Čtvrtek 21. října 2021, svátek má Brigita
  • schránka
  • Přihlásit Můj účet

Lidovky.cz

Vesmírní poutníci poznávají Slunce

Věda

  15:29
Porozumět slunečním procesům je cílem kosmických sond, které se zaměřují na studium nejbližší hvězdy. Na některých misích se podílejí také Češi.

Sluneční erupce foto: NASA

Družic, které studují Slunce, létá v současné době ve vesmíru hned několik. A další se plánují. Jejich výhodou oproti pozemským dalekohledům je to, že mohou hvězdu sledovat i v rentgenovém a ultrafialovém spektru. Tyto paprsky se na zemský povrch nedostanou, pohltí je atmosféra.

Slunce může být nebezpečné

Sluneční aktivita může ohrozit astronauty, družice i elektrické vedení, říká František Fárník z Astronomického ústavu Akademie věd ČR.

Proč se vědci tak intenzivně zajímají o Slunce?

Hlavním cílem výzkumu je porozumět procesům na Slunci. Pokud poznáme jejich zákonitosti, můžeme předpovídat sluneční aktivitu. Zatím jsme v počátcích a prognózy jsou daleko méně přesné než třeba předpovědi meteorologů. Přitom počasí lze sledovat v každém místě naší planety a přesto máme problémy i s odhadnutím vývoje na 24 hodin dopředu. Na Slunci je to ještě komplikovanější.

K čemu lze předvídání slunečních procesů využít?

Dokázali bychom varovat před projevy sluneční aktivity, které mohou být i nebezpečné. Někdy se vyvrhne velké množství nabitých částic, které mohou zasáhnout Zemi. To má celou řadu důsledků. Ohrožují například astronauty na oběžné dráze – pokud by v době příletu oblaku částic nebyli uvnitř kosmické stanice, ale na vesmírné procházce, může je záření i zabít.

Dále mají nabité částice ze Slunce vliv na dálkové rádiové spojení, protože mění výšku ionosféry, od níž se dlouhé rádiové vlny odrážejí. Kromě toho mohou poškodit komunikační satelity, například poničit paměť jejich počítačů nebo elektronické komponenty. To se stává poměrně často.

Projevují se erupce také přímo na zemském povrchu?

Ano, když oblak nabitých částic doletí do zemské magnetosféry, rozkolísá magnetické pole. V rozvodné elektrické síti vedoucí od severu k jihu se může například indukovat příliš velký náboj a síť narušit. V Kanadě už kvůli tomu před časem vyhořela transformátorová stanice. Důvodů ke studiu sluneční aktivity je tedy celá řada.

Nad očekávání úspěšná je především sonda SOHO (Solar and Heliospheric Observatory). Odstartovala před dvanácti lety a vědci původně odhadovali její životnost na dva roky. Pracuje do dneška. V extrémním ultrafialovém spektru zkoumá nejen povrch naší hvězdy a její atmosféru včetně korony, ale i její nitro. Kromě toho registruje i sluneční vítr – tedy nabité částice, které vysokou rychlostí putují napříč sluneční soustavou. Sleduje také komety v blízkosti Slunce.

„Výhodou této sondy je, že může Slunce pozorovat nepřetržitě, protože v podstatě ,visí‘ v rovnovážném bodě mezi Zemí a Sluncem,“ vysvětluje František Fárník, vedoucí slunečního oddělení Astronomického ústavu AV ČR a předseda Českého koordinačního výboru pro Mezinárodní heliofyzikální rok.

Nicméně životnost přístrojů na palubě SOHO se přece jen chýlí ke konci. V příštím roce se má proto do vesmíru vydat americká sonda SDO (Solar Dynamics Observatory), která se stane jakýmsi „SOHO nové generace“.

Za skvrnami do Japonska
Několik nových družic ale sleduje Slunce už nyní. V září loňského roku odstartovala japonská sonda Hinode („Východ Slunce“), která nese optický dalekohled o průměru půl metru a zařízení pro pozorování v ultrafialovém a rentgenovém oboru. Krouží nad zemskými póly s téměř nepřetržitým výhledem na Slunce.

Na analýze jejích dat se podílí také český odborník. „V prosinci do Japonska odcestoval Jan Jurčák z Astronomického ústavu v Ondřejově. Zabývá se především slunečními skvrnami, takže se zaměřuje na data z optického dalekohledu,“ říká František Fárník.

Díky tomu, že astronomický ústav podepsal dohodu s japonskou stranou a Jan Jurčák se stal členem výzkumného týmu, má k dispozici aktuální data. Jinak jsou data ze satelitu Hinode zatím „chráněna“ pro členy týmu, s půlročním zpožděním však budou k dispozici na internetu pro všechny zájemce.

„Je to logické a přirozené, autoři náročného projektu chtějí první získaná data analyzovat sami, a teprve potom je poskytnou ostatním,“ říká František Fárník.

V posledních letech je zavedenou praxí publikovat naměřená data co nejrychleji na internetu aumožnit tak jejich přístup co nejvíce vědcům, protože množství dat narůstá mnohem rychleji než kapacita pracovišť.

Sluneční fyzikové mají oproti jiným oborům velkou výhodu. Mohou totiž využívat speciální soubor počítačových programů, tzv. SolarSoft, který umožňuje analyzovat data ze všech slunečních satelitů i pozemských dalekohledů.

Program se vyvíjí od 90. let minulého století, původně vznikl pro zpracování dat z japonského satelitu Yohkoh („Sluneční svit“). Významně se na něm podílel americký programátor Samuel Freeland, k jeho zdokonalování ale postupně přispěly desítky dalších programátorů a slunečních fyziků. Software je k dispozici zdarma.

Data z nových zařízení, jako je japonská Hinode, se do databáze ukládají se zpožděním, ale údaje ze sond, které fungují už několik let, jako například americká rentgenová družice RHESSI, se v databázi objeví už druhý den po pozorování.

„Program pracuje s jedním standardizovaným formátem souborů, takže je velice jednoduché srovnat pozorování jednoho jevu různými dalekohledy a družicemi nebo přes sebe velmi přesně položit například snímek v optickém a rentgenovém oboru,“ říká František Fárník.

Šance pro české vědce
Dalším solárním průzkumníkem, který odstartoval koncem minulého roku, jsou americká dvojčata STEREO. Dvě identické sondy krouží kolem Slunce na stejné dráze jako Země.

„První z nich jakoby předbíhá naši planetu, druhá za ní naopak zaostává. Díky tomu vidí Slunce z různých úhlů a vůbec poprvé umožní pořídit jeho stereoskopické, tedy trojrozměrné snímky,“ uvádí František Fárník. Zatímco japonská Hinode zkoumá především erupce, tedy to, co se děje na samotném slunečním disku, STEREO se soustředí na výrony koronální hmoty do meziplanetárního prostoru.

Svoji sluneční družici plánuje také Evropská kosmická agentura (ESA). Už téměř deset let uvažuje o misi s názvem Solar Orbiter. Sonda by se přiblížila ke Slunci až na 50 milionů kilometrů, tedy do třetinové vzdálenosti mezi Sluncem a Zemí. Má měřit parametry vyvrhované sluneční plazmy a koronální hmoty a získávat snímky slunečního disku s vysokým rozlišením.

Misi zatím brzdí nedostatek financí. Vloni se projekt konečně oficiálně rozběhl a snad se na něm budou podílet také Češi. Vznikla konsorcia, která mají za úkol navrhnout jednotlivé přístroje. Během letošního roku ESA rozhodne, které přístroje se nakonec sestrojí.

„Astronomickému ústavu se podařilo dostat se do konsorcií dvou přístrojů. Pokud dojde na jejich realizaci, bude to v historii poprvé, kdy se čeští astronomové budou podílet na tak velkém projektu od samého začátku,“ konstatuje František Fárník. „V rámci vědeckých projektů ESA jsme se dosud podíleli především na zpracování získaných dat, ale na přípravě a vývoji samotných přístrojů se začínáme podílet teprve v posledních letech,“ dodává.

Zatím Evropské kosmické agentuře chybí zhruba 50 milionů z celkových 300 milionů euro, které si tato mise vyžádá. Kromě toho ESA jedná se zástupci NASA o možnosti vynést evropský satelit do vesmíru společně s americkými družicemi.

NASA totiž připravuje projekt s názvem Sentinels, který se bude skládat z několika menších satelitů. Mají zkoumat především částice slunečního záření. „Probíhají jednání o možnosti vypustit Solar Orbiter spolu se sondami Sentinels jednou velkou raketou,“ říká český astronom. V ideálním případě by se sondy mohly společně vydat do kosmického prostoru mezi Zemí a Sluncem v roce 2015.

Americké sluneční družice se s finanční tísní nepotýkají, přestože chce NASA většinu svých prostředků investovat do návratu na Měsíc a následné dobytí Marsu. Sluneční průzkum je totiž v podstatě jeho součástí.

Informace o slunečním záření jsou klíčové pro dlouhodobé pilotované lety, protože astronauty bude ohrožovat silná radiace. „Pokud studium Slunce povede k zpřesnění předpovědí sluneční aktivity a umožní včas varovat před nebezpečným zářením, uplatní se i v planetárním výzkumu. Proto do něj Američané investují,“ uzavírá František Fárník.

Rok Slunce začíná
Rok 2007 je Mezinárodním heliofyzikálním rokem. Jeho organizátoři navazují na tradici podobných celosvětových akcí, které se týkaly geofyziky a výzkumu pólů (Mezinárodní polární roky 1882 a 1932 a Mezinárodní geofyzikální rok 1957).

Účelem těchto aktivit je posílit vědeckou spolupráci a zároveň propagovat vědu u co nejširší veřejnosti.

Český organizační výbor pořádá v rámci Mezinárodního heliofyzikálního roku několik akcí pro školy a veřejnost:

30. a 31. ledna 2007: přednášky v Akademii věd ČR na Národní třídě v Praze

11. – 14. října 2007: Mezinárodní sluneční seminář ve hvězdárně Valašské Meziříčí

Soutěže:

Pozorujte Slunce

Pod patronací Hvězdárny v Úpici se koná soutěž v pozorování Slunce. Zúčastnit se mohou žáci a studenti všech typů škol i zájemci z řad široké veřejnosti. Soutěž proběhne ve věkových kategoriích do 15 let, 15 až 25 let a nad 25 let. Vyhlášeno je několik témat: pozorování slunečních skvrn jednoduchým dalekohledem, stanovení okamžiku slunovratu z pozorování východů a západů Slunce, stanovení zeměpisné délky pozorovacího stanoviště z měření výšky Slunce nad obzorem. Podrobný návod k pozorování najdete na internetu na adrese http://ihy2007.astro.cz/soutez/pozorovani/. Tato soutěž má uzávěrku na konci října 2007.

Fotosoutěž

Široké veřejnosti je určena také soutěž úpické hvězdárny o nejlepší snímek Slunce. Soutěží se opět ve věkových kategoriích do 15 let, 15 až 25 let a nad 25 let. Organizátoři vypsali dvě tematické kategorie: Záběry Slunce jako astronomického objektu (snímky fotosféry, zatmění, povrchových detailů apod.) a volné variace na téma Slunce. Minimální formát snímků je 13x18 cm. Každý snímek musí být doplněn údaji o autorovi a pořízení snímku. Bližší informace včetně návodu na fotografování Slunce můžete získat dotazem na e-mailovou adresu fotoslunce@seznam.czUzávěrka je na konci října 2007.

Solární energie na internetu

Studenti středních škol se mohou utkat v soutěži o nejlepší webovou stránku věnovanou Energetickému využití slunečního záření. Ceny do této soutěže věnuje akciová společnost ČEZ. Zájemci se mohou přihlásit prostřednictvím webu http://ihy2007.astro.cz. Tato přihláška není závazná, poslouží pouze organizátorům k přehledu o školách, které o soutěž projevily zájem.

Zúčastnit se mohou studenti – jednotlivci nebo skupiny všech středních škol v České republice. Předem nejsou stanovena žádná omezující pravidla týkající se obsahu. Práce nesmí přesáhnout 10 MB a musí být doručena e-mailem nebo na CD nejpozději 15. dubna 2007. Práce nesmí porušovat žádná autorská práva, publikované materiály musí být označeny názvem školy. Komise zhodnotí originalitu, původnost textů a experimentálně zjištěných dat, technickou kvalitu a náročnost, obsahovou kvalitu textů a grafickou úpravu stránek.

Vesmír očima dětí

Dětem ve věku od šesti do deseti let je určena soutěž o nejhezčí kresbu, malbu či jinou výtvarnou techniku na téma sluneční soustavy nebo obecně astronomie. Jednotlivci mohou do soutěže zaslat jednu, školy pět soutěžních prací. Tato akce se koná pod patronací Lidové hvězdárny v Prostějově, P.O. Uzávěrka je 15. února 2007.

Vítězové všech soutěží získají drobné věcné ceny a jejich práce budou veřejně vystaveny. Dále pro ně organizátoři připravili slavnostní setkání, exkurzi po pražských astronomických památkách a speciální exkurzi do observatoře Astronomického ústavu AV ČR v Ondřejově, kde se nachází největší dalekohled v České republice.

Bližší informace a přesná pravidla jednotlivých soutěží najdete na internetu na adrese http://ihy2007.astro.cz

Autoři:

Váš syn bude žít jen pár týdnů. Zpověď matky zesnulého hokejisty Buchtely

Premium Přežít své dítě. Pro každého rodiče ta nejhorší představa. Teprve dvacetiletý hokejista Ondřej Buchtela zemřel loni v...

Test sluchátek: Z šesti novinek nás nejvíce nadchly ty nejlevnější

Premium Test zcela bezdrátových sluchátek přinesl docela neobvyklé překvapení: úplně nejlevnější model v celkovém hodnocení...

Jak se rodí sebevražda. Psychiatr Höschl nejen o schizofrenii a depresi

Premium Jak velká musí být síla, která člověka dožene k tomu, že si sám dobrovolně vezme život? Jaké jsou poslední myšlenky...

Mohlo by vás zajímat