Co vznikne, když zkřížíte dalekohled a družici? Létající dalekohled, tedy přesněji dalekohled na palubě Boeingu 747. Projekt se jmenuje SOFIA a vznikl v německo-americké spolupráci a slibuje pomoc při odhalování vlastností extrasolárních planet.

Vesmír pohledem rentgenové družice vypadá úplně jinak, než jsme zvyklí. Uvidíme nové objekty

SOFIA (Stratospheric Observatory For Infrared Astronomy čili Stratosférická observatoř pro infračervenou astronomii) je upravený Boeing 747, pro běžné pasažéry známý jako ‘jumbo jet’, pro experiment upraven a veden pod jménem 747SP, na jehož palubě cestuje dalekohled. K čemu je nám dobré, že máme dalekohled na palubě letadla?

Požehnaná i proklínaná atmosféra

Jako lidstvo vděčíme za životu příznivé podmínky mimo jiné atmosféře, jako astronomové ji proklínáme. Rentgenové dalekohledy dokonce nutně musí být družicemi, protože atmosféra rentgenové záření pohlcuje. Infračervené záření je zase z velké části pohlcováno vodními parami. Pokud chceme pozorovat jedno nebo druhé, je třeba se dostat nad atmosféru nebo, v případě SOFIA pozorující infračervené záření, dostatečně vysoko na to, abychom nebyli ovlivnění vodními parami. Proč tedy nepostavit družici? Družice se musí držet určité oběžné dráhy, kdežto SOFIA může letět doslova kamkoliv na Zemi. Otevírá nám tak okno k pozorování běžně nedostupných jevů.

Podívejte se na video, jak letadlo vypadá:

  

SOFIA letí po deset hodin v nadmořské výšce přes 12 kilometrů a pozoruje jevy, které by se nám ze Země kvůli vodním parám v atmosféře pozorovaly jen těžko, jako třeba zrození hvězd v mlhovinách ve vzdálených galaxiích a nebo galaktický prach, taktéž v cizích galaxiích.

První pozorování molekulového plynu ve vzdálené galaxii, které pořídil přístroj GREAT (German REceiver for Astronomy at Terahertz frequencies - Německý přijímač astronomických terahertzových frekvencí) na palubě mise SOFIA. Zdroj GREAT/NASA/DLR/USRA/DSI.

Zdaleka nejzajímavějším, co je SOFIA schopná pozorovat, jsou okultace Uranu a Neptunu. To zní trochu astrologicky, ale k astrologii má tento jev docela daleko. Představte si, že na své dráze Uran a Neptun sem tam projdou před nějakou vzdálenou hvězdou. Ona hvězda na ně ‘zasvítí’ a jedna nebo druhá planeta vrhne nepatrný stín na Zemi. Ten je ale tak nepatrný, že musíte přesně vědět, kam se koukat, navíc je viditelný jen z některých míst na Zemi. A právě k tomu je výborná SOFIA, která umí zaletět na libovolné místo.

K čemu je nám takový stín? Takhle zjišťujeme, jak se ve spektru vzdálené hvězdy jeví atmosféra Neptunu a Uranu a jak je v ní patrný metan a další molekuly. Znalosti, které nabudeme o sluneční soustavě, můžeme jednoduše aplikovat na vzdálenější vesmír a můžeme zjišťovat složení atmosfér extrasolárních planet. To nám umožňuje zjistit, jestli by na nich byl možný život.

Výzva pro techniku

Konstrukce a provoz létajícího dalekohledu představuje slušnou technickou výzvu. Už jen taková jednoduchá věc, jako je zaměření dalekohledu se zrcadlem o průměru 2,5 metrů, se v letadle, které sebou více nebo méně cuká, je docela oříšek. Konstruktéři jej vyřešili umístěním dalekohledu do kloubového pouzdra ovládaného elektrickými gyroskopy, které pomáhají udržet orientaci. Mezi pouzdrem a hlavicí kloubu je mezera jen několik mikronů. Ta je vyplněna superkluzkým olejem, který i obyčejnému člověku dovolí lehkým postrčením pohnout s dvacetitunovým dalekohledem.

Aby dalekohled mohl z letadla pozorovat, bylo třeba do trupu vyříznout pro něj otvor. To přináší další technickou komplikaci. Normálně je v kabině letadla běžný atmosférický tlak a teplota okolo 20 stupňů. Kvůli díře v trupu je v letadle nižší tlak a velmi nízká teplota. To sice prospívá dalekohledu, ne tak posádce. Letadlo muselo být tlakovou zátkou rozděleno na dvě části, na část řídící, ve které se nachází posádka, a část technickou, kde se nachází dalekohled. 

Po finanční stránce není takový dalekohled žádná nízkonákladová záležitost. Pokud se má pohybovat v letové hladině převyšující 12 kilometrů, spálí za 10 hodin letu neuvěřitelné množství paliva. Ročně tak provoz SOFIA vyjde na 80-90 miliónů dolarů, což je asi tolik, co stojí Hubbleův vesmírný dalekohled.

V současné době SOFIA uskutečnila už 38 letů (od roku 2010, kdy dalekohled na palubě spatřil první světlo) a v plánu je napozorovat 1000 hodin vědeckých dat za každý rok plné funkčnosti mise.

Předpokládá se, že projekt by mohl vydržet 20 let, neboť jeho údržba je, vzhledem k tomu, že letadlo musí přistávat, poměrně snadná. Nezbývá než čekat, jaké výsledky SOFIA v budoucích letech přinese.

 

Úvodní foto: Dalekohled na palubě Boeingu 747SP, známý též jako projekt SOFIA. Zdroj NASA/Tom Tschida.

 

MOHLO BY VÁS ZAJÍMAT:

• Černé díry: Extrémní podmínky uvnitř nich jsou stále záhadou. Brzy se to však změní
• Čtyřicetimetrové zrcadlo nahlédne až k černým dírám
• I vy můžete přispět ke skutečnému objevu ve vesmíru. Stačí jen internet