Největší astronomické oči

Téměř před čtyřmi stoletími, na přelomu let 1609 a 1610, použil člověk poprvé dalekohled ke sledování oblohy. Podle historických pramenů se tento primát připisuje Galileo Galileimu a s jeho jménem jsou spojeny i první převratné astronomické objevy (krátery a pohoří na Měsíci, přirozené satelity Jupitera, sluneční skvrny). Od těch dob běží mnohokrát dokola „technologicko-astronomický cyklus“: konstrukce dalekohledu o větším průměru – epochální astronomický objev... Platí taková úvaha i dnes? Kde jsou technologické hranice astronomické pozorovací techniky?

Několik století byly v astronomii používány jak dalekohledy čočkové (refraktory), tak dalekohledy se zrcadlem jako hlavním optickým prvkem (reflektory). Refraktory dosáhly své limitní meze zkonstruováním dalekohledu o průměru 102 cm na sklonku 19. století. Při pokusech o výrobu větších čoček se zjistilo, že se deformují vlastní váhou. Budoucnost patřila především dalekohledům se skleněnými zrcadly. V průběhu 20. století průměry zrcadel postupně rostly, až se z astronomických dalekohledů stala skutečná technická monstra. Také monolitická, samonosná zrcadla dosáhla své meze. Největší dalekohled tohoto druhu byl uveden do provozu v Rusku v polovině 70. let minulého století (průměr 6 metrů). S nárůstem rozměrů a hmotnosti dalekohledu bylo nutné také řešit i otázku montáže, čili zařízení, které umožňuje nastavit dalekohled žádaným směrem a dokáže sledovaný objekt udržet v jeho zorném poli.
Technologický zlom nastává v 80. letech minulého století, kdy se díky rozvoji výpočetní techniky mohou začít konstruovat tenká a lehká primární zrcadla usazená na „matici“ kovových hrotů, která ve spojení s počítačem korigují optickou plochu do ideálního tvaru. Jinou variantou je použití složených zrcadel z menších optických prvků (např. šestibokých segmentů). Do astronomie navíc vstupuje po několika stoletích naprosto nový fenomén. Nerozhoduje jen průměr dalekohledu, ale mnohem více začíná záležet na kvalitě detektoru světla. Rozvíjí se použití polovodičových detektorů světla (CCD matice). Věčným problémem pozemských astronomických pozorování je vliv atmosféry. Jestliže obří Keckův dalekohled (o průměru téměř 10 metrů) by měl bez vlivu atmosféry rozlišení 13 tisícin úhlové vteřiny, pak prakticky dosáhne rozlišení pouze půl úhlové vteřiny. Technickým řešením je buď vyslání dalekohledu na oběžnou dráhu kolem Země (např. Hubblův kosmický dalekohled o průměru 2,4 m vypuštěný v roce 1990) nebo vliv turbulence atmosféry „nějak eliminovat“. V posledních desetiletích se velmi rozvinula právě technologie odstranění vlivu atmosféry při pozorováních z povrchu Země nazývaná adaptivní optika (AO). Princip AO zní jednoduše – v reálném čase analyzovat veškerá zkreslení obrazu a vložit světelnému signálu „do cesty“ zkreslení přesně opačná. Takové technické řešení je velmi složité. Prozatím fungují systémy AO pouze v blízké infračervené oblasti spektra.

Největší dalekohledy světa v současnosti

Je jenom několik lokalit, kam se vzhledem k jejich vynikajícím povětrnostním podmínkám vyplatí umístit obří dalekohledy. Jsou to například vrcholy havajských sopek. Právě na Mauna Kea je umístěno hned několik gigantů. Především je to dvojice Keckových dalekohledů. Segmentové zrcadlo každého z nich má plochu, která odpovídá ploše kruhového monolitického zrcadla o průměru 9,82 m! Mohou pracovat samostatně nebo fungují dohromady jako ohromný interferometr. Plocha obou hlavních zrcadel odpovídá celkové ploše více než 3 miliónů lidských očí. Ovšem nejúčinnějším zařízením současné optické pozorovací astronomie je čtveřice dalekohledů nesoucí označení VLT (Very Large Telescope), která se nachází na dalším z „vyvolených míst“, na Cerro Paranal. Jednotlivé dalekohledy mají tenká monolitická zrcadla o průměru 8,2 m, což dohromady odpovídá ploše více než 4 miliónů lidských očí.

Blízká budoucnost

Nejpozději do dvou let by se měly dokončit další impozantní projekty. Vyniká mezi nimi „gigantický triedr“ LBT (Large Binocular Tele-scope) tvořený dvěma zrcadly o průměru 8,4 m umístěnými na společné montáži (Mt. Graham, USA).
Na Kanárských ostrovech se staví GTC (Gran Telescopio Canarias), dalekohled se segmentovým zrcadlem o průměru 10,4 m.

Futurologie

Organizace ESO plánuje do 15 let stavbu segmentového dalekohledu o průměru hlavního zrcadla 100 m! Projekt se jmenuje OWL (Overwhelmingly Large Telescope) a předpokládá použití adaptivní optiky ve vizuální oblasti. Hlavní zrcadlo bude nepohyblivé, ale tento nedostatek bude částečně odstraněn pohyblivým sekundárním zrcadlem, které bude také segmentové a bude mít průměr přes 30 metrů.