Pětisetmetrová parabola radioteleskopu FAST Kredit: Absolute Cosmos, Wikimedia, CC-BY-3.0

Kde se nachází radioteleskop s největší plnou parabolickou anténou? Víte, nebo po přečtení perexu tušíte, že v Číně. Jde o radioteleskop FAST (Five-hundred-meter Aperture Spherical radio Telescope), který v Číně přezdívají „Nebeské oko“. Není to jen tak ledajaké rádiové kukátko, jeho gigantická parabola má průměr půl kilometru, jak nakonec napovídá samotné jméno. Její plocha vydá na asi 30 fotbalových hřišť. Do oblohy hledí z přírodní vápencové prohlubně Dawo Tai u města Kedu v okrese Pingtang v provincií Kuej-čou. Samozřejmě, že takovým pevně zabudovaným kolosem nelze natáčet jako celkem, přesto Nebeské oko může „zaostřit“ na libovolnou část oblohy, která se nachází alespoň 40° nad zenitem. Zajišťuje to koordinovaný náklon 4 450 počítačově řízených reflexních panelů na povrchu paraboly, jejíž ohnisková vzdálenost je 140 m. Z fokusovaného světla odraženého osvětlenou plochou o průměru 300 m (200 m při zamíření panelů blíž k zenitu) snímací antény selektují signál s velkým rozsahem vlnových délek od 10 cm po 4,3 m (3 GHz až 70 MHz).

Pohled na ruský radioteleskop RATAN-600 a přehradu na řece Chusa-Kardonikskaja. V pravém rohu schéma: 1- kruhový reflektor z 895 ovladatelných panelů, 2- liniový reflektor ze 124 panelů, 3- radiální kolejové tratě, 4- středový kruh k otáčení sekundárních reflektorů, 5- obloukové kolejnice, 6- domky s ovládacím zařízením a sekundárními cylindrickými reflektory, 7- dvě řídící centra (budovy) Kredit: kombinace foto: Александр с Кавказа, schéma: Ivan A. Krestinin, Wikimedia, CC-BY-3.0/4.0

FAST je impozantní projekt. Přesto není mezi samostatnými kruhovými pozemními radioteleskopy tím s největším průměrem. Z hlediska tohoto parametru dominuje ruský RATAN-600, který bezmála 50 let sleduje oblohu z jižního okraje obce Zelenčukskaja, na severním podhůří Velkého Kavkazu, asi 100 km severovýchodně vzdušnou čarou od nejbližšího pobřeží Černého moře, od Abchazského (Gruzínského) známého města Suchumi. RATAN-600 (RAdio Teleskop Akademii Nauk), na rozdíl od FAST, však nemá celistvou parabolu, tvoří ho 895 mírně zakřivených reflexních desek s výškou 11,2 m a šířkou 2 m, nastavitelných podél dvou os.

Srovnání profilů ve stejném měřítku tří radioteleskopů: nahoře již nefunkční Arecibo Observatory uprostřed parabola čínského FAST a dole kruh ovladatelných panelů ruského RATAN-600 Kredit: CMG Lee, Wikimedia CC-BY-4.0

Celková odrazová plocha je 12 000 m². Zrcadla jsou sestavena do kruhu o průměru 576 m. Uvnitř něho se nachází další součástí teleskopu. Patří k nim 400 metrů dlouhá liniová sada 124 ovládatelných rovinných zrcadel vysokých 8,5 m s celkovou reflexní plochou 3 400 m². Kruh protíná soustava kolejnic - 12 radiálních, sbíhajících se ke středovému prstenci, a další obloukové kolejnice. Slouží na přesun malých domečků s přístroji, do nichž sekundární cylindrické reflektory na střechách soustřeďují záření odražené od primárních zrcadel. Jedna pojízdná přijímací stanice je větší a dominuje ji sekundární reflektor ve tvaru kužele postaveného na špici, jenž se stal symbolem RATNu-600 (foto), který může přijímat elektromagnetické vlny odražené celým kruhem. Nicméně ten nemusí být využit jako celek, je totiž rozdělen na 4 sektory a jejich kombinace spolu s liniovým reflektorem a umístěním těch sekundárních umožňuje teleskopu pracovat v několika módech a analyzovat rádiové vlny o délce od 0,8 do 50 cm, tedy s frekvencí od 35 GHz po 610 MHz (další informace zde a foto z Amusing Planet).

Australskému radioteleskopu CSIRO, který se nedaleko Parkes v Novém Jižním Walesu tyčí do výšky téměř 55 metrů, je již 61 let. Nádherná fotografie z roku 1969 zachycuje dalekohled v okamžicích prvního přistání člověka na Měsíci, kdy přenášel signál na Zem, pro 600 milionů diváků po celém světě. Kredit: CSIRO, Wikimedia, CC-BY-3.0

RATAN-600, který v roce 2024 oslaví půlstoletí své činnosti, lze bezpochyby považovat za unikátní zařízení své doby, které doposud věrně slouží. Nicméně zub času a rychlý technologický vývoj z něho neodvratně dělají důchodce, a to přes některé modernizace. Ty při životě a v překvapivě dobré kondici udržují jednu z dalších astronomických ikon, tentokráte však australské vědy – dnes již 61letý, zasloužilý, ale zdaleka ne vysloužilý radioteleskop Murriyang na Observatoři Parkes v Novém Jižním Walesu. Průměr impozantní otočné paraboly na střeše budovy hvězdárny je 64 metrů.

Mnohem menší, „jenom“ 6metrový průměr má každá z 313 parabol budoucího největšího slunečního radioteleskopu Daocheng (DSRT). Fotografie v copyrightu Chinanews.com zde. Paraboly jsou rozestavěny do kruhu o délce přes 3 km (průměru 1 km), uprostřed kterého se tyčí 100 metrů vysoká věž s anténou pro kalibraci pole. DSRT, jehož hardwarová část byla před několika dny dokončena, je vybudován na Tibetské náhorní plošině, v kraji Daocheng (tibetsky Dapba), v tibetském autonomním kraj Kardze provincie S'-čchuan. Za zmínku také stojí, že zde, asi 37 km severozápadně města Daocheng, se v nadmořské výšce 4 411 m nachází i nejvýše položené letiště světa Daocheng Yading Airport.

Bod 1 - přibližná lokalizace dokončovaného slunečního radioteleskopu v okrese Daocheng v tibetské autonomní prefektuře Kardze v jihozápadní čínské provincii S'-čchuan, 2 – lokalizace teleskopu FAST v přírodní depresi Dawo Tai v provincií Kuej-čou Kredit: mapy.cz (výřez)

Solární radioteleskop Daocheng (DSRT) má za sebou 4 roky výstavby a je výsledkem investice asi 100 milionů juanů (≈ 14 milionů USD). Po zkušebním provozu, který je naplánován na červen 2023, bude sloužit ke studiu slunečních erupcí a jejich vlivu na takzvané kosmické počasí – na změny, které výrony koronální hmoty z povrchu Slunce (Coronal Mass Ejection) způsobí v širším vesmírném okolí Země. Jde o oblaka rychlých, vysoce energetických iontů. Když některý z nich zasáhne Zemi, ovlivní magnetosféru, vyvolá geomagnetickou bouři doprovázenou polární září. Interaguje s ionosférou planety, může narušit satelitní komunikaci či radarové signály dlouhého dosahu. Nebo z provozu zcela vyřadit drahou elektroniku na satelitech a kosmických sondách. Proto se Čína snaží mít co nejlepší rosničky kosmického počasí. Stát, který vyvinul řadu nosných kosmických raket Dlouhý pochod (Čchang-čeng) a vybudoval kosmodrom Si-čchang (Xichang Satellite Launch Centre), obohatil okolí planety o vlastní komunikační satelity (14?), sondy monitorující povrch planety (10?), vojenské satelity (?) a postupně se rozšiřující systém navigačních satelitů BeiDou (59 - zdroj). No a samozřejmě nelze opomenout Nebeský palác, tedy čínskou vesmírnou stanici Tchien-kung, kterou Čínská národní vesmírná agentura postupně od konce loňského dubna buduje na nízké oběžné dráze Země.

Ale zpět k solárnímu radioteleskopu Daocheng, který se bude podílet na monitorování případných hrozeb řítících se ze Slunce. Jeho zorné pole je nejméně 36krát větší, než je sluneční disk, což poskytne detailní monitoring vývoje a průběhu CME. A umožní předpovědět, zda a kdy oblak vysokoenergetické koronální hmoty zasáhne Zemi. Tento svůj primární úkol si radioteleskop bude plnit přes den, ale ani v noci nebude zahálet. Čínské Národní vesmírné vědecké středisko ho plánuje využít například na výzkum pulsarů.

Zajímavý čínský optický dalekohled LAMOST (Large Sky Area Multi-Object Fibre Spectroscopic Telescope) se dvěma zrcadly tvořenými šestiúhelníkovými ovladatelnými segmenty Credit: NAOC National Astronomical Observatories, Chinese Academy of Sciences

Za zmínku také stojí, že v Tibetu je prý ve výstavbě nový optický dalekohled s největší clonou na světě (zdroj zde a zde, nutný překladač) a před rokem a měsícem raketa Dlouhý pochod-2D vynesla na oběžnou dráhu první čínský solární průzkumný satelit spolu s dalšími, spíše meteorologickými sondami.

Jak bylo zmíněno, DSRT bude největším kruhovým radioteleskopem na světě. Je součástí dvoufázového projektu Meridian. Cílem jeho první fáze bylo vybudování 15 pozemních pozorovacích stanic umístěných zhruba podél 120° východní délky a 30° severní šířky. Druhá fáze počítá s rozmístěním 16 dalších stanic – a ADSRT je jednou z nich – které lépe pokryjí území Číny a budou umožňovat stereo monitoring. DSRT bude pozorovat Slunce v tandemu s dalším významným čínským přístrojem na sledování kosmického počasí - spektrálním radioheliografem Mingantu, který je součástí sítě Národních astronomických observatoří Čínské akademie věd. Radioheliograf dokončen v roce 2016 a pokrývající frekvenční rozsah 400 MHz - 15 GHz se nachází na pozorovací stanici Mingantu v prefektuře Šilin Chot v autonomní oblasti Vnitřní Mongolsko na severu Číny.

Literatura

Nature, Chinese Academy of Sciences Newsroom, AMUSINGPLANET, XIINHUANET, Wikipedia

Poznámka na závěr

V současné geopolitické situaci, kdy emoce nejednou převálcují racionální úvahu, se některým výše uvedené informace možná jeví jako propagace Číny. Jenže jde o fakta, která jsou realitou, bez ohledu, jestli je známe, nebo ne, případně je znát odmítáme. Dlouho jsme se na Čínu domýšlivě dívali z nadhledu. Když se nevzpamatujeme, postupně se tento úhel pohledu otočí o 180°. Již nyní zajímají některé čínské univerzity přední místa v žebříčcích hodnocení vysokoškolských akademických pracovišť světa. Například QS World University Rankings 2022 s kritérii zohledňujícími spíše západní pohled, zařadil Tsinghua University na 17. místo a Peking University jen o příčku níž (naše zde - vybrat v kolonce Location "Czechia"). Financování vědy a výzkumu je samozřejmě těžko srovnatelné, protože nejde jen o nějaká procenta hrubého domácího produktu, ale i o dotační a grantovou strukturu a strategii do budoucna. Jiný dopad na rozvoj země mají miliony vynaložené například na genderové studie a jinou do oblasti materiálového výzkumu.

O něčem znepokojivém vypovídají i výsledky mezinárodních středoškolských olympiád ve fyzice, matematice, chemii (výsledky z 2019, poslední chemické olympiády, která se kvůli pandemii nekonala jenom on-line) i biologii (tabulky vítězů z roku 2019, kdy se olympiáda konala v Maďarsku za fyzické účasti soutěžících, tedy ne on-line). Lze čínskou dominanci ve všech základních přírodních vědách odůvodnit tím, že Číňanů je zkrátka hodně, a tak je mezi nimi i více nadprůměrně nadaných dětí?

Video: Zrod jednoho z nejmodernějších zařízení pro monitoring kosmického počasí - DSRT

Video 2: FAST – výstavba největšího radioteleskopu s jednou plnou parabolickou anténou.