Na počátku padesátých let minulého století se v Astronomickém ústavu ČSAV začala rozvíjet sluneční fyzika neboli fyzikální výzkum naší nejbližší hvězdy – Slunce. Velmi brzy se vytvořila skupina vědců, kteří tento relativně nový obor posunuli na světovou špičku.

Vycházeli přitom pouze z vlastních pozorování nejprve v optickém, později rádiovém oboru. Bylo logické, že od okamžiku, kdy se objevily nové možnosti pozorování z paluby umělých družic, se zaměřili i na tento moderní směr – a to jak vývojem vlastních přístrojů pro tehdy sovětské sluneční satelity, tak vědeckou interpretací dat ze „západních“ satelitů, která se postupně zpřístupňovala.

Ke Slunci s českou technologií

Obrovský rozmach v tomto směru nastal po roce 1990. V roce 1995 byla Evropskou kosmickou agenturou (ESA) vypuštěna sluneční observatoř SOHO (Solar and Heliospheric Observatory), která až do současnosti poskytuje unikátní a přitom všem vědcům přístupná data o sluneční aktivitě.

Jasně se ukázalo, že pozorování mimo zemskou atmosféru je klíčové pro získávání nových poznatků o Slunci.

V ČR začal převládat názor, že i naše země by se měla stát členem ESA a přímo se podílet na kosmickém programu. Podařilo se to až v roce 2008, kdy se ČR stala první členskou zemí ESA z „východního bloku“.

Předchozí vědecké zkušenosti a naše členství v ESA nám v té chvíli umožnily zapojit se do přípravy ambiciózního vědeckého projektu Solar Orbiter – sondy, která bude v roce 2019 vyslána do blízkosti Slunce.

Orbiter prozkoumá oba sluneční póly

Sonda Solar Orbiter ponese na své palubě celkem 11 vědeckých přístrojů. Čtyři z nich budou pozorovat parametry plazmatu a vln v okolí sondy, zbývajících 7 přístrojů bude pozorovat Slunce z minimální vzdálenosti asi 60 slunečních poloměrů.

Do takové blízkosti Slunce se dosud žádná sonda nedostala a jde tak opravdu o unikátní experiment. Kromě toho sklon dráhy sondy se bude s časem zvětšovat až na 30 stupňů a umožní tak „uvidět“ oba sluneční póly.

Česko se poprvé v historii podílí na vývoji a výrobě tří z těchto vědeckých přístrojů pro tak náročný experiment. Cesta sondy od startu do blízkosti Slunce bude trvat asi 3 roky.

Astronomický ústav vyvíjí zdroje napájení

Přístroj STIX, rentgenový spektrometr a teleskop, bude pozorovat obraz aktivních oblastí Slunce v rentgenovém záření v energiích 5–100 keV. To má velký význam pro pochopení procesů ve slunečních erupcích.

Je vyvíjen ve spolupráci se Švýcarskem, Francií, Polskem a Německem. ČR pro tento přístroj vyvíjí a dodává nízko i vysokonapěťový napájecí zdroj a řídící letový software.

Přístroj RPW (Radio and Plasma Waves) je určen k měření elektromagnetických vln ve slunečním větru. Hlavním garantem je Francie, dále se na vývoji podílí Švédsko, Rakousko a za ČR dvě pracoviště Akademie věd.

Přístroj se skládá ze tří prutových antén o délce šesti metrů a cívkových senzorů k měření magnetického pole. Tým z Ústavu fyziky atmosféry AV ČR vyvinul digitální analyzátor signálu určený k měření elektromagnetických vln vyvolaných svazky energetických elektronů spojených se slunečními erupcemi.

Čeští technici právě dokončují práce na výrobě částí digitálního přijímače zpracovávajícího signál z těchto senzorů. Astronomický ústav AV ČR je zodpovědný za vývoj a výrobu napájecího zdroje pro celý přístroj.

Mimořádné rozlišení pro výzkum koróny

Koronograf METIS je vyvíjen a vyráběn ve spolupráci tří zemí – Itálie, Německa a ČR. AV ČR dodala optické prvky. METIS bude pozorovat a diagnostikovat sluneční korónu v optickém a UV oboru spektra. Jeho časové i prostorové rozlišení bude mimořádně vysoké a zorné pole v rozmezí minimálního a maximálního přiblížení sondy ke Slunci se bude pohybovat v rozmezí 1,7 až 4,1 slunečních poloměrů od středu Slunce.

To je klíčová oblast, která spojuje jevy ve sluneční atmosféře s vývojem vnitřní heliosféry.

František Fárník

FOTO: ESA