Kosmické koronografy ESA s českou účastí

/ 24.08.2026 /

Srpen 2026 je ve znamení zatmění. 12. srpna proběhlo ve večerních hodinách částečné zatmění Slunce, s tím, že spousta astronomů a milovníků astronomie odcestovala do Španělska, kde bylo toto zatmění vidět jako úplné, a 28. srpna nastalo nad ránem zatmění Měsíce. Úplné zatmění Slunce je jediná možnost, kdy lze pozorovat vnější sluneční atmosféru korónu a poodhalit tak některá tajemství naší nejbližší hvězdy. A vzhledem k tomu, že na Slunci jsme jako lidstvo samozřejmě bytostně závislí, je v našem bytostném zájmu dozvědět se o Slunci co možná nejvíce a porozumět jeho chování. Téma kosmických koronografů, kterému se ve své přednášce prof. RNDr. Petr Heinzel, DrSc. věnoval, se proto k tomuto období bezvadně hodilo. Přírodní úplná zatmění Slunce nastávají relativně vzácně a navíc bývá Slunce zatmělé za měsíčním kotoučem jen nanejvýš několik minut. Díky přírodním slunečním zatměním tak můžeme získat sice velice kvalitní, nicméně jenom momentky zobrazující aktuální stav sluneční koróny. A tyto nám bohužel jen málo vypovídají o dynamických procesech probíhajících v těsném okolí Slunce a navíc jsme omezeni, co se týká vlnových délek, prakticky pouze na viditelné světlo. Astronomové proto začali nejprve stavět přístroje simulující úplné zatmění Slunce, tzv. koronografy, aby mohli pozorovat protuberance v chromosféře i blízkou bílou sluneční korónu dlouhodobě. První koronograf zkonstruoval v roce 1930 francouzský astronom Bernard Lyot. Bohužel, pozemní koronografy, včetně těch na vysokohorských observatořích, sice umožnily pozorovat jevy v koróně trvale, ale kvalita jejich zobrazení není příliš dobrá, s přírodními zatměními naprosto neporovnatelná. Koronografy vynesené do kosmu, například na dnes už legendární sondě SOHO, zase díky difrakčním jevům neumožňují zobrazit vnitřní korónu v těsné blízkosti Slunce, kde se určitě děje spousta zajímavých věcí. Existuje proto snaha vědců vyslat sondy přímo do co největší blízkosti Slunce a postavit také novou generaci koronografů schopných nahlédnout úhlově „blíže ke Slunci“.

Sonda Evropské kosmické agentury (ESA) Solar Orbiter již šest let obíhá kolem Slunce. Ke Slunci se přibližuje až na 0,29 AU a postupně také roste sklon její oběžné dráhy vůči ekliptice, takže může nahlédnout i do oblastí slunečních pólů. Na své palubě nese kromě dalších přístrojů i koronograf Metis pro současné pozorování koróny v bílém světle a v ultrafialové čáře vodíku Lyman-alfa. To je doposud naprosto unikátní kombinace. Metis je italsko-německo-český projekt. Jedná se v podstatě o zrcadlový dalekohled, jehož zrcadla byla vyvinuta a vyrobena v optických laboratořích v Turnově. Mimochodem, vývoj a výroba dvou zrcadel (o průměru 180 mm a 240 mm) trvala několik let a stála asi milion korun. Analýzou naměřených dat, včetně zpracování obrazů z polarizovaného záření se pak mimo jiné zabývají i astronomové v Ondřejově. Prof. Petr Heinzel nás seznámil též s prvními výsledky měření.

Druhým zajímavým koronografem je ASPIICS na dvou satelitech letících ve formaci kolem Země v rámci projektu ESA: Proba-3. Tento systém se asi nejvíce blíží principu přírodního zatmění Slunce. Oba satelity se pohybují po vysoce eliptické dráze (600 km – 60 530 km nad Zemí) a při letu ve formaci umožňují poprvé pozorovat nízkou bílou korónu po dobu až několika hodin, což nám poskytuje cenné informace o její dynamice. Kromě bílé koróny můžeme dlouhodoběsledovat korónu také přes několik úzkopásmových filtrů, zatím nejblíže ke slunečnímu kotouči, jak to bylo doposud možné (hranice zastínění je jen 1,098 poloměru Slunce). Takto nízkou korónu ve viditelném světle vidíme jinak pouze během úplných zatmění Slunce, ale jen po dobu několika minut. V naší republice byla vyvinuta a vyrobena samotná optika koronografu (Toptec – laboratoř ústavu plasmatu AVČR) a také mechanismus krytky dalekohledu, která chrání optiku proti zplodinám z korekčních raketových motorků. Předpokládá se, že mise Solar Orbiter bude prodloužena do roku 2032 a mise Proba-3 bude ukončena v roce 2028, kdy sondám dojde palivo pro korekci drah, takže již nebudou schopné letět v potřebné formaci.

Jsme sice malý národ, ale máme být nač hrdí. Prof. RNDr. Petr Heinzel, DrSc. nám ve své přednášce ukázal, že jsou mezi námi v České republice lidé, kteří se dokáží podílet na světovém vědeckém výzkumu a staví přístroje, které jsou součástí unikátních špičkových zařízení, které dokáží posunout hranice lidského poznání.

Přestože se jednalo o prázdninovou odbornou přednášku, kdy bylo mnoho zájemců o astronomii a pozorování úplného zatmění odcestovaných do Španělska, přilákala téměř plné planetárium návštěvníků.

Sonda ESA Solar Orbiter obíhá kolem Slunce po výstředné eliptické dráze a přibližuje se ke Slunci blíže, než planeta Merkur. Na straně přivrácené ke Slunci je proto opatřena ochranným štítem proti tepelnému záření.

Schéma koronogarfu Metis.

Zrcadla v dalekohledu koronografu Metis jsou výsledkem práce českých vědců a techniků.

Koronograf Metis před namontováním do sondy Solar Orbiter.

Velikost přesahu zastínění Slunce se v případě sondy Solar Orbiter mění podle vzdálenosti sondy od Slunce. Nejmenší přesah má terčík v okamžiku, kdy je sonda na své dráze nejblíže ke Slunci a Slunce se jeví největší.

Profesor Petr Heinzel přivezl do Ždánic také zmenšený model sondy Proba-3, která se sestává ze dvou částí.

Část sondy Proba-3 sloužící jako kruhová clona, či umělý Měsíc pro zastínění Slunce.

Část sondy Proba-3 nesoucí dalekohled koronografu.

Schéma dalekohledu koronografu ASPIICS na sondě Proba-3.

Překryv Slunce je na sondě Proba-3 minimální, jen o trošičku větší oproti dokonalému přírodnímu zatmění Slunce. Takto je znázorněn na obrázku sluneční koróny od prof. Miloslava Druckmüllera. Samotný dalekohled se nikdy přímo do sluneční fotosféry podívat nesmí, protože by jeho citlivé detektory byly poškozeny, nebo zničeny a z toho důvodu musí být formace obou částí sondy naváděna s milimetrovou přesností.

Zpracovaný obraz výtrysku koronální látky pozorovaný sondou Proba-3 přes úzkopásmový filtr v čáře železa.

Prof. RNDr. Petr Heinzel, DrSc. na ždánické hvězdárně. Děkujeme mu moc za skvělou a zajímavou přednášku.