praktická astronomie dalekohledy, montáže, velké dalekohledy aktivní a adaptivní optické systémy detektory záření získání pozorovacího času cvičení praktická astronomie „pro radost“ I (včetně kritického komentáře) dalekohledy • proč nezkoumáme vesmír jen pouhýma očima? • dalekohledy soustředí záření z větší plochy • umožní lepší úhlové rozlišení • nejen světlo • dávají možnost detektorem získat trvalý záznam • dnes je přesnější mluvit o „pozorovacích systémech“, které jsou složeny z několika částí: – dalekohled (reflektor, refraktor, katadioptrický d.) – měřící zařízení (fotoaparát, kamera, spektrograf ...) – detektor (oko, fot. emulze, fotonásobič, CCD) dalekohledy • dalekohled se skládá z hlavního optického prvku – tzv. objektivu, který vytváří obraz v ohniskové rovině (ohnisková vzdálenost) • obraz si lze (mimo jiné) prohlížet jiným optickým prvkem – okulárem (lupa) • obecně pak jde vždy o: – zobrazování – fotometrie – měření vlastností záření dalekohled • charakteristiky – průměr hlavního objektivu (vstupní pupily) D – ohnisková vzdálenost f – světelnost = f/D – zvětšení fobj / fokul – velikost zorného pole dalekohledy • mezní hvězdná velikost • průměry jsou v metrech, předp. d=0,008 m a ztrátu světla v opt. soustavě cca 0,5 mag 2 2 d D J J O D = 2 2 d D F F O D = )/(log5)/(log5,2 1010 dDFFmm ODOD −=−=− )/(log56 10lim dDm += Dm 10lim log55,16 + Dm 10lim log516 + dalekohledy • úhlové rozlišení ani bodový zdroj se nezobrazí jako bod, ale jako kruhový difrakční obraz – tzv. Airyho disk • tak je dáno maximální úhlové rozlišení dalekohledu (difrakční limit) • SW lze tuto hranici překonat • seeing bývá větší D 22,1 = dalekohled dalekohledy • refraktor dalekohledy • reflektor další varianty vady optiky • velmi dobře zpracovaný text o vadách optiky je zde • kvalita optických přístrojů montáže • azimutální montáž – stativ s vidlicí – Dobsonova montáž • azimutální montáže u velkých dalekohledů převažují • paralaktická montáž – německá montáž, hmotnost tubusu je kompenzována protizávažím – vidlicová paralaktická montáž, tubus dalekohledu je držen v těžišti jednou či dvěma vidlicemi montáže historická mezihra historická mezihra • refraktory dosáhly limitujícího rozměru • rozvoj reflektorů na bázi monolitického skleněného primárního zrcadla • Mt. Palomar, Haleův reflektor • Zelenčukskaja, BTA • následuje technologický zlom, použití tenkých nebo segmentovaných primárních zrcadel • průměr primárního zrcadla není vše, rozhoduje detektor historická mezihra • observatoře na oběžné dráze, HST • průměr ani detektor nejsou vše, rozhoduje adaptivní optika • pozemské observatoře opět mohou konkurovat těm kosmickým • vývoj pokračuje trendem, že na každý astronomický problém je potřeba zvolit ten správný pozorovací prostředek Kolik očí máte pod tubusem, pane? • netradiční jednotka nám může nahradit informaci o průměru dalekohledu • Galileo 25 očí • Yerkes 16 kiloočí • lord Rosse 52 kiloočí • Mt. Wilson 100 kiloočí • Mt. Palomar 400 kiloočí • HST 90 kiloočí top 10 • Very Large Telescope • 4x 8,2 m - 4,2 megaočí • ESO, Cerro Paranal • pracují od r. 2001, nyní i jako interferometr • optika R-Ch, altazimut • https://www.eso.org/public/czechrepubli c/teles-instr/paranal-observatory/vlt/ top 10 • Keckovy dalekohledy • 2x 9,82 m - 3,06 megaočí • Caltech, Mauna Kea • 1991, 1996 • optika R-Ch, 36 hexagon. segmentů, altazimut, 300 t • https://keckobservatory.org/ top 10 • Large Binocular Telescope • 2 x 8,4 m - 2,2 megaočí • 12 partnerů USA, Itálie, SRN, Mt. Graham • dokončení r. 2008 • optika Cass, altazimut, 350 t • https://www.lbto.org/ top 10 • Gran Telescopio Canarias • 10,4 m - 1,7 megaočí • Španělsko a partneři, La Palma, Kanárské ostrovy • dokončení r. 2006 • optika R-Ch, altazimut, obdoba Keckova dal., 36 hexagonálních segmentů o 1,9 m • http://www.gtc.iac.es/ top 10 • Hobby - Eberly Telescope • 9,1 m - 1,3 megaočí • 5 univerzit USA, SRN, Mount Fowlkes, Texas • dokončení r. 1997 • sférický tvar, pouze azimut, výška je fixní 55 st., 100 t • https://mcdonaldobservatory.or g/research/telescopes/HET top 10 • Southern African Large Telescope • cca 10 m - 1,5 megaočí • dvojče HET, Sutherland, JAR • dokončení r. 2005 • sférický tvar, pouze azimut, výška je fixní 55 st., 100 t • https://www.salt.ac.za/ top 10 • Subaru • 8,2 m - 1,05 megaočí • Japonsko, Mauna Kea • dokončení r. 1999 • optika R-Ch, altazimut, hmotnost 500 tun, budova rotuje s dalekohledem • https://en.wikipedia.org/wi ki/Subaru_Telescope top 10 • Gemini (sever) • 8,1 m - 1,02 megaočí • Mauna Kea • dokončení r. 2000 • optika R-Ch, altazimut, hmotnost 342 t • http://www.gemini.edu/ top 10 • Gemini (jih) • 8,1 m - 1,02 megaočí • USA, GB, Kanada, Chile, Austrálie, Argentina, Brazílie, spravuje AURA, Cerro Pachón • dokončení r. 2001 • optika R-Ch, altazimut, hmotnost 342 t • http://www.gemini.edu/ top 10 • Magellan • 2 x 6,5 m - 1,3 megaočí • USA, Las Campanas, Chile • dokončení r. 2002 • optika Cass, altazimut, hmotnost 130 t • https://obs.carnegiescie nce.edu/Magellan velké dalekohledy aktuálně https://en.wikipedia.org/wiki/List_of_largest_opti cal_reflecting_telescopes observatoře na oběžné dráze • IRAS • ISO • Spitzer Space Telescope (formerly SIRTF, the Space Infrared Telescope Facility) • HST • Chandra • Compton • cenová rozvaha • HST x pozemní dal. aktivní a adaptivní optické systémy • aktivní – systémy „inteligentních podpěr“ tenkého primárního zrcadla, jehož tvar je neustále korigován • adaptivní – snaha o odstranění vlivu atmosféry na pozorování adaptivní optika • idea z 50. let, poprvé užito na konci 80. let na 3,6 m ESO • odtajnění vojenských technologií 1991 • AO musí zjistit všechna zkreslení v každém okamžiku a vložit zkreslení „opačná“ • snazší v IR oblasti adaptivní optika • metoda fixace vlnoplochy, jen pro jasné hvězdy v zorném poli • metoda umělé hvězdy • systém měření zakřivení vlnoplochy • metoda atmosférické tomografie • neuvěřitelné nároky na výpočetní techniku moderní projekty • projekty „přehlídkového“ typu • Visible and Infrared Survey Telescope for Astronomy – VISTA https://en.wikipedia.org/wiki/VISTA_(telescope) • Large Sky Area Multi-Object Spectroscopic Telescope – LAMOST https://en.wikipedia.org/wiki/LAMOST trocha futurologie gigantické projekty • European Extremely Large Telescope 39,3 m, snad 2024.[21] • Thirty Meter Telescope 30 m, od 2027.[22] • Giant Magellan Telescope sedm 8,4 m zrcadel na jedné montáži, rozlišení jako 24,5 m a ekvivalent 21,4 m jednolitého, snad 2029.[23] trocha futurologie gigantické projekty • Vera C. Rubin Observatory 8,4 m, plný provoz 2022 • San Pedro Martir Telescope 6.5 m, snad 2023.[25] • Magdalena Ridge Observatory Telescope Array optický interferometr, 10 dalekohledů, každý 1,4 m (ekvivalent 4,4 m zrcadlu) oběžná dráha • James Webb Space Telescope 6,5 m, snad v říjnu 2021.[24] Quo vadis, pozorovací astronomie? • https://en.wikipedia.org/wiki/List_of_propos ed_space_observatories jakpak je dnes u nás doma? • Perkův 2 m - 65,5 kiloočí • KLENOT, 1,06 m - 17,5 kiloočí • 2007 jsme se stali členy ESO !!! • La Silla 1,54 m "Dánský dalekohled" detektory • 1887 astrofotografie • 1940 speciální emulze pro spektroskopii (Kodak) • 1930 použití fotoel. článků • 1940 fotonásobiče • 1990 CCD získání pozorovacího času • neexistuje žádný „zázračný návod“ • pozorovací režimy – pozorování astronomem přímo na místě – vzdálené pozorování – pozorování prováděné profesionální obsluhou dalekohledu (plánování systémem „fronta“) – robotické dalekohledy (ASAS a jiné) https://en.wikipedia.org/wiki/Robotic_telescope http://www.astro.physik.uni- goettingen.de/~hessman/MONET/links.html praktická astronomie „pro radost“ I (včetně kritického komentáře) • technika a praxe Hollanův rádce , texty Pavla Cagaše Jak kupovat dalekohled a Jak používat dalekohled • pozorování - seriál V ohnisku – slunečních skvrn – zatmění Slunce – Měsíce – zákrytů hvězd – planetek – planet … game is over ...