Úspěšné vynesení družice Spektr R znamená, že by Rusko mohlo, po letech obtíží a odkladů, výrazně přispět k pokroku v astronomii. Konkrétně ve vývoji mladého oboru astronomických pozorování z kosmického prostoru.
Velká čtyřka
Oboru z velké části vévodí Spojené státy, i když za vydatné podpory partnerských zemí. V polovině 80.let šéf astrofyzikální programu NASA Charles Pellerin vytvořil koncepci tzv. Velkých družicových observatoří. Postupně byly na dráhy kolem Země vyneseny čtyři velké samostatné přístroje, zkoumající vesmír v různých částech elektromagnetického spektra.
Prvním z nich byl již od 70.let vyvíjený Hubbleův kosmický teleskop (HST) o průměru 2,4 m, který startoval s raketoplánem Discovery roku 1990 (STS-31) a snímá primárně ve viditelném světle a blízkém ultrafialovém záření (v roce 1997 byly dodatečně nainstalovány i detektory blízkého infračerveného záření).
Pátý, co nedorazí?V americkém Kongresu se jedná o zrušení vědeckého následníka James Webb Space Telescope (JWST). Ten je již rozpracován nejen v USA (podle šéfa NASA ze 75 %), ale i v Evropě, kde na projekt uvolnili 300 milionů eur. Američané start ovšem stále odkládají: z původního termínu roku 2014 je nyní 2018. A zvyšují se i předpokládané náklady, které mají přesáhnout 6,5 miliardy dolarů (do minulého roku se mluvilo o 3,5 miliardách). Přestože ředitel NASA Charles Bolden příští fiskální rok dostane pro celou americkou kosmonautiku o 1,6 miliardy dolarů méně než letos, obhajoval 13. července ve Washingtonu nový teleskop, který "od základů může změnit naše poznání vesmíru, podobně jako Hubbleův teleskop před 20 lety". |
Nyní už můžeme říci, že je to nejúspěšnější astronomický přístroj všech dob a nedávno, v Den nezávislosti USA, bylo slavnostně provedeno už milionté pozorování. Symbolicky nešlo o pořízení dalšího snímku, jakým se obdivují astrofyzici i výtvarníci, ale o pátrání po vodě v atmosféře exoplanety NAT-R-7b u hvězdy ve vzdálenosti 1 000 světelných let. Díky poslední údržbě, která proběhla v roce 2009, by mohl HST spolehlivě fungovat až do roku 2014.
Tři ve stínu
Kromě "Hubblu" se do vesmíru dostala také Comptonova gamma observatoř (CGRO), která byla určena ke sledování krátkovlnného gamma záření. Pracovala od roku 1991, kdy ji vynesl raketoplán Atlantis, až do roku 2000, kdy zanikla v atmosféře.
Čtyřlístek doplňují rentgenová observatoř Chandra, vynesená raketoplánem Columbia v roce 1999 pro studium rentgenového záření, a Spitzerův kosmický teleskop (alias Space Infrared Telescope Facility), vypuštěný roku 2003 raketou Delta II pro výzkum v infračerveném oboru spektra.
Oba dosud skvěle pracují. V případě Chandry existují reálné předpoklady, že bude fungovat ještě dlouho za polovinou tohoto desetiletí, byť předpokládaná aktivní životnost byla do roku 2004. Spitzerův teleskop, s plánovanou aktivní životností dva a půl roku, by také mohl pracovat ještě několik let.
Rádio z vesmíru
Pozorný čtenář si všiml, že ve výčtu něco chybí: a to přístroje, které vesmír sledují v oblasti radiového záření. (U zrodu pozemních pozorování v tomto oboru sehrál významnou roli Američan českého původu Carl Jansky.)
Světové prvenství v něm mají Rusové. Koncem července 1979 fungovala na orbitální stanici Saljut 6 několik dní (24.7. - 9.8.) parabolická přijímací anténa KRT-10 o průměru 10 m. Pracovala simultánně s novým 70 m radioteleskopem na Krymu, a dohromady tak vytvářely interferometr se základnou o délce přes deset tisíc kilometrů.
Japonci v čele
Během krátkého provozu se potvrdilo, co bylo dopředu jasné: že orbitální stanice nejsou příliš vhodné pro interferometrická měření. Důležitější ale byly slibné technické výsledky.
První stálou radioastronomickou observatoří na oběžné dráze kolem Země se stala japonská družice HALCA (Highly Advanced Laboratory for Communications and Astronomy) alias Haruka, která pracovala od startu z Kagošimy v únoru 1997 do roku 2003, odkdy už ji nelze zaměřovat na konkrétní cíle.
Osmimetrová parabolická anténa z molybdenové síťoviny na dráze s apogeem (bod dráhy nejvíce vzdálený Zemi, pozn. red.) ve výši 21 400 km byl součástí světového projektu, rozšiřujícího síť vzájemně synchronizovaných velkých pozemních radioteleskopů na třech kontinentech Very Long Baseline Interferometry (VLBI Space Observatory Programme). Zapojení družice s detektory rádiového záření o frekvencích 1,6 a 5 (méně úspěšně i 22) GHzdo sítě umožnilo prodloužit základnu pro měření více než trojnásobně.
HALCA bude následována obdobnou novou japonskou družicí ASTRO-G alias SAMURAI s radioteleskopem o průměru přes devět metrů, který bude vypuštěn do výšky s apogeem asi 30 tisíc kilometrů. Stane se tak pravděpodobně až roku 2013; odborníci dosud nejsou spokojeni s přesností tvaru rozvinuté antény z molybdenové pozlacené síťoviny.Vývoj stál od roku 2007 přes 100 milionů dolarů a zapojení do celoplanetárního interferometru umožní studovat pásma kolem 8, 22 a 43 GHz s desetkrát větším rozlišením a desetkrát větší citlivostí než u její předchůdkyně.
Ruské zvraty
V dávné minulosti počátků 80.let byli ze slibné budoucnosti kosmické astronomie nadšeni i ruští vědci. V době, kdy technici NPO im. Lavočkina tiše dokončovali novou generaci kosmických sond pro výzkum planet, začali pomýšlet na jejich využití i pro kosmické observatoře.
Glassnost v praxiI díky mezinárodnímu charakteru projektu je o projektu RadioAstron a družici Spektr R dostupné, na ruské poměry, až nezvyklé množství informací. A to nejen v ruštině. Na internetových stránkách projektů můžete najít například tuto "uživatelkou příručku" ve formátu PDF. Nebo tuto webovou prezentaci, která obsahuje většinu důležitých informací z předchozího PDF. Sice nevyniká designem ale její obsah to zájemcům o astronomii (alepsoň těm skalním) vynahradí. |
Prvními kroky byly observatoře na základě tehdy nového modelu kosmické sondy Venera. První, Astron, zaměřená na ultrafialové záření s dalekohledem o průměru 80 cm(toho času největším svého druhu) pracovala v letech 1983 až 1989 a fungovala šestkrát déle, než se čekalo. Druhá, Granat, specializovaná na velmi krátkovlnné, tedy rentgenové a gamma-záření, pracovala bezchybně v letech 1989 až 1994. Obě družice získaly několik prioritních výsledků a obrovské množství dat. Dobré byly i výsledky astrofyzikální aparatury modulu Kvant-1 orbitální stanice Mir. Ale pak se ruské kombajny zasekly.
Anabáze Spektr R to dobře dokládá. Návrh na stavbu družice (v trochu jiné podobě, samozřejmě) předložili technici poprvé v roce 1982. Rozpad státu a neúspěch programu Mars-96 byly katastrofou pro astrofyzikální plány, i když se je podařilo zčásti pokrýt deštníkem mezinárodní spolupráce. Prostředků stejně nebylo dost.
Ruská akademie věd se snažila, aby Spektr-R letěl nejpozději roku 2007, snad aby zastínil mise preferované Amerikou a Japonskem pro rok 2008. Brzy ale začalo být zřejmé, že odhady na vývoj byly směšně nízké,zhruba osmdesátinásobně podhodnocené.
Termíny harmonogramu se nedodržovaly a rok za rokem se odkládaly (i když to není "výsadou" jen ruských programů). Podle nového plánu měla být družice zkompletována počátkem 2009, pak měla být dokončena anténa a ke startu mělo být vše připraveno v prosinci 2009. Opět však následovala zpoždění a každých půl roku další půlroční odklady. Přesto stavba zvolna pokračovala. Zahraniční odborníci a veřejnost byli na ruské poměry o stavu projektu dobře informováni.
S cizinci jen v dobrém
K úspěchu nakonec vedla široká spolupráce s Evropskou kosmickou agenturou. Ta proběhla mimo jiné i při testech antény ve vakuové komoře v Noordvijku a na konstrukci palubního rubidiovéhofrekvenčního chronometru, vyvíjeného ve švýcarské Neuchatel Astronomical Observatory (a zaplaceného z rozpočtu ESA).
Právě v zapojení široké mezinárodní komunity je hlavním unikátním rysem satelitu Spektr R. Bude spolupracovat se sítí pozemních radioteleskopů v Austrálii, Chile, Číně, západní Evropě, Indii, Japonsku, Jižní Koreji, Mexiku, Rusku, Ukrajině, Jižní Africe a Spojenými státy. Ty všechny budou pozorovat tentýž rádiový zdroj jako družice a vzájemně si tak své výsledky obohatí nebývalým způsobem.
Dosáhnou při něm velmi vysokého rozlišení. A to právě v důsledku velkého rozpětí interferometru (tedy vzdálenosti družice a pozemní antény), který bude činit přes tři sta tisíc kilometrů.
Umožní to nebývale detailní výzkum velmi vzdálených objektů, jako jsou černé díry, neutronové hvězdy, kvasary apod. Pomůže k ještě lepšímu pochopení základních problémů astrofyziky a kosmologie, včetně struktury galaxií, vývoje hvězd, tmavé hmoty a mezihvězdného prostoru. Observatoř bude v "odpočinkovém" čase schopna rovněž pátrat po signálech mimozemských civilizací.
Úspěch by mohl pomoci i dalším programům. Podle vyjádření Viktora Chartova, generálního ředitele NPO Lavočkina, by měla následovat nově dokončovaná observatoř Spektr RG (v rentgenovém spektru), která by měla startovat do konce roku 2013. Za další dva až tři roky by ji mohl následovat Spektr UF (ultrafialové astronomie).
