)
délka periody impulsů, vznikl tak uměle periodický člen o délce téměř přesně rovné polovině
roku – a na svět přišla fiktivní planeta.“
Zdeněk Pokorný pokračuje: „Někteří astronomové ještě před odvoláním tohoto ‚objevu‘
zpochybňovali výsledek poukazem na to, že je absurdní, aby po výbuchu supernovy kolem
zhroucené neutronové hvězdy obíhala nějaká planeta. Jako by se potvrzoval dávný výrok
Arthura Eddingtona, že člověk nemá věřit žádnému pozorování, pokud ho nemá teoreticky
objasněno.“
„Nevíme, zda Andrzej Wolszczan a Dale Frail znali tento výrok, nicméně ani Eddingtonova
autorita by jim určitě nezabránila publikovat sdělení, že kolem jiného pulsaru –
PSR B1257+12 v souhvězdí Panny – se jim podařilo stejnou metodou (ale za použití jiného
výpočetního programu) prokázat cyklické změny v délce impulsní periody. Tyto změny se
opakují s periodou 67 a 98 dnů. To lze objasnit obíháním dvou exoplanet o hmotnostech jen
několikanásobně větších než má Země ve vzdálenostech asi 50 a 70 milionů kilometrů od
neutronové hvězdy (jsou od ní tedy přibližně stejně daleko jako je Merkur vzdálen od Slun-
37
ce). Wolszczanovo a Frailovo sdělení vyšlo shodou okolností také v časopisu Nature, ale
o týden dřív než odvolání předchozího ‚objevu‘. A kupodivu nikdo již toto pozorování nezpochybňoval, i když počáteční reakce byla rezervovaná.“
Za to, že se podařilo takové objekty nalézt na takovém místě, vděčíme jedné z vlastností
neutronových hvězd: Některé z nich k nám s železnou pravidelností posílají krátké rádiové
záblesky. A jelikož je perioda těchto pulsarů velmi přesně definována, můžeme v jejich
okolí objevit i relativně malá tělesa. Při společném oběhu kolem těžiště totiž planety
s neutronovou hvězdou cloumají, čímž způsobují měřitelné změny v rytmu sledovaných
pulsů. Mírně je urychlují a samozřejmě zase zbržďují.
Metoda hledání planet v okolí neutronových hvězd má tudíž stejný základ jako při vyšetřování jiných stálic. V jejich případě totiž astronomové pátrají po pravidelných změnách radiální rychlosti, kdy se spektrální čáry zdroje posouvají do krátkovlnné a poté zase dlouhovlnné oblasti spektra. Rozdíl je jediný: U pulsarů je tahle metoda výrazně citlivější. U běžných
stálic zatím funguje pouze u dostatečně hmotných planet, proto se zatím podařilo nalézt
pouze tělesa hmotnější než padesát Zemí. Naopak u neutronové hvězdy PSR B1257+12
astronomové identifikovali hned tři objekty s minimální hmotností 3,4, 2,8 a 0,015 Země.
(Jelikož neznáme sklon roviny oběhu k zornému paprsku, bude jejich hmotnost nejspíš
o něco větší.)
Ještě podivuhodnější je však zpráva, že v okolí PSR B1257+12 existuje nejméně jedno další
těleso. Aleksander Wolszczan, jenž objevil první tři planety, totiž před nedávnem oznámil,
že na základě jedenáctiletého pozorování s radioteleskopem v Arecibu u neutronové hvězdy
existuje ještě čtvrtá planeta. Její minimální hmotnost činí 0,005 Země, tedy třetina Měsíce, a
pohybuje se po výstředné dráze s periodou oběhu 3,5 roku.
Velkou záhadou však zůstává, kde se tyto planety vlastně vzaly. Neutronové hvězdy totiž
vznikají zhroucením vnitřku velmi hmotných hvězd při výbuchu supernovy, takže původní
planetární soustava – pokud zde vůbec nějaká existovala – při takové události vzala za své.
Objevená tělesa se tedy kolem pulsaru, který se otočí 161krát za sekundu, musely zformovat
až po explozi hvězdy. Proč a jak není zatím vůbec zřejmé.
I když se planety v okolí neutronových hvězd hledají docela snadno, zatím se podařilo nalézt jenom dvě takové soustavy. Kromě již zmíněné to je případ pulsaru PSR B1610-26. Zde
se jedná o těsný pár bílého trpaslíka a neutronové hvězdy, u kterých se pohybuje těleso
několikrát hmotnější než je Jupiter.
Jiří Dušek
4. března 2002
38
KLENOT se představuje
Sledování planetek, včetně těch křižujících dráhu Země či naopak těles za drahou Neptunu,
patří v současnosti mezi nejrychleji se rozvíjející obory astronomie. Většina nových těles je
objevována v zahraničí dalekohledy o průměru zrcadla větší než jeden metr, jako je LINEAR
(průměr hlavního zrcadla jeden metr), Spacewatch II. (1,8 m) nebo NEAT (1,2 m). Část
z těchto objevů je pozorovatelná (alespoň brzy po objevu) i malými přístroji (o průměru
objektivu 0,3 až 0,5 metru) vybavenými ovšem CCD kamerami, jaké využívají i mnozí
amatérští pozorovatelé v USA, v Evropě a v Japonsku. Část nově objevených těles je však
velmi slabá či velmi rychlá a pro jejich následnou astrometrii, nezbytnou pro určení přesné
dráhy, je třeba používat profesionální dalekohled o průměru jeden metr či ještě větší.
Astronomové na Kleti blízkozemní planetky dlouhodobě systematicky sledovali s menším,
0,57metrovým zrcadlovým dalekohledem vybaveným CCD kamerou. Dosavadní výsledky a
vlastní i zahraniční zkušenosti je pak vedly k záměru postavit pro tento účel větší přístroj.
Projekt byl nazván KLENOT. Hezké české slovo poněkud kuriózně ukrývá anglickou zkratku KLEt observatory Near earth and Other unusual objects team and Telescope, čili že jde
o kleťský teleskop pro sledování asteroidů a komet s neobvyklými drahami, se zvláštním
zřetelem na slabší objekty až do dvaceti dvou magnitud. S průměrem zrcadla 106 centimetrů
se jedná o druhý největší dalekohled v České republice a v současnosti zároveň největší
specializovaný přístroj určený pouze pro sledování planetek v Evropě. Zrcadlo je výrobkem
známé německé firmy Zeiss. Optickou soustavu dalekohledu doplňuje čtyřčočkový korekční
člen, který vyrobila Optická dílna MFF UK v Praze pod vedením J. Waltera na základě
výpočtů J. Lochmana (Sincon). Jako výkonný detektor slouží CCD kamera Photometrics
S300 s čipem SITe 1024 x 1024 pixelů chlazená kapalným dusíkem. Výsledné zorné pole je
velké 0,5 x 0,5 stupně.
Při stavbě bylo možné využít stávající kopuli, původně určenou pro fotografická pozorování, stejně jako původní montáž pro dalekohled, ovšem doplněnou optoelektronickým měřením polohy dalekohledu. Výzkumný tým projektu KLENOT tvoří Jana Tichá, Miloš Tichý a
Michal Kočer.
Budování dalekohledu bylo zahájeno v roce 1997, své „první světlo“ dalekohled spatřil
v listopadu 2001 a první snímek planetky byl pořízen v únoru 2002. Pro jeho stavbu byly
využity nejrůznější tuzemské i zahraniční zdroje, včetně mateřské českobudějovické hvězdárny, zřizovatele Okresního úřadu v Českých Budějovicích, grantu od Grantové agentury
České reubliky a NEO Shoemaker grantu od americké The Planetary Society.
39
První přesná měření blízkozemní planetky publikovaná v cirkuláři Mezinárodní astronomické unie získali kleťští astronomové Jana Tichá a Miloš Tichý 4. března 2002. Planetku
2002 EC objevili američtí astronomové v rámci projektu NEAT na observatoři Palomar, její
následná pozorování z Kleti pak přispěla ke zjištění, že se jedná o planetku typu Amor
přibližující se k dráze Země. Na základě těchto i dalších pozorování blízkozemních těles byl
projektu KLENOT přidělen mezinárodní kód IAU 246 (pro dosavadní pozorování s 0,57m
dalekohledem se používal a používá IAU kód 046).
Hlavními cíli projektu KLENOT je potvrzování objevů nových slabých NEO (tj. těles
s dráhou přibližující se k Zemi), znovuvyhledávání dlouho nepozorovaných NEO ve druhé
opozici, kdy jsou většinou slabší než v objevové opozici, následná astrometrie nedostatečně
pozorovaných NEO v delším oblouku dráhy včetně takzvaných virtuálních impaktorů, tj.
těles, u nichž je třeba vyloučit, zda jsou na kolizní dráze mířící k Zemi, a ověřování, zda
tělesa na velmi výstředných či jinak zvláštních drahách projevují případnou kometární aktivitu. V našem zorném poli budou i jasnější Kentauři a transneptunická tělesa do předpokládaného dosahu 21 až 22 magnitud.
Astronomové na jihočeské Kleti tedy zahájili astrometrická pozorování. Nyní budou v rámci
testovacího provozu dolaďovat software i hardware, postupně testovat limitní dosah a zdokonalovat dosavadní přídavné vybavení. Věří, že jim nový přístroj pomůže v hlubším poznání planetek a komet kroužících Sluneční soustavou a identifikování těch, které by mohly
ohrozit naši Zemi.
Jana Tichá
11. března 2002
Zhluboka se … vydýchněte!
Varování první: Autor nenese žádnou odpovědnost za škody utrpěné při ověřování tvrzení
tohoto článku.
Ve své knize Světlo Země popisuje Arthur S. Clark nouzový přesun několika stovek lidí bez
skafandrů mezi dvěma kosmickými loděmi. Scéna úvodního briefingu v lodní jídelně je
podána tak sugestivně, že být tam osobně, neváhám se přeskoku zúčastnit. Naproti tomu
Arnold Schwarzenegger je ve filmu Total Recall vhozen na povrch Marsu a má pak oči jako
šneček až do chvíle, kdy emzácký reaktor vyrobí dost vzduchu pro celou planetu (asi 20
sekund). Jak je to tedy ve skutečnosti?
Varování druhé: Témata, o kterých bude řeč, nejsou vhodná k jídlu. Pokud u počítače svačíte a jste cimprlich, zanechte čtení dokud nedojíte nebo jídla dokud nedočtete.
40
Žádný výzkum na dobrovolnících z pochopitelných důvodů dělán nebyl nebo alespoň nebyl
publikován, ale pokusy provedené na zvířatech a několik nehod ukazují, že záleží především
na rychlosti s níž tlak klesá. Při explozivní dekompresi je poškození organizmu závažné:
vzduch a jiné plyny, které tělo obsahuje, nestíhají volně unikat a škodí na různých místech.
Nejzranitelnějším místem jsou plíce, ze kterých vzduch nemůže uniknout dostatečně rychle,
zvláště při ucpaných dýchacích cestách či zadrženém dechu. Přetlak plicního vzduchu pak
prorazí tkáň plicních sklípků a v podobě bublin se vydá do krevního oběhu, nastane tzv.
pneumotorax.
Výšková obdoba kesonové nemoci, kdy se přímo v krvi vyloučí bubliny dříve rozpuštěného
dusíku, má podobné účinky – vzrůst viskozity krve, ucpání více či méně důležitých žil,
vlásečnic i cév (v cévách je tlak nejvyšší) a následná nefunkčnost příslušného orgánu (srdce,
část mozku, sval…). První pomoc při kesonové nemoci je umístit postiženého do přetlakové
komory o vyšším tlaku a následně řízeně dekompresovat po mnoho hodin.
Rozfouklé střevní plyny většinou tak dramatické účinky nemají, přesto může jejich roztažení
nadzvednout obsah žaludku a přidat ke všem ostatním problémům ještě nauseu (český lidový výraz „blivno“). A podráždění břišního nervu může vést k reflexivnímu snížení krevního
tlaku, bezvědomí a šoku. Poškození se ovšem nevyhnou také jemnější tkáně, zejména sliznice. Rovněž se pod velkými oblastmi kůže, např. na zádech, vytvoří plošně rozsáhlé bubliny
plynu. Při velkém rozdílu tlaku hrozí protržení ušních bubínků. Potápěči uvádějí jako hranici
pevnosti tohoto lidského čidla asi šest metrů vodního sloupce, tedy 0,6 atmosféry. Protržené
středouší a krev z nosu jsou jedním ze zdrojů krve na tělech obětí dekompresních nehod.
Některým z důsledků lze předejít, pokud s rizikem dekomprese počítáme předem, jiným ne.
Riziko bublinek v krevním oběhu lze snížit dýcháním směsi bez dusíku, poškození plic,
sliznic a bubínků tím, že tlak bude co možná nejnižší (to ovšem vede na dýchání téměř
čistého kyslíku). Vzniku bublin v podkoží zase může zabránit tzv. výškový oblek („poloskafandr“), který těsně obepíná trup a končetiny simulujíc tak okolní tlak.
Při explozivní dekompresi (například při roztříštění kabiny výškového letadla) mohou být
různé vnitřní orgány potrhány tlakovou vlnou, která se šíří tělem. Pokud tlak klesá pomaleji,
nemusejí být následky úplně fatální. Pánové Cook a Bancroft v šedesátých letech dvacátého
století prováděli pokusy na zvířatech a zjistili, že po šedesáti až devadesáti sekundách pobytu v prakticky nulovém tlaku a následné rekompresi většina zvířat přežila, pouze u některých došlo k zástavě srdce. Po natlakování se dýchání spustilo samo a poruchy vidění, slepota a další důsledky „nehody“ byly „většinou dočasné“.
Reálné šance na záchranu astronauta při nehodě (například Dava z Vesmírné odysey 2001,
když mu schizofrenní HAL 9000 otevře oboje dveře přechodové komory) nejsou nijak
oslnivé, ale ani beznadějné: Na to, aby si astronaut pomohl sám, má asi deset sekund. Při
aktivní fyzické činnosti ještě méně. Což může být dost na odpálení nějakého „vesmírného
41
airbagu“ nebo přivolání kolegy. Po devíti až jedenácti sekundách dojdou zásoby kyslíku
rozpuštěné v krevním řečišti na cestě plíce–mozek a následuje tak ztráta vědomí.
Je paradoxní, že člověk vydrží až několik minut pod vodou se zadrženým dechem. Vesmírné
prázdnotě se však neměl během evoluce kde přizpůsobit. Naopak, pokud tlak poklesne pod
hodnotu odpovídající nadmořské výšce čtrnácti kilometrů, tedy asi patnácti procentům
normálního tlaku, stává se člověk vlastně zdrojem kyslíku pro své okolí. Gradient parciálního tlaku se otočí a plíce pracují opačně než zbytek života: Kyslík jde z krve do dýchacích
cest.
Tváří v tvář kosmu však dech v žádném případě nezadržujte! Vzduch musí volně uniknout,
aby nezpůsobil problémy jako při rychlé dekompresi! Pokud bezvládného člověka popadnou
kolegové a vrátí ho do prostředí s normálním tlakem, mají do minuty dobrou šanci, že se
vzpamatuje, ba dokonce že to nebude mít trvalé následky. Do dvou minut je ještě šance…
Při delším odvzdušnění už si můžou chystat černou smuteční pásku na skafandr. Joe Kittinger seskočil v honbě za rekordem 16. dubna 1960 padákem z balónu z výšky 31 kilometrů.
Před seskokem ztratil tlak v části hermetického obleku na pravé ruce. Dostavila se „nepředstavitelná bolest“. Přesto se rozhodl pokračovat a seskočil. Po návratu do normálního tlaku
problémy zmizely, třebaže ruka byla několik hodin oteklá a zarudlá (český lidový výraz pro
podtlakem rozšířené vlásečnice „cucák“).
42
K něčemu podobnému mělo podle některých zdrojů dojít při jednom z letů raketoplánu
(STS-37). Při činnosti „venku“ si jeden z astronautů prořízl rukavici. Trhlina měla několik
milimetrů, avšak vzniklá krevní sraženina ji ucpala natolik, že únik neměl vliv na další
činnost.
V roce 1965 se v centru NASA v Houstonu stala dekompresní nehoda. Při zkoušce skafandru ve vakuové komoře došlo k úniku vzduchu ze skafandru. Technik, jehož jméno prameny
neuvádějí, zůstal při vědomí po dobu čtrnácti sekund. Během patnácti sekund začala obsluha
komoru opět napouštět vzduchem, takže je možné, že ve skafandru ani nebylo úplné vakuum. Technik se probral k vědomí při tlaku přibližně půl atmosféry. Později uvedl, že slyšel a
cítil unikání vzduchu a že jeho poslední vjem byl, že mu voda na jazyku začíná vřít.
Vakuum má na kontě i lidské oběti. V roce 1971 se vraceli z oběžné dráhy tři sovětští kosmonauti v lodi Sojuz 11 – Pacajev, Volkov a Dobrovolský. Ve výšce 168 km se otevřel
ventil, který měl za úkol srovnat tlak v lodi s okolím ve výšce pod čtyři kilometry. Tlak
v kabině klesl na nulu během jedné minuty. Pacajev pochopil problém, odpoutal se z křesla
a pokusil se ventil přikrýt a uzavřít. Při vyšetřování se ukázalo, že potřebný čas byl delší než
měl k dispozici. Proto Pacajev upadl do bezvědomí dříve a ventil pouze přivřel. Ostatní dva
kosmonauti v těsném prostoru přistávací kabiny nemohli nijak pomoci. Všichni tři muži
zemřeli krátce po ztrátě vědomí. Tlak zůstal nulový příštích jedenáct minut, než se kabina
zabořila do atmosféry. Když vyhledávací oddíl otevřel kabinu, vypadalo to na první pohled,
že si kosmonauti zdřímli. Ale už na ten druhý bylo jasné, proč v závěrečné fázi sestupu
nebyla s kabinou žádná obvyklá komunikace. Příčinou smrti byla plicní embolie.
Závěrem zbývá říct, proč se ve vakuu nezačne člověku vařit krev. Při teplotě lidského těla je
tlak varu vody 0,06 atmosféry, což je 47 milimetrů rtuťového sloupce. A například systolický i diastolický tlak krve živého člověka je vyšší než tato hodnota, například 130/70. Tahle
čísla jsou taky v mmHg, jak se můžete přesvědčit u svého obvoďáka, pokud nepoužívá
nějaký digitální přístroj. To ovšem uvádím jen jako ilustraci toho, že nedojde k žádnému
dramatickému efektu. I když krevní tlak poklesne, pevnost krevního řečiště i ostatních tkání
zůstává. Osmotické tlaky podobné velikosti působí také na úrovni buněk. Pevnost a soudržnost tkání stačí ve většině případů na to, aby tělní tekutiny zůstaly kapalné a spíše než var
nastalo pozvolné vysoušení tkání, vakuové vymražování.
Takže tedy: Až budete skákat kosmem, nezapomeňte otevřít pusu dokořán a pozor na sluníčko, mimo atmosféru (p)opaluje přímo vražedně!
Jan Mocek
11. března 2002
43
Vesmír vybledl
„Je to poměrně trapné,“ prohlásil dr. Karl Glazebrook, „ale taková už je věda. Nejsme
žádní politikové. Pokud uděláte chybu, musíte to přiznat. Tak už to ve vědě chodí.“ Zatímco
na začátku tohoto roku měl vesmír barvu tyrkysovou, s přicházejícím jarem vybledl a na
první pohled je zcela tuctově bílý.
„Barva vesmíru se hodně blíží standardnímu odstínu bledě tyrkysové, ačkoli je o několik
procent zelenější,“ prohlásil na lednovém setkání Americké astronomické společnosti ve
Washingtonu Karl Glazebrook, asistující profesor astronomie na John Hopkins University.
Jenže nyní, s odstupem několika týdnů, vyplavala na povrch poněkud nepříjemná informace.
Software, jenž použili k finálnímu „výpočtu“ barvy vesmíru, obsahoval drobnou chybu – a
ta způsobila značné přecenění zajímavého výsledku. „Je mnohem blíž k bílé,“ prohlásil nyní
Ivan Baldry z John Hopkins University o barvě vesmíru. „Hodně podobná krémové.“
Základem ke stanovení „barvy vesmíru“ byla databáze 200 tisíc spekter galaxií vzdálených
kolem dvou miliard světelných roků, které se podařilo získat v rámci měření kosmologických červených posuvů projektu 2dF Galaxy Redshift Survey v Austrálii na známé Angloaustralské observatoři. Zde se totiž nachází dalekohled, jenž dokáže v zorném poli o průměru kolem dvou stupňů najednou pořídit spektra až čtyř stovek galaxií. Pořízená data pak
slouží k mapování rozložení galaxií v prostoru.
Pomalu se rozrůstající databázi 2dF však astronomové využili i k jednomu serióznímu
žertíku. Zkombinovali spektra všech dvě stě tisíc galaxií do jednoho jediného, univerzálního
a to pak přetavili v jednu jedinou barvu – ta vlastně popisuje odstín, jenž by nějaký hypotetický pozorovatel spatřil, kdyby se všechno světlo ve vesmíru poskládalo do jednoho zdroje.
Výsledkem byla zelená s modrým odstínem.
Výsledek k pobavení, jenž si nekladl žádný cíl, se ihned stal šťavnatým soustem pro novináře a zpráva o „nebeské barvě“ ihned obletěla svět. Jenže chyba lávky! Odborníci zabývající
se barvami a jejich matematickým vyjádřením totiž astronomy brzo upozornili, že jako
základ výpočtu použili špatný referenční bod bílého odstínu. „Chyba to byla natolik záludná, že její odhalení zabralo nějaký čas,“ komentuje vědecký tým omyl na svých stránkách.
„Objevit ji mohlo pouze několik málo specialistů. Jedno z ponaučení pro nás je, abychom
brali větší ohled na ,vědu o barvách‘ a dbali na přesné vyjadřování.“ Na obranu astronomů
ale dodejme, že už i publikaci prvního odhadu barevného odstínu komentovali velmi ostražitě, a že celou událost nafoukli především novináři.
44
Na stejném místě najdete i obrázek nového vesmírného odstínu. „Ještě štěstí, že se liší od
bílé,“ píší opět astronomové. „Návrhy na její pojmenování jsou vítány. Za předpokladu, že
to nebude béžová.“ Hmmmm… moc zajímavá…
Jiří Dušek
14. března 2002
Záškodník ukrytý za Sluncem
V pátek 8. března 2002 prolétla těsně kolem Země planetka 2002 EM7. Nejblíže k Zemi, na
přibližně 465 tisíc kilometrů, se přiblížila 8. března v 1 hodinu a 58 minut středoevropského
času. V té chvíli ještě nikdo z obyvatel Země neměl o tomto tělese ani tušení. Ani astronomové. Planetka totiž přilétla ze směru od Slunce, tudíž ji nebylo možné dříve zaznamenat.
Potvrdila tím, že část oblohy v blízkosti Slunce je „slepou skvrnou“, kde astronomové nemají šanci ze Země jakékoli těleso pozorovat. Přitom se jednalo o deváté nejmenší doposud
pozorované přiblížení blízkozemního asteroidu k naší Zemi!
V zorném poli jednometrového dalekohledu projektu LINEAR v Novém Mexiku v USA se
dosud neznámý asteroid objevil až 12. března, tj. čtyři dny po jejím nejtěsnějším přiblížení
k naší planetě, kdy už se od Země vzdaloval. Od té doby byl pečlivě sledován po celém
světě. Z následných výpočtů Timothyho Spahra z Minor Planet Center při Mezinárodní
astronomické unii v massachussetské Cambridge víme, že jde o planetku typu Aten s velkou
poloosou dráhy a = 0,92 AU, sklonem k rovině ekliptiky i = 1,5 stupně a výstředností dráhy
e = 0,36.
Jménem Aten se označuje jedna ze tří skupin blízkozemních planetek, jejichž velká poloosa
eliptické dráhy je menší než vzdálenost Země-Slunce a jejichž velká část dráhy se nachází
uvnitř dráhy Země. Jeden oběh kolem Slunce trvá planetce přibližně 320 dní (0,88 roku).
Prvotní výpočty nabízely několik dalších těsných přiblížení s velmi nepravděpodobnou
možností střetu se Zemí (1:10 milionům). Následná pozorování upřesňující dráhu je pak
zcela vyloučila. K přesnějšímu určení dráhy 2002 EM7 významně přispěla též pozorování
z jihočeské Kleti pořízená novým dalekohledem KLENOT.
Mezi devíti dosud pozorovanými nejtěsnějšími přiblíženími asteroidu k Zemi byl 2002 EM7
sice devátý co do přiblížení, ale druhý největší co do rozměru. Větší byl jen asteroid
1996 JA1, který nás minul o vzdálenost stejnou jako Měsíc od Země v květnu 1996. Rozměr
asteroidu 2002 EM7 se odhaduje mezi 50 až 100 metry, někteří z amerických novinářů jej
přirovnávají k Boeingu 747 (72 metrů).
Zkuste si to představit: 2000 EM7 je sice příliš malý na zahrnutí mezi takzvané potenciálně
nebezpečné asteroidy, uvažované od cca 150 metrů výše. Je však přibližně stejně velký jako
45
těleso, které 30.června 1908 způsobilo tunguzskou katastrofu, tj. o průměru asi 65 metrů.
Srážka Země s takto velkým tělesem by tudíž mohla způsobit lokální katastrofu, jejímž
následkem by bylo zničení oblasti o rozloze asi dva tisíce čtverečních kilometrů. Takto
„vygumovaná oblast“ se sice docela dobře ztratila v sibiřské tajze, ovšem v osídlených
oblastech by představovala plochu o velikosti velkého města, Washingtonu, Londýna či
Moskvy.
Dosavadní program vyhlášený NASA v roce 1998 kladl největší důraz na hledání velkých,
nejméně kilometrových impaktorů. Ano, taková tělesa při možném střetu se Zemí hrozí
globální katastrofou. Ovšem zanedbávat nemůžeme ani tělesa „tunguzského“ rozměru.
Mohou jich být tisíce.
Brian Marsden, známý odborník na dynamiku malých těles Sluneční soustavy z Harvard
Center for Astrophysics upozorňuje, že malá tělesa jsou svým způsobem nebezpečnější –
jsou malá a proto se jeví na snímcích noční oblohy slabá, jsou tedy zaznamenatelná jen
většími dalekohledy.
Proto je navíc nepravděpodobné, že ve fotografických astronomických archivech najdeme
nějaká jejich předobjevová pozorování, využitelná pro přesnější výpočet dráhy. Fotografické
přehlídky měly menší dosah na slabé asteroidy než dnešní CCD snímky. „Musíme se snažit,
abychom je našli dříve, než ony najdou nás,“ zakončil Brian Marsden.
Celosvětová snaha o katalogizování blízkozemních těles a přesnější určení jejich drah snížila sice počet neznámých těles, těch známých je už 1800, ovšem i tak nepokryjí současné
pozorovací projekty celou pozorovatelnou noční oblohu do potřebného dosahu. Také nynější
2002 EM7 mohlo být s velkým dalekohledem objeveno až na části dráhy vzdalujícího ho
mimo sluneční stranu oblohy.
Protentokrát jsme tedy měli štěstí. Protentokrát.
Jana Tichá, Miloš Tichý
25. března 2002
Hvězdy používají opalovací krém
Za šest, sedm miliard let se naskytne návštěvníkům Sluneční soustavy nezvyklý pohled.
Naše denní hvězda se nafoukne do podoby červeného obra o průměru odpovídajícímu průměru oběžné dráhy dnešní Země. Merkur už nespatříme, protože dávno skončil v útrobách
expandující hvězdy. Venuši se Zemí, ošlehané mohutným hvězdným větrem, naopak najdeme v bezpečné vzdálenosti.
46
Budeme-li tehdy centrální hvězdu sledovat po celý rok, snadno zjistíme, že se střídavě nafukuje a smršťuje. Paradoxně ve chvíli, kdy bude rozměrově největší, bude zářit relativně
málo – asi tisíckrát méně než ve fázi maximálního smrštění. Připojí se tak do rodiny proměnných hvězd typu Mira, které dostaly jméno podle nejznámější zástupkyně – hvězdy
Mira (omikron Ceti) ze souhvězdí Velryby. Této proměnné hvězdy, vlastně vůbec první
nestálé stálice, si jako první všimnul německý astronom David Fabricius v roce 1596. O půl
století později si pak vysloužila označení Mira, což znamená Podivuhodná.
I když astronomové vědí o existenci těchto dramaticky se měnících hvězd po stovky roků,
mechanismus světelných změn kloudně nevysvětlili až do počátku 21. století. „Klíč je ve
vytváření lehkých chemických sloučenin ve hvězdné atmosféře, které dokáží účinně absorbovat světlo; stejných sloučenin, které se používají v ochranných krémech na opalování,“ říká
nyní Mark Reid a Joshui Goldston z Harvard Smithsonian Center for Astrophysics. „Astronomové se dlouho dívali na oblohu a všimli si, že existují hvězdy, jejichž jasnost klesá natolik, že téměř zmizí z dohledu, aby se pak na témž místě znovu vynořily z temnoty. A my teprve
nyní začínáme rozumět, co se tam vlastně děje.“ Výsledky jejich práce se objevily 1. dubna
letošního roku ve známém časopise Astrophysical Journal.
Astronomové vědí, že některé proměnné hvězdy mění svoji jasnost prostřednictvím malých
pravidelných pulsací povrchu, které připomínají tlukot srdce. Při zvětšování hvězda chladne,
naopak při následné kompresi se opět ohřívá. Tyto pulsace ale umožňují vysvětlit změny
jasnosti v poměru nejvýše 1:50. Nestačí však objasnit skutečný rozsah světelných změn,
které proměnné hvězdy typu Mira cyklus co cyklus prodělávají.
Už v roce 1933 navrhli astronomové Edison Pettit a Seth Nicholson, že světelné změny
mohou mít na svědomí molekuly oxidů těžších prvků. Tyto molekuly totiž dokáží velmi
účinně pohlcovat světlo z hvězdy a převádět je do jiného oboru záření. Stačí pak, když se
vlivem variací teploty jejich obsah v atmosféře změní, a rázem dostaneme velice efektivní
nástroj hvězdné proměnnosti. Pettit a Nicholson své odhady přeměnili v numerický model a
prokázali, že by tento mechanismus mohl docela dobře fungovat.
Reid a Goldston pak tyto výpočty provedli s molekulami oxidu titaničitého – TiO a ukázali,
že právě tato sloučenina by mohla být zodpovědná za neprůhlednost hvězdných atmosfér
mirid ve vizuální oblasti spektra. Ve chvíli, kdy se v důsledku zchladnutí v průběhu expanze
vytvoří ve vnějších částech hvězdy větší množství těchto molekul, je záření vnitřních částí
hvězdy takřka zcela blokováno a my vidíme jen záření přicházející z okrajových, relativně
velmi chladných a řídkých oblastí hvězdy.
Vnější obálky jsou v období minima jasnosti chladné, a proto je většina záření hvězdy emitována v infračervené oblasti spektra. Viditelného světla, které se molekulárním filtrem
prodere, je tak málo, až se miridy ztrácejí z dohledu lidských očí. Je to tedy zejména momentální množství oxidů kovů, které rozhoduje o tom, kolik světla do lidských očí dorazí.
47
Ve větších vzdálenostech od hvězdy klesá teplota natolik hluboko, že dovoluje kondenzaci
grafitových a křemíkových zrn. A skutečně, očekávané prachové závoje byly u proměnných
hvězd typu Mira pozorovány. Prach může stínit další část světla, přicházející od hvězdy, a ta
nám tudíž ve viditelném záření dále zeslábne. Prachová zrníčka se pak postupně dostávají do
mezihvězdného prostoru, kde se mísí s oblaky mezihvězdné látky, která slouží jako stavební
materiál pro nová pokolení hvězd a planetárních soustav.
Jakmile se hvězda začne opět smršťovat, zahřeje se a i malý vzestup teploty znamená, že se
většina molekul titanu i dalších sloučenin rozpadne. Hvězda náhle zprůhlední a my máme
možnost nahlédnout do hlubších, teplejších a tedy i zářivějších vrstev. Jasnost hvězdy
enormně stoupne – proměnná hvězda se probojuje k novému maximu své jasnosti. Po čase
se ale opět rozepne, zchladne a v jejím obalu se objeví molekuly. Koloběh se opakuje… Jak
říká Reid: „Studium proměnných hvězd typu Mira je jedním z příkladů, že se sledováním
vzdálených hvězd dozvíme spoustu informací o budoucnosti našeho vlastního Slunce. Dermatologové nám doporučují, abychom používali při opalování ochranný krém. A my víme,
že ostatní hvězdy to dělají také.“
Michal Švanda, Zdeněk Mikulášek
4. dubna 2002
48
Myslíte si, že do vesmíru létá špičková technika? Pokud ano, tak se secsakramentsky mýlíte.
I v těch nejlepších případech totiž kosmické sondy, stejně jako nosné rakety, tvoří technologie staré nejméně několik roků. Ve většině případů se však jedná o odstup větší než celé
desetiletí. Například elektronický mozek malého vozítka Sojourner tvořil integrovaný obvod
Intel 8085, jenž byl velkým hitem někdy v osmdesátých letech dvacátého století. Jeden
z nejkomplikovanějších lidských výrobků, americký raketoplán, ovládají na oběžné dráze
počítače na úrovni dnes už vyžilých čtyři-osm-šestek. No a takové Galileo, které startovalo
v roce 1989, mělo jako první na palubě CCD detektory (!?). Jejich zobrazovací matice
o velikosti 800 x 800 pixelů však hravě předčí většina sériových digitálních fotoaparátů.
Důvodů pro takto rozevřené technologické nůžky, kdy sofistikovaná kosmická technologie
zaostává za posledními výkřiky pozemských komerčních výrobků, je hned několik. Předně to
jsou obavy odborníků z nových novinek. Většina techniků raději sází na léty prověřené
integrované obvody, kosmické rakety i orientační systémy. I když by mohli dosáhnout lepších
výsledků, jen málokdo vsadí několik stovek milionů dolarů na novinku, která v lepším případě letěla do vesmíru jednou či dvakrát. Navíc v neprospěch hraje i čas. Od navrhnutí, přes
postavení až po vypuštění sondy zpravidla uplyne více než několik roků. Navíc mnohdy
stejnou dobu trvá, než laboratoř dosáhne vytouženého cíle…
Proto mají špičkové kosmické sondy takové zpoždění. I když na druhou stranu… Vzpomeňme
na Apollo 11. Když Armstrong s Aldrinem přistávali na Měsíci, napájel jejich lunární modul
počítač o váze 26 kilogramů, který měl v pevné paměti 36 kilobajtů a v paměti operační
pouhé dva kilobajty. A to bylo v době, kdy se běžně používaly mnohem výkonnější a lehčí
elektronické mozky. Jenže v technice není úplně všechno. Mnohem důležitější je precizní,
bezchybné a dlouhodobě spolehlivé řešení.
Jiří Dušek, úvodník z 11. dubna 2002
Uchráníme Zemi před šmejdem z vesmíru?
K impaktům asteroidů na Zemi dochází od začátku její existence. V současné době nenastávají příliš často, nicméně přesto jsou srovnatelné s jinými přírodními katastrofami jako
zemětřesení, sopečné erupce a záplavy. Nikoliv kvůli frekvenci jejich výskytu, ale kvůli
průměrnému počtu obětí za rok – to zní trochu zvláštně, ale do konce tohoto článku si to
ještě vysvětlíme. Na úvod lze říct jen toto: není to panika, je to statistika. V budoucnu bude
ke srážkám zcela jistě docházet. Otázkou není jestli, ale kdy. Na rozdíl od ostatních přírodních katastrof se ale právě tato liší tím, že jsme schopni ji spolehlivě předpovědět a možná ji
i odvrátit. Přesněji řečeno, rádi bychom, mít jen trochu víc peněz.
49
Prvním člověkem, který upozornil na možné nebezpečí srážky Země s kosmickým tělesem,
byl Sir Edmond Halley (1656 – 1742). Jak známo, Halley poukázal na periodicitu komety,
která byla po něm později pojmenována, a jejíž dráha protínala dráhu Země. Dvanáctého
prosince 1694 přednesl před Královskou společností v Londýně svou přednášku s názvem
Pár úvah o všeobecné potopě (Some Considerations about the Universal Deluge). Zabýval
se v ní myšlenkou, že pověst o biblické potopě světa může mít kořeny v nějaké srážce Země
s kometou, během níž došlo k … rozsáhlému propadu Kaspického moře a jiných velkých
jezer na světě… Jeho teorie ovšem nebyla v té době přijata církví, protože navrhovala jiný
mechanismus tak rozsáhlé katastrofy než Boží zásah.
Tehdejší představy o setkání Země s kometou byly ale značně nesprávné, protože astronomové neměli dobrou představu o skutečné hmotnosti komet. Jeden ze scénářů takové katastrofy, který představil filozof a fyzik Simon Laplace, například uvažoval o slapových silách, které by devastovaly zemský povrch při pouhém blízkém průletu komety.
Myšlenka na srážku Země s kometou se v historii objevila ještě mnohokrát, ale během posledních století byla poznána jen hrstka komet s drahami křížícími dráhu Země. A protože
jednoduchá kalkulace rizika srážky ukazovala, že pravděpodobnost takové události je při
jednom průletu komety pouze jedna ku 300 milionům, mohli astronomové klidně spát.
Tyto uspokojivé výpočty ale nezahrnovaly možnost srážky Země s planetkou. To jednoduše
proto, že až do začátku dvacátého století nebyla známa žádná planetka, která by křížila
dráhu Země. Kometa obklopená komou je totiž útvar velice nápadný díky svému nehvězdnému vzhledu a rovněž velmi jasná díky velké oblasti, kterou koma zaujímá. Naproti tomu
planetka neboli anglicky asteroid (z latinského aster) připomíná hvězdu, byť pohybující se
mezi skutečnými hvězdami v pozadí.
Ke změně došlo v roce 1932, kdy byly objeveny dvě nové planetky: (1221) Amor a (1862)
Apollo. Amor má dráhu, která kříží dráhu Marsu a přibližuje se k zemské dráze z vnějšku,
takže se s námi nemůže srazit. Což se ovšem vztahuje pouze na nejbližší desítky tisíc roků.
Všechny planetky, které protínají dráhy planet totiž podléhají výrazným poruchám dráhy,
které je dříve nebo později do kolizního kurzu přivedou.
Planetka Apollo naproti tomu dráhu Země protíná. Kdyby byla osamocená, její hrozba by
byla stejná, jako od komet. Nicméně během několika dalších let byly objeveny planetky
(2101) Adonis a 1937 UB Hermes, rovněž křížící zemskou dráhu. Po krátké odmlce během
druhé světové války série objevů blízkozemních planetek pokračovala. Nárůst počtu nově
objevených, nejen blízkozemních, planetek tehdy způsobila především schmidtova komora,
typ dalekohledu umožňující snímkování velkých oblastí hvězdného pole.
Na rozdíl od komet mají blízkozemní planetky velmi krátké oběžné doby, takže místo nějakých 100 milionů let je lepším odhadem pro opakování srážky 100 tisíc let. A to se týká
50
pouze těch již objevených, velkých asteroidů. Známe-li na drahách křížících dráhu Země
velké planetky, dá se předpokládat, že je tam i spousta menších těles, které jsme zatím neobjevili. Na základě těchto úvah začalo být zřejmé, že planetky mohou představovat reálnou
hrozbu pro lidstvo.
První dva lidé, kteří podali zprávu o tom, jak často může být Země zasažena planetkou, byli
američtí astronomové Fletcher Watson a Ralph Baldwin. V roce 1941 Watson odhadl frekvenci těchto srážek na základě tehdy známých tří blízkozemních asteroidů. Uvědomoval si,
že tyto tři jsou pouze předvojem mnoha set planetek, které teprve budou objeveny. Což
znamená, že ke kolizi musí docházet na časové škále nejméně jednoho milionu let. Podobně
musí být vyjádřeno i kráterování našeho Měsíce. Jeho výpočty se ale nesetkaly s příliš velkou důvěrou: Na Zemi totiž nebyl znám dostatečný počet impaktních kráterů, který by je
potvrzoval.
Jinak to bylo ovšem s Měsícem: Ralph Baldwin ve své knize The Face of the Moon v roce
1949 poukázal na to, že pokud existují měsíční krátery i z nedávné doby (které, jak víme,
existují), pak musí existovat populace asteroidů, která je způsobila a bude k nim tedy docházet i v budoucnu. Jako příklad může posloužit kráter Tycho. Baldwin sám píše, že exploze,
jenž způsobila vznik Tycha, by na zemském povrchu představovala děsivou událost, téměř
nepředstavitelnou ve své monstrózitě.
Jak je to s krátery na Zemi?
Mezi nejznámější pozemský kráter patří tzv. Meteor Crater v severní Arizoně (nazývaný též
Barringerův kráter či kráter Diablo). Tisíc dvě stě metrů široký, sto sedmdesát metrů hluboký kráter vznikl dopadem železného meteoritu před asi 50 tisíci roky, uprostřed doby ledové. Uvolněná energie dosáhla ekvivalentu 20 megatun trinitrotoluenu, což je téměř
2000násobek energie hirošimské atomové bomby. Důsledky dopadu byly zdrcující: Do
vzdálenosti deseti kilometrů sežehla terén vlna rozžhavených plynů, tlaková vlna o rychlosti
2000 km/h smetla všechno do vzdálenosti 24 kilometrů a vítr o síle hurikánu dospěl až do
čtyřicetikilometrové vzdálenosti.
Zajímavé je, že ještě ve čtyřicátých letech 20. století geologové odmítali připustit, že se
jedná o kráter meteorického původu – důvodem k tomu byl fakt, že tam nebyl nalezen žádný
meteorit (pouze malinkaté kousíčky roztaveného železa roztroušené do značné vzdálenosti
od kráteru). Dnes už je zřejmé, že meteorit nemůže dopad na zem přežít.
Není to tak dávno, co byla objevena dosud zřejmě největší známá impaktní struktura na
Zemi – u polostrova Yucatan leží kráter Chicxulub, který má v průměru 180 kilometrů (a
možná až 400 km). Předpokládá se, že byl způsoben dopadem obřího meteoritu o průměru
20 až 40 kilometrů před 65 miliony roky, na rozhraní druhohor a třetihor, jemuž se klade za
51
vinu vyhynutí dinosaurů. Vlastní kráter je ale pohřben pod několikasetmetrovou vrstvou
sedimentů.
Do současnosti bylo na zemském povrchu identifikováno asi sto třicet impaktních kráterů
s rozměry do 200 kilometrů a se stářím od doby nedávné až do dvou miliard roků. Nejvíce
kráterů známe v Austrálii, v Severní Americe a ve východní Evropě, protože tyto oblasti
jsou jednak geologicky stabilní a tudíž zahlazování impaktních struktur neprobíhalo tak
rychle a rovněž proto, že byly intenzivně zkoumány geology.
Nyní si popišme, co se při a po takovém pádu děje.
Meteoroid o velikosti ořechu, který se blíží k Zemi, se při setkání s horními vrstvami atmosféry začne rychle zahřívat. Ve výšce 120 kilometrů, kde je hustota atmosféry pouhá desetimilióntina hustoty při povrchu Země, tření způsobí rozpad materiálu na částice plynu. Ve
stokilometrové výšce je zahřívání tak intenzivní, že se povrch meteoroidu nejen taví, ale
dokonce vaří a vytváří svítící stopu. Meteoroidy těchto velikostí se úplně vypaří ve výškách
okolo osmdesáti kilometrů.
Větší meteoroidy proniknou samozřejmě do větších hloubek. Pokud je těleso složené
z dostatečně hustého materiálu (nikl-železnaté meteoroidy), má mělký úhel vstupu do atmosféry a nízkou vstupní rychlost (jejíž nejnižší hodnota je 11 km/s), může meteoroid
o velikosti basketbalového míče dosáhnout zemského povrchu – ale jen v podobě zbytku
52
o velikosti lidské pěsti. Existuje několik v historii zaznamenaných případů zranění člověka
takovým meteoritem a takto způsobené poškození majetku nastává v průměru jednou do
roka. Například devátého dubna 1993 vstoupil do atmosféry nad pobřežím Queenslandu
v Austrálii meteoroid o velikosti tři až čtyři metry. Prolétl oblohou nad Novým Jižním Walesem, kde na pár sekund proměnil noc v den a nakonec se explozivně rozpadl ve výšce asi
18 kilometrů nad malým městem Dubbo. Během svého vysoce nadzvukového letu vytvořil
rázovou vlnu, která byla cítit až do vzdálenosti sto kilometrů. V následující půlhodině obdržel policejní operátor v Dubbo desítky oznámení od lidí, kteří si mysleli, že padají bomby,
tryskové letadlo přelétlo těsně nad jejich střechou, že se někdo nebo něco dobývá do jejich
domu… Domy se třásly v základech a okna vibrovala. Energie uvolněná detonací se zhruba
rovnala výbuchu hirošimské bomby. K explozi naštěstí došlo ve výšce osmnáct kilometrů a
žádný meteorit nedosáhl zemského povrchu.
Minimální velikost kamenného meteoritu, který může dosáhnout povrchu Země se pohybuje
někde kolem deseti metrů. Ta ale závisí na mnoha faktorech, jako je rychlost, úhel vstupu do
atmosféry, hustota a složení asteroidu. Největším zdokumentovaným pádem asteroidu je
zatím Tunguzský meteorit. Toto těleso explodovalo v atmosféře 30. června 1908 nad oblastí
kolem řeky Tunguzka na Sibiři. Poslední červnovou noc a prvních několik nocí v červenci
zaznamenali Evropané neobvykle jasnou oblohu. Noviny New York Times například psaly,
že v Londýně byla půlnoční obloha světle modrá a mraky byly zbarveny do růžova tak
výrazně, že na policejní ředitelství volali lidé, kteří si mysleli, že na severu Londýna zuří
požár. Objevily se i zprávy o tom, že se dalo po půlnoci bez obtíží číst bez osvětlení. Tyto
bílé noci zatím nebyly uspokojivě vysvětleny, mohly být způsobeny polární září, kterou
vyvolala exploze, slunečním světlem rozptýleným na prachu ve velkých výškách nebo
vodních krystalcích ve výškách 40 až 70 kilometrů. Měření z barometrů v Cambridge i na
jiných místech ukázala, že atmosférou Země prolétla tlaková vlna a oběhla celou planetu.
Zvuk exploze byl slyšitelný do vzdálenosti šest set kilometrů od epicentra.
Dvacet let poté se na ono místo dostala výzkumná expedice vedená Leonidem Kulikem. Ten
očekával, že na místě dopadu objeví velký meteorit a jím vytvořený kráter. Nalezl však
„pouze“ rozlehlou oblast vyvrácených a polámaných stromů, mířících radiálně od epicentra.
Všiml si také dalších zajímavých věcí – kůra stromů byla zuhelnatělá, ale neshořela celá.
Vysvětlení je takové, že intenzita záření při detonaci ve výšce 6 až 10 kilometrů byla dostatečná k tomu, aby zapálila les, ale následující tlaková vlna uhasila požár jen chvilku poté, co
byl zapálen.
Odhadovaná velikost asteroidu, který způsobil tunguzskou explozi, je asi 50 až 60 metrů.
Zdá se neuvěřitelné, že tak veliké těleso neproniklo ani do výšky Mount Everestu. Praxe i
numerické simulace ale ukazují, že k tomu skutečně nedochází.
53
Při vstupu malého meteoritu do atmosféry se totiž velká část kinetické energie mění na teplo
a to se odvádí spolu s odpařeným materiálem z povrchu meteoroidu. Zdálo by se, že větší
těleso má více času než se kompletně odpaří, a proto by mělo mít větší šanci proniknout do
větších hloubek. Jenže čím větší těleso je, tím menší část jeho kinetické energie se ve vysokých vrstvách atmosféry stihne přeměnit na teplo. Asteroid tedy proniká níže mnohem
většími rychlostmi a jak se dostává do větších hloubek, tlak vzduchu prudce vzrůstá. Během
jediné sekundy může vzrůst desetkrát až dvacetkrát, v závislosti na úhlu vstupu do atmosféry a vstupní rychlosti. Tak prudké zvýšení odporu prostředí se podobá nárazu do zdi – pevnost materiálu je překročena a asteroid se rozpadne na spoustu malých kousků. Ty se všechny ale stále pohybují velkou rychlostí a nastává totéž, co se děje u malých meteoroidů – jak
se zvětší celkový povrch vystavený tření vzduchu, začnou se všechny prudce odpařovat a to
vše se děje v poměrně malém objemu – výsledkem je tudíž exploze.
U větších těles (řekněme nad 100 metrů) se šance na průnik atmosférou ale zvyšují. Zde
hraje roli čas, za který šoková vlna v materiálu vyvolaná nárazem na atmosféru projde celým objemem tělesa. Jestliže asteroid stihne dopadnout na zem dříve, pak k explozi
v atmosféře nestihne dojít. Dopadem stometrové planetky se uvolní energie, která stačí na
zdevastování 10 tisíců čtverečních kilometrů, tedy oblasti velké asi jako střední Čechy.
Pětisetmetrová planetka srovná se zemí oblast větší než celá Česká republika. Dopad na
hustě zalidněnou oblast na pevnině ale rozhodně není nejhorší scénář. Tím je paradoxně
dopad do oceánu. Takový impakt totiž vyvolá tsunami. Pro hypotetickou planetku o velikosti pět set metrů má tato vlna ve vzdálenosti 1000 kilometrů od místa dopadu výšku 50 až
100 metrů. Tsunami se šíří oceánem vysokou rychlostí (zhruba jako dopravní letadlo) a na
hlubokém otevřeném moři dosahuje bez problému velkých vzdáleností. Když dospěje
k pobřeží, její výška díky kontinentálnímu šelfu vzrůstá. V případě pádu takového asteroidu
mezi Novým Zélandem a Tahiti by tsunami na Japonském pobřeží dosáhla výšky 200 až 300
metrů. Narazí-li takto vysoká vlna na hustě obydlenou oblast, kde zástavba klade jejímu
postupu odpor, pronikne do vzdálenosti 50 až 100 kilometrů do vnitrozemí. Na rovinaté
oblasti ještě dále.
Jaké důsledky tedy bude mít srážka s planetkou o velikosti deset kilometrů? Podívejme se na
impakt na konci druhohor. Součástí geologické vrstvy oddělující období druhohor je i nános
sazí, jejichž množství odpovídá spálení minimálně devadesáti procent veškeré pozemské
biomasy. Jak k tomu mohlo dojít? Jedno z možných vysvětlení je, že prach vyvržený při
dopadu mohl způsobit šíření požárů vyvolaných blesky. Sedající prach totiž způsobuje
přemisťování nábojů v atmosféře a vytváří tak velký rozdíl elektrických potenciálů, což je
jev dobře známý u sopek.
Další z možných mechanismů je ohřev zemského povrchu v důsledku pádu materiálu vyvrženého z kráteru. Jeho nemalá část se dostane až na balistické dráhy mimo atmosféru a
54
rozprostře se prakticky po celé Zemi. Za nejnižší odhad množství tohoto materiálu můžeme
vzít tisíc krychlových kilometrů. Tento materiál s sebou nese kinetickou energii ekvivalentní
asi týdenní dávce veškerého slunečního svitu, který obdrží celá planeta, a tato energie se při
zániku trosek v atmosféře během minut až hodin přemění na teplo. Výsledkem je ohřev
povrchu Země na teplotu kolem tisíc stupňů Celsia.
Prach, jehož rozměry jsou v řádech mikrometrů, v atmosféře neshoří. Je totiž zabržděn ještě
ve vysokých výškách, kde také vydrží velice dlouho než se usadí (měsíce, roky). Nastává
jev známý jako nukleární zima: prach rozptyluje sluneční záření zpět do kosmického prostoru. Na několik let po pádu Tunguzského meteoritu například průměrná teplota na severní
polokouli klesla o jeden stupeň. To se děje i v případě sopečných erupcí – výbuch sopky
Pinatubo v roce 1990 způsobil pokles průměrné světové teploty o půl stupně na dva roky.
Srážka má i další důsledek: do atmosféry se dostává velké množství vodní páry a oxidu
uhličitého, což způsobí, že po „zimě“ přichází nebývalé oteplení v důsledku skleníkového
efektu.
Jak často?
Přejděme nyní k jiným číslům. Jak často vlastně ke srážkám Země s asteroidem dochází?
Průkopníkem výzkumu v této oblasti byl Američan Eugene Shoemaker. Toto jméno jistě
nikomu není neznámé. Kdo by neslyšel třeba o kometě Shoemaker-Levy 9, která v roce
1994 spadla na Jupiter?
Shoemaker byl však především geolog. I když fušoval astronomům do řemesla dlouho, byl
například prvním člověkem, který jednoznačně prokázal meteorický původ kráteru
v Arizoně, a k čisté astronomii zběhl až na konci své vědecké kariéry. Velkou část svého
života přitom zasvětil výzkumu pozemských a měsíčních kráterů. Mezi jinými bylo jeho
cílem určit stáří těchto struktur na Zemi a odvodit, jak často ke srážkám dochází.
Určit frekvenci srážek Země s asteroidy a jejich rozdělení podle velikosti je ale
z pozemských kráterů prakticky nemožné. A to z mnoha důvodů: Eroze a geologické procesy krátery zahlazují, většina impaktorů skončí v oceánu a malé planetky vůbec, jak jsme si
již vysvětlili, kráter nevytvoří.
Nejlepším místem pro získání představy, jak často a jak tvrdě byla naše planeta bombardována, je proto Měsíc. Jenže ten sice uchovává informaci o relativním věku kráterů, protože
nové krátery překrývají starší, jejich absolutní datování je však velmi obtížné – vždyť máme
jenom pár vzorků dovezených při lunárních výpravách z několika míst na jeho povrchu.
Z výsledků lunárních observatoří Shoemaker a jeho kolegové však alespoň nějakou statistiku o velikostech a frekvence dopadajících těles odvodili. Otázkou ovšem zůstalo, jak tempo
55
kráterování sedí s pozorovaným počtem planetek a komet na drahách, které kříží dráhu
Země.
Jestliže známe dráhu nějakého tělesa, můžeme poměrně jednoduše určit pravděpodobnost
jeho srážky se Zemí. A pokud známe celkový počet těchto těles a jejich rozložení podle
velikosti, můžeme určit, jak často se se Zemí srazí objekt příslušných rozměrů.
V 70. letech dvacátého století ale bylo známo méně než dvacet planetek typu Apollo. Hrubé
odhady naznačovaly, že musí existovat přibližně 1000 nebo více blízkozemních planetek
větších než jeden kilometr. Takže uskutečnit rozumný odhad střední pravděpodobnosti, že
se některá z nich srazí se Zemí, bylo hodně obtížné. Shoemaker potřeboval pro svoje odhady
větší množinu těchto těles a nejsnazším způsobem, jak ji získat, bylo zahájit jejich hledání
na vlastní pěst. Tak vznikl v roce 1972 projekt s názvem Planet-Crossing Asteroid Survey,
s užitím malé ani ne půlmetrové fotografické komory na Palomarské observatoři, který
založil Shoemaker se svou spolupracovnicí Eleanor Helinovou. Chtěl bych znovu podotknout, že tento průzkum rozhodně neměl za cíl nalézt všechny blízkozemní objekty, ale
pouze rozšířit jejich počet pro statistické odhady.
Začátkem osmdesátých let uvedla firma Kodak na trh novou pokročilejší fotografickou
emulzi – Kodak Tech Pan film – která výrazně zlepšila citlivost fotografických komor. Tou
dobou Shoemaker rozšířil svůj zájem i na jiné objekty a projekt se přetransformoval
v Palomar Asteroid and Comet Survey a v jeho týmu se objevila jeho žena Carolyne a David
Levy.
Třetí program na hledání blízkozemních planetek s využitím schmidtovy fotografické komory založil Duncan Steel na Anglo-australské observatoři s Robem McNaughtem a Kenem
Russellem s názvem AANEAS – Anglo-Australian Near-Earth Asteroid Survey.
Ve stejné době ale přicházel na scénu nový typ detektoru, který znamenal revoluci v celé
astronomii – CCD kamera. Pro sledování planetek je důležitá především proto, že výrazně
zkracuje expoziční časy potřebné k zachycení slabých objektů. Umožňuje tak prohlédnout
větší část oblohy v kratší době. Jejich nevýhodou je poměrně malá velikost, takže jeden čip
nedokáže pokrýt velké zorné pole schmidtových komor. To se nicméně dá vyřešit jednoduchým trikem: do ohniska dalekohledu se poskládá více čipů. Ostatně právě tak to udělali
Eugene Shoemaker a Ted Bowell v nově založeném projektu LONEOS – Lowel Observatory
Near Earth Object Survey.
Další problém CCD kamer – jejich dlouhou vyčítací dobu potřebnou k přenosu obrazu do
počítače – vyřešil pro změnu tým techniků u dalekohledu Spacewatch. Místo toho, aby
dalekohled sledoval otáčení oblohy a kamera se po skončení expozice vyčítala naráz, má
dalekohled vypnutý hodinový stroj a sledované hvězdné pole pomalu putuje po CCD matici.
V praxi vypadá vyčítání CCD tak, že se vždy signál z krajního sloupce matice odešle do
56
počítače, potom se signál v ostatních sloupcích posune o sloupec k okraji, opět se vyčte
krajní sloupec a tak dále. Pokud tento proces neprovedeme až po skončení expozice, ale
zpomalíme ho a přizpůsobíme jeho rychlost pohybu hvězdného pole po CCD prvku, můžeme vyčítat signál souběžně s jeho detekcí, což značně zefektivní celou práci.
Přesuňme se na počátek devadesátých let dvacátého století. Co vlastně o blízkozemních
objektech víme? Zde je odhadovaný počet blízkozemních planetek a počty těch známých na
počátku 90. let dvacátého století.
velikost
> 1 km
> 500 m
> 100 m
> 10 m
počet
odhad
1000 – 4000
5 000 – 20 000
150 000 – 1 milion
10 milionů – 1 miliarda
dosud známých
107
127
134
134
Jak vlastně můžeme z počtu známých planetek určit jejich celkový počet? Existuje jedna
poměrně jednoduchá a průhledná metoda. Představme si, že si vymyslíme určitý počet
planetek na náhodných drahách v blízkosti Země. Nebudou to dráhy úplně náhodné, ale
budou se kumulovat u ekliptiky. Také o rozdělení planetek podle velikosti musíme mít
určitou představu – rozhodně jich bude přibývat směrem k menším rozměrům. Bez určitých
předpokladů se bohužel neobejdeme.
A pak provedeme následující simulaci: vybereme nějaký existující dalekohled a provedeme
s ním simulované pátraní po těchto tělesech. Známe jeho zorné pole, dosah, tedy, jaké nejslabší objekty s ním lze zachytit, místo na Zemi, kde je umístěn – to ovlivňuje jak velkou
část oblohy je schopen prohlédnout i samotný postup, kterým oblohu prohledává. Většinou
se planetky hledají v blízkosti opozice, kdy dosahují nejvyšších jasností. Musíme rovněž
znát, jak se mění počet jasných nocí v průběhu roku na daném stanovišti, do hry vstupují též
fáze Měsíce, např. v období kolem úplňku se nepozoruje vůbec…
Takovou simulovanou prohlídku necháme běžet, na počítači ovšem, dejme tomu pět let. Pro
každý smyšlený snímek oblohy se spočte, které z naší skupiny umělých planetek budou
v jeho zorném poli a jakou budou mít jasnost, a odtud se určí, mohou-li být objeveny.
Po skončení simulace spočítáme celkový počet „objevených“ těles a porovnáme ho
s celkovým počtem planetek, který jsme si na počátku zvolili. Dejme tomu, že jsme měli
počáteční množinu tisíc planetek a z ní se podařilo objevit padesát, tedy dvacetina. Pak se
podíváme na skutečný počet těles, který tento dalekohled za dobu pěti let objevil. Víme
tedy, že je to dvacetkrát méně než je počet všech planetek s danou velikostí.
57
Parametrů, které musíme v takové simulaci zohlednit, je samozřejmě mnoho a ne vždy je
dokážeme přesně nastavit. Proto se odhadovaný počet planetek může ve výsledku lišit až
o jeden řád. Na základě odhadnutého počtu můžeme stanovit pravděpodobnost jejich srážky
se Zemí. Výsledek je alarmující.
Průměrná hustota zalidnění na souši je třicet lidí na čtvereční kilometr a mění se od 5000
v Hongkongu k 0,1 na Aljašce. Protože 2/3 zemského povrchu zabírají oceány, celková
průměrná hustota je deset lidí na čtvereční kilometr. Exploze stometrového asteroidu
v atmosféře zdevastuje 10 tisíc čtverečních kilometrů, což představuje v průměru 100 tisíc
obětí. Tedy když zanedbáme efekt tsunami – pád do oceánu má, jak už bylo zmíněno, horší
důsledky.
Dopad desetikilometrové planetky je událost velmi, velmi vzácná. Dojde k ní jednou za 10
milionů let. Znamená to ale, že bychom se toho neměli bát? Taková srážka má globální
důsledky, dokázala by vyhubit celou lidskou populaci. Vydělíme-li počet obyvatel této
planety 10 miliony, dostaneme v průměru 600 obětí za rok. Pro planetku o velikosti dva
kilometry, která by způsobila smrt asi čtvrtině všech lidí, se toto číslo vyšplhá až na zhruba
pět tisíc lidí ročně…
Další nezanedbatelnou záležitostí, jak události 11. září loňského roku, je psychologický
dopad takové události. Představa pádu dopravního letadla je pro lidi znepokojující, přestože
58
pravděpodobnost, že při takové nehodě zahynou, je mnohem nižší než v případě autonehody. Na přiloženém grafu je srovnání různých typů katastrof jednak podle pravděpodobnosti,
že při nich zahyne jeden člověk, jednak podle celkového počtu obětí při jedné takové události.
Co s tím?
Koncem osmdesátých let se povědomí o tomto možném riziku dostalo mezi – vágně řečeno
– prostý lid, tedy mezi americké daňové poplatníky. Částečně díky popularizaci od samotných astronomů a částečně díky filmovým scénáristům a režisérům, kteří si s touto myšlenkou začali pohrávat.
Výsledkem byla poměrně neobvyklá událost, která se naposledy odehrála na začátku šedesátých let a vyústila v americký program pilotovaných letů na Měsíc. Běžný postup u většiny projektů NASA je ten, že je v NASA nejdříve vypracován jejich účel a popis a potom
jsou předloženy americkému Kongresu ke schválení. Jenže v případě blízkozemních objektů
se stal pravý opak – protože v NASA nebyl o tuto problematiku příliš velký zájem, úřad
obdržel od Kongresu nařízení, aby se jí začal zabývat! Sněmovna reprezentantů vydala
v roce 1990 toto prohlášení:
Výbor se domnívá, že je nutné, aby rychlost detekce planetek křížících zemskou dráhu byla
podstatně zvýšena, a že prostředky k jejich zničení nebo vychýlení z dráhy, pokud hrozí
kolize, by měly být vymezeny a odsouhlaseny na mezinárodní úrovni.
Možnost, že Země bude zasažena velkým asteroidem je extrémně malá, ale neboť následky
takové kolize budou extrémně velké, výbor se domnívá, že je moudré zhodnotit rizika této
hrozby a připravit se na ni. Máme technologie k detekci těchto planetek i k odvrácení jejich
srážky se Zemí.
Výbor proto rozhodl, že NASA provede dvě pracovní studie. První by měla stanovit postup
pro dramatické zvýšení rychlosti detekce křížičů Země; tato studie by se měla zaměřit na
cenu, časový harmonogram, technologii a zařízení potřebné pro přesné měření drah těchto
těles. Druhá studie by měla definovat systémy a technologie ke změnám drah těchto planetek
nebo k jejich zničení v případě, že by představovaly nebezpečí pro život na Zemi.
Na základě tohoto prohlášení vytvořil Národní úřad pro letectví a kosmonautiku (NASA)
dva výbory: 24členný Detection Committee, který se zabýval astronomickými aspekty tohoto problému, a devadesátičlenný Interception Committee, který měl vypracovat plán na
odvrácení takové srážky. Detection Committee stanovil za primární cíl objevení nejméně
99 procent všech blízkozemních planetek s rozměry nad jeden kilometr během 25 let. Na
základě numerických simulací, podobných těm, o kterých už jsem mluvil v souvislosti
59
s odhadem počtu planetek, se ukázalo, že k tomuto účelu bude třeba postavit šest dalekohledů s průměrem hlavního zrcadla dva metry, z čehož tři by měly stát na severní polokouli a
tři na jižní, pokud možno rovnoměrně po obvodu Země, aby se vzájemně doplňovaly. Cena
za stavbu a 25letý provoz všech těchto šesti teleskopů byla asi 300 milionů dolarů. Tedy asi
tolik, jako cena jedné menší meziplanetární sondy. Ve vzduchu ale zůstala viset otázka, kde
tyto peníze vzít.
Mnoho lidí si představovalo, že by celý projekt mohl být financován z rozpočtů vědeckých
astronomických institucí. Jenže tohle není vědecký projekt, ale ve své podstatě projekt
obranný. Pro účely výzkumu stačí znát pouze ukázkový vzorek těchto těles, řekněme dvacet
pět nebo deset procent. Jak říká Duncan Steel: „Nemusíte prozkoumat každého klokana
v Austrálii, abyste se dozvěděli něco o těchto zvířatech.“
Byť zatím bez finančních zdrojů, alespoň formálně vznikl projekt na hledání blízkozemních
planetek, jehož jméno si astronomové propůjčili z knihy A. C. Clarka Setkání s Rámou.
V jejím úvodu Clark popisuje pád menšího asteroidu na Zemi a jeho bezprostřední důsledky:
Po počátečním šoku reagovalo lidstvo s odhodláním a v jednotě, jakou neprokázalo za
žádné dřívější éry. Taková katastrofa, uvědomovalo si, se nemusí přihodit dalších tisíc roků,
ale stejně dobře k ní může dojít zítra znovu. A následky by příště mohly být dokonce ještě
horší.
Tak dobře: žádné příště už tedy nebude.
O sto let dříve mnohem chudší svět, se zdroji daleko omezenějšími, plýtval svým bohatstvím
při pokusech zničit už odpálené rakety, jež lidstvo zcela sebevražedně namířilo proti sobě.
Tohle úsilí nikdy sice úspěch nemělo, avšak tehdy získané zkušenosti se nezapomněly. Nyní
se daly využít k mnohem vznešenějšímu účelu a v měřítku daleko větším. Žádnému meteoritu,
dost velikému na to, aby způsobil katastrofu, se nepovolí, aby prolomil obranu Země. Tak
vznikl projekt Spaceguard.
Šestnáct zakládajících členů, jimiž byli astronomové z celého světa, mimo jiné i z tehdejšího
Československa, vypracovalo asi 74stránkovou zprávu o potřebě hledat tyto objekty a
v březnu roku 1993 ji předložili americkému Kongresu. S pramalým výsledkem. NASA sice
dostala nějaké peníze navíc, ale celkově to bylo méně než jeden milion dolarů. Hluché
zůstaly tehdy i vlády ostatních států.
Možná skoro až zázrakem astronomům přispěchala na pomoc kometa Shoemaker-Levy 9.
Vynecháme-li historii jejího objevu a pozorování, každý asi ví, jakým ohňostrojem pozorovatelným ze Země i ne příliš velkými dalekohledy zakončila svou pouť v červenci roku
1994.
60
O šrámech na Jupiteru, čtyřikrát větších než naše planeta, se mohl přesvědčit na vlastní oči
prakticky každý. K dopadu prvního úlomku komety došlo 16. července 1994. Dvacátého
července Sněmovna reprezentantů Spojených států připsala následující do seznamu úkolů
pro NASA: Až na hranice proveditelnosti by měl Národní úřad pro letectví a kosmický
prostor ve spolupráci s ministerstvem obrany a vesmírnými agenturami ostatních zemí
identifikovat a katalogizovat během 10 let oběžné parametry všech komet a planetek větších
než 1 kilometr na drahách okolo Slunce, které kříží dráhu Země.
Text pokračuje žádostí pro ředitele NASA, aby předal Kongresu programový plán, zahrnující rozpočtové požadavky, do února roku 1995. V čele komise, která měla tento plán vypracovat, nezasedl nikdo jiný než Eugene Shoemaker. Události se ale nepohnuly jen ve Spojených státech. Na zasedání Evropského parlamentu ve Strasbourgu se 31 zemí Evropy připojilo k americkému plánu a v září roku 1994 se nakonec přidalo i Rusko.
Jak vypadá situace dnes? O nějaké šestici dalekohledů o průměru dva metry využitých
pouze na objevování blízkozemních těles nemůže být ani řeč. Nicméně v provozu je řada
dalekohledů s většími či menšími průměry, které do jisté míry plní plán podle normy. Tím
nejvýkonnějším je pak bezesporu projekt LINEAR.
Základní rozdíl mezi dalekohledy projektu LINEAR a ostatních prohlídek je totiž ten, že
ostatní používají technologie běžné v astronomii, zatímco LINEAR je založen na technologii vojenské (a tudíž i odpovídajícím způsobem drahé). Dalekohledy LINEARu jsou součástí sestavy dalekohledů sloužících k monitorování pohybu družic v okolí Země v rámci
Ground-based Electro-Optical Deep Space Surveillance letectva Spojených států amerických. Zařízení stojí na experimentálním stanovišti u odpalovací základny White Sands
v Novém Mexiku.
V současné době je na dalekohledech instalována velká CCD kamera s rozměrem
1960 x 2560 pixelů. Zatímco u běžných v astronomii používaných CCD kamer s tímto rozměrem by se vyčítací doba pohybovala v oblasti minut, tento částečně utajený typ má vyčítací dobu dvě sekundy!
Rovněž montáž dalekohledu je poměrně neobvyklá, protože za stejně krátkou dobu (tedy
ony dvě sekundy) zvládne namířit dalekohled na jiné místo na obloze a především ho v nové
poloze ustálit (běžně používané dalekohledy by se po tak rychlém přesunu příliš chvěly).
Tato kombinace CCD kamery a montáže umožňuje dělat velmi krátké expozice (běžně od
pěti do třiceti sekund, podle pozorovacích podmínek), mezi nimiž dochází souběžně
k vyčítání kamery a přesunu dalekohledu na nové pole, takže je možné za jednu noc propátrat velkou část oblohy.
61
Dalekohled se za jednu noc vrátí na stejné místo celkem pětkrát, aby bylo možno jednoznačně odlišit pohybující se objekty a současně určit jejich předběžné parametry dráhy,
které slouží k počítání pozic planetky pro následné follow-up pozorování.
Během hledání blízkozemních planetek je samozřejmě nalezeno i obrovské množství nových planetek z hlavního pásu. Záplava informací z hledacích projektů je taková, že v Minor
Planet Center Mezinárodní astronomické unie se někdy zpracovává za den přes 70 tisíc
pozorování! Většinu práce obstarají pochopitelně počítače, nicméně Minor Planet Center
tvoří všeho všudy tři zaměstnanci, kteří za takových situací pracují 16 hodin denně, šest
nebo sedm dní v týdnu… Často opakovaným smutným faktem je, že celkový počet lidí na
světě, kteří jsou zaměstnáni v oboru blízkozemních planetek, je menší než počet zaměstnanců průměrné restaurace McDonalds.
Uchráníme Zemi před šmejdem z vesmíru?
Opustíme nyní téma hledání blízkozemních planetek a přejdeme k závěru, kdy si řekneme
něco o tom, jak se lze proti těmto tělesům „bránit“. V první řadě je třeba říci, že žádná
z dosavadních prohlídek není zaměřena na hledání objektů, u kterých by hrozilo, že se se
Zemí srazí během několika hodin, dnů, či měsíců. Samozřejmě, že jsou občas nalezeny
objekty, u nichž dojde k blízkému průletu okolo Země v takto krátké době. Většina malých
asteroidů, které se dostanou do dosahu dalekohledů v blízkosti Země, je dokonce objevena
až poté, co k největšímu přiblížení dojde. Pokud bychom však nalezli objekt, o němž bychom si byli jisti, že se v takto krátké době se Zemí určitě srazí, byl by to skutečný problém.
Technologie na jeho rozmetání na kusy či jeho odklonění z kolizního kurzu zřejmě zatím
nemáme.
Co se tedy dá dělat, jestliže takovou planetku nalezneme s dostatečným předstihem, dejme
tomu několika let? Jak už jsme si řekli, „rozstřílet“ takovou planetku na kusy nemá smysl. Je
sice velmi málo pravděpodobné, že by některá z trosek zůstala na „kolizní“ dráze i po takovém zásahu, nicméně destruktivní postup by byl především zbytečně energeticky nákladný.
Daleko snazší a úspornější metoda je prosté vychýlení planetky z její dráhy tak, aby minula
Zemi v dostatečné vzdálenosti.
Nejhorší možná situace je ta, že budoucí trajektorie planetky projde přímo středem Země.
V takovém případě je třeba změnit její dráhu tak, aby byla planetka v onom kritickém okamžiku minimálně o 6500 kilometrů „jinde“. Proč toto číslo: 6378 je poloměr Země. Dále by
bylo dobré požadovat, aby planetka ani nezavadila o pozemskou atmosféru. Čili přidat tři sta
kilometrů navíc.
Jak velký „štulec“ musíme planetce dát, abychom takové změny dosáhli? Dejme tomu, že se
má asteroid srazit se Zemí za 22 let. Udělme mu změnu rychlosti 1 cm/s bočně ke směru
62
jeho letu. To způsobí, že každou sekundu se asteroid vzdálí od své původní dráhy o jeden
centimetr. Rok má asi 30 miliónů sekund, za rok tedy bude tato změna činit 300 kilometrů a
za 22 let naroste o 6600 kilometrů. Planetka tedy mine Zemi ve vzdálenosti čtyři sta kilometrů, dost daleko na to, aby se neotřela o hustší vrstvy atmosféry.
To vše je ale samozřejmě značně zjednodušující příklad. Víme, že planetky obíhají kolem
Slunce a nepohybují se tak jednoduše po přímce. Zopakujme tedy celý výpočet ještě jednou,
tentokrát si ale zvolíme planetku, jejíž dráhou bude elipsa, s přísluním jedna astronomická
jednotka a odsluním čtyři astronomické jednotky. Velká poloosa dráhy je tedy 2,5 AU
(1 astronomická jednotka, zkr. AU odpovídá vzdálenosti Země-Slunce, čili 150 milionům
kilometrů). Rychlost takové planetky v periheliu je 9,4 km/s.
Opět zvýšíme její rychlost o 1 cm/s, tentokrát ale v místě jejího perihelu, a navíc ve směru
jejího pohybu. Tato změna bude mít za následek, že se velká poloosa její dráhy zvětší
o 0,000005294 AU, tedy o pouhých 794 km. Navíc se planetka vrátí po jednom oběhu opět
na totéž místo, tedy přesně do vzdálenosti 1 AU od Slunce.
Nicméně dalším efektem, který způsobí změna rychlosti planetky v periheliu, bude prodloužení její oběžné doby. V našem případě o 6,6 minut. Jestliže tedy víme, že se s námi planetka má po jednom svém oběhu (který činí asi čtyři roky) srazit a změníme její rychlost
v periheliu o 1 cm/s, dospěje planetka na místo střetu se Zemí o 6,6 minut později. Země se
ale na své dráze pohybuje rychlostí asi 30 km/s, což znamená, že za 6,6 minut stihne „utéct“
planetce o celých 12 tisíc kilometrů. Dostáváme tedy ještě lepší výsledek než v našem předchozím zjednodušujícím případě.
Nyní je třeba rozhodnout, jakou energii musíme použít, aby se rychlost planetky zvýšila
o požadovanou hodnotu. Vezměme v úvahu trochu realističtější hodnotu změny rychlosti,
dejme tomu 10 cm/s. Jako nejsnazší se jeví varianta vyslat na povrch planetky nebo do její
blízkosti nálož a odpálit ji. Chemické nálože můžeme zamítnout z následujícího důvodu. Při
rychlosti 2,88 km/s má těleso o určité hmotnosti stejnou kinetickou energii jako je chemická
energie stejného množství trinitrotoluenu (zkr. TNT).
Jestliže se tedy vyslaná nálož setká s planetkou rychlostí 10 km/s, což je běžná setkávací
rychlost těles v případě, že nejsou na velmi podobných drahách, pouze deset procent uvolněné energie bude pocházet z výbuchu a 90 procent bude kinetická energie nálože. Toho lze
ovšem s úspěchem využít u malých planetek. Jestliže střelíme do planetky s průměrem
100 metrů projektil (vyrobený z jakéhokoliv materiálu, vůbec nemusí jít o trhavinu) o hmotnosti 10 tun rychlostí 30 km/s, změníme její rychlost právě o 10 cm/s. Jestliže ale totéž
zkusíme na kilometrovou planetku, bude změna její rychlosti pouhých 0,1 mm/s.
U velkých planetek nám tedy zbývají jen nukleární zbraně. Z výpočtů, které provedli v roce
1992 Thomas Ahrens a Alan Harris (California Institute of Technology) vyplývá, že pro
63
popostrčení planetky o 1 cm/s v případě, že k výbuchu dojde na povrchu tělesa, je třeba pro
kilometrovou planetku energie ekvivalentní několika desítkám kilotun TNT (tedy o něco
více než hirošimská bomba) a pro desetikilometrovou planetku 100 megatun TNT (největší
vyrobená vodíková bomba na Zemi uvolnila energii 60 megatun TNT).
Jako efektivnější se však jeví výbuch nad povrchem planetky. Stejného efektu lze dosáhnout
výbuchem ve vzdálenosti asi 0,4 průměru planetky, přičemž pro kilometrovou planetku by
bylo zapotřebí pouze desetimegatunové bomby a to už je dosažitelné současnými technologiemi. Princip spočívá v tom, že při takovém výbuchu je zhruba třetina povrchu planetky
zasažena zářením a rychlé neutrony proniknou asi dvacet centimetrů pod povrch planetky.
Náhlé zahřátí povrchové vrstvy způsobí, že se odpaří a unikající plyn vytvoří reaktivní sílu,
dostatečnou k požadované změně rychlosti planetky. Navíc je tato síla rozprostřena po velké
ploše povrchu a není koncentrována v jednom místě, takže nehrozí rozbití planetky na kusy.
Mohlo by se zdát, že to jsou všechno teoretické řeči, ale v praxi zatím nebylo odzkoušeno
vůbec nic. Není to tak docela pravda, byť první krůček k nápravě byl jen velmi malý. Určitě
si někteří ještě pamatují na sondu Clementine, která na jaře roku 1994 detailně zmapovala
celý povrh Měsíce. Primárním účelem sondy ale nebylo mapování Měsíce. Clementine byl
projekt americké Strategické obranné iniciativy. Cílem bylo ukázat, že je možné navrhnout,
postavit a vypustit sondu během dvou nebo tří let v ceně desítek miliónů dolarů. Po zmapování Měsíce se sonda měla vydat ke kilometrové blízkozemní planetce Geographos, která
v srpnu roku 1994 prolétla okolo Země ve vzdálenosti 13 poloměrů měsíční dráhy.
Bohužel chyba počítače během manévru způsobila, že se vypotřebovaly veškeré pohonné
hmoty sloužící k udržení správné orientace sondy, což vyloučilo možnost poslat sondu
k planetce. Mimo jiné sonda Clementine alespoň ukázala, že ne všechny zodpovědné osoby,
kterých by se tato věc měla týkat, sedí „na zadku“ a čekají, až se něco stane.
Dopady asteroidů na Zemi ohrožují existenci lidstva už od začátku jeho existence.
V poslední době se třeba spekuluje o možném starověkém pádu v dnešním Iráku: Způsobil
zánik řady civilizací doby bronzové pád menší planetky? Možná ano. Faktem je, že kolem
roku 2300 před naším letopočtem došlo na Středním východě k radikálnímu zlomu. Z ničeho
nic zmizelo z povrchu zemského několik stovek sídel doby bronzové. Prosperující vesnice a
vesničky od Mezopotámie, přes dnešní Izrael, Egypt až po Řecko lidé najednou opustili a
nebo rovnou zcela zlikvidovali. V centrálním Iráku například zmizela Akkadská civilizace
s tajemným, napůl mytologickým vládcem Sargonem, v Egyptě došla na konec cesty pátá
dynastie faraónů, kterým vděčíme za nádherné pyramidy, rozplynuly se i osady ve Svaté
zemi. Doufejme, že konečně přichází doba, kdy si tuto hrozbu začínáme uvědomovat a
pozvolna na ni i reagovat.
Petr Scheirich
11. a 15. dubna 2002
64
Na pozemské obloze bychom těžko našli objekt, který je tak pohodlně pozorovatelný jako
Měsíc. Máme ho na očích opravdu často, jeho temné skvrnky jsou patrné i bez dalekohledu
a navíc už po stovky milionů roků k nám přivrací stále jednu a tutéž polokouli. Je proto na
místě se domnívat, že je jeho tvář všem lidem přímo notoricky povědomá… Obávám se, že
skutečnost je trochu jiná. Zrovna minulý víkend jsem dostal milý dárek – malý fosforový
Měsíc, který zdobí stěnu mého pokoje. Když si ho trochu rozpačitě prohlížel Jirka Dušek,
nemohl se zbavit dojmu, že ten Měsíc je nějaký zvláštní. No aby nebyl, vždyť je na něm Měsíc vyobrazen tak, jak jej ze Země nikdy nemůžeme vidět – půlka odvrácené a půlka přivrácené strany! Možná byste nad tím mávli rukou, ale už dlouho si všímám, že právě takováto
podivná tvář našeho souseda je daleko nejpoužívanější fotografií Měsíce.
Nejen fosforové nálepky, ale i drtivou většinu reklam, plakátů, filmů (zvláště hororů), dokumentárních pořadů(!), divadelních kulis, obálek knih a koncertů rockových kapel zdobí
snímek Měsíce, který je naprosto odlišný od toho, co můžeme vidět ze Země. Nevím čím to je,
že právě tento záběr, který pořídila při obletu Měsíce posádka Apolla 11 v červenci 1969, je
daleko nejpoužívanější fotografií našeho souputníka. Možná má trochu dramatický zjev,
možná je snadno dostupný, zkrátka nevím. Každopádně mám velké obavy, že většina lidí si
dnes díky médiím myslí, že Měsíc vypadá právě tak zvláštně, jako na snímku s označením
AS11-44-6667. Myslíte si to snad i vy?
Pavel Gabzdyl, úvodník z 18. dubna 2002
65
Patří planetáriím astronomická budoucnost?
Název tohoto článku končí otazníkem. Nepsané pravidlo novinového titulku praví, že pokud
končí titulek otazníkem, správná odpověď na něj zní: „Ne!“ Dovolil jsem si vytvořit výjimku potvrzující pravidlo, odpovídám: „Ano, patří!“ Můj názor však nelze pokládat za nestranný, takže si sami vytvořte vlastní…
Co předcházelo
Samotné slovo „planetárium“, řečeno s klasikem …zdá se mi poněkud nešťastným … Vyvolává totiž nesprávné asociace. Podobný osud má však řada jiných názvů jako skleníkový
efekt, jarní bod či hvězdná velikost… Navíc slova podobná svou stavbou vždy představují
něco reálného – delfinárium delfíny, akvárium ryby, oceánium podmořskou faunu a flóru,
kalendárium přehled historických událostí, klubárium spolek přátel časopisu Koktejl a konečně kolumbárium obsahuje urny se skutečným popelem zemřelých.
Jak tedy vidíte, jen planetárium představuje jakousi iluzi. Je to takový „cukerín moderní
astronomie“. Jenže pokud jím je skutečně, není to málo! Co by fyzikové dali za fyzikárium
nebo inženýři za technikárium. Podobnou službu jakou astronomii poskytují planetária,
poskytují biologům dobře fungující zoologické zahrady nebo botanikům arboreta či zahrady
botanické.
Za předchůdce planetárií lze považovat mapy hvězdné oblohy, hvězdné glóby, orloje a
teluria. Historie přesných hvězdných map není nijak dlouhá (pokud pomineme umělecká
ztvárnění nočního nebe). Ve starověku byly nejčastěji používány glóby a katalogy. Výjimkou je reliéfní zobrazení oblohy v egyptském chrámu bohyně Isis v Denderah. Kromě symbolů egyptských bohů Slunce a Měsíce zde uvidíte symboly souhvězdí Lva, Raka, Štíra,
Blíženců a Býka. Reliéf z Denderah pochází asi z roku 2000 před naším letopočtem.
Do kamene byla rovněž vytesána mapa hvězdné oblohy, která vznikla v Číně roku 1247.
Jsou na ní znázorněna jednotlivá souhvězdí, Mléčná dráha, severní pól, světový rovník a
ekliptika.
V Řecku se hvězdáři Timocharis, Aristilos a později Hipparchos a Menelaios zabývali měřením poloh hvězd a určováním jejich jasností. Klaudios Ptolemaios podstatně rozšířil údaje
hvězdných katalogů a shrnul je ve známém díle Megalé syntaxis (tzv. Almagest), jenž byl
počítán pro rok 138. Almagest byl v dalších staletích stále doplňován a přepisován. Hvězdáři
španělského krále Alfonse sestavili nový katalog pro rok 1252. Podobně arabští hvězdáři Al
Sufi a později Ulugh Begh sestavili katalog k roku 1432. Známý je ještě katalog Tychona
66
Brahe a pak katalog Edmonda Halleyho z roku 1718, v němž byly polohy hvězd poprvé
změřeny dalekohledem. Na podkladu těchto katalogů byly kresleny hvězdné atlasy.
Mnohem názornější pomůcky však zobrazily hvězdnou oblohu na povrchu koule. První byly
hvězdářské glóby. Nejstarším z nich je glóbus připevněný na bedrech mramorové sochy
bájného Atlase. Byl nalezen ve vykopávkách v Římě a jeho datování odpovídá asi druhému
století před naším letopočtem. Zachovalo se i několik glóbů arabského původu, nejstarší
pochází z roku 1080 našeho letopočtu a byl vyroben ve Valencii. Potřeba glóbů vzrostla
zejména vlivem mořeplaveckých objevů koncem 16. století. Mezi jejich zhotoviteli pak
proslul i Martin Behaim, jehož předkové pocházeli z Čech.
Glóbus však skutečnosti příliš neodpovídá. Pozorujeme-li oblohu ve volné přírodě,
v žádném případě se na ni nedíváme z ptačí perspektivy, jak je tomu při pohledu na mapu
nebo glóbus. Důkladněji se tímto problémem zabýval ve druhé polovině 17. století Eberhard
Wiegel v Jeně. Do velkého glóbu vyřezal několik větších otvorů v místech s malým počtem
hvězd. Pozorovatel těmito otvory sledoval vnitřní stěnu glóbu. Do stěn byly vyvrtány otvory
jako hvězdy a ty byly zvenku osvětleny. V roce 1670 Wiegel zhotovil třímetrový glóbus, do
kterého mohlo vstoupit hned několik osob. Glóbus byl z pergamenu, hvězdy byly vyřezány
ve stěně a opět zevně ozářeny.
Na hvězdné mapy a glóby navázaly přístroje, které znázorňovaly složitý pohyb planet mezi
hvězdami mechanickým způsobem (klikami a pákami). První mechanismus tohoto druhu
zřejmě sestrojil slavný Archimédes. Podle některých zpráv stačilo otáčet rukojetí, aby Slunce, Měsíc i planety byly uvedeny do pohybu kolem Země. Měsíc přitom ukazoval fáze,
dokonce prý bylo možno znázornit zatmění Slunce a Měsíce. Podle jiných zpráv byl celý
mechanismus uváděn do pohybu využitím tekoucí vody. Archimédes své dílo vytvořil
v Syrakusách na Sicílii, po dobytí města pak bylo převezeno do Říma.
Podobných zařízení bylo v minulých stoletích vyrobeno velké množství. Ještě na počátku
dvacátého století byly na školách všeobecně používány různé druhy telurií, u nichž Slunce
nahradila svíčka, později žárovka, a malý reflektor umístěný za ní vrhal světlo na obíhající
Zemi, která byla upevněna na dlouhém otáčivém rameni. Telurium bylo doplňováno pohybem menší koule představující Měsíc, jenž byl upevněn v patřičném sklonu na drátě. Tato
zařízení byla v anglicky mluvících zemích označována také jako „planetária“.
V roce 1758 zhotovil profesor astronomie v Cambridge, Roger Long, glóbus o průměru 5,4
metru, kterým se dalo ručně otáčet. Nazval jej Uranium a vešlo se do něj třicet lidí. Koule
byla ze slabého plechu a „hvězdy“ byly tvořeny otvory ve stěnách. Jejich průměry přibližně
odpovídaly hvězdným velikostem. Dalším krokem vpřed byla Atwoodova klenba z roku
1912. Zkosená koule, kterou poháněl elektrický motor, měla průměr pět metrů. Byla otáčivá
v základním prstenci a mohla znázornit východy i západy hvězd v neměnitelné zeměpisné
šířce. Dnes je součástí expozice Adlerova planetária v Chicagu.
67
Jak to začalo
Asi bychom měli definovat, co budeme nadále označovat pojmem planetárium. Půjde o co
nejdokonalejší napodobení hvězdné oblohy optickými, mechanickými a elektronickými
prostředky. Bez ohledu na denní dobu a aktuální počasí jím můžeme v uzavřené místnosti
simulovat většinu astronomických úkazů, které jsou viditelné z libovolného místa na Zemi.
A mnohdy i děje a úkazy v minulosti nebo v budoucnosti. Planetárium je proto svým způsobem nejdokonalejší astronomická názorná pomůcka.
Je to do jisté míry „hardware“, použitelný nejen ke vzdělávání a popularizaci v oboru astronomie, ale i pro řadu ryze kulturních aktivit. Jak už to ale bývá, velmi záleží také na „software“, čili pořadech, které jsou v planetáriích návštěvníkům nabízeny. Počet planetárií i
míra unifikace je mnohem menší než ve světě počítačů. Existuje sice pár „planetárnických
Intelů“ (firmy Zeiss, Spitz, Goto, Digistar), ale ve svém důsledku je každé planetárium na
světě původní, protože zařízení je vždy upraveno na místní podmínky dané většinou originální architektonickou koncepcí celé stavby. V oblasti tvorby pořadů skutečně neexistuje
žádný „planetárnický Microsoft“, ale možná nás v budoucnu příchod nějakého Billa Planetaria Gatese čeká.
První projekční přístroj, který znázorňoval pohyb planet kolem Slunce (dnes bychom jej
nazvali „projekční telurium“), zkonstruoval v roce 1912 německý profesor Hindermann.
Nazval jej „orbitoskop“ a představoval pouze dvě planety obíhající kolem Slunce. Zařízení
bylo poháněno mechanickým pružinovým strojkem.
Vznik prvního „pravého“ projekčního planetária je spojen se jmény zakladatele a prvního
ředitele Německého muzea v Mnichově Oskara von Millera (1855 – 1934) a prof. dr. Walthera Bauersfelda (1879 – 1956), šéfkonstruktéra a člena vedení firmy Carl Zeiss. Na počátku byla Millerova představa, že by v nově budovaném muzeu měla být nějakým originálním
způsobem znázorněna hvězdná obloha, pohyb planet a další astronomické jevy.
S předkládanými návrhy stále nebyl spokojen, až v roce 1913 zadal problém k řešení firmě
Carl Zeiss. Ta nejprve oslovila známého astronoma Maxe Wolfa (1863 – 1932)
z Heidelbergu, který navrhl vytvoření uzavřené sférické místnosti, do které by návštěvníci
mohli vejít. „Hvězdy“ by opět byly tvořeny otvory v kulové ploše, která by byla zvenčí
osvětlená.
V letech 1918 až 1919 se původní myšlenka rozrostla o funkce zajišťované především projekčními přístroji. Navíc byla opuštěna myšlenka pevné nebo pohyblivé místnosti. Veškeré
pohyby byly přeneseny na projekční přístroj, který měl být umístěn ve středu projekčního
sálu. Hlavní práce, které vedly ke zcela nové koncepci přístroje, provedl Wilhelm Finke
(1884 – 1950) z Brém. Pod vedením Bauersfelda byl firmou Carl Zeiss v letech 1919 – 1923
sestrojen první projekční přístroj (planetárium) pod označením „Zeiss model I“.
68
Projektor byl dokončen v srpnu 1923. Projekční sféra měla průměr 16 metrů a byla umístěna
na střeše tovární haly firmy Zeiss. Později bylo planetárium demontováno a přemístěno do
desetimetrového sálu v Německém muzeu v Mnichově, kde se 21. října 1923 konalo první
oficiální představení pro veřejnost (stálý provoz byl zahájen v květnu 1925). Reakce odborné i laické veřejnosti lze označit za entuziastické. Ředitel kodaňské hvězdárny profesor
Strömgren napsal: „Je to škola, divadlo a biograf současně … Planetárium je divadlem, kde
roli herců převzala samotná kosmická tělesa.“
Přístroj byl umístěn na pevném stojanu a měl ruční kolo pro nastavení zeměpisné šířky.
Horní část planetária tvořila koule se třiceti dvěma projektory hvězdné oblohy, které promítaly asi 4500 hvězd (pozdější typy až devět tisíc). Na ose ekliptiky byly projektory planet
viditelné pouhým okem, tj. Saturn, Jupiter, Mars, Venuše a Merkur, dále projektory Měsíce
a Slunce.
V následujících letech si projekční planetária u firmy Zeiss objednala i další německá města.
Například v Düsseldorfu byl instalován Model I, který byl posléze nahrazen Modelem II (ten
už měl podobu „činky“ tak charakteristické pro planetária Zeiss). Planetárium bylo umístěno
ve třicetimetrové kopuli, největší ve své době. Bohužel během války bylo zcela zničeno.
První planetárium mimo Německo bylo v roce 1927 instalováno ve Vídni, následoval Řím
(1928) a Moskva (1929). Rok 1930 znamenal mimo jiné také pět nových planetárií – ve
Stockholmu, Miláně, Hamburgu, nový model ve Vídni a také první mimo Evropu. V roce
1928 si totiž „technický zázrak“ přijel do Jeny prohlédnout americký filantrop Max Adler
z Chicaga. Byl tak nadšen, že jej zakoupil a v pondělí 12. května 1930 v Chicagu otevřel
první planetárium na západní polokouli (Adlerovo planetárium na břehu Michiganského
jezera funguje dodnes). První planetária v Asii byla v Osace (1937) a v Tokiu (1938).
V Pittsburghu bylo v roce 1939 otevřeno první planetárium, ve kterém byl projekční přístroj
umístěn na elevátoru.
Ve 30. letech dvacátého století začala firma Zeiss výrobu malých planetárií využívaných
především k výuce navigace pilotů. Ve stejné době spatřilo světlo světa také první „nezeissovské“ planetárium. Navrhli jej a postavili bratři Korkoszové ve Springfieldu. Přístroj
promítal asi 9500 hvězd, ale nebyl vybaven žádným projektorem planet.
Historické intermezzo
O tom, že i tehdejší československá astronomická obec se zájmem sledovala dění kolem
planetárií, svědčí článek z pera Dr. Maška publikovaný v roce 1925 v časopise Říše hvězd
(číslo květen-červen). Kromě ohromné touhy po planetáriu, jsou v článku patrné i některé
úvahy nadčasového charakteru. Abych byl přesný, nikoliv úvahy, ale postesknutí nad stavem astronomické vzdělanosti u nás.
69
Je vskutku potěšitelný fakt, zvláště v době silně inklinující k požitkářskému materialismu, že
astronomické zjevy a výsledky z nich odvozené budí i v širší veřejnosti dříve nebývalý zájem.
Není to vždy jen planá touha po sensaci, jak by se snad mohlo souditi z astronomických
zpráv denního tisku leckdy velmi neúplných a dokonce i chybně informujících. Dokladů toho
– někdy velmi humorných z novin domácích i zahraničních by bylo možno uvést pěknou
sbírku. Ovšem správné pochopení úkazů astronomických (a zvláště to platí o nejnovějších
objevech) předpokládá, jak tomu je v každém lidském vědění, znalost aspoň základů této
vědy. Je pravda, že takovou průpravu podávají školy – zejména naše střední školy osnovou i
učebnicemi po této stránce se příznivě liší od některých cizojazyčných – dále dobře vedená
popularizační činnost, nehovící přílišnou měrou módě, a konečně vskutku dobré populární
spisy. Ale nejlepší cestou k poznání, která dovede trvale zaujmouti a poskytuje milovníku
nebe nejvíce radostí a uspokojení, je vlastní pozorování, třeba nejprostšího rázu. Této stránce popularizace zejména v Americe dobře rozumějí. Avšak přes všechny školy, extense a
popularizaci setkáváme se – až na čestné výjimky – u inteligentů se žalostnou znalostí astronomické abecedy dosud ku podivu často. Budeme snad jednou míti také lidovou hvězdárnu,
mluví se o ní už odedávna a jakési přípravy k tomu se již staly. Přihlížeti k správné popularisaci astronomických vědomostí v širších kruzích na základě autopsie, pokud je to arciť
možno, bude po našem soudu jedním z nejdůležitějších jejích úkolů, kdežto vědecké bádání
jako příslušející specialistům bude ne-li vyloučeno, tož aspoň velmi omezeno.
Důvěrné obeznámení s oblohou a zjevy nebeskými je nezbytnou podmínkou k správnému
pochopení základů astronomických i pro laika. Kulturnímu člověku kladou se však v cestu,
zejména ve větších městech, nesčetné překážky. Člověk primitivní, žijící v krajinách
s průzračným ovzduším, kde stávala kolébka nejen astronomie, ale vůbec kultury, byl na tom
mnohem lépe. Maně byl nutkán všímati si oblohy, která mu nahrazovala hodiny i kalendář.
Naproti tomu najíti si ve velkém městě pohodlné stanovisko pro pozorování, nerušené zvědavci i okolními světly, je věc velmi nesnadná. To všechno až příliš dobře zná každý učitel
fyziky, který své žáky vodíval na večerní vycházky astronomické. A mimo to ještě, takové
bezprostřední studium vyžaduje času, neboť na úkazy třeba trpělivě čekati a leckdy teprve
dlouholeté soustavné pozorování by vedlo ke konečnému výsledku. Vzpomeňme jen na složitý pohyb Měsíce, po případě i planet. Jsou sice pro vyučování astronomie po ruce pomůcky jako hvězdné globy, různé stroje (z nejlepších např. známý Mangův universální stroj),
dále nejrůznější diagramy, modely i obrazce atd. – ale to vše je jenom náhražka.
Veliký krok kupředu pro usnadnění základních znalostí astronomických učiněn byl novou
znamenitou pomůckou – Zeissovým optickým planetáriem. Tato firma světového jména
vynaložila veškeré jí po ruce jsoucí prostředky a zkušenosti, aby po mnohých předběžných
pokusech uskutečnila dílo hodné jejího jména. Název nevystihuje náležitě věc samu. Planetáriem se rozumí obyčejně takové zařízení mechanické, kterým má se objasniti soustava buď
Ptolemaiova nebo Koperníkova, zejména oběh planet kolem Slunce a zároveň oběh Měsíce
70
kolem Země. Takových planetárií vzpomíná historie astronomie. Ve starověku už Archimédes i Posidonius prý stroje tohoto druhu sestrojili. Planetária pro heliocentrickou soustavu
dosud najdeme v odborných museích; jejich kopie – namnoze velmi primitivní a zřídka
v řádném stavu – se chovají dosud v kabinetech některých starých středních škol. Valné ceny
však tyto pomůcky neměly pro vyučování a lépe by jim bylo, pokud jsou ještě cenné a zachovalé, v některém z muzeí.
Zeissovo planetárium má docela jiný účel. Je to jakýsi druh astronomického divadla, v němž
se divákovi předvádějí nebeské úkazy, zejména pohyby nebeských těles tak, jak se skutečně
jeví pozemskému pozorovateli na obloze.
Snad v leckterém ze čtenářů vznikne přání, aby také Praha po příkladě jinonárodních velkoměst (Mnichov, Berlín, Lipsko, Hamburk, Kodaň mimo Jenu) měla jednou takové planetárium. Velmi dobře by se hodila k tomu plošina na střeše budoucího našeho Technického
muzea, kde podle plánů má býti také zřízena lidová hvězdárna. Povolané kruhy by měly
o takovém projektu uvažovat. Že by věc se potkala se souhlasem mnohých a mnohých příznivců vážného poučení, nelze pochybovati. Ani finančního nákladu, jenž je dosti značný –
1,250 000 Kč – bychom se nemuseli lekati. Národ, který najde prostředky na stadia, na
pomníky a jiné takové podniky, by konečně také tento peníz nalezl. A že by značný kulturní
zisk z toho vyplynul, o tom pochybnosti nemůže snad býti. Dočkáme se jednou takového
vědeckého divadla také u nás?
Jak to bylo dál?
Během druhé světové války vyrobila firma Zeiss jen několik planetárií. Po jejím konci byl
závod v Jeně obsazen ruskou armádou, ale většina odborníků přešla do spojenecké zóny.
V Jeně se však výroba optiky opět postupně obnovila, včetně planetárií několika velikostí.
Vytvořením omezeného trhu „socialistických zemí“ se ale téměř veškeré realizace odehrávaly především v těchto východních zemích. Ve spojenecké zóně, pozdější Spolkové republice Německo, byla založena „filiálka“ Carl Zeiss v městě Oberkochen. I tam kromě řady
jiných zařízení vyráběli planetária. Tato situace se změnila sjednocením Německa v 90.
letech – firmy Carl Zeiss Jena a Oberkochen byly sloučeny do jediného velkého koncernu.
Velmi ojedinělý je případ San Franciska, ve kterém je naprosto jedinečný projekční přístroj.
Těsně po válce totiž nebyla firma Zeiss schopna vyrábět a tak skupina vědců a techniků
Kalifornské akademie věd navrhla a sestrojila během čtyř roků naprosto unikátní planetárium. Část potřebných finančních prostředků byla v této poměrně vypjaté době dokonce získána veřejnou sbírkou! Morrisonovo planetárium bylo otevřeno ve čtvrtek 6. listopadu 1952
a funguje dodnes.
71
V roce 1936 začal Armand Spitz, novinář z Philadelphie, pracovat na částečný úvazek jako
lektor Felsova planetária. Okamžitě si uvědomil ohromný „pedagogický potenciál“ tohoto
zařízení, který kontrastoval s jeho finanční nedostupností pro školy nebo malá muzea. Začal
tedy pracovat na planetáriu, které co nejvíce zjednodušil tak, aby bylo finančně dostupné i
pro malé instituce. Výsledkem se stal velmi proslulý model A, A-1 a A-2 (především
v USA), pro který je charakteristická dvanáctistěnná projekční hlava. Právem byl Spitz
později přezdíván „Fordem v oblasti výroby planetárií“.
Naopak Seizo Goto, přední japonský podnikatel, začal koncem padesátých let minulého
století výrobu planetárií na základě vlastního průzkumu na trhu s dalekohledy. Po několika
realizacích v Japonsku pronikl i do Spojených států, kde bylo 20. ledna 1962 otevřeno
v Bridgeportu první planetárium s projektorem Goto. V polovině šedesátých let začala
s výrobou i další japonská firma – Minolta. Dnes je nabídka projekčních planetárií velmi
široká: zahrnuje mobilní přístroje s nafukovací projekční kopulí, přes střední planetária pro
místnosti s průměrem až dvacet metrů až po gigantické projektory do stupňovitých,
v jednom směru orientovaných sálů.
Tím se ale pokrok nezastavil. Zcela novým typem planetária je Digistar, který vyvinula
americká firma Evans and Sutherland. Ve srovnání se složitými optickomechanickými
projekčními planetárii však Digistar vzbuzuje spíše nedůvěru – uprostřed sálu stojí prostá
bedna o objemu asi jeden krychlový metr, ze které nahoře vystupuje „rybí oko“, širokoúhlý
objektiv. Pod ním je malá obrazovka s mimořádně vysokým jasem. Obraz, který se na ní
generuje s pomocí výkonného počítače se pak promítá „rybím okem“ na celou kopuli planetária.
Počítač má v paměti uložena veškerá data potřebná k vytvoření prostorového modelu Sluneční soustavy a okolního hvězdného vesmíru v libovolném čase. Kromě běžných astronomických jevů může Digistar demonstrovat například průlet Sluneční soustavou, mezihvězdný let nebo „let časem“, při kterém pozorujeme, jak se mění vzhled souhvězdí během několika desítek tisíc let. Výhodná je i projekce počítačových dat, grafiky, diagramů, prostorových modelů… Nevýhodou je zřetelné rozostření promítaných kotoučků způsobených horším rozlišením.
Jinou možností je použít obecněji koncipované technologie celooblohové kinoprojekce.
Pravděpodobně nejrozšířenější a nejkvalitnější je systém Omnimax, vyráběný kanadskou
firmou IMAX System Corporation od počátku sedmdesátých let minulého století. Plocha
filmového políčka je tu desetkrát větší než u běžného 35 mm filmu. Promítnutý obraz je
mimořádně kvalitní, velmi jasný, ostrý, klidný a natolik blízký realitě, že divák má přímo
fyzický pocit vlastní účasti v obraze. Velmi sugestivní je i iluze vlastního pohybu diváka,
vyvolaná pohybem kamery. Filmy natočené v přírodních rezervacích, z paluby raketoplánu
nebo pod hladinou moře jsou pro diváka nejen velkým zážitkem, ale mají i vzdělávací po-
72
tenciál. V současné době je k dispozici asi stovka filmů, z toho téměř polovina je populárně
naučného charakteru a vhodně doplňuje klasické pořady planetárií. Kina jsou instalována i
samostatně, bez planetária.
Cestopisné intermezzo
Návštěva planetária kdekoliv na světě zabere maximálně několik hodin. Dá se tedy zakomponovat do „nabitého“ programu vaší dovolené nebo může být příjemnou variantou pro
případ špatného počasí. Začněme „za humny“ a připomeňme si planetária v České republice.
Největší planetárium, které pojme až 260 osob, je v Praze, střední planetárium se nachází
v Brně a v Ostravě. Malá projekční planetária jsou v Českých Budějovicích, Hradci Králové,
Mostě, Plzni (toho času uskladněné v bednách) a v Teplicích.
Pokud pojedete do zahraničí, pak ve slovenském hlavním městě Bratislavě paradoxně žádné
planetárium nenajdete. Také střední či velké planetárium u našich východních sousedů
chybí. Malá planetária (sály o průměru šest až deset metrů) jsou v Žiari nad Hronom, Hlohovci, Hurbanovu, Prešově a v Košicích (zde jsou dokonce dvě!).
Při cestě do Polska stojí za zmínku velká a střední planetária v Chorzowě, Fromborku,
Olsztyně nebo Toruni. Výčet polských planetárií není zdaleka úplný a stejně tak tomu bude i
v případě dalších evropských zemí. V Polsku však stojí za zmínku ještě speciální panoramatické kino Omnimax ve Varšavě.
Při cestě do Vídně si nenechejte ujít návštěvu místního planetária. Je to velké projekční
planetárium od firmy Zeiss, nachází se v zábavním parku Prater nedaleko obřího „vídeňského ruského kola“. Kromě pořadů, které jsou vesměs uváděny „živě“ lektorem bez připravené audionáhrávky, je možné v přilehlé hale shlédnout řadu maket kosmických lodí a
raketoplánu. Dokonce si můžete vyzkoušet některé fyzikální experimenty na připravených
(poměrně odolných) pomůckách.
Také v hlavním městě Maďarska, Budapešti, se nachází velké planetárium Zeiss. Pokud
budete trávit dovolenou u Černého moře v Bulharsku, pak v nenápadném městečku Smoljan
v horách u hranic s Řeckem najdete planetárium shodné s ostravským nebo brněnským.
Cestovali jsme na sever, východ i na jih, ale co skrývají země směrem na západ?
V Německu je takových staveb více než dost. Velká planetária umístěná v architektonicky
nápadných budovách jsou v Jeně, Berlíně nebo ve Stuttgartu. Nejmodernější projektor Zeiss,
který již využívá vláknovou optiku, je v Bochumi. Na evropském kontinentu stojí za zmínku
ještě např. futuristicky vyhlížející planetárium ve španělské Valencii (stavba má tvar gigantického lidského oka) dokončené v roce 1998.
73
Jestliže navštívíte exotičtější země, pak si jistě sami vyberete: po celém světe je totiž rozmístěno na dva a půl tisíce planetárií. Ne všechna jsou však projekční (těch je jen asi tisíc
pět set). Zejména v USA je mnoho planetárií typu Digistar. Za nejmodernější planetárium
na světě lze považovat Haydenovo planetárium v New Yorku.
A jak dál?
V průběhu šedesátých a začátkem sedmdesátých let minulého století procházela četná planetária krizí, projevující se poklesem návštěvnosti a úvahami, zda nejsou v době rozvinuté
informatiky a audiovizuální techniky přežitkem. Planetária na to reagovala výrazným rozšířením předváděcích možností: zavedením nových doplňkových projektorů, světelných a
zvukových efektů a nových forem zábavných pořadů, využívajících laserové projekce.
Koncerty moderní hudby s laserovými efekty sice značně zlepšily návštěvnost, ale znamenaly také odklon od původního poslání.
Ve světě začal kvalitativní posun v koncepci rozvoje v 70. a 80. letech budováním „vědeckých středisek“. Na takovém místě je planetárium součástí komplexu zařízení pro popularizaci přírodních a technických věd, ke kterému patří interaktivní výstavy („samoobslužné“
nebo s průvodci a živými demonstracemi), přednáškový sál, kino Imax nebo Omnimax,
přírodovědné či technické muzeum, hvězdárna, sluneční dalekohled a potřebné technické
zázemí (učebny, dílny, laboratoře, knihovna, studovny a také prodejna literatury, pomůcek,
přístrojů, suvenýrů a občerstvení).
Má-li planetárium kdekoli na světě plnit své poslání, mělo by mít co největší návštěvnost.
A aby obstálo v konkurenci s jinými kulturními zařízeními, televizí, filmem, počítačovými
programy a videem, musí nabízet co nejatraktivnější pořady. Atraktivita planetária může
vzrůst:
•
přípravou nových astronomických pořadů s poutavým dějem a atraktivním obsahem;
•
rozšířením tématických okruhů pořadů i mimo astronomii (cestopisy, meteorologie,
ekologie, geografie, kosmonautika atd.);
•
zařazení hudebních a kulturních pořadů;
•
vybavování prostoru projekčního sálu dalšími novými projektory, lasery a efekty.
Český, moravský, slezský, valašský, lašský či slovenský čtenář nechť si sám odpoví na
otázku, nakolik naše planetária zachytila a mohla následovat tento finančně náročný celosvětový trend… Extenzivní rozvoj vybavení planetárií asi není v našich ekonomických
podmínkách možný. Nezbývá než v nerovném boji o diváka, jehož náročnost na formu
74
pořadu roste exponenciálně s tím, jak klesá ochota jeho mozkových závitů zabývat se jeho
obsahem. A tak se astronomické informace pečlivě balí do kornoutku „rádobyumění“ a
dávkují se snad ještě pečlivěji než heroin. Jen aby divák přišel znovu a rád.
Pokud se podíváme podrobněji na nabídku pořadů jednotlivých planetárií u nás a na Slovensku, je zřejmé, že astronomické pořady stále dominují. Na druhé straně téměř všechna planetária návštěvnost vylepšují hudebními nebo cestopisnými pořady. Ani v tom není „nic
proti ničemu“ a návštěvník tak může jenom získat. Přiznejme si ovšem, že se stále ještě
jedná o organizace nějakým způsobem dotované ze státního nebo obecního rozpočtu.
„V naší branži“ skutečně zatím nezafoukal vichr tvrdé komerce. Je to tedy jen teoretická
úvaha, zda první nadační nebo zcela soukromé planetárium u nás bude mít astronomický
repertoár. Možná půjde jen o drahá laciná laserová show s moderní hudbou. Možná se pletu.
Neznám totiž dokonale repertoár zahraničních soukromých planetárií, jen tak soudím ze
situace, která nastala po vstupu soukromých novin a televizních stanic na mediální scénu.
Planetária v Česku a Slovensku se sice předhánějí v návštěvnosti, ale zároveň podvědomě
„cítí“, že to není až tak jediný parametr úspěchu a smyslu. Tím dalším je šíření kvalitních
astronomických informací srozumitelně zpracovaných v atraktivních pořadech různých
dramaturgických stylů. A to je situace, která se u nás, doufejme, asi hned tak nezmění. Naše
planetária proto před sebou stále ještě mají astronomickou budoucnost.
Tomáš Gráf
23. května, 27. května, 30. května a 3. června 2002
Kdo hlídá NEO?
V nepříliš povedených katastrofických filmech pohlédne hrdina okem do okuláru dalekohledu a zvolá: „Hle, za čtrnáct dnů do nás narazí asteroid, který jsem právě objevil!“ Blízkozemní asteroidy a možnost jejich střetu se Zemí však už nejsou jen záležitostí sci-fi, ale
regulérním vědním oborem, který funguje poněkud jinak než je ve filmu zvykem. Potenciálně nebezpečné blízkozemní asteroidy nehlídají filmoví hrdinové, ale široké veřejnosti nepříliš známé týmy odborníků, v astronomickém světě označené zvláštními zkratkami jako
LINEAR, MPC, CLOMON, SENTRY či třeba KLENOT.
To, že se nové planetky nehledají zíráním do okuláru, leč že jsou výsledkem scanování
oblohy pomocí elektronických detektorů CCD velkých hledacích projektů je z celého systému veřejnosti asi nejznámější. Jména projektů LINEAR či NEAT pronikla k veřejnosti i
v názvech jimi objevených komet. Méně známé je, co se s nově nalezenými blízkozemními
planetkami děje dál. Z prvních poobjevových pozorování potvrdí pracovníci Minor planet
center (zkr. MPC) – celosvětového centra pro pozorování planetek, zda se jedná skutečně
75
o tělesa s dráhou přibližující se k Zemi (ang. NEO). Planetky dostanou své označení a jsou
zařazeny do katalogů blízkozemních asteroidů. Ale co potom?
Teprve teď začíná další, nenápadná, leč velmi důležitá, fáze výzkumu. Planetka nemusí
mířit k Zemi přímo, ale její těsné přiblížení může nastat až při několikátém návratu. Budoucí
těsná přiblížení lze předem vypočítat, přesnost výpočtu ovšem závisí na počtu a kvalitě
dostupných astrometrických pozorování. Zatímco ještě před několika lety byly výpočty
budoucích těsných přiblížení velmi ojedinělou a speciální záležitostí, dnes monitorují data
o blízkozemních planetkách hned dva spolupracující, leč nezávislé automatické výpočetní
systémy – CLOMON a SENTRY. Evropský CLOMON provozují na univerzitě v italské Pise
a americký SENTRY na Jet Propulsion Laboratory v kalifornské Pasadeně. Jejich autory
jsou odborníci na nebeskou mechaniku, jejich úkolem propočet drah blízkozemních planetek
do budoucnosti a jejich výsledkem pak upozornění na planetky, které by mohly naši Zemi
ohrozit srážkou v průběhu následujících sto roků.
Takový „podezřelý“ asteroid je pak na příslušné webovské stránce označen jakožto virtuální
impaktor, tj. těleso u něhož je třeba vyloučit či potvrdit, zda se pohybuje po kolizní dráze
mířící k Zemi. Nemusíte se ovšem hned děsit. Fáze, v níž NASA hledá Bruce Willise, aby
zničil nebezpečný asteroid jadernou náloží, ještě nenastává. Výpočet je třeba prověřit. Proto
je dobře, že máme už dva nezávislé systémy. Zároveň je třeba ověřit dosavadní výpočet
dráhy dalšími pozorováními.
A zde nastává problém. Blízkozemní tělesa jsou většinou objevena v období nejlepší pozorovatelnosti a jak ubíhá čas, slábnou. Těleso nalezené jako objekt slabý 18 magnitud může
mít po dvou týdnech 21 magnitud a pak je na jeho přesná astrometrická pozorování (tzv.
follow-up) nutný dalekohled z kategorie jednometrových přístrojů.
Dalekohledů dostupných pro studium planetek je po celém světě kupodivu docela málo a na
některých je pro planetky určeno jen několik nocí v lunaci. Patří mezi ně jednometrový
reflektor na australské Siding Spring, 1,2m teleskop na arizonském Mount Hopkins, 1,8m
Spacewatch II taktéž v Arizoně či občas některý z dalekohledů na Havajských a Kanárských
observatořích. Letos v březnu k nim přibyl další, celosvětově významný tím, že je první
trvale určený pro sledování planetek a komet s neobvyklými drahami. Jmenuje se KLENOT,
má průměr zrcadla 106 centimetrů a nachází se na jihočeské Kleti.
Jedním z hlavních cílů projektu KLENOT je právě následná astrometrie nedostatečně pozorovaných NEO v delším oblouku dráhy, včetně virtuálních impaktorů. Od března do května
2002 kleťští astronomové Jana Tichá, Miloš Tichý a Martin Kočer právě s ním změřili
přesné polohy už osmi virtuálních impaktorů (například 2002 HW, 2002 EX12 či 2002 GZ8).
Teprve takto získaná přesná astrometrická data umožnila kolegům z Pisy a JPL zpřesnit
výpočet dráhy těchto virtuálních impaktorů a vyloučit jejich budoucí srážku se Zemí (alespoň na budoucích sto let).
76
Poznali jsme tedy dobře dráhy dalších blízkozemních asteroidů typu Aten a Apollo, rozšířili
poznání populace blízkozemních asteroidů a následně vzniku a vývoje Sluneční soustavy.
Získali podklady pro jejich další fyzikální výzkum. Hlavně však víme, že tato tělesa se
v určitý okamžik přiblíží k Zemi, ale už nám nehrozí srážkou a jsou vyloučena z kategorie
budoucích impaktorů. Spoustu dalších NEO však na objevení, propočet dráhy a jeho ověření
teprve čeká…
A ten fiktivní filmový astronom z úvodní věty? Ten opravdu nesleduje prolétající asteroidy
v okuláru dalekohledu, ale monitory svých počítačů. Ať už na nich pracuje s CCD snímky
z NEAT či KLENOTu nebo výsledky výpočtů systémů SENTRY či CLOMON.
Jana Tichá
23. května 2002
Nejtěžší známá hvězda
Nejtěžší známá hvězda ve vesmíru má hmotnost 56,9 Slunce s chybou pouze šest desetin
Slunce. Je součástí velmi mladé hvězdokupy R 136, která patří do mlhoviny Tarantule ve
Velkém Magellanově oblaku.
Nového rekordmana astronomové objevili s pomocí Hubblova kosmického dalekohledu,
jenž v exotické hvězdokupě nalezl hned tři nové zákrytové dvojhvězdy. Z jejich vzájemného
pohybu kolem společného těžiště se trojici astronomů P. Masseimu, Julii Vukovich a Lauře
Penny podařilo odvodit přesné hmotnosti, rozměry a povrchové teploty všech šesti stálic.
Jeden z párů – R 136-38 přitom obsahuje hvězdu spektrální třídy O3 s hmotností 56,9+/-0,6
hmotnosti Slunce. Jméno nese podle velmi mladé hvězdokupy R 136, která patří do oblasti,
kde se tvoří nové stálice, mlhoviny Tarantule (též 30 Doradus) ve Velkém Magellanově
mračnu.
Klíčovým se v celém příběhu stal spektrograf na palubě Hubblova dalekohledu STIS, pomocí kterého se hvězdářům podařilo získat jak světelné křivky zákrytových dvojhvězd, tak i
změny jejich radiálních rychlostí. Všechny tři systémy tvoří pokaždé dvě hvězdy, které
obíhají kolem společného těžiště. Pravidelné změny jejich poloh prozrazuje cyklické kolísání radiálních rychlostí, kdy se k nám jedna stálice střídavě přibližuje nebo vzdaluje. Jde tedy
o tzv. spektroskopickou dvojhvězdu.
Shodou náhod se rovina jejich oběhu ocitla poblíž zorného paprsku, jenž spojuje Slunce
s těžištěm dvojhvězdného páru. Proto můžeme sledovat i vzájemné zákryty, kdy jedna hvězda zakryje druhou. Na Zemi pak sledujeme pravidelné poklesy jasnosti. Systémy jsou tedy i
zákrytovými dvojhvězdami.
77
Kombinace těchto dvou skvělých náhod zprostředkovala astronomům skvělou šanci
k vyšetření všech šesti hvězd. Pouze u podobných systémů totiž dokážeme na dálku určit
přesné vlastnosti jednotlivých objektů systému, tj. průměr, hmotnost, vzdálenost i povrchovou teplotu. Hlavní, rekordní stálici R 136-38 představuje objekt o průměru asi devětkrát
větším než Slunce s povrchovou teplotou kolem 50 tisíc stupňů Celsia. Kolem ní pak obíhá
s periodou tři dny a devět hodin menší partner o průměru 6,4krát větší než Slunce s teplotou
42 tisíc stupňů.
Nález takového budulínka nepotěšil jenom lovce Guinessovy knihy rekordů, nýbrž i pravověrné, teoretické astrofyziky. Takto velmi hmotné hvězdy jsou totiž nesmírně vzácné. Ve
svých vnitřních termojaderných reaktorech spotřebovávají tolik paliva, že se dožívají skutečně nicotného věku pouze několika stovek tisíc roků. O to vzácnější je, že se podobná
hvězda ocitla v gravitačně vázaném páru, který umožnil přesně změřit její hmotnost. Skvělé
je i to, že charakteristiky tohoto obra zcela zapadají do teoretických modelů, kterými disponuje současná astronomie.
Jiří Dušek
27. května 2002
78
Mars s vodou
Už po desetiletí si mnozí pohrávají s představou, že se na Marsu – těsně pod povrchem –
nalézají velké zásoby věčně zmrzlého ledu, tzv. permafrostu. Nyní konečně přišly první
důkazy o tom, že tomu tak skutečně je. Tato zpráva je důležitá, protože se tím Mars opět
dostává na přední místo ve strategických plánech kosmického výzkumu.
Mars s vodou je bezpochyby zajímavější, než kdyby tam byla jen vyprahlá pustina, kde
o molekulu H2O ani nezavadíte. Věčně optimističtí kosmičtí biologové mohou spekulovat
o dávném či snad dokonce současném životě na planetě (jistěže životě jednoduchém, ba
primitivním), ti méně optimističtí se těší alespoň představou, že vodu potřebnou pro přípravu raketového paliva a pro posádku pozemšťanů při letech na Mars nebude nutné vláčet
meziplanetárním prostorem ze Země, protože bude k dispozici přímo na cílové planetě.
Jaká jsou fakta? V hlavní roli je kosmická sonda 2001 Mars Odyssey, resp. její spektrometr,
registrující gama záření. Sonda od ledna tohoto roku obíhá kolem Marsu po kruhové trajektorii v pracovním režimu a zatím funguje bezchybně. Spektrometr zachycuje fotony záření
gama i neutrony a současně měří jejich energie. Tyto částice se dostávají nad povrch Marsu
poté, co na něj dopadne kosmické záření (přímo na zemském povrchu by podobný experiment nefungoval, protože zemská atmosféra nás dostatečně chrání před kosmickým zářením
– na Marsu je však atmosféra natolik řídká, že se jako filtr neprojeví). Tak lze zjistit, které
prvky se nalézají v povrchových vrstvách. Vědce zajímá především vodík – ten je totiž
nedílnou součástí vody.
Dosavadní měření v případě Marsu ukazují, že ve vrstvě silné asi jeden metr je přítomno
mnoho atomů vodíku – zřejmě je tu voda ve formě ledu. Zdá se, že nejde o půdu trochu
prostoupenou ledem, ale naopak led, jen nepříliš zašpiněný půdou. Podle hmotnosti je
v povrchové vrstvě 20 až 50 procent ledu. Protože však horniny mají vyšší hustotu než led,
je zde z objemového hlediska ledu mnohem více než hornin.
Spektrometr na sondě měří množství vodíku v povrchových vrstvách prakticky po celém
globu planety. Nejvíce je ho v oblastech, které jsou hodně chladné – kolem jižního Marsova
pólu. Oblast s půdou bohatou na vodík sahá až k šedesáté jižní rovnoběžce.
Odhady celkového množství ledu, uvězněného těsně pod povrchem a možná ještě trochu
hlouběji, jsou zatím velice nejisté. Nedivme se proto třeba takovým prohlášením „je tam
tolik ledu, že by to například dvakrát zaplnilo Michiganské jezero.“ O ledu, který by byl
hlouběji než metr pod povrchem, zatím nic nevíme. Zde možná doslova platí, že sledujeme
pověstnou špičku ledovce.
79
Se všemi příznivci kosmického výzkumu se jistě shodnu v názoru, že zjištění ledu na Marsu
je dobrou zprávou. Dobrou proto, že povzbudí další výzkum. Mars se nám zřejmě předvede
jako velice zajímavá planeta. Ani nevzpomínejme na představu mrtvé, fádní planety, která
zavládla před necelými padesáti lety poté, co přístroje sondy Mariner 4 vyslaly na Zemi
první snímky Marsu z těsné blízkosti. Mars se za tu dobu určitě nezměnil, planetární výzkum a naše představy o planetách však určitě ano.
Zdeněk Pokorný
3. června 2002
Shalom!
Za minimálního zájmu sdělovacích prostředků vyslal Izrael před čtrnácti dny do vesmíru
vlastní umělou družici vlastní nosnou raketou z vlastního kosmodromu.
Faktem je, že pokud někdy zabrousíte do kosmonautických zpráv, pak se na vás sesype celá
řada informací především o amerických umělých satelitech. A je to tak zcela správně. NASA
spolu s dalšími agenturami „tam za mořem“ totiž skutečně udává rytmus dobývání vesmíru.
Může se nám to líbit, nemusí, ale Evropskou kosmickou agenturu trápí nedostatek financí i
komplikovaná multinárodnost a neméně ambiciózní Japonce pak na kolena sráží jedna
80
havárie za druhou. Přesto všechno bychom neměli ostatní státy opomíjet. Jakkoli nejsou na
první pohled patrné, v mnoha případech si cestu na oběžnou dráhu dláždí skutečně hodně
originálním způsobem. Příkladem může být třeba Izrael.
Všechno začalo zhruba před dvaceti roky, kdy vznikla Izraelská kosmická agentura. Jejím
prvním cílem bylo několik vědeckých experimentů, které se měly odehrát na palubách amerických raketoplánů. Bohužel v roce 1986 došlo k osudné havárii Challengeru a vzápětí i
k neúspěchu dvojice klasických raketových nosičů Delta a Titan. Zdrcující dvouleté zastavení veškerých amerických letů do vesmíru vedlo Izrael k radikálnímu kroku: Stopnul prakticky všechny plánované experimenty a začal usilovat o vlastní, zcela nezávislý dopravní
prostředek.
Všechno přitom šlo jako po drátkách: Už devatenáctého září 1988 odstartovala z vojenské
základny Palmachin u pobřeží jižně od Tel Avivu raketa Shavit (Kometa), která na oběžnou
dráhu ve výšce několik set kilometrů zavěsila drobnou družici Ofek, v překladu Horizont.
V průběhu následujících čtyř měsíců si technici otestovali základní přístroje a Izrael se stal
osmou zemí disponující „home-made“ nosičem.
Nikoho asi nepřekvapí, že raketa Shavit nebyla nic jiného než upravená vojenská střela
Jericho. Sestává ze tří, event. čtyř stupňů na pevné pohonné hmoty a do vesmíru zvládne
vynést zhruba půl tuny materiálu. S ohledem na mezinárodní právo však musí startovat zcela
atypicky severozápadním směrem nad Středozemní moře, kdy přelétává Gibraltarskou
úžinu. Pokud by totiž Izrael nechtěl vynášet sondy na nevýhodnou retrográdní dráhu, musely
by startující rakety přelétávat přes území arabských států, což bylo a zřejmě i dlouho bude
zcela nemožné… Vynucená strategie startu nosné rakety však bohužel redukuje její možnou
kapacitu a omezuje i manévrovatelnost.
Nikoho asi nepřekvapí, že kosmický program státu, kterého svírají do kleští nepřátelé, má
zcela jednoznačný program: obranu. Ofek 2, který se do vesmíru dostal v roce 1990, sice
vysílal jenom čtyřicet dní a opět byl podroben pouze nejrůznějším testům, třetí družice ale
už sloužila k dálkovému průzkumu Země. Ofek 3 vážil zhruba 250 kilogramů a na dálku
sledoval „nebezpečné“ sousedy Izraele: nad Iránem, Irákem a Sýrií přelétával několikrát
denně. V provozu byl od roku 1995 a zřejmě dokázal ve viditelném světle pořizovat záběry
s rozlišením kolem dvou metrů. Tehdejší prohlášení o čtení poznávacích značek v Bagdádu
sice byla přehnaná, Izrael se však každopádně vymanil z absolutní závislosti na službách
poskytovaných vládou Spojených států amerických.
Počátkem roku 1998 měla Ofek 3 nahradit vylepšená verze Ofek 4. Bohužel, pro závadu na
druhém stupni nosné rakety byl let přerušen a sonda shořela v zemské atmosféře. Přetržku
spojenou s vyšetřováním po nějakou dobu nahradila dosluhující „trojka“. I když nakonec
pracovala dvakrát déle než se předpokládalo, na sklonku roku 2000 sestoupila příliš hluboko
do atmosféry a bezezbytku shořela. Od té chvíle se musel Izrael spolehnout na záběry ko-
81
merčního satelitu Eros, jenž vycházel z konstrukce úspěšného Ofeku 3, a který na oběžnou
dráhu vynesla ruská raketa v prosinci 2000. (Eros však z větší části vlastnily izraelské firmy.) V této souvislosti je třeba zmínit, že americký Kongres v roce 1997 vydal zákaz, aby
firmy provozující soukromé „špionážní satelity“ poskytovaly za úplatu snímky Izraele
s lepším rozlišením, než jaké jsou dostupné na světovém trhu od zahraničních společností.
Tato hranice se dnes pohybuje kolem jednoho metru, je však jisté, že se během několika
málo roků posune a k dispozici budou záběry s detaily malými jenom půl metru.
Důležité je i to, že na sklonku dvacátého století došlo v Izraeli také k rozvoji civilních projektů. Většina se orientuje na menší umělé družice k dálkovému průzkumu Země nebo na
telekomunikační vysílače, ale došlo i na vědecké přístroje u velkých, mezinárodních observatoří. Například v červnu 1998 putoval na oběžnou dráhu TechSat II, jenž byl skutečným
klenotem miniaturizace. Vážil jenom třicet kilogramů a vypadal jako kostka, kterou pohodlně ukryjete v šuplíku. Přesto všechno měl v sobě několik kamer, počítačů a dalších nezbytných zařízení, včetně detektoru nabitých částic…
V tisku také proskočily zprávy, že Izrael vyrobí pro Čínu tři telekomunikační satelity, které
budou asistovat při datových přenosech v době olympijských her v roce 2008. Hebrejská
kosmická agentura dokonce koketuje s myšlenkou komerčního využití nosiče Shavit.
Poslední v řadě – Ofek 5 je ale opět vojenský projekt. Od 28. května 2002 se pohybuje ve
výšce kolem pěti set kilometrů a plní nejrůznější špionážní úkoly. Rozměrově je srovnatelný
s menší telefonní budkou a na palubě má řadu kamer s vysokým rozlišením. Kam se budou
dívat nejčastěji je přitom více než zřejmé.
Jiří Dušek
17. června 2002
Momentálně pro brněnskou hvězdárnu připravuji velmi krátký pořad, který má za úkol
seznámit návštěvníky s astronomickou historií našeho města. Faktem ale je, že vlastně žádná
není. V Brně v minulých staletích nevznikla žádná velká pozorovatelna, nikdy u nás nežil
žádný velký astronom a nebýt biskupství v Olomouci, vyhýbali by se tehdejší učenci snad
celé Moravě… Při mých kulinářských experimentech, kdy vařím vodní polévku z několika
málo historických střepů, jsem tudíž sáhnul i po nejrůznějších fyzikálních lahůdkách. Například se zaváděním gregoriánského kalendáře anebo se startem prvního horkovzdušného
balonu na Moravě.
No a právě u posledního kousku jsem poněkud narazil. Z několika různých pramenů jsem
totiž vyčetl, že první montgolfiéru vypustil dobrodruh 'Tadeáš Hanka' v roce 1784 z kláštera
premonstrátů v dnešní brněnské čtvrti Židenice. Historka je o to pikantnější, že ve zdech
tohoto svatostánku dodnes sídlí Vojenská nemocnice.
82
Jako lehce paranoidní člověk jsem se ovšem rozhodnul ověřit věrohodná fakta u nějakého
odborníka. V klubu balonového létání, kam jsem zamířil napoprvé, mne uklidnili prohlášením, že většina letců lehčích než vzduch má o historii jenom pramalý zájem. Několik tipů na
pár nadšenců taky nevyšlo a tak jsem se obrátil na všeobecnou e-mailovou adresu brněnského Technického muzea.
Po několika dnech mne překvapil telefon jednoho z tamních odborníků, že má pro mne
připraveny stručné informace o celé události a ať se kdykoli – dle svých možností – zastavím. Došel jsem, dozvěděl se a odešel zklamán… První vzlet montgolfiéry na Moravě zorganizoval 12. září 1784 v zahradě hraběte z Dietrichsteinu český učenec a cestovatel 'Tadeáš
Haenke'. Bohužel, inkriminované místo se nachází v Židlochovicích, vesnici několik desítek
kilometrů za Brnem a do pořadu o astronomických dějinách našeho města tudíž vůbec nezapadá.
Na druhou stranu jsem se ale při pátrání dostal k osobě jinak neznámého Tadeáše Haenka.
Z asistenta ředitele pražské botanické zahrady se na přelomu osmnáctého a devatenáctého
století vyklubal dobrodruh, který procestoval celou jižní Ameriku a jako první Čech dokonce
navštívil Aljašku. A navíc pro nás objevil obrovský leknín Viktorii, jehož listy jsou natolik
veliké, že unesou až tříleté dítě. Lístek této rostlinky mívá dva metry v průměru a do klopy
u saka ho strčíte jenom stěží.
Jiří Dušek, úvodník z 20. června 2002
Pivní problémy se skvrnami
Sluneční fyzika je neustále se rozvíjející odvětví astronomie, jež s sebou táhne i kus pozorovatelské historie. Přestože k bouřlivému rozvoji sluneční fyziky došlo teprve v posledních
desetiletích, jednu věc dělají astronomové již po staletí – počítají skvrny.
Už staří Číňané měli v povědomí (a vedli si o tom poctivé záznamy), že Slunce není jen
čistou koulí, ale tu a tam se na jeho tváři objeví smítko – tmavá sluneční skvrna. Jejich
pozorování bylo samozřejmě více než řídké, takže připomínají spíše pověstné „noty na
buben“. Na druhou stranu lze i v těchto datech sledovat, že aktivita Slunce vykazovala už
před dvěma tisíci roky jedenáctiletou cykličnost.
S rozvojem teleskopické astronomie (revoluci začal v roce 1610 Galileo Galilei) vyšlo
najevo, že jsou černé puntíky na viditelném povrchu Slunce spíše pravidlem, než vzácností,
a že pouhým okem je nevidíme ve většině případů jen kvůli jejich malému úhlovému rozměru. Oko má totiž rozlišovací schopnost v ideálním případě asi jednu úhlovou vteřinu a drtivá
většina slunečních skvrn je pod touto hranicí. Pozorovatel nevybavený dalekohledem tak
pravděpodobně uvidí jen ty „největší špeky“.
83
Dnešní teleskopy, které se využívají k pozorování skvrn, jsou schopny rozlišit flíčky, jež
mají v heliografických souřadnicích rozměr asi půl obloukové vteřiny (což odpovídá rozměru přibližně 370 km). Je tedy jasné, že skvrn pozorujeme na disku Slunce mnoho a je zapotřebí, aby se v nich člověk vyznal.
Představte si například tuto přehnanou situaci: dva pozorovatelé slunečních skvrn se sejdou
večer po službě u piva a chtějí se trumfovat, kdo z nich udělal lepší pozorování (kresbu,
fotografii, popis, měření magnetického pole a co já vím ještě). Pokud bude na viditelném
disku skvrna jediná, bude to jednoduché. Jenže co když jich tam budou tucty? Těžko se asi
budou domlouvat stylem „třetí skvrna zprava na severní polokouli.“ Je tedy zapotřebí vymyslet systém jednoznačné identifikace.
Způsobů je mnoho. Jistě vás nebudu dlouho přesvědčovat, že jednou z možností je identifikaci provést na základě nějakých souřadnic. Podobně jako na Zemi určujeme polohy vrcholů hor, měst a jiných geografických útvarů na základě geografických souřadnic, můžeme
tuto úvahu zobecnit na libovolné kulové těleso. Na Slunci je to trochu problém – fotosféra
totiž vykazuje diferenciální rotaci, což znamená, že se v různých vzdálenostech od rovníku
otáčí různě rychle, a náš souřadnicový systém by se tedy na Slunce jakýmsi způsobem navíjel. Nevadí, stanovíme souřadnicovou síť takovou, která odpovídá tuhému Slunci. Sice za
to platíme faktem, že se budou některé útvary vůči síti pomalu pohybovat, ale to vadit nemusí. Stejně uvažoval v polovině 19. století i Christopher Carrington a zavedl souřadnicový
systém, jež se používá dodnes. Sláva, máme definovány souřadnice a říkejme jim carringtonovské.
No jo, jenže Slunce se otáčí jednou za asi 27 dní a sejdou-li se u onoho piva naši dva pozorovatelé po dlouhé době a začnou se bavit o sluneční skvrně na daných heliografických
souřadnicích, pořád se nemusí bavit o té samé, protože jedna skvrna se může rozpadnout a
na jejím místě se za nějaký čas vytvořit nová. Skvrny totiž mají svůj vlastní život, který trvá
od hodin do maximálně tří měsíců, nejčastěji však dnů.
Na mnoha observatořích, kde se zákresy slunečních skvrn dělaly systematicky, začali identifikovat skvrny jinak. Přesněji řečeno, kdyby se zaznamenávala každá skvrna, nastal by
s ohledem na jejich počet a životní dobu opět strašný zmatek, který by komplikovanou
situaci rozhovoru u piva neřešil. Protože si sluneční fyzikové všimli, že tajemné fleky se
zřídka vyskytují osamoceně, ale naopak většinou se sdružují do skupin, identifikaci podléhaly celé skupiny. Skupiny skvrn jsou stabilnější útvary a i když může v průběhu času docházet ke změně jejich morfologie, jsou známy rekordní skupiny, které přečkaly i pět otoček
Slunce. A protože skvrny jsou jen jedním z projevů sluneční aktivity a kolem nich se vyskytují i další jevy, začalo se těmto skupinám říkat aktivní oblasti (active regions – AR).
Není nic jednoduššího, než když se nějaká aktivní oblast objeví na východním okraji Slunce,
dát jí pořadové číslo. Tak to začali dělat např. v květnu 1874 v Královské greenwichské
84
observatoři (Royal Greenwich Observatory – RGO) v Londýně. A protože to dělali velmi
pečlivě a systematicky, stalo se číslo aktivní oblasti přidělené v Greenwich mezinárodně
uznávaným identifikačním znakem aktivních oblastí. Do roku 1976, kdy přestalo být toto
číslo na výsluní, udělili skupinám bezmála 2 400 000 čísel. Nutno podotknout, že číslování
v Greenwich bylo trochu komplikovanější, než je nastíněný scénář, takže počet udělených
čísel neodpovídá počtu spatřených aktivních oblastí. Toto číslo nemá žádný strop a odvíjí se
dále skupinu za skupinou.
V USA začali s podobným počítáním v roce 1973 v Národním úřadu pro oceán a atmosféru
(National Oceanic and Atmospheric Administration – NOAA). Těžko říci proč, ale jejich
čísla převážila čísla z Greenwich a používají se dodnes. NOAA číslo není závislé jen na
jedné observatoři – než je aktivní oblasti uděleno její číslo, musí být pozorována nejméně na
dvou různých observatořích. Výjimkou je pozorování tzv. limbové erupce s jasnou návazností na vycházející skupinu.
V návaznosti na starší pozorování platí úzus, že NOAA číslo je pouze čtyřciferné. V pátek
14. června tohoto roku čtyři cifry přetekly – po skupině NOAA 9999 by měla logicky následovat NOAA 10000, ale fakticky následuje NOAA 0000. Po dohodě bylo řečeno, že nuly
předcházející platné cifře se budou vynechávat, zůstanou pouze pro počítačové zpracování.
Tedy místo NOAA 0001 máme NOAA 1 atd.
Jak jsem již napsal – může se stát, že skupina přežije více otoček. V číslování to nevadí,
skupina prostě při každém svém návratu dostane nové číslo. A protože se jedná o výjimky,
nikomu to nečiní problémy. To se stalo například na jaře loňského roku, kdy jedna obří a
stabilní skupina přešla přes sluneční disk pod čísly 9393, 9433, 9461 a dokonce se ji podařilo zpětně ztotožnit i s číslem 9371, čili ve čtyřech otočkách po sobě.
A naši dva pozorovatelé sedící v zahradní restauraci si báječně rozumí, protože přesně vědí,
o čem se baví. A o to jde u piva především, ne?
Michal Švanda
24. června 2002
Velký kosmonautický podvod
Čtvrtého září 1998 vyťukaly dálnopisy severokorejské tiskové agentury překvapivé sdělení
o úspěšném vypuštění malé umělé družice Kwangmyongsong-1. Háček byl v tom, že ji
nikdo nikdy nepozoroval, a že si ji totalitní stát na východě Asie také nejspíš zcela vymyslel.
Celý kuriózní příběh začal už v poledne 31. srpna 1998, kdy Severní Korea úspěšně odpálila
svoji první balistickou střelu středního doletu Teapo Dong 1. Zkušební hlavice lehce překo-
85
nala japonský ostrov Honšu a dopadla do hlubokých vod Pacifiku. Političtí analytici se
tehdy shodli, že start nové vojenské střely měl hned několik důvodů: Pro obyvatele totalitního státu byl poněkud drsnou oslavou 50. výročí založení Severní Koreje a také připravovaného nástupu diktátora Kim Jong-Ila do čela stalinistického vedení. Okolním zemím, především pak Japonsku měl experiment demonstrovat kvalitu výzbroje a v neposlední řadě
upravil pozici Severní Koreje při tehdy klíčovém vyjednávání se Spojenými státy kvůli
ukončení vývoje jaderných zbraní.
Zprávy ze Severní Koreje říkaly, že k odletu do vesmíru využili tamní vědci a technici
několikastupňovou raketu, která byla odpálena z vojenské základny u čínských hranic. První
stupeň pracoval minutu a půl a dopadl do vod Východního moře. Druhý stupeň se po dalších
čtyřech minutách zřítil do Pacifiku a malý satelit na oběžnou dráhu nakonec pošťouchl
poslední, třetí stupeň. Kwangmyongsong-1 (v překladu Jasná hvězda) se měl pohybovat na
velmi protáhlé dráze s oběžnou dobou přes dvanáct hodin a na jeho palubě se ocitl tajemný
akustický experiment, jenž „přispěje k vědeckému výzkumu mírového využití vesmírného
prostoru“. Naši planetu pak zaplavil „vysíláním nesmrtelných skladeb Píseň generála Kim
Il Sunga a Píseň generála Kim Jong Ila“ a vzkazem „Juche Korea“ v morseovce.
Háček byl pouze v tom, že nikdo na naší planetě takové vysílání nezachytil. Veškeré civilní
i vojenské zpravodajské služby se přitom shodly v názoru, že Korea žádnou umělou družici
nevypustila. Americké kosmické velitelství sice prohlásilo, že se z druhého stupně „cosi
oddělilo“ a že se také snažilo o další let, nicméně eventuální satelit musel být velmi, velmi
malý. Jinak by byl zcela jistě zaznamenán.
Pochybnosti se vzápětí vyrojily i kolem „nosné rakety“. Taepo Dong 1 byla nejspíš poskládána ze staré ruské střely R-13 (první stupeň), na kterou vojáci postavili modifikovanou
raketu SCUD. Její nosná kapacita tak bude menší než nosnost Jupiteru-C, který dopravil na
oběžnou dráhu první americký satelit. Vanguard 1 měl přitom velikost grapefruitu a lehce
byste ho odnesli v jedné ruce.
Přesto všechno se státní severokorejská tisková agentura nezdráhala 14. září 1998 oznámit,
že satelit – nápadně podobný první čínské umělé družici a také ještě starší americké sondě
Telstar – ukončil už stý oblet Země. K dispozici pak byly i videozáběry startu rakety, umělé
družice a animace demonstrující její let na oběžné dráze. Severní Koreji se však 31. srpna
1998 podařil nanejvýš test nové vojenské rakety, které při pokusu o vynesení umělé družice
selhal poslední nosný stupeň. Nic víc, nic míň. Žádný satelit tento orwellovský stát zatím
nevypustil. Ať už tvrdí cokoli.
Jiří Dušek
18. července 2002
86
V sobotu večer jsme s Pavlem stáli na střeše, popíjeli Ferneta a tlachali o životě, vesmíru a
vůbec. Dokonce nás možná napadla i ta důležitá otázka, po které prahnou všechny myši. Ale
asi ne, protože jsme hlavně jen tak stáli a koukali na Měsíc. Jako nedomrlé rybí oko se
pomalu šinul disk Luny za věží kostela k obzoru a tu a tam ho překryl nějaký ten mráček.
Nevím jak Pavel, ale já jsem se v duchu přesunul přímo doprostřed osvětlené strany a rozhlížel se kolem sebe. Nad hlavou mi žhnulo Slunce, hlasitě jsem dýchal do mikrofonu ve
svojí přilbě. Houstone, stojím přímo v Moři klidu. Dívám se na otisk boty skafandru Neila
Armstronga a v uších mi zní slabá ozvěna jeho hlasu: „I’m going to step off the Lunar Module. That’s one small step for a man – one giant leap for mankind. Píp.
Z představy mě vyrušil Pavel s další rundou Ferneta. Chvíli jsme debatovali o tom, zda je
vůbec možné si představit ten pocit. Po obloze se honily mraky a daleko nad nimi bylo vidět
pár jasných hvězd. Foukal teplý vítr a z noci se tu a tam ozvaly kroky milenců putujících
Kraví horou.
Přesně před třiatřiceti roky – tou dobou, co my jsme pili Ferneta, mačkali se dva vyslanci
lidstva v těsném lunárním modulu a připravovali se na první výstup člověka na měsíční
povrch. Na Zemi se zatím tiskly u televize či rozhlasu milióny lidí a se zatajeným dechem
doufaly ve šťastný návrat celé posádky. Panečku to musela být doba…
Ale neměnil bych. Pavlův Fernet příjemně hřál a zatímco jsme tam tak stáli a snili, řítil se
dál po své dráze k Saturnu Cassini, o něco blíž zas pořizoval data Galileo, někde na Zemi
lidem zrovna přelétl nad hlavou Vesmírný teleskop. Každá doba má to svoje a možná, že
jednou budeme s Pavlem vzpomínat na to, jak jsme tenkrát vzpomínali na něco, co jsme
vlastně nezažili…
Oba jsme se však shodli na jedné věci. Máme úžasné povolání. Díváme se kolem sebe, a
když je vidět něco zajímavého, povídáme nebo píšeme o tom lidem, které to zajímá. Díky
Internetu jsme u většiny objevů takřka on-line a děje-li se něco zajímavého, můžeme se
juknout přes NASA TV přímo do kuchyně těchto objevů. Navíc nás za necelé dva týdny čeká
nesmírně příjemná pracovní cesta. Vydáme se do Úpice, kde se sejde víc než šedesát lidí
s podobnými zájmy… Inu, nevybrali jsme si špatně. Snad naše radost z práce bude znát i
z toho co děláme. Pokud si budete chtít vesmíru skutečně užít, zajděte si v létě na blízkou
hvězdárnu. Nějaké kristovo výročí pro to může být dobrá záminka. A ono se určitě ještě letos
nějaké najde. Něco se totiž děje takřka pořád a důvodů k oslavám je dozajista víc, než je
zdrávo.
Rudolf Novák, úvodník z 23. června 2002
87
Už řadu roků prahnu po tom, abychom si k nám na brněnskou hvězdárnu koupili skutečně
veliký dalekohled: přístroj vybavený zrcadlem o průměru kolem poloviny metru, se kterým
bychom sledovali dění na noční obloze. Přesto se tak dosud nestalo. K radikálnímu kroku,
který by doplnil prakticky nepoužitelný dalekohled typu coudé a několik velmi kvalitních, ale
nepříliš velikých refraktorů o průměru objektivu nanejvýš dvacet centimetrů, přitom nebránil ani tak nedostatek financí jako námitky mých technických kolegů.
Půlmetr na levné dobsonově montáži totiž seženete za pár desítek tisíc korun, kolegové však
oponují, že se s ním nedá prakticky vůbec dívat: chvěje se, špatně se s ním míří a je nepřenosný.
Náhoda tomu chtěla, že jsem se i letos ocitnul na Astronomické expedici, kterou v létě pořádá několik institucí na pozemku hvězdárny v Úpici. A druhá náhoda tomu chtěla, že se na
tento netradiční tábor podařilo vypůjčit dalekohled na dobsonově montáži se zrcadlem
o průměru čtyřicet centimetrů. Třetí náhoda pak zajistila, že jsem si s tímto monstrem mohl
pár desítek minut hrát, aniž by mi někdo z ostatních – asi šedesáti pozorovatelů – netrpělivě
dýchal za krk.
Musím přiznat, že v mnohém měli naši technici pravdu. Takový přístroj na levné montáži,
jenž pořídíte bratru za 50 tisíc korun, váží přes sto kilo. Těžko se s ním otáčí, ještě hůře se
přenáší… Ale na druhou stranu poskytuje FANTASTICKÝ obraz!
Většina objektů, které se běžně ukazují návštěvníkům hvězdáren, se totiž zjeví v naprosto
neznámé dimenzi. Už to nejsou malé, nic neříkající a zcela nenápadné šmudly. Prstencovou
mlhovinu v Lyře, Činku v Lištičce uvidíte nejen na první pohled, ale také si lehce představíte
jejich tvar, zařazení mezi hvězdy i souvislosti s jinými vesmírnými objekty.
Kulová hvězdokupa M 13 v Herkulovi je složena z drobných hvězd přesně tak, jak ji známe
z fotografií, a dvojhvězda Albireo i poloslepému pozorovateli předvede jak vypadají barevné
hvězdy. Ve větším zorném poli si přitom pozvolna ubíhající objekt pohodlně prohlédne hned
několik lidí po sobě.
Jednoduše řečeno: Didaktický dopad takového dalekohledu překonal všechny mé představy.
Jde o dalekohled, který není drahý a jenž by se měl dostat do výbavy každé moderní hvězdárny. Mnohem víc než výrazně dražší CCD kamery, multimediální prezentace a naleštěné
svítící globy. Jistě, vyžaduje kvalifikovanější obsluhu, ale v intimním kroužku zhruba desítky
pozorovatelů splní své úkoly na jedničku s hvězdičkou. Proto pevně doufám, že se mi podaří
takový přístroj dostat i na naši hvězdárnu. Naši návštěvníci by si ho jistě zasloužili.
Jiří Dušek, úvodník ze 4. srpna 2002
88
Meteorit Neuschwanstein
V sobotu dne 6. dubna 2002 ve 22 hodin 20 minut a 14 sekund letního středoevropského
času ozářil na pět sekund území prakticky celé střední Evropy velmi jasný bolid. Upoutal
velkou pozornost především v západní části Rakouska a v Bavorsku, kde byly jeho světelné,
zvukové a dokonce i seismické projevy nejmohutnější. Byl též dobře pozorovatelný i
z našeho území, ale na rozdíl od západní Evropy, v Čechách a na Moravě bylo v tu dobu
převážně zataženo a tak zpráv nepřišlo zase až tolik.
Mnoho pozorování náhodných svědků vzbudilo také zájem médií, především v Německu.
A tak bylo hned jasné, že se nejedná o nějaký „tuctový“ bolid, ale o mimořádnou událost.
To, že tentokrát letělo něco opravdu velkého, bylo nakonec patrné z množství emailů, které
jsem dostal, ale hlavně z radiometrických záznamů z Ondřejova a Kunžaku, kde byl krásný
záznam od bolidu, přestože bylo na obou místech v době přeletu zataženo. Okamžitě jsem se
spojil s vedoucím německé části bolidové sítě Dietrem Heinleinem a jeho informace mě také
velmi potěšily. V Německu bylo jasno a velký bolid byl zachycen, jak mi postupně upřesňoval, na osmi jejich stanicích Evropské bolidové sítě. Případnou se též ukázala jeho poznámka, že by se konečně mohlo jednat o bolid, na který jsme již dlouho čekali. Moje odpověď to
jen rozšířila ve smyslu, že by to mohla být druhá „Příbram“, když už oba bolidy letěly prakticky ve stejný den v roce. Následující týdny tuto předtuchu více než potvrdily.
Kromě německých snímků se nakonec podařilo nalézt jeden záběr též na naší nejzápadnější
stanici Přimda, kde byl bolid velmi nízko nad obzorem a navíc z velké části skrytý za stromy. Jak se ale později ukázalo, pro vlastní výpočet polohy atmosférické dráhy to byl snímek
nejdůležitější. Ostatní naše stanice měly bohužel zataženo. Poslední snímek jsme obdrželi
z rakouské stanice Gahberg a tak byl bolid vyfotografován celkem z deseti stanic bolidové
sítě, přičemž pro vlastní výpočet bylo použito sedm nejvhodněji položených.
Kromě fotografických záznamů a též již zmíněných záznamů z radiometrů byl bolid zachycen také na třech zařízeních registrujících infrazvuky (po jedné v Německu, Holandsku a
dokonce až v severním Švédsku); osvícení krajiny a následné silné zvukové jevy byly zaznamenány dvěmi průmyslovými kamerami v německém Murnau, pouze 40 km severně od
nejjasnější části dráhy bolidu a interakce rázové vlny se zemským povrchem byla registrována seismickými stanicemi v Německu, Rakousku a Švýcarsku.
I když tyto další registrace nejsou ještě úplně zpracovány, již nyní víme, že podstatně přispějí k lepšímu pochopení všech dějů spojených s průletem meziplanetárního tělesa
o rozměrech několika desítek centimetrů zemskou atmosférou. Z hlediska instrumentálních
záznamů se tak jedná o jeden z nejkomplexněji zaznamenaných bolidů vůbec.
89
Okamžitě po obdržení snímků byly všechny postupně proměřeny paní Ing. J. Keclíkovou,
jejíž dlouholeté zkušenosti se ukázaly být velmi podstatné pro spolehlivé stanovení atmosférické dráhy. Měření nebylo tak rutinní a jednoduché jako v případě našich snímků, které
jsou pořízeny kamerami vybavenými objektivy typu rybí-oko, neboť všechny německé a
také rakouské stanice disponují méně přesnými zrcadlovými celooblohovými kamerami.
Vše probíhalo velmi rychle a tak jsem mohl již týden po přeletu bolidu provést základní
výpočty, které ukázaly první velmi významný výsledek. Mé počáteční tušení se plně potvrdilo – heliocentrická dráha se prakticky přesně shoduje s dráhou bolidu Příbram, prvního
fotografovaného pádu meteoritu v historii. Elementy drah obou bolidů spolu s polohou
radiantů a rychlostmi jsou uvedeny v tabulce. To samozřejmě přidalo celému případu na
důležitosti, neboť již toto samo o sobě implikuje velmi pravděpodobnou existenci mnoha
takových těles na „příbramské“ dráze. Abych ale nepředbíhal příliš…
Poloha radiantu
(pozorovaného a geocentrického) a heliocentrická dráha bolidů Příbram a Neuschwanstein
ve Sluneční soustavě (J 2000,0):
Neuschwanstein
Příbram
αR (st.)
190,59 ± 0,08
190,121 ± 0,010
δR (st.)
22,03 ± 0,12
20,425 ± 0,001
v∞ (km/s)
20,95 ± 0,04
20,886 ± 0,005
αG (st.)
192,33 ± 0,09
192,343 ± 0,011
δG (st.)
19,58 ± 0,13
17,461 ± 0,002
vG (km/s)
17,51 ± 0,05
17,427 ± 0,006
vH (km/s)
37,46 ± 0,04
37,451 ± 0,005
a
(aj.)
2,40 ± 0,02
2,401 ± 0,002
0,670 ± 0,003
0,6711 ± 0,0003
q
(aj.)
0,7931 ± 0,0009
0,78958 ± 0,00007
Q
(aj.)
4,01 ± 0,04
4,012 ± 0,005
ω
(st.)
241,1 ± 0,2
241,738 ± 0,015
Ω
(st.)
16,82666 ± 0,00001
17,80285 ± 0,00001
i
(st.)
11,43 ± 0,06
10,478 ± 0,004
e
90
začátek
maximální
jasnost
konec
Rychlost (km/s)
20,95 ± 0,04
13,5
3,1 ± 0,8
Výška (km)
84,99 ± 0,10
22,2
16,06 ± 0,05
10,8523 ± 0,0007
Zeměpisná délka (° E)
11,5544 ± 0,0016
10,916
Zeměpisná šířka (° N)
47,3042 ± 0,0013
47,506
47,5256 ± 0,0005
Dynamická hmota (kg)
600
100
15
Absolutní jasnost (mag)
–
-17,2
–
49,75 ± 0,07
–
49,23 ± 0,07
Sklon dráhy (°)
Celková délka (km) /
trvání (s)
EN stanice číslo
90,7 / 5,3
11 Primda, 43 Oehringen, 45 Streitheim, 68 Losaurach, 74 Gahberg,
85 Tuifstaedt, 87 Gernsbach
Tabulka popisuje atmosférickou dráhu bolidu Neuschwanstein.
Jak už jsem zmínil výše, díky pečlivému změření všech snímků a díky velmi propracovaným výpočetním metodám (redukce snímků, výpočet atmosférické dráhy včetně řešení
dynamiky, fotometrie, temné dráhy) bylo možné se solidní přesností určit všechny parametry průletu bolidu ovzduším (viz druhá tabulka). To vše se udělalo velmi rychle a spolehlivě
jen díky desítky let trvající předchozí práci nejen mé, ale především dr. Zdeňka Ceplechy,
který naprostou většinu používaných metod a programů vytvořil, a také dr. Jiřího Borovičky, který se též na jejich tvorbě významně podílel.
Bolid začal svítit ve výšce 85 kilometrů asi deset kilometrů východoseverovýchodně od
rakouského Innsbrucku a celou fotografovanou světelnou dráhu dlouhou 91 kilometrů a
skloněnou k zemskému povrchu necelých 50 stupňů ulétl za pět sekund. Největší zaznamenanou jasnost -17,2 magnitudy (absolutní jasnost – pro meteor 100 km daleko) bolid dosáhl
poblíž německého Garmish-Partenkirchenu ve výšce 21 km a pohasl pouze 16 km vysoko
nad zemským povrchem v oblasti tyrolských Alp nad masivem hory Geierkopfe. Tak hluboký průnik do atmosféry je velmi vzácný a již tento údaj sám o sobě znamená velmi pravděpodobný pád meteoritů. V naší bolidové síti je to druhý nejhlouběji fotografovaný bolid za
celou dobu pozorování.
Během průletu atmosférou se těleso intenzivně brzdilo z původní rychlosti 20,95 km/s na
pouhých 3,1 km/s v bodě pohasnutí. Z pozorovaného průběhu brždění též vyplývá, že hmotnost meteoroidu před vstupem do atmosféry byla asi šest set kilogramů a vlivem intenzivního odpařování a fragmentace vychází, že na zemský povrch dopadlo asi tak dvacet pět kilogramů meteoritů, přičemž hlavní kus by měl být asi 15 kilogramů těžký.
91
Vypočtená místa pádu bolidu Neuschwanstein a souřadnice nalezeného meteoritu (označené hvězdičkou). V prvním sloupci je vypočtená hmota meteoritu, následuje výška pohasnutí, poté trvání temné
dráhy a posun od průmětu světelné dráhy způsobený větrem (znaménko mínus znamená směrem na jih).
Pouze první řádek pro hlavní kus je založen přímo na pozorováních, ostatní údaje jsou výsledkem
modelování.
Souřadnice místa pádu
Mm
Hend
TDf
Wtr
(kg)
(km)
(s)
(km)
Zeměpisná
délka (°)
Zeměpisná
šířka (°)
15
16,06
94
-0,67
10,7952
47,5366
1
20,16
184
-1,17
10,8517
47,5142
0,5
22,25
220
-1,33
10,8724
47,5062
0,1
25,24
311
-1,77
10,9088
47,4904
1,75*
–
–
–
10,8093
47,5250
Celá vypočtená pádová oblast je několik kilometrů dlouhá a kolem jednoho kilometru široká. Nicméně nejistota v poloze hlavního kusu je asi osm set metrů podél dráhy a sedm set
metrů napříč.
Z fotografických záznamů sice není vidět přímo fragmentace, protože bolid byl zachycen
hlavně méně přesnými zrcadlovými kamerami, ale z tvaru světelné křivky, kde je významné
zejména zjasnění ve výšce 21 km. Je evidentní, že přinejmenším v tomto bodě bolid fragmentoval. Odtud je tedy zřejmé, že by měly kromě hlavního kusu existovat i menší meteority, které se zabrzdily poněkud dříve a měly by ležet více směrem k začátku dráhy.
Po získání údajů o směru a rychlosti větru v různých hladinách atmosféry z Mnichova, jsem
již mohl vypočítat tzv. temnou dráhu, tj. tu část letu, kdy nedochází k odnosu hmoty tělesa
vlivem odpařování a těleso již nesvítí.
Z aerologických dat vyplývá, že vítr mohl významně ovlivnit dráhu tělesa ve výškách mezi
osmi a třinácti kilometry, kdy dosahoval rychlosti až 20 m/s a směr měl od severozápadu až
severu. To způsobilo posunutí nejpravděpodobnější trajektorie, na níž by mohly ležet meteority asi o jeden kilometr směrem k jihu od průmětu vypočtené světelné dráhy pro meteority
o hmotnosti řádově jeden kilogram a větší (viz třetí tabulka). Z toho je vidět, že vítr hraje
velmi podstatnou úlohu ve výpočtu pádové oblasti. A právě nejistota ve znalosti přesných
aerologických dat pro dané místo a čas, ve spojitosti s neznámým tvarem padajícího meteo-
92
ritu a možnými bočními rychlostmi, které vznikají při náhlé fragmentaci tělesa, to jsou
hlavní neznámé ovlivňující velikost předpověděné pádové oblasti.
Pojďme ale od teorie zase zpět do reality. Již od samého počátku bylo jasné, že celá pádová
oblast leží ve vysokohorském terénu, kde bude jen stěží možné provádět systematické hledání. Nicméně němečtí kolegové byli od samého začátku velmi nadšení a vidina nálezu
meteoritu jim dodávala neustálý optimismus. Ten jsem přeci jen s nimi tolik nesdílel, protože jsem si více než oni uvědomoval mnohá úskalí výpočtů znásobené navíc již několika
neúspěchy v hledání dřívějších nadějných případů. Jedno bylo jasné ale i mně, že tady jde
přece jen o řádově větší koncovou hmotu než pro všechny předchozí případy. A tak proč by
se přece jen štěstí jednou nemohlo přiklonit na naši stranu.
Téměř neuvěřitelné se stalo skutečností krátce po poledni v neděli 14. července 2002, kdy
dvojice „hledačů“ vybavená naší předpovědí našla krásný 1751 gramů těžký kamenný meteorit uvnitř předpověděné oblasti pro meteority odpovídající velikosti. Velmi předběžně to
vypadá, že se jedná o stejný typ, jako jsou všechny čtyři příbramské meteority, tedy obyčejný chondrit H5. Dá se tedy říci, že naše dlouholeté zkušenosti a pečlivý přístup jak k měření,
tak i k výpočtům spojené s pověstnou německou vytrvalostí a houževnatostí slavily úspěch.
Vše jsem se dozvěděl právě v okamžiku, kdy jsem dokončoval přípravu svojí přednášky
týkající se tohoto mimořádného bolidu na konferenci Asteroids, Comets, Meteors 2002,
která se konala od 29. července do 3. srpna v Berlíně. Velmi mě potěšilo, že na již připravené prezentaci nemusím nic měnit, ale pouze přidat jeden velmi podstatný bod – nález meteoritu. Režie tedy byla dokonalá a tak jsem mohl sdělit hned v pondělí odpoledne celý tento
neuvěřitelný příběh vědecké komunitě.
Tak jako příbramské meteority byly pojmenovány po nejbližším větším městě, tento fotografovaný pád meteoritu vejde do dějin meteorické astronomie pod jménem Neuschwanstein. Je to název velmi známého a krásného sídla bavorských králů, které leží pouhých pět
kilometrů západně od místa nálezu meteoritu.
Na závěr bych ještě rád shrnul některé výjimečnosti tohoto případu. Rozhodně samo o sobě
je výjimečné, že se podařilo vyfotografovat další pád meteoritu a na základě těchto snímků
nalézt meteorit ve vypočtené oblasti. V současné době je to čtvrtý takový případ v historii na
celém světě a pro nás je potěšitelné, že druhý v rámci programu, který jsme založili a jehož
činnost od samého počátku koordinujeme. Co je však už naprostým světovým unikátem je
fakt, že oba středoevropské případy, Příbram i nově Neuschwanstein, mají velmi podobné
dráhy ve Sluneční soustavě a tudíž s největší pravděpodobností i společný původ v jednom
větším tělese.
93
Jedná se tedy o objev meteoritového roje, který jsme nazvali „Příbram stream“, neboť si lze
jenom těžko představit, že by v této dráze byla pouze tato dvě tělesa a ta se srazila se Zemí
v téměř zanedbatelně krátkém časovém intervalu pouhých 43 let a navíc prakticky na stejném místě na Zemi. Je tedy velmi pravděpodobné, že ve stejné dráze takových poměrně
velkých těles musí být velmi mnoho, a navíc ani nemusí být vyloučeno, že se ve stejné dráze
může nacházet i podstatně větší těleso – asteroid, detekovatelný již dlouho před vlastní
srážkou. Pokud by opravdu bylo takové těleso objeveno, pak to může také znamenat, že tato
dráha může být i potenciálně velmi „nebezpečná“.
Zajímavé výsledky se dají očekávat i z analýz nového meteoritu, které právě započaly
v Německu a které přinesou informace nejen o klasifikaci meteoritu, ale i o expozičním stáří
(udávající dobu na samostatné dráze), chemickém složení, apod. Nejzajímavější však bude
srovnání těchto výsledků s odpovídajícími údaji o příbramských meteoritech. Je velmi pravděpodobné, že tyto výsledky „poopraví“ náš současný pohled na stabilitu a vývoj drah či na
tzv. expoziční stáří meteoritů.
Na úplný závěr bych chtěl uvést, že tento případ názorně dokumentuje opodstatněnost dlouhodobého provozování takového pozorovacího programu, jako je Evropská bolidová síť,
jejíž vznik inicioval právě bolid Příbram a jejíž činnost od samého počátku koordinuje Od-
94
dělení meziplanetární hmoty v Ondřejově. Navíc je to krásné potvrzení výjimečného postavení naší skupiny v tomto oboru výzkumu meziplanetární hmoty.
A ještě jeden dodatek týkající se obou nezávislých pádů meteoritů. Dá se říci, že se kruh
uzavřel a po milionech let odloučení se obě tělesa dostala opět téměř k sobě a jejich příběh
pokračuje dále zase společně na naší Zemi.
Pavel Spurný
3. září 2002
Někdy si říkám, že je ta naše malá brněnská hvězdárna ukrytá na Monte Boo prachobyčejná
továrna. Továrna na lidi, podobně jako fascinující scéna z legendárního filmu The Wall, ve
kterém žáci základní školy – zbaveni obličejů – pochodují po běžícím pásu k mlýnku na
maso, s nímž otáčí fanatický učitel.
Na první pohled představa poněkud přitažená za vlasy. Ale jenom na první pohled. Pořady
pro veřejnost i školní omladinu u nás vznikají jako na běžícím pásu. Prefabrikovaný postup
je totiž téměř identický: měsíc na napsání scénáře, týden se nahrává a stříhá hudba, mezi
tím se připravují diapozitivy. Pak se čtrnáct dní ladí programové příkazy pro planetárium a
komplex diaprojektorů a pár dní si to na pódiu zkouší i moderátoři. To už se ale vyvěšují po
Brně plakáty, rozesílají reklamní letáčky školám a faxuje tisková zpráva pro novináře.
Kromě nervózní premiéry následuje jen a pouze naprostá rutina. Obzvlášť v případě pořadů
pro školy. Kvůli rychlejšímu odbavení se každé dopoledne reprízuje stejný pořad. O půl
deváté, v deset hodin a pak i o půl jedenácté jde tedy na pódium stejný moderátor. Krátce
předtím se čeká na dvě až pět tříd z různých škol jihomoravského kraje, pak se spustí projekce a na pódiu i za ovládacím pultem planetária se předvede – s maximálním, leč profesionálně hraným komentářem – totéž show.
Následuje slabá půlhodinka pro resetování diaprojektorů a nové nastavení přístroje planetária. Člověk si odskočí na záchod a při zcela běžném skluzu si nestačí ani uvařit kafe. To
všechno každý pracovní den dopoledne a několikrát i večer, včetně soboty a neděle. Výsledkem je sedmdesát tisíc návštěvníků ročně, odbavených na brněnské hvězdárně dvěma desítkami zaměstnanců. No a pak, že nepracujeme v továrně.
Jiří Dušek, úvodník z 26. září 2002
95
Druhý Měsíc planety Země
V minulých týdnech proběhla v denním tisku zpráva o objevu druhého „přirozeného“ satelitu naší planety. Pečlivá astronomická pozorování však ukázala, že se o tak velikou senzaci
nejedná. I když…
Celý příběh začal třetího září tohoto roku, kdy si amatérský pozorovatel, Američan Bill
Yeung, všimnul drobné hvězdičky v souhvězdí Ryb. Měla 16. velikost a na snímcích pořízených CCD kamerou připojenou k půlmetrovému dalekohledu se rychle pohybovala směrem na severovýchod. Objevitel neváhal a zprávu o zvláštním objektu poslal e-mailem do
planetkového centra v Cambridge (známé Minor Planet Center), kde ho zařadili mezi potenciální blízkozemní tělesa s provizorním označením J002E3. Po několika dnech dalšího
pozorování se však ukázalo, že se jedná o skutečně netradiční událost: TO se nepohybovalo
kolem Slunce, nýbrž kolem Země, navíc po velmi vzdálené dráze s periodou oběhu kolem
padesáti dní!
Na první pohled bylo hodně pravděpodobné, že se jedná o standardní „kosmické smetí“ –
vyhořelou nosnou raketu či větší družici. Háček byl ale v tom, že se alespoň zpočátku nepodařilo zjistit, o co skutečně jde. Experti těleso J002E3 s žádnou vesmírnou observatoří neztotožnili, přesná měření jasnosti pak neukázala ani markantní změny jasnosti, které by se u
kovového, válcového předmětu (tj. rakety) bezesporu objevily. Přesto všechno guru součas-
96
né planetkové astronomie, Brian G. Marsden, i nadále tvrdil: „Šance, že se jedná
o přirozený satelit, je skutečně hodně malá. To, že se ho dosud nepodařilo identifikovat,
ještě neznamená, že nepochází ze Země.“ Navíc. Pokud by kolem Země obíhal delší dobu,
nejspíš by už dávno uvízl v síti robotizovaných dalekohledů, které každou noc prohledávají
oblohu.
Mohl se tedy za J002E3 ukrývat létající talíř? „Pokud ano,“ komentoval tuto variantu Paul
Chodas z Jet Propulsion Laboratory, „pak to musí být hodně špatní piloti. J002E3 se totiž
ocitnulo na chaotické dráze. Obíhá kolem Země s periodou kolem 48 dní, přičemž se ocitne
jak uvnitř dráhy Měsíce tak i ve vzdálenosti dvakrát větší…“ Dráha se navíc – pod vlivem
Slunce a Měsíce – neustále mění. Řada „odborníků“ přesto spekulovala, že by se mohlo
jednat o miniplanetku s průměrem asi 30 metrů, která uvízla v gravitační síti naší planety.
Oříšek se podařilo nalousknout dvanáctého září, kdy astronomové z Arizonské univerzity
pořídili spektrum zvláštního objektu. „Barevné podání se podobá bílému oxidu titaničitému,
který je součástí barevného nátěru používaného NASA před třiceti roky k úpravě povrchu
raket Saturn,“ vyřkl klíčový ortel Calr Hergenrother. Jenže, kde se celou tu dobu J002E3
ukrývalo? A o jaký pozemský předmět se konkrétně jedná? Je zřejmé, že se J002E3
v minulých rocích pohybovalo na dráze kolem Slunce. Astronomové přitom zjistili, že se ze
Země nejspíš vydalo na počátku roku 1971. Pak asi třicetkrát oblétlo Slunce, aby se opět
usadilo na dráze kolem Země. Opět se tedy ptáme: Co se za objektem ukrývá?
Třicátého prvního ledna 1971 odstartovala z Floridy raketa Saturn V s trojicí kosmoplavců
Alenem Shepardem, Edem Mitchellem a Stuartem Roosou. První dva nosné stupně obří
rakety po vyčerpání paliva shořely v zemské atmosféře. Třetí část, nádrž S-IVB a raketový
motor, však měla za úkol udělit lunárnímu modulu Apolla 14 nezbytný impuls k cestě na
Měsíc. Spolu s nimi letěla i již nepotřebná raketa… Háček je ovšem v tom, že se podle
plánu zřítila na Měsíc! Odborníci totiž tímto způsobem vyráběli umělá měsícetřesení, která
pak sledovali prostřednictvím několika seismografů. Stejně tak dopadl i lunární modul
Antares (další užitečná data pro geology). Naopak velitelský modul Hawk donesl posádku
zpátky na Zemi. Z Apolla 14, které je nejpravděpodobnějším kandidátem na tajemné těleso,
tedy nechybí žádný větší kus. „S velmi malou pravděpodobností by se snad mohlo jednat
o jeden z panelů na spojovacím tunelu,“ komentoval závěr Paul Chodas. „I když to by nebyl
tak jasný objekt.“ Výprava Apolla 14 tedy za „nový Měsíc“ nejspíš nemůže. Ve hře tak
zůstává druhá možnost: Třetí stupeň z Apolla 12, který na Měsíc nespadnul. Když ho posádka 15. listopadu 1969 oddělila od zbytku rakety, byl již prakticky bez pohonných hmot.
Jakmile se ocitl v bezpečné vzdálenosti, zažehlo řídící středisko naposledy jeho motory, aby
ho tímto způsobem poslali na dráhu do pekel. Došlo však k chybě: manévr trval příliš dlouho a S-IVB se vydal na cestu ke Slunci. Tu a tam se přitom ocitne tak blízko u Země a Měsíce, že by se za jistých okolností mohl opět vrátit. Tato varianta je však zatím stále ještě
hodně spekulativní a podpořit (nebo naopak vyvrátit) ji mohou pouze další pozorování.
97
Každopádně je zřejmé, že nová ozdoba naší planety nebude mít dlouhého trvání. V červnu
příštího roku se J002E3 opět vydá na cestu kolem Slunce, aby se za tři desetiletí zase vrátilo.
Možná se tehdy stane navštěvovanou historickou atrakcí a nebo bude opět prohlášeno za
nový Měsíc Země. Škoda jen, že umělý.
Jiří Dušek
26. září 2002
Kruhy v obilí aneb jak to vidí circlemakeři
Jako každoročně, tak i letos vzniklo na českých polích množství tajemných kruhů v obilí.
Kdo se za vznikem těchto mnohdy složitých obrazců skrývá? Různá tajnůstkářská individua
jako jsou ufologové, parapsychologové a jiní chologové se snaží zodpovědně mlžit situaci
kolem vzniku obrazců a připisují původ kruhů v obilí mimozemšťanům, tajemným podzemním silám a energiím, duchům či skřítkům. Tito badatelé hrdě a nekriticky vymýšlejí další
teorie, čím více praštěné, tím lépe. Naštěstí každá mince má svůj rub a tak i ufoteorie mají
svou protiváhu. Tuto protiváhu tvoříme my, tvůrci obrazců v obilí neboli circlemakeři.
To se prostě jednu krásnou letní noc sebereme, vezmeme s sebou nějaké to nářadí a
v nedalekém poli potichoučku polehoučku vytvoříme obrazec v obilí. Samo osobě by na tom
nebylo nic tak zvláštního, zvláštní je teprve to, že i tyto (námi) vyrobené obrazce, považují
ufolobadatelé za pravé(!), prostě vytvořené mimozemšťany, skřítky…
Už pěknou řádku let se snažíme výsledky naší činnosti a také ona prohlášení ufologů vytroubit do světa pomocí Internetu circlemakers.astronomy.cz a jiných komunikačních technologií. Ufologové jsou z nás řádně na prášky, hold tak nějak jim ničíme jejich ufoteorie,
zdiskreditovaný ufolog ztrácí svůj kredit tajemna a nafouknutá bublina záhad rychle praskne. Ufobadatelům, po léta mrzačeným naší činností, pak nezbývá než si vymýšlet různé
soutěže typu „Chyť si svého circlemakera“, případně zatajovat výsledky bádání.
A tak jsme letos ani nepředpokládali, že si našeho obrazce někdo všimne, případně cokoliv
prohlásí o jeho pravosti. Mýlili jsme se. K našemu obrazci, který vznikl u obce Lípa nedaleko Zlína, se sjela řada kruhologů a novinářů. Podle reakcí v médiích se ufologům opravdu
nechtělo k pravosti příliš vyjadřovat. Vyjadřovali se spíše novináři a obyvatelé vesnice a to
narozdíl od ufologů velmi rozumně. Až náhle jsme na webových stránkách ufoklubu Záblesk objevili pár odstavců o anomálních aktivitách v blízkosti našeho piktogramu. Podle
badatelů se v této oblasti již dříve dělo něco podivného. Jeden z kruhologů dokonce sledoval
nějaká záhadná světla pohybující se na noční obloze, přičemž si tento jev dal do souvislosti
se vznikem našeho obrazce! Je to neuvěřitelné, ale i letos se někteří ufologové nechali nachytat, no možná si příště dají pozor…
98
Závěrem snad jen pár technických dat k našemu letošnímu piktogramu. Vznikl v noci z 10.
na 11. července a tvořila ho jakási dvojitá spirála o průměru 66 metrů. Bližší informace
najdete na našem webu, rovněž doporučuji prohlédnout si výsledky jiných ročníků – prohlášení ufologů opravdu stojí za to.
Circlemaker
30. září 2002
Hledání nebeských skel
Bláto, zima, vítr a hodiny trpělivého prohledávání čerstvě pooraných polí. To vše a ještě
mnohem víc je třeba absolvovat, pokud toužíte nalézt alespoň malý střípek kosmické události, která se odehrála před 14,8 milióny lety, asi sto dvacet kilometrů východně od Stuttgartu. Vynaložená námaha ale rozhodně stojí za to!
Jistě jste už někdy slyšeli o vltavínech – drobných kouscích zeleného nebo hnědozeleného
přírodního skla s vráščitým nebo jamkovaným povrchem. Jejich hlavní výskyt spadá na
území budějovické a třeboňské pánve v jižních Čechách a na území jihozápadní Moravy.
Pohledné vltavíny patří spolu s později objevenými podobnými skly z Austrálie a z ostrova
Billiton do skupiny tzv. tektitů (řecky tektos znamená tavený). Všechny tektity vznikly
s největší pravděpodobností při dopadu velkých meteoritů na zemský povrch. Jestliže si tedy
v dlaních vychutnáváte příjemně drsný povrch vltavínů, držíte zároveň povrchovou část
horniny, která byla přetavena nepředstavitelnou tepelnou a tlakovou vlnou dopadajícího
kosmického tělesa. Zatím ne u všech světových tektitů byl zjištěn jejich zdrojový kráter.
V případě vltavínů však ano: Jedná se o kráter Ries s průměrem 25 kilometrů, v jehož centru
se nachází starobylé městečko Nördlingen.
Meteorit o objemu asi pět krychlových kilometrů dopadl do oblasti dnešního Riesu ke konci
třetihor. Byla to skutečně velká přírodní katastrofa a předpokládá se, že v okruhu tři sta až
pět set kilometrů od místa dopadu byl zničen veškerý život. Za zmínku stojí také fakt, že
přibližně třicet kilometrů jihozápadně od středu Riesu se nachází další impaktní kráter –
Steinheim o průměru 3,4 km. Impaktního původu je nejspíš i kupovitá struktura nedaleko
Stopfenheimu. Meteorit se tedy pravděpodobně rozpadl na několik částí už při průletu zemskou atmosférou.
Celková hmotnost vltavínů, které „postříkaly“ oblast nacházející se především jihovýchodně
od dopadové oblasti (nabízí se šikmý dopad), se odhaduje na asi tři tisíce tun. Do dnešních
dnů se přitom podle odhadů stejných autorů zachovalo jen 275 tun vltavínové skloviny. Je
pochopitelné, že dnes už vltavíny zdaleka neleží na místech, kam původně dopadly. Do
99
současných nalezišť, která jsou v centru pozornosti sběratelů, je soustředila až síla vodních
toků.
Zatímco v jižních Čechách doslova vzkvétá vltavínová horečka a nelegální kopáči plundrují
krajinu za účelem finančního zisku, který jim prodej vzácných polodrahokamů přinese, na
moravských nalezištích je celkem klid. Není divu. Výskyt moravských vltavínů je mnohem
vzácnější a člověk musí vynaložit větší úsilí k jejich nalezení. Také celková plocha zahrnující jisté výskyty moravských vltavínů je zhruba šestkrát menší než v případě jihočeských
lokalit.
Možností, jak si moravské vltavíny prohlédnout na vlastní oči nebo dokonce pořídit do
vlastní vitrínky, je celá řada. Největší světovou sbírku moravských vltavínů můžete shlédnout v Západomoravském muzeu v Třebíči, kde je jich uloženo přes tři tisíce. V Národním
muzeu v Praze je kousků zeleného skla z Moravy zhruba 1700, další velké sbírky najdete
v Jihočeském muzeu v Českých Budějovicích nebo v Městském muzeu v Týně nad Vltavou.
Na nemalé množství moravských vltavínů se však práší také v pečlivě střežených soukromých sbírkách. Přesvědčit se o tom můžete například na proslulé mineralogické burze
v Tišnově, kde se jich nabízejí doslova celé krabice. Cena se přitom pohybuje kolem 30,- Kč
za gram (v případě vltavínů jihočeských je průměrná cena zhruba poloviční).
Zeleného mazlíčka si však můžete obstarat také tím, že si ho zkrátka najdete. Je to skutečně
nádherný pocit, když si svůj vltavín sami zvednete z bláta. Teprve potom totiž pochopíte,
proč jsou vltavíny, a zvláště ty moravské, tak ceněny na mineralogických burzách.
Kdybych nestudoval geologii a neseznámil se s nadšenými lidmi, kteří lokality s výskytem
vltavínů dobře znají, asi bych žádný vltavín v životě nenašel. Znalost vltavínonosných lokalit však sama o sobě nestačí. Musíte strávit dlouhé hodiny mrznutím v rozoraných polích a
pečlivě pročesat několik desítek metrů čtverečních, než konečně do ruky chytnete nápadně
tmavý kamínek se zřetelnou skulptací. Když se vám pak podezřelý kamínek zbarví při pohledu proti obloze do zelené nebo hnědé barvy, máte vyhráno a můžete se pustit do oslavného tance.
Neocenitelnou pomůckou k výpravám za vltavíny je také auto, které zvládne i trochu horší
polní cesty a dopraví vás do zapadlých vesniček, kam se rozhodně autobusem ani vlakem
nedostanete. Všechno je však nakonec otázka štěstí. Znám nadšené sběratele, kteří svůj
první vltavín našli až třeba po páté výpravě, ale naopak znám i takové, kteří o vltavín doslova zakopnou už při vystupování z auta.
Já jsem měl velké štěstí a svůj vltavín se mi podařilo nalézt už na podruhé. Celá akce se
odehrála v zachmuřenou, podzimní středu minulého týdne. Spolu se třemi spolužáky jsem
navštívil čtyři lokality, které se nacházely v blízkosti jaderné elektrárny Dukovany. Boty už
jsme měli řádně obalené vrstvami bahna, když jsme dorazili na poslední lokalitu. Zprvu to
100
vypadalo jen na shnilé makovice a kousky keramiky. Naštěstí však bylo čerstvě po dešti,
takže všechny podezřelé kamínky přišly o svou zaprášenou přikrývku. Možná právě díky
tomu mi padl do oka nápadně tmavý úlomek, který si doslova koledoval o to, abych ho
vytrhnul z náruče zabláceného pole. Když jsem ho zvedl k obloze a uviděl nádherné zelené
sklo, byla má radost obrovská. Na pokraji vysílení hladem, na pokraji vysílení zimou, ale
stálo to za to!
Pavel Gabzdyl
3. října 2002
Můžeme Velkou čínskou zeď vidět z Měsíce?
Stokrát opakované sdělení, že Velká čínská zeď představuje jediný lidský výtvor patrný i
z povrchu Měsíce, patří mezi klasické astronomicko/fyzikální mýty. Realita je totiž právě
opačná – z našeho Měsíce sotva rozeznáte jednotlivé kontinenty, natožpak něco tak titěrného jako je obranný val někde v Asii.
Faktem je, že za běžných světelných podmínek rozliší člověk s dobrým zrakem dva body
s úhlovou vzdáleností větší než jedna minuta. Výjimeční lidé s výjimečným zrakem dosáhnou až na polovinu této hodnoty. Víc už to nejde: Omezení klade jak velikost vstupní pupily, tak i kvalita vnitřních částí oka a vzájemný rozestup čípků a tyčinek, díky nimž vnímáme
světlo. Pokud je tedy něco menší než jedna úhlová minuta, pak se nám jeví jako bod – i když
jím třeba není.
To je případ hvězd, ale i planet či jiných vesmírných objektů. Obraz nám navíc kazí neklidná zemská atmosféra. (Když si ale vezmeme dalekohled, který nám rozlišovací schopnost
výrazně zlepší, pak samozřejmě u mnohých objektů přeci jenom nějaké detaily zahlédneme.) U vlasově tenkých objektů, jejichž tloušťka je menší než jedna úhlová minuta, ale
délka výrazně větší, je však šance na zahlédnutí přeci jenom o něco větší. Hodně však záleží
na světelných podmínkách.
Nyní už stačí jednoduše počítat. Ocitneme-li se na Měsíci, budeme všechny pozemské
předměty sledovat ze vzdálenosti téměř čtyři sta tisíc kilometrů. Pyramidy, co postavili lidé
před čtyřmi tisíci roky u Káhiry, se však z takové vzdálenosti promění v mikroskopické
objekty! Jejich podstava sice měří neuvěřitelných 250 metrů, z Měsíce je však uvidíte pod
úhlem pouhých 0,12 úhlové vteřiny. Jinak řečeno – pokud by mimozemšťané takovou stavbu umístili na povrchu našeho vesmírného průvodce, pak bychom ho díky neklidu atmosféry
ze Země neviděli ani tím největším dalekohledem! Identifikovat by je mohly nanejvýš
umělé družice zavěšené na oběžné dráze.
101
Totéž se samozřejmě týká i Velké čínské zdi. Její šířka je totiž padesátkrát menší. Takže i
když se jedná o poměrně dlouhý útvar, ve skutečnosti je z Měsíce vlasově tenký. Tak tenký,
že ho bez dalekohledu rozhodně neuvidíte (a zcela jistě ani s ním). Ostatně, s ohledem na
šířku Velké čínské zdi kolem šesti metrů klesne její úhlová velikost pod rozlišovací schopnost lidského zraku už při pohledu z výšky větší než třicet kilometrů. Názorně to dokumentuje i zkušenost amerických astronautů. Například Edwin Aldrin se přiznal, že měl během
práce na měsíčním povrchu co dělat, aby vůbec rozlišil pozemské kontinenty. Natožpak
menší detaily. James Lovell z Apolla 13 se pak vyjádřil ještě konkrétněji: „Myšlenka, že
byste mohli zahlédnout Velkou zeď… bez dalekohledu ze vzdálenosti Měsíce, je absurdní!“
Tentýž závěr podporuje i prohlášení Harrison Schmitt z Apolla 17: „Z Měsíce jsou vidět
nanejvýš velké pouště a světlé hrany pobřeží.“
Poněkud jiný výhled se naskýtá kosmoplavcům na palubách orbitálních stanic a raketoplánů,
z výšky čtyři sta kilometrů nad zemí. Velké pyramidy mají odtud úhlový průměr kolem
dvou minut, tedy těsně na hranici rozlišitelnosti (při pohledu bez dalekohledu). Fenomenální
čínská zeď se však stále pohybuje pod touto hranicí. Pozorování navíc komplikuje nedostatek času – plavidlo se pohybuje poměrně rychle, okénka nejsou nijak velká, takže na vyhledání jakéhokoli objektu na povrchu Země má kosmonaut nanejvýš několik desítek sekund.
Zkuste pak ve zněti nejrůznějších povrchových detailů nalézt něco tak titěrného…
„Přítomnost člověka je z nízké oběžné dráhy skutečně patrná,“ dokládá svědectví Andy
Thomase, který pobýval na orbitální stanici Mir. „Všimnout si můžete třeba velkých měst.
Sice nejsou nijak výrazná, do oka vám však může padnout pravidelný systém městských ulic
podobný rozvodné síti. V odlehlých oblastech se pro změnu některé cesty a železniční tratě
jeví jako světlé čáry. Například dálnice vedoucí deštným pralesem v Brazílii nebo dlouhá
přímá železniční trať křižující jihozápadní Austrálii. Ale všeobecně jsou příliš malé na to,
abychom je mohli rozeznat. Vidět bývá i hrazení mezi jednotlivými poli farem, zvláště na
středozápadu Spojených států a v Kanadě. V jižní Americe dokonce vytváří zřetelný vzor
šachovnice – tak, jak se střídají úrodné cykly na bezprostředně sousedících polích.“
„Hranice mezi jednotlivými státy samozřejmě v porovnání s mapami příliš nevyčnívají.
Přesto si lze alespoň některých částí všimnout. Záleží na zemědělské politice daného státu.
Takhle je možné odhalit hranici jižního Izraele nebo Spojených států amerických a Kanady.
Příběhy o Velké čínské zdi jsou možná pravdivé, ale nejdříve by je chtělo ověřit.“
Jiří Dušek
7. října 2002
102
Ledový obr za drahou Neptunu aneb Quaoar
Za drahou Neptunu našli američtí astronomové další veliké těleso. Velikostí řádově srovnatelné s Plutem. Podobných případů jsme už zažili několik (Varuna, Ixion), tentokrát to však
víme o to lépe, že průměr nově objeveného tělesa byl přímo změřen s pomocí Hubblova
kosmického teleskopu.
Hlavním cílem projektu NEAT je hledání blízkozemních asteroidů, k jeho dalším úspěchům
však patří i objevy komet. Nyní astronomové sdružení v NEAT výrazně zasáhli i do oblasti
transneptunických těles. Na CCD snímcích pořízených 4. června 2002 s 1,2-m Oschinschmidtovou komorou na kalifornském Mt. Palomaru nalezli Michael E. Brown a Chadwick
A. Trujillo těleso dosahující hvězdné velikosti 18,6 mag ve fotometrickém oboru V. To je
mezi současnými objevy NEAT poměrně jasné těleso a na jeho sledováni by stačil i menší
dalekohled vybavený CCD.
Ze změřených přesných poloh bylo zřejmé, že se nebude jednat o blízkozemní asteroid.
Nalezená předobjevová pozorování z archivů NEAT z let 1996-2001 i ještě starší z roku
1983 z Mt. Palomaru a 1982 z australské Siding Spring umožnila Brianu Marsdenovi
z Minor Planet Center spočítat pro těleso, teď už označené jako 2002 LM60, spolehlivou
dráhu, která jej zařadila mezi klasická transneptunická tělesa (někdy nazývaná také cubewanos). Jeho oběžná doba je 284 let, přísluní leží za drahou Neptunu, velká poloosa jeho velmi
málo výstředné dráhy je 43 AU a sklon k rovině ekliptiky necelých osm stupňů. Odhad
průměru tělesa z těchto prvních dat (tj. z vypočtené absolutní jasnosti a odhadu albeda)
odpovídá více než jednomu tisíci kilometrů.
Na letošní 34. výroční konferenci divize pro planetární vědy Americké astronomické společnosti v Birminghamu v Alabamě přednesli Brown a Trujillo z Caltechu v Pasadeně
v Kalifornii své výsledky získané ze snímků nové kamery Hubblova kosmického teleskopu
pořízených 5. července a 1. srpna 2002. Dalekohled umožnil rozlišit těleso 2002 LM60 jako
kotouček, nikoliv jen jako světelný bod. Úhlový průměr kotoučku změřili na 40 tisícin
úhlové vteřiny, což odpovídá 1300 kilometrům průměru.
Zatímco předchozí uvažované průměry velkých transneptunických těles (např. 900 km pro
těleso (20000) Varuna aj.) byly odvozované z měření odraznosti a vzdálenosti od Slunce a
mohly vykazovat relativně velkou nepřesnost, s použitím Hubblova dalekohledu se jedná
o první přímé měření rozměru transneptunického tělesa.
Jak známo, Pluto bylo objeveno v roce 1930. První další transneptunické těleso či těleso
Kuiperova pásu, jak se někdy nazývají, pak v roce 1992. Za deset roků jejich hledání už jich
známe šest stovek. Pluto s průměrem asi 2300 kilometrů sice zatím zůstává největším z nich,
103
avšak nyní už dobře víme, že má za drahou Neptunu řádově shodně velké sourozence. Pokud jde o složení, astronomové předpokládají, že těleso 2002 LM60 je tvořeno ledem smíšeným s horninami podobně jako u komet.
Další nalezená předobjevová pozorování umožnila spočítat dráhu tělesa 2002 LM60 tak
přesně, že bude brzy moci být zařazeno mezi tzv. číslované planetky se spolehlivě určenou
dráhou. Jeho objevitelé proto začali uvažovat i o pojmenování. Navržené jméno Quaoar je
sice značně jazykolamné, pokud jde o obsah, odpovídá pravidlům Mezinárodní astronomické unie pro jména transneptunických těles klasického typu. Jde totiž o božstvo domorodého
kmene Tongva žijícího v oblasti dnešního Los Angeles, jimi považovaného za stvořitele
nebe, Země a Slunce. Uvidíme, zda návrh podpoří další planetkoví odborníci Mezinárodní
astronomické unie.
Jana Tichá
14. října 2002
Rentgenoví Češi
Integrace České republiky do Evropy probíhá i ve vesmíru. Dohoda mezi Českou republikou
a Evropskou agenturou pro kosmický výzkum (European Space Agency, zkr. ESA) uzavřená
104
v listopadu 1996 umožnila účast českých vědeckých týmů na projektech této organizace.
Jeden z nich se právě před několika hodinami vydal i do vesmíru.
Mezi první takové projekty patří družice INTEGRAL. Její jméno je zkratka International
Gamma Ray Laboratory (Mezinárodní laboratoř pro gama astronomii) a jde o klíčový
evropský astrofyzikální projekt.
Proč zrovna gama? Astronomie zářením gama zkoumá vysokoenergetické procesy ve vesmíru a zabývá se tak řešením řady základních problémů nejen v astrofyzice, ale i ve fyzice
obecně. Vesmírné objekty vysílající gama záření jsou velmi rozmanité, ať už se jedná o
exploze nov a supernov, mezihvězdné prostředí, neutronové hvězdy, černé díry, záblesky
záření gama a aktivní galaktická jádra. Gama záření nám umožňuje nahlédnout hlouběji do
těchto objektů, z nichž některé dokonce v gama oboru vyzařují nejvíce energie.
Družici INTEGRAL tvoří servisní modul obsahující veškeré subsystémy družice a nákladový modul se čtyřmi přístroji pro výzkum záření vesmírných objektů v oblasti energií gama,
rentgenového a viditelného světla. Vesměs jde o velmi nákladná a unikátní zařízení vyvíjená
řadu roků a představující špičku současné přístrojové techniky. Celá družice váží asi čtyři
tuny. Po startu 17. října 2002 ji vynese ruská raketa Proton na velmi vysokou a protáhlou
oběžnou dráhu, kde nebude pozorování rušeno radiačními pásy Země.
Příspěvkem České republiky do projektu INTEGRAL je palubní experiment OMC (Optical
Monitoring Camera). Jedná se o malý astronomický dalekohled pracující v oblasti viditelného světla. Hlavní část tvoří pasivně chlazená CCD kamera umístěná v ohnisku vysoce
kvalitního mnohočočkového objektivu o průměru 50 mm. Úkolem OMC je snímat objekty,
které družice právě zkoumá, a rozšířit tak získaná data o viditelné spektrum.
Jako celek bude INTEGRAL poskytovat několik různých druhů pozorování: cílená sledování konkrétních objektů v souladu se schválenými návrhy, pravidelné přehlídky galaktické
roviny a výzkum tzv. příležitostných objektů, vyžadujících okamžité měření z důvodu nečekané a nepředvídané aktivity.
Druhou oblastí, kterou se na projektu INTEGRAL aktivně podílíme, je ISDC, tedy INTEGRAL Science Data Center (Vědecké středisko projektu INTEGRAL) umístěné poblíž Ženevské observatoře ve Versoix ve Švýcarsku. ISDC je klíčovým místem, ve kterém se budou telemetrická data z družice zpracovávat. To představuje odstranění technických vlivů
přístrojů a základní vědecké analýzy. ISDC také zajistí archivaci dat a jejich zpřístupnění
vědcům. Středisko ISDC je provozováno konsorciem evropských vědeckých ústavů včetně
Astronomického ústavu Akademie věd České republiky. Zástupce České republiky pracuje
v mnohonárodnostním týmu střediska již čtvrtým rokem a po startu družice se do zpracování
dat zapojí i další vědci, doktorandi a studenti na domácích pracovištích.
105
I když je INTEGRAL především družicí ESA, je chápán jako celoevropský kosmický projekt. V Ondřejově proto vzniká sekundární vědecké středisko, které umožní vyhodnocovat
data z INTEGRALu vědcům nejen českým, ale i z okolních zemí a východní Evropy. Díky
účasti v projektu INTEGRAL jsme přímo v centru dění a máme tak zcela unikátní šanci se
do hloubky seznámit s nepřebernou řadou složek ESA, současnými hardwarovými i softwarovými technikami používanými v kosmickém družicovém výzkumu a především s celou
řadou odborníků, specialistů i vědeckých pracovníků. Evropa se zase seznamuje s úrovní
vědecké práce v České republice. A že je s ní nadmíru spokojena, to dokazuje pozvání
k zahajovanému obřímu rentgenovému teleskopu XEUS.
René Hudec
17. října 2002
Vyšlo v časopisu Třetí pól. Uveřejněno s laskavým svolením autora.
Stardust – test vyšel na dvě stě procent
Když se sonda Stardust přiblížila minulý víkend k planetce Annefrank, mělo jít především
o ověření funkčnosti důležitých systémů sondy, jejímž primárním úkolem je sběr prachu
v blízkosti komety Wild 2 a v meziplanetárním prostoru. Přesto kamery přinesly mnoho
zajímavého, byť ne nic převratného.
Meziplanetární sonda Stardust (v překladu „hvězdný prach“) byla vypuštěna v únoru roku
1999 s účelem nasbírat částice prachu v meziplanetárním prostoru a u komety Wild 2 a
dopravit je k analýze zpět na Zem. Ještě před tím – na sobotu 2. listopadu letošního roku, byl
naplánován průlet okolo víceméně tuctové planetky z vnitřních oblastí hlavního pásu planetek mezi Marsem a Jupiterem – (5535) Annefrank. Cílem bylo ověřit zda navigační software
sondy funguje správně a zda bude schopen bezchybně snímkovat určený cíl.
Průlet okolo vesmírného tělesa se totiž obvykle odehraje v tak krátké době, že by zásah ze
Země nebyl možný a celá procedura proto musí proběhnout automaticky. Vzhledem k malé
velikosti planetky (podle měření jasnosti z pozemských dalekohledů asi 4 km) a velké
vzdálenosti sondy v době průletu (asi 3000 km) astronomové ani neočekávali, že by se na
snímcích rozlišilo dost detailů. Soubor povelů nutný k řádné funkci přístrojů během průletu
byl na sondu vyslán v průběhu 29. října.
Software ani přístroje sondy nezklamaly, dokonce překvapily pozemní personál tím, jak vše
proběhlo bez nejmenších závad. Navíc se podařilo získat celkem 72 snímků, přičemž vlastní
planetka se vyskytuje nejméně na 71 z nich. Planetka překvapila velikostí – je téměř dvakrát
větší než udávaly odhady – a tudíž i množstvím detailů, které jsou na snímcích viditelné.
Velikosti planetek se určují na základě jejich absolutní jasnosti a odhadu tzv. albeda – odra-
106
zivosti povrchu. Ukázalo se, že planetka Annefrank má albedo přece jen o něco nižší, než se
předpokládalo, namísto čtyř procent pouhé dvě procenta. Proto byla její velikost podhodnocena.
To, že má planetka temnější povrch než se očekávalo, začalo být zřejmé již při přibližování.
Planetku se totiž nedařilo zachytit pomocí navigační kamery, ačkoliv tam měla podle výpočtů již být. A proto se astronomové rozhodli ještě šest hodin před nejtěsnějším přiblížením
nahrát do sondy novou sérii příkazů, které prodloužily expoziční doby. Snaha se vyplatila a
tak nám do nepříliš početné rodiny z blízka vyfotografovaných planetek přibyla další.
Petr Scheirich
11. listopadu 2002
Naposledy…
V úterý 4. listopadu v 7 hodin 19 minut našeho času k tomu došlo: sonda Galileo minula ve
vzdálenosti 160 kilometrů maličkou Jupiterovu družici Amalthea. O třicet minut později se
přepnula do „bezpečného módu“, kdy jsou všechny důležité přístroje mimo provoz a tak
jsou ochráněny před ničivými účinky vysoké radiace, která je tam všude.
107
„Věděli jsme, že pro Galileo to bude zcela mimořádné setkání,“ prohlásil dr. Eilene Theilig,
ředitel projektu z Jet Propulsion Laboratory v Pasadeně. „Proto nás nijak nepřekvapilo, že
některé věci dopadly jinak než jsme mysleli. Nezapomínejme, že kosmická sonda proletěla
místy, kde dávky radiace čtyřikrát převyšovaly dávky plánované, a aparatura pracuje téměř
o pět let déle než se původně předpokládalo.“
Byl to poslední z 38 těsných průletů sondy Galileo kolem některé planety, planetky a pak
především Jupiterových satelitů, k nimž došlo během uplynulých 13 roků od startu sondy.
Připomeňme si některé důležité okamžiky z historie tohoto projektu: Galileo odstartovalo
18. října 1989 z raketoplánu Atlantis. Po průletu kolem Venuše a dvou těsných setkáních
s naší Zemí sonda zamířila k Jupiteru. Tehdy se však zjistilo, že hlavní telekomunikační
anténa se zasekla – silně handicapovaná sonda byla schopna předávat data na Zemi jen
prostřednictvím náhradní antény, samozřejmě velmi pomalu a pouze ze záznamu na palubním magnetofonu.
Přesto to byla sonda nadmíru úspěšná: 7. prosince 1995 se bez potíží dostala na oběžnou
dráhu kolem Jupiteru, do atmosféry vypustila sestupový modul (malé, asi metrové pouzdro
s přístroji) a pak bez problémů dokončila celou dvouletou „primární misi“. Vzhledem
k dobrému technickému stavu projekt pokračoval dál: třikrát byl prodloužen, naposledy šlo
o tzv. „misi tisíciletí“. Na přelomu let 2000/2001 se uskutečnilo unikátní simultánní pozorování Jupiteru ze sond Galileo a Cassini, která právě tou dobou prolétala kolem Jupiteru na
své cestě k Saturnu. Teprve v lednu 2002 vypovídá službu palubní počítač, když byla sonda
záměrně navigována na riskantní průlet kolem satelitu Ió.
Nyní tedy došlo k poslednímu průletu. Hodinu a čtyři minuty poté, co sonda těsně minula
krátery pokrytý povrch družice Amalthea (mimochodem: ta má nepravidelný tvar podobný
bramboru s nejdelší osou asi 270 kilometrů dlouhou), proletěla také kolem Jupiteru. Od
horních atmosférických vrstev ji dělilo 71 400 kilometrů.
Galileo již nemá dostatek paliva pro korekční motorky, takže prakticky nemůže změnit svou
dráhu. O osudu sondy je tak rozhodnuto: nyní obletí planetu naposledy a v září 2003 vlétne
do atmosféry Jupiteru, kde shoří. Tato varianta z řady možných byla zvolena proto, že případný dopad nesterilizované sondy na družici Europa pokrytou ledem, by ji mohl kontaminovat pozemskými mikroorganismy – a tomu by se mělo za každou cenu zabránit.
Legendární sonda Galileo již žádné snímky nepořídí – ostatně ani u Amalthei se tak nestalo.
Je naprogramována k zániku – a ke vzpomínání. Věru, že je proč.
Zdeněk Pokorný
11. listopadu 2002
108
Už jste někdy zavítali prostřednictvím polarizačního mikroskopu do podivuhodného světa
výbrusů hornin? Zrnka olivínu v něm hrají pestrými barvami, granáty vystupují z výbrusu
jako v 3D kině a zdvojčatělé plagioklasy zase připomínají směšný vzorek pruhovaného
pyžama. S právě takovým světem jsem se mohl seznámit spolu s hrstkou spolužáků
v minulém semestru geologie. Není divu, že když jsme pak využívali k prohlížení Měsíce náš
hvězdárenský dalekohled, všem u tohoto optického přístroje přece jen něco chybělo: někomu
zkřížené nikoly, někomu zase otočný stolek…
Tenkrát jsem ještě zdaleka netušil, jak hodně se mi těch pár zkušeností optické mineralogie
bude hodit. Můj dávný kolega Jakub Haloda, který dnes pracuje na Ústavu geochemie,
mineralogie a nerostných zdrojů Karlovy univerzity, mě totiž informoval, že se mu dostal do
rukou meteorit, který pochází z Měsíce. Ano, z našeho Měsíce! Jakoby toho nebylo málo,
nabídl mi, abych se na něj přijel podívat a mohl být přítomen u prvotního výzkumu.
Když jsem dorazil k Jakubovi do práce, zmocnil se mě opravdu zvláštní pocit. Na stole ležely
nejen zrníčka zmíněného měsíčního čediče, ale také kusy nádherných železných meteoritů a
v úhledné krabičce připomínající Pandořinu skříňku celá plejáda výbrusů všech možných
meteoritů, včetně slavné Morávky, jejíž hřmění mě před dvěma roky vystrašilo doma ve
vaně.
Připadal jsem si jako ve snu. Meteoritů, které na Zemi dopravila z Měsíce kosmická pošta
zásluhou impaktů, je zatím známo jenom osmnáct – z toho jen dva představují zástupce
měsíčních čedičů (právě z nich jsou známá měsíční moře). Díky Jakubovi a jeho spolupracovnici Patricii se mi poštěstilo prohlédnout si jeden z nich v mikroskopu a dokonce si vyzkoušet analýzu pomocí elektronové mikrosondy.
To, že jsem skutečně v ruce držel kus měsíční horniny, mi však začalo pomalu docházet až
v noci, kdy jsme společně vyrazili na večeři. Při pohledu na dorůstající Měsíc, který se
koupal v mracích nad Vyšehradem, totiž Jakub poznamenal: „Jo, právě z něj pochází ten
kousek, který jsme si před chvílí prohlíželi.“ Ta věta mi utkvěla v paměti a pokaždé, když se
teď podívám na Měsíc, si tento zážitek připomenu.
Pavel Gabzdyl, úvodník z 21. listopadu 2002
Projekt Pierre Auger Observatory
V roce 1998 se začal rozbíhat projekt výzkumu kosmického záření o ultravysokých energiích (zkr. UHE CR), jehož duchovními otci jsou americký fyzik a nositel Nobelovy ceny Jim
Cronin z Chicaga a britský fyzik z Leedsu Alan Watson. Smyslem projektu, který nese
jméno francouzského fyzika a průkopníka výzkumu sekundárních spršek od primárních
109
částic kosmického záření Pierra Augera, je získat solidní údaje o primárním kosmickém
záření s energiemi částic nad 10 trilionů elektronvoltů (1019 eV).
Dosavadní detektory vybudované zejména v Japonsku a USA získaly v posledních třiceti
letech údaje o několika desítkách takto energetických částic, přičemž rekordní energie činila
až 320 trilionů elektronvoltů. To je do značné míry překvapení, jelikož nejlepší pozemské
urychlovače částic dosáhnou před koncem tohoto desetiletí energii „pouze“ 1013 elektronvoltů. Matka Příroda je tudíž nejméně desetmilionkrát schopnější a nikdo neví, jak to dělá,
tj. neznáme ani teoreticky vhodné urychlovací mechanismy v kosmickém prostoru pro tak
extrémní energie. Druhý problém spočívá v existenci reliktního záření, které se stává pro
extrémně energetické částice smrtelnou překážkou, tj. UHE CR se při srážce s fotony reliktního záření ničí a štěpí na částice mnohem nižších energií než pozorujeme. Jinými slovy,
UHE CR musí přilétat z kosmicky malých vzdáleností do cca 50 megaparseků, kde nejsou
ani kvasary ani aktivní jádra galaxii jako možní kandidáti urychlovacích mechanismů. Proto
je tento výzkum tak atraktivní jak pro astronomy tak pro částicové fyziky.
Česká republika se díky Fyzikálnímu ústav Akademie věd České republiky neoficiálně zapojila do této mezinárodní spolupráce již v průběhu roku 1998 a od roku 1999 je naše účast
podporována Grantovou agenturou Akademie věd České republiky i dalšími granty Ministerstva školství, mládeže a tělovýchovy, jelikož jde o nemalé finanční prostředky. Členské
110
státy totiž musejí přispívat do společného měšce a to jak finančně, tak zejména vývojem a
konstrukcí přístrojů, elektroniky a tvorbou softwaru pro záznam i zpracování velkého objemu dat. V současné době se na projektu Auger podílí asi tři sta fyziků z osmnácti zemí a
výstavba observatoře je už v plném proudu.
Observatoř bude využívat dvou odlišných způsobů detekce UHE CR. Za prvé samotná
sprška sekundárních částic v zemské atmosféře se prozradí krátkými záblesky modrého
fluorescenčního záření, jež se dá zachytit za kvalitních bezměsíčných nocí daleko od civilizace pomocí obřích světelných schmidtových komor. Za druhé se sekundární částice při
dopadu na zemi projeví čerenkovovým zářením v destilované vodě a tyto záblesky lze sledovat citlivými fotonásobiči.
Projekt vyniká svou obrovitostí. Každá schmidtova komora je fakticky největší na světě,
neboť činná plocha hlavního zrcadla má čtvercový průřez 3,6 x 3,6 metru. Takových komor
bude postaveno celkem 30, z toho 12 dodá Česká republika (společná laboratoř optiky Fyzikálního ústavu a Palackého univerzity v Olomouci). Budou umístěny po skupinách ze šesti
komor v pěti pečlivě vybraných, strategických místech v argentinské pampě u městečka
Malargue na –35. stupni jižní šířky a 70. stupni západní délky v nadmořské výšce 1500
metrů.
Kromě toho bude na ploše tří tisíc kilometrů čtverečních v této oblasti rozmístěno v mříži
s roztečí 1,5 kilometru celkem 1600 pozemních detektorů čerenkovova záření. Každá nádrž
pojme dvanáct metrů krychlových čisté vody, sledované trojicí násobičů. Nádrže jsou vybaveny počítači na předzpracování dat, rádiovou vysílačkou a napájeny slunečními panely,
neboť budou pracovat bez obsluhy po mnoho let.
Je to poprvé, kdy je pro sledování UHE CR použito tohoto hybridního (zdvojeného) způsobu
detekce, neboť pro extrémní energie je velmi obtížné zařízené absolutně kalibrovat a určení
přesné energie primární částice je klíčové pro všechny další analýzy. Plocha pokrytá pozemními detektory převyšuje plochu dosavadních zařízení třicetkrát, takže lze očekávat i
třicetkrát větší objem dat. Zařízení v argentinské pampě má začít pracovat v roce 2006 a
bude sbírat potřebná data po dobu plných dvaceti roků.
V uplynulém týdnu se konala v Malargue výroční pracovní porada projektu Auger za účasti
zástupců všech 18 zemí. Českou delegaci tvořili Miroslav Hrabovský (vedoucí společné
laboratoře optiky v Olomouci) a níže podepsaný. Referovali jsme zde o postupu prací u nás
doma, tj. jak o pokračující výrobě zrcadlových segmentů pro schmidtovy komory, montáži
komor na observatoři, vývoji potřebného softwaru pro zpracování dat, tak i našem příspěvku
pro pozemní detektory. Zpráva českého týmu byla přijata s velkým uznáním, neboť jsme se
výkonem, dodržováním specifikace, placením příspěvku i dalšími aktivitami zařadili mezi
tahouny projektu, tj. USA, Německo, Velkou Británii a Itálii.
111
Protože se nám v mezidobí zejména diky dr. Janu Řídkému z Fyzikálního ústavu podařilo
zvládnout i nezbytnou odbornou administrativu, byla Česká republika ve středu
13. listopadu jednomyslně přijata za řádného člena mezinárodního konsorcia. To nám dává
právo hlasovat o všech dalších krocích konsorcia, podílet se na zpracování a vyhodnocování
pozorovacích údajů i na vědeckých publikacích, které v rámci projektu postupně vzniknou.
Našim mladým pracovníkům to umožní práci přímo na místě podobně jako tomu bývá na
klasické astronomické observatoři. V současné době se na projektu podílí pět vědeckých
pracovníků, 11 techniků a 6 doktorandů z České republiky.
Jiří Grygar
21. listopadu 2002
Nejlepší obrázky Slunce
Astronomie je věda plná změn. I notoricky známé a každodenně zkoumané objekty nás
mohou překvapit, jakmile získáme jejich kvalitnější obrázky z lepších a lepších přístrojů.
Ani Slunce v tomto ohledu není výjimkou.
Situaci nám totiž komplikuje zemská atmosféra. Ve svém principu se její přízemní vrstva
chová jako voda vařící se v hrnci. Ohřátý zemský povrch totiž přenáší teplo i do přízemní
vrstvy vzduchu. Vzniká tak nestabilní stav, pro jehož vyřešení je zapotřebí přenést nahromaděnou energii pryč od povrchu, tedy do vyšších vrstev atmosféry. Vzduch jako takový je
ovšem tepelně velmi špatně vodivý, tudíž nastupuje jiný způsob přenosu energie – konvekce.
V přízemní vrstvě vzduchu pak vznikají přibližně metrové bubliny ohřátého vzduchu, jež
stoupají vzhůru. Během svého letu se různě vlní a celkově mění tvar, což má za následek
neustálé mírné proměny indexu lomu. Atmosféra pak funguje jako velmi dynamická a neposlušná čočka. Tomuto efektu se také říká seeing, česky chvění vzduchu.
Pro astronomy to má za následek ztrátu rozlišovací schopnosti dalekohledu, rozmazání
detailů a vlnící se obraz. Pokud bychom sledovali rozlišovací schopnost v závislosti na
rostoucím průměru objektivu, zjistíme, že od průměru objektivu 40 cm se nám už rozlišovací schopnost nijak zvlášť zvětšovat nebude. Neznamená to však, že by nemělo cenu stavět
větší dalekohledy, protože rozlišovací schopnost je jen jedním z parametrů přístroje. Možná
důležitějším parametrem je, jak slabé objekty jsme skrz něj schopni pozorovat. Že je obraz
rozmazaný nám totiž například při pořizování spekter slabých hvězd vůbec nevadí.
Při pozorování Slunce to ale problém je. Protože Slunce je natolik blízko, že můžeme pozorovat povrchové detaily. Proto na světě najdete jen málo slunečních dalekohledů, které by
přesahovaly průměr zrcadla 40 cm. A i v nich je obraz poměrně nekvalitní. Naštěstí se
v dnešní době i ve sluneční praxi využívá zázraku zvaného adaptivní optika. Počítač totiž
112
v reálném čase počítá „špatnost atmosféry“ a chytře mění tvar objektivu, čímž do značné
míry dokáže vliv atmosféry kompenzovat. Teprve snímky z dalekohledů s adaptivní optikou
– jakým je například Swedish Solar Telescope na Kanárských ostrovech – totiž ukázaly další
podrobnosti o jevech, jež probíhají v penumbrách slunečních skvrn (viz přiložený snímek).
Již z vizuálních pozorování Slunce se ví, že penumbra (česky polostín, jedná se
o přechodovou část mezi jádrem skvrny – umbrou – a okolní fotosférou) slunečních skvrn je
složena z tenkých radiálně mířících vláken plynu. Kvalitní záběry ze švédského dalekohledu
přitom ukázaly, že tato vlákna (filamenty) mají úzká tmavá jádra. Zatím však nikdo neví, jak
si tento jev vysvětlit.
Penumbrální filamenty jsou útvary 150 až 180 kilometrů široké a lze je vysvětlit pravděpodobně jako magnetické trubice, jimiž se přenáší plazma. Ale skutečná podstata filamentů a
jejich vznik nadále zůstává záhadou. Pozorovaná tmavá jádra by se ve filamentech mohla
vyskytovat jedině v případě, že by vnitřek magnetické trubice byl chladnější než jejich
povrch. Jinou možností je úzký tok chladného plazmatu po povrchu horkého filamentu.
Jenže: očekává se, že takové trubice budou chladnější naopak vně, a navíc je chladné plazma
těžší než horké. Je tedy jasné, že obě nabízená vysvětlení jsou dosti nepravděpodobná. Nyní
je na teoreticích, aby pozorování vysvětlili.
Tmavá jádra filamentů byla objevena na fotografiích pořízených švédským metrovým dalekohledem (SST) na Roque de los Muchachos Observatory na ostrově La Palma na Kanárských ostrovech. Teleskop funguje od minulého jara a ve spojení s adaptivní optikou a
vyspělým zpracováním obrazu dosahuje reálné rozlišovací schopnosti kolem 0,1 úhlové
vteřiny, což odpovídá 75 kilometrům na povrchu Slunce.
Sluneční fyzici se domnívají, že v penumbrách skvrn se už nevyskytuje žádná další podrobnější struktura než bylo doposud pozorováno. I tak lze ale slyšet názory, že jsme jen odkryli
další vrstvu v hierarchické struktuře a že penumbrální filamenty se chovají jako fraktály –
s rostoucím zvětšením vidíme nové a nové podrobnosti.
Odpověď nám dá až budoucnost. Možná to bude chystaná japonská družice Solar-B, která
má být vypuštěna v roce 2005, nebo čtyřmetrový Advanced Technology Solar Telescope
(ATST), jenž plánuje postavit Národní sluneční observatoř ve Spojených státech amerických
za silné mezinárodní spolupráce. A možná ani to nebude stačit.
Michal Švanda
25. listopadu 2002
113
Seděli jsme v hospodě, nasávali pivo a plkali o blbostech. Zčista jasna přišla řeč na brožurku Pavla Gabzdyla o podvlivu Měsíce. „Jo, docela se mi líbila,“ prohlásil Šimon. „Akorát
mi připadala divná ta pasáž, kde se píše o lovu na nejmladší Měsíc. To mi teda připadalo
dost ujetý.“ A měl pravdu. Vždyť je to skutečně nenormální.
Abych Šimona podpořil v domněnce, že astronomové skutečně postrádají i tu sebezáchovnou
špetku soudnosti, dal jsem k dobru další takovou úchylku: „Existují lidé, kteří se rozhodli
strávit co nejvíce doby v úplném měsíčním stínu. Jednoduše jezdí po naší planetě, vychutnávají si onen jedinečný okamžik, kdy Měsíc dočasně zakryje Slunce, a střádají minutu
k minutě a sekundu k sekundě.“
Vzápětí se však ukázalo, že existují i jiné, podobně bizarní úchylky. Jak podotkl Šimon,
provozuje se například disciplína „přespávání na hradech“. Ale kdyby jenom to. Tyto ubytovny se bodují. Zatímco trapná zřícenina někde v přírodě, která přímo vyzývá
k romantickému spánku, dostane bod jeden, zámek s bytelným plotem dosahuje „ceny“ až
pětinásobně vyšší. Maximum má pak Pražský hrad. Je za deset bodů.
A nebo jinak: Druhý náš kamarád, který také hledal dno pivovaru v Černé hoře, prozradil,
že zná poutníky, kteří mají jediný cíl: „Přejít co největší počet mostů. Po vlastních nohou,
z jedné strany na druhou.“ Důkazem je pak „druhostranné“ foto.
114
Proboha proč tohle všechno lidi dělají? Pro zábavu? Z nudy? Nevím. Byť je to krásně fascinující, odpověď je vyryta na trámu v podkroví baru u Prdelaté Candy. A tam se dostane jen
málokdo.
Jiří Dušek, úvodník z 28. listopadu 2002
Cassini se blíží k cíli své cesty
Výzkumu vnějších planet je již několik desetiletí věnována velká pozornost. Úspěšné mise
Pioneerů a Voyagerů nám odkryly zcela neznámé světy obřích planet a jejich měsíců a
přinesly o nich naprosto nové a nečekané informace. Jejich pokračovatelé se proto nesmějí
nechat zahanbit. Sonda Galileo, jejíž mise u Jupiteru právě skončila, nezůstala svým tvůrcům nic dlužná. Pojďme se proto podívat, jak probíhá mise Cassini, která míří k Saturnu.
V úterý 1. října 2002 se sonda Cassini nacházela pořád ještě příliš daleko od Saturnu, k cíli
jí totiž zbývá dvacet dlouhých měsíců. Pro zahájení pozorovacího programu ještě nenastal
správný čas, ale technici NASA se už pomalu připravují. Ze vzdálenosti 285 milionů kilometrů (což je 1,9 astronomické jednotky) pořídili kamerou sondy snímek planety a jejího
měsíce Titanu.
„Je to pro nás dojemný okamžik. Teď už máme Saturn na dohled,“ říká Dr. Dennis Matson
z týmu Cassini v JPL v Pasadeně. „Cassini nám Saturn ukázal jako vzdálenou, tajemnou a
klidnou planetu,“ dodal Dr. Carolyn Porco. „Jsme rádi, že kamera pracuje dobře,“ přidali
se i technici. Ano, je to dobře, protože sonda bude u Saturnu pracovat celé čtyři roky a
možná i více, podobně jako Galileo u Jupiteru. K Saturnu dorazí 1. července 2004. Potom
sonda vypustí výsadkový modul Huygens, který by měl proniknout atmosférou Titanu a 27.
listopadu 2004 přistát na jeho povrchu (event. na tom, co tam bude). Celkem sonda vykoná
74 obletů planety Saturn včetně 44 průletů okolo Titanu.
Sonda Cassini odstartovala ze Země 15. října 1997 a po gravitačních manévrech u Venuše,
Země a Jupiteru se po téměř sedmi rocích dostala do blízkosti Saturnu. Signál sondy z této
vzdálenosti potřebuje osmdesát minut než doletí k Zemi. Data ze sondy budou přenášena
celkem devět hodin denně prostřednictvím čtyřmetrové hlavní antény. Na palubě se dále
nachází celkem 12 vědeckých zařízení, např. magnetometr, antény pro měření rádiového
záření, plazmatu, chemického složení, teploty, struktury Saturnových prstenců a také kamery pro snímkování atmosférických a povrchových struktur na planetě a jejích měsících a to
nejen ve viditelném světle, ale také v blízké infračervené a ultrafialové oblasti. Radar bude
mapovat a měřit povrch Titanu, který je zahalen do neprůhledné atmosféry. Hmotnost sondy
je 5 574 kilogramů. Pro urychlení nebo zpomalení používá dva motory, každý o tahu 445
newtonů. Pro korekce dráhy a kontrolu orientace je na sondě šestnáct malých hydrazinových
115
motorků. Protože Saturn je od Slunce vzdálen téměř 1,5 miliardy kilometrů, nelze pro výrobu energie použít sluneční baterie. Potřebných sedm set wattů musí přístrojům dodávat tři
radioizotopové články, které vytvářejí energii z rozpadu plutonia 238 (stejně jako u Galilea).
Na boku sondy je připevněno 320 kilogramů vážící výsadkové pouzdro Huygens, které se
po odpoutání vnoří do atmosféry měsíce Titanu, a pokusí se na padáku o průměru devíti
metrů přistát. Mimochodem, je to jediný měsíc ve Sluneční soustavě, který má vlastní hustou atmosféru – obsahuje z 90 procent dusík, 2 až 10 procent metanu, argon a také stopy
etanu, acetylenu, propanu a etylenu. Poté bude během tří hodin provádět sběr aerosolů a
jejich chemickou analýzu, spektrální měření a vizuální fotografování povrchu měsíce a jeho
atmosféry… Všechna data budou z modulu přenášena nejdříve na sondu Cassini a poté na
Zemi. Přenosová rychlost dat se může pohybovat od 5 bit do 249 kbit za sekundu.
Celý program Cassini zatím stál daňové poplatníky 1,422 miliardy dolarů. Podílí se na něm
šestnáct zemí Evropy a Spojené státy. Projekt trvá již 12 let od roku 1990 a skončit by měl
v roce 2008. Nás by mělo zajímat, že na jednom z experimentů má „želízko v ohni“ i Česká
republika: prostřednictvím Hvězdárny a planetária hlavního města Prahy, která spolupracuje s Institutem Maxe Plancka v Heidelbergu.
Martin Vilášek
12. prosince 2002
116
Pojďme spolu do Betléma…
Jsou všude. Na sloupech pouličního osvětlení i v televizní reklamě na lepivě sladkou kolu.
Září nad leckterým umělohmotným stromkem a na přeplněném stánku vietnamského prodavače dokonce vyhrávají importované elektronické melodie. Prostě Betlémské hvězdy či
ateisticky Vánoční hvězdy už dávno patří k Vánocům. Jenže odkud se přivalily? V jakém
designérském studiu je navrhli? Vězte, že v tom úplně nejvyšším…
Všechno to rozehrál před dvěma tisíci roky svatý Matouš: „Když se pak narodil Ježíš
v Betlémě Judově za dnů Heródesa krále, aj, mudrci od východu slunce vypravili se do
Jeruzaléma. Řkouce: Kde jest ten narozený král Židovský? Nebo viděli jsme hvězdu jeho na
východu slunce, a vypravili jsme se, abychom se klaněli jemu.“ Tak zní první z pouhých čtyř
krátkých biblických zmínek o „hvězdě“, která všem oznámila příchod Spasitele.
Nehledě na diskusi o faktické existenci Ježíše Krista, stal se tento nebeský objekt hitem
nejen v kuloárech církve svaté. V následujících staletích Betlémská hvězda v představách
umělců rostla a rostla, pak se přizdobila krásným dlouhým ohonem a v poslední době se
prostřednictvím elektroniky dokonce i rozblikala.
Jenže byla reálná? A pokud ano, co se za ní skutečně skrývalo? Tak tyto otázky si lidé,
včetně astronomů, kladou už pěkně dlouhou dobu. Například Johannes Kepler ji považoval
za stejnou „novou hvězdu“, jakou sám objevil roku 1604 v souhvězdí Hadonoše. Možných
vysvětlení se však nabízelo ještě více. Některé byly reálné, jiné méně a především – žádné
nedosáhlo všeobecného přijetí.
Důvod tisíciletých nejistot je více než prostý. Svatý Matouš totiž při popisu „superstar“
inkoustem hodně šetřil. Fakta jsou následující: Hvězda se objevila velmi nízko nad východním obzorem, z tehdejšího královského Jeruzaléma dokonce nebyla vůbec vidět, a patrná
byla jen krátce před východem Slunce. Svou jasností nejspíš předčila všechny ostatní a
pozornost tehdejších pozorovatelů musela upoutat nejméně po dobu několika dní či spíše
týdnů.
Už v tomto okamžiku je vidět, jak zajímavě celá historka kvetla. Zatímco v biblickém originálu hvězdu sledovali kouzelníci či mudrcové, v později převyprávěných příbězích se z nich
stali svatí a ještě později skuteční králové: Kašpar, Melichar a Baltazar. Tradice také říká, že
byli tři – a ani k tomu není žádný důvod. Jejich počet se odvozuje pouze z toho, že s sebou
nesli tři dary: zlato, kadidlo a myrhu.
Mnohem ostřejší háček je však zaseknutý v tom, že na rozdíl od současnosti byl termín
„hvězda“ mnohem obsáhlejší. Zahrnoval nejen stálice, ale také planety (tzv. bludné hvězdy),
117
komety (hvězdy s vlasy), meteory (padající hvězdy) a novy či supernovy (nové či hostující
hvězdy).
Možnou identifikaci s konkrétním jevem pak ztěžuje i skutečnost, že datum narození Ježíše
Krista rozhodně neproběhlo v „čase nula“, tedy v době, kdy se lámal letopočet. Spasitel se
totiž narodil v posledních letech vlády krále Heroda, který však zemřel ve čtvrtém roku před
naším letopočtem. Chybné datování vzniklo někdy kolem čtvrtého století našeho letopočtu,
kdy se tehdejší učenci pokusili na základě útržkovitých záznamů zpětně určit přesný okamžik narození Spasitele. Dnes je ale více než jisté, že pokud se Ježíš vůbec narodil, pak to
muselo být někdy v letech deset až čtyři před naším letopočtem. Nuže tedy, co se tenkrát tak
zajímavého dělo na obloze?
Díky čínským hvězdářům víme, že se v té době na nebi objevily nejméně dvě nové hvězdy,
dnes bychom řekli novy. Jedna vzplála mezi 9. březnem a 6. dubnem roku pět před naším
letopočtem v souhvězdí Kozoroha, druhá byla pozorovatelná v Orlovi v dubnu o rok později. Je však hodně nepravděpodobné, že by právě ony mohly být oním „spouštěcím mechanismem“. Rozhodně nebyly nijak nápadné a až na Číňany takovým dočasným hvězdám
pozornost věnoval jenom málokdo.
Nepravděpodobným představitelem Vánoční hvězdy je i jasná kometa. Byť se v této souvislosti často hovoří o Halleyově kometě, která se objevila na konci léta roku 11 před naším
letopočtem. Vlasatice však byly odjakživa považovány za posly špatných zpráv, tedy katastrof, hladomorů a válek. Vždyť i tehdejší průlet Halleyovy komety předznamenal podle
římských spisovatelů smrt generála Agrippy, blízkého přítele budoucího císaře Augusta.
118
Stejně tak je téměř jisté, že to nebyla ani nápadná Venuše, jejíž lesk v podobě Jitřenky a
nebo Večernice často upoutá pozornost i náhodného kolemjdoucího. Tehdejší astronomové
planety totiž nejen pozorovali, ale také zcela bravurně předpovídali jejich budoucí polohy.
A prchavé meteory – jakkoli by byly jasné – lze škrtnout zcela bez jakýchkoli diskusí.
Logicky tedy zůstává jediná možnost: Pokud vůbec Betlémská hvězda „zazářila“, pak šlo
o astrologické seskupení několika planet. Takovou událost bylo možné vypočítat
s dostatečným předstihem. Jednoduše se objevila v hojně sestavovaných horoskopech a
všichni astrologové se na ni mohli pečlivě přichystat. V této souvislosti se spekuluje například o trojité konjunkci Jupiteru a Saturnu v souhvězdí Ryb, ke které došlo v sedmém roce
před naším letopočtem. Taková událost se totiž opakuje jednou za osm století! (Jako první
na ni nejspíš upozornil již zmiňovaný Johannes Kepler.)
Tehdejší mágové a stelární kouzelníci skutečně věřili v sílu planet. Jejich nastavení, vzájemné pozice v konkrétní části ekliptiky vyznačené skupinami hvězd s přesně definovaným
vlivem na člověka a svět kolem něj, hrály u vládnoucí hierarchie nesmírně důležitou roli.
Hvězdářské pomůcky měli u sebe egyptští faraóni ukrytí v hrobkách Údolí králů. Mezopotamští pozorovatelé nám nechali mapy na hliněných destičkách a Číňané zase záznamy
o pohybu nebeských těles vyryté na želvích krunýřích. Znamení, které mělo předpovědět
příchod Židovského krále, se tedy nejspíš objevilo v dopředu počítaných horoskopech a
vlastně ani nemuselo mít žádnou oporu v pozorovaném dění na obloze. Rozumíte? Vánoční
hvězda vlastně nemusela být vůbec vidět! Mohlo ji představovat pouze velmi výjimečné, pro
tehdejší astrology důležité postavení všech známých nebeských těles!
Pro příběh Betlémské hvězdy může být vodítkem Ptolemajův Tetrabiblos – jakási „bible“
starověké astrologie, která s tehdejší Judeou spojuje nebeské znamení Berana. Z tohoto úhlu
pohledu se jeví nejzajímavějším okamžikem 17. duben roku 6 před naším letopočtem. Právě
tehdy se pět známých planet seskupilo do velmi příznivého, jedinečného obrazce: Slunce se
ocitlo v Beranovi a dosáhlo tak největšího vlivu. Stejně tak byla umocněna i síla Venuše
s Měsícem.
V Beranovi se prostě ocitla všechna tři nejvlivnější tělesa a v jejich blízkosti i další planetární průvodci. Jupiter byl v tzv. heliakální pozici, tedy se na nebi objevil těsně před východem Slunce, a ke všemu ho tentýž den nakrátko zakryl i Měsíc! To vše – jak už bylo řečeno
– v Beranovi, astrologicky spojeném s Judeou. Námitka, že „hvězda“ nebyla vidět
z Jeruzaléma a naopak z Betléma ano, pak není nijak podstatná. Židé v Jeruzalémě až na
výjimky astrologii nepraktikovali, takže jim unikátní postavení planet mohlo uniknout.
Nyní se tedy naskýtají tři možnosti: Buď tehdejší astrologové celou událost s předstihem
spočítali a při pohledu na výjimečný horoskop se skutečně vydali za Herodesem
s předpovědí o příchodu Mesiáše. A nebo celý příběh s věrozvěsty vznikl až dodatečně,
někdy kolem roku sedmdesát našeho letopočtu. V té době totiž vznikala psaná bible a řečtí
119
konvertité mohli dodatečně vyhledat významné nebeské znamení, které by umocnilo důvěryhodnost Ježíše. Třetí možností pak samozřejmě nadále zůstává, že Betlémská hvězda
souvisí s úplně jiným jevem…
Ať tak či onak – existence Betlémské hvězdy závisí spíše na křesťanské víře v Boha než na
detailním rozboru velmi vágních zmínek v bibli. Není to problém astronomů nýbrž historiků
a křesťanských teologů. Na dva tisíce roků staré události se prostě nelze dívat optikou moderního člověka. A to je možná na Vánoční hvězdě to úplně nejkrásnější.
Jiří Dušek
20. prosince 2002
Kleťský zvířetník II.
Sýkorky střídavě řvou a cpou se slunečnicovými semeny. To je neklamným znamením,
přesnějším než teploměr či astronomická ročenka, že začala zima. Ale to už znáte
z předloňského článku v Instantních astronomických novinách.
Když mohou mít série filmy, proč ne články. Nadto sýkorky od té doby zdokonalily svůj
systém. Jedna neustále hlídá na keři pod naším oknem a pokud dlouho nic nenasypeme, tak
řve. Romantici si myslí, že zpívá. Pokud nevydržíme a dodáme další dávku slunečnic (nic
jiného nezobou, ptačí zob zahazujou), tak svolá kolegy a kolegyně snad z celého polesí –
koňadry, modřinky pankáčky parukářky i babky. Ty se rozsadí do fronty na keř (pro přesnost, je to šeřík), bleskurychle se střídají, vše vyzobou a celý cyklus se opakuje.
Původním záměrem naší observatoře bylo mít velké auto na dovoz dewarek s kapalným
dusíkem na chlazení CCD čipu. Zvířátka míní, že je to na dovoz slunečnic a piškotů. Piškoty
sice kradou i sojky, ale jsou určeny hlavně kunám. A co kuny? Ty byly přímo donuceny
okolnostmi svůj krmící systém zdokonalit. Tedy okolností jménem KLENOT.
Ovládací počítač původního 0,57metrového zrcadlového dalekohledu se nacházel (a stále
nachází) v klasické místnosti s klasickým oknem. Pod ním (či dokonce na něm) lze loudit
piškoty celou noc. KLENOT má řídící centrum s cedulí control room, ovšem bez okna. Stav
oblohy hlídá hlídací kamera. Stav kuňáků (zatím?) další kamera nehlídá a tak nemají kde
loudit. Jejich chytré šelmí hlavičky brzy vypozorovaly, že po napuštění kapalného dusíku a
otevření kopule na temperaci je třeba vyčkat vychlazení čipu (na nějakých mínus 90 stupňů
Celsia). Během té hodinky astronomové ještě nesedí v řídícím centru, ale vyhlížejí
z pracovny z okna, zda se záludně nezatahuje… A to je ten nejvhodnější čas urychleně
vyloudit piškoty na celou noc.
120
Takže teď, jak slyší kuny z lesa pootevírání KLENOTové kopule, přibíhají. Ten čas přibližně odpovídá občanskému soumraku, takže možná nešpicujou ouška, ale listují za pařezem
hvězdářskou ročenkou (no, ony tam mají připojení na kunyQUEST a on-line si to počítají na
internetové ročence, ale to na ně nebudeme říkat nahlas).
Že vám tenhle předvánoční článek přijde příliš veselý? Tak jedno srpnové zvířecí setkání.
Veverky máme jak kolem kleťské tak kolem budějovické hvězdárny. Tedy veverky nějak
vůbec rády obklopují astronomické instituce – znám třeba pražské planetárnické, viděla
jsem už veverky náležící k Harvard Center for Astrophysics, o proslulých veverkách
z observatoře na Mt. Graham jsem jenom četla. Chtělo by to podrobnější výzkum.
Ale tahle veverka byla českobudějovická. O srpnových povodních opustila „přízemí“ jindy
tak pohostinné zahrady hvězdárny, rostlinstvem i zahozenými školními svačinami oplývající, a vylezla na strom. Strom naštěstí ani pětisetletá voda na Vltavě nevyvrátila a tak tam pár
dní setrvala.
Asi tam bylo co jíst a po dešti i co pít. Veverky to mají přece jen jednodušší než my. Pak se
konečně rozhodla prozkoumat terén. Opatrně slezla po kmeni k zemi a položila pacičku do
blátem pokryté trávy. Nejenže to bylo mokré, ale hlavně velmi velmi smradlavé. Rozhodně
ji to nenadchlo. Uraženě se rozhlédla. V celém parku jsme byli jen my z hvězdárny a dvě
městské policistky. Asi nás všechny znala z dřívějška od vidění, ale přesto nad námi zakroutila hlavičkou, co to máme v tom parku najednou za nepořádek (kdyby nepořádek …
121
přímo jí to bylo vidět na čumáčku, co si o nás myslí), a rychle se vrátila „do vyšších pater“.
Uchlácholilo ji teprve, když k nám opět začaly chodit školní exkurse. To už bylo poměrně
sucho i čisto. A navíc dětský obdiv. A svačiny.
Tak ať žijí veverky. Veselé vánoce.
Jana Tichá
20. prosince 2002
122
Obsah
Pár slov o této knížce ............................................................................................................. 5
Kde je Vulkán? ...................................................................................................................... 7
Těsně vedle ............................................................................................................................ 9
Druhý Měsíc?....................................................................................................................... 11
0.269, 0.388, 0.342............................................................................................................... 13
Slunce je ze železa? Ani náhodou!....................................................................................... 15
Hypernova on-line................................................................................................................ 17
Nad svícnem je tma!............................................................................................................. 19
Záviš Bochníček zemřel ....................................................................................................... 21
Pioneer 10: The Neverending Story ..................................................................................... 27
Neutronová čtyřka................................................................................................................ 36
KLENOT se představuje ...................................................................................................... 38
Zhluboka se … vydýchněte! ................................................................................................ 39
Vesmír vybledl..................................................................................................................... 43
Záškodník ukrytý za Sluncem .............................................................................................. 44
Hvězdy používají opalovací krém........................................................................................ 45
Uchráníme Zemi před šmejdem z vesmíru? ......................................................................... 48
Patří planetáriím astronomická budoucnost?........................................................................ 65
Kdo hlídá NEO?................................................................................................................... 74
Nejtěžší známá hvězda......................................................................................................... 76
Mars s vodou........................................................................................................................ 78
Shalom!................................................................................................................................ 79
Pivní problémy se skvrnami................................................................................................. 82
Velký kosmonautický podvod.............................................................................................. 84
Meteorit Neuschwanstein..................................................................................................... 88
Druhý Měsíc planety Země .................................................................................................. 95
123
Kruhy v obilí aneb jak to vidí circlemakeři.......................................................................... 97
Hledání nebeských skel........................................................................................................ 98
Můžeme Velkou čínskou zeď vidět z Měsíce?................................................................... 100
Ledový obr za drahou Neptunu aneb Quaoar..................................................................... 102
Rentgenoví Češi ................................................................................................................. 103
Stardust – test vyšel na dvě stě procent .............................................................................. 105
Naposledy… ...................................................................................................................... 106
Projekt Pierre Auger Observatory ...................................................................................... 108
Nejlepší obrázky Slunce..................................................................................................... 111
Cassini se blíží k cíli své cesty ........................................................................................... 114
Pojďme spolu do Betléma… .............................................................................................. 116
Kleťský zvířetník II............................................................................................................ 119
Obsah ................................................................................................................................. 122
Použité snímky................................................................................................................... 123
Použité snímky
Kde je Vulkán?, Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics, Druhý Měsíc?, T. A. Rector,
I.P.Dell'Antonio/NOAO/AURA/NSF, Hypernova on-line, Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics, úvodník ze 7. února 2002, NASA, Pioneer 10: The Neverending Story, Ames Research Center/NASA, Zhluboka se… vydýchněte!, NASA/GRIN, Hvězdy používají opalovací krém, HarvardSmithsonian Center for Astrophysics, Uchráníme Zemi před šmejdem z vesmíru?, NASA, Nejtěžší
známá hvězda, NASA, N. Walborn a. Maíz-Apellániz (Space Telescope Science Institute, Baltimore,
MD), R. Barbá (La Plata Observatory, La Plata, Argentina), Mars s vodou, Jet Propulsion Laboratory/NASA, Meteorit Neuschwanstein, snímek laskavě poskytl Pavel Spurný (AsÚ AV ČR Ondřejov),
Druhý Měsíc planety Země, NASA/GRIN, Ledový obr za drahou Neptunu aneb Qua…, NASA,
Michael Brown (Caltech, Pasadena, CA), Stardust – test vyšel na dvě stě procent, JPL/NASA, Projekt Pierre Auger Observatory, Miroslav Hrabovský, Nejlepší obrázky Slunce, SST, Royal Swedish
Academy of Sciences, Cassini se blíží k cíli své cesty, NASA/JPL/Southwest Research Institute,
Pojďme spolu do Betléma…, Jiří Dušek, Kleťský zvířetník II., Jana Tichá.
124
Hvězdářská antiročenka 2002
kolektiv autorů
sestavil Jiří Dušek
Vydalo Sdružení hvězdáren a planetárií,
Hvězdárna a planetárium Mikuláše Koperníka v Brně,
Instantní astronomické noviny
Brno 2003
Náklad 1000 kusů, vydání první
Typografie a sazba Jiří Dušek
Příprava fotografií Marek Kolasa
Autor obálky Rudolf Novák
Publikace vyšla za přispění Ministerstva kultury České republiky.