Projekt dalekohledu


Snahou samozřejmě bylo, aby chystaný dalekohled pro Ondřejov umožňoval nejenom kvalitní pozorování, ale i komfortní obsluhu - pochopitelně v dobových podmínkách, bylo by anachronizmem dnešní požadavky zpětně promítat do přelomu padesátých a šedesátých let.

Podle původních představ československých astronomů mělo být vybaveno pouze ohnisko Cassegrainovo a coudé. Tu však do debat zasáhl Mezinárodní geofyzikální rok 1958 a rozhovory s astronomem Rudolfem Minkowským. Na jeho doporučení se astronomové rozhodli vybavit i primární ohnisko - zejména s ohledem na vysokou účinnost, vhodnou ke studiu slabých objektů.

V roce 1959 byl definitivně stanoven koncept konstrukce dalekohledu a jeho vybavení. Stalo se tak, trochu paradoxně, v souvislosti s návštěvou Nikity Chruščova na lipském veletrhu vědy a techniky. Zde objednal dodávku 2m dalekohledu pro Ázerbajdžán. Tím se již schválená dodávka 2m dalekohledu pro Ondřejov zpozdila a (postupně) došlo i k úpravám projektu, aby Zeissovy závody mohly vyrábět co nejvíce mechanických prvků společných pro oba chystané přístroje. Tím se do projektu ondřejovského dalekohledu dostaly i prvky, pro něž nebylo v Ondřejově použití. Na druhou stranu však se do projektu dostaly i velmi užitečné doplňky.

  • k užitečným doplňkům patřily:
  • automatická kompenzace atmosférické refrakce
  • optický korekční systém pro zvětšení zorného pole pro přímou fotografii v primárním ohnisku. Praxe 2m šla jiným směrem, přímé fotografie se příliš nedělaly, ale v principu se jedná o smysluplné zařízení.
  • k neužitečným doplňkům, které byly už v době vzniku zastaralé nebo které byly mimo plánovaný pozorovací program dalekohledu patřily:
  • šrafovací kazeta pro přímou fotografii. Ta byla oblíbená na začátku 20. století při fotografické fotometrii. Ondřejovský dalekohled však nebyl projektován pro fotometrické práce.
  • převodovka pro sledování Měsíce, planet a komet. Toto zařízení umožňovalo sledovat i objekty, které měly i vlastní denní pohyb (například planetky či komety mají denní pohyb v rektascenzi i deklinaci). Ondřejovský dalekohled však nebyl projektován jako přístroj pro sledování takových těles.

    V počátečních fázích projektu museli autoři dokonce tvrdit, že dalekohled umožní sledovat sovětské družice. Ve skutečnosti je to jasný nesmysl, družice se pohybují na nízké orbitě a pohybují se po obloze příliš rychle na to, aby je dalekohled mohl sledovat, ale autoři museli učinit tuto "úlitbu bohům", aby zvýšili šance na schválení projektu.

  • Původní projekt předpokládal tzv. anglickou montáž. Ta se vyznačuje velkou stabilitou a je tedy pro velké dalekohledy výhodná.

    Původní projekt dalekohledu

    Na druhou stranu však bylo třeba vzít v úvahu i velké nevýhody uvedené konfigurace. Taková konstrukce je velmi prostorově náročná, vyžadovala by tedy značně velkou kopuli. Mnohem závažnější nedostatek však je, že anglická montáž ztěžuje, ne-li přímo znemožňuje, přístup k tubusu. Spodní část tubusu, na níž jsou okuláry hledáčků, se totiž v různých pozicích dalekohledu může ocitnout ve výšce až několika metrů nad železobetonovou podlahou kopule. Je třeba zajistit k ní přístup, buď pomocí nějakých výsuvných žebříků nebo nejlépe hydraulickou lávkou - podobnou těm, jaké používají technické služby k opravě městských lamp. Ovšem taková lávka musí umožnit přístup k dalekohledu v každé pozici, tedy musí být schopna objíždět dalekohled kolem dokola. To však anglická montáž neumožňuje.A

    Je zde ještě jedna, mnohem technicky závažnější námitka: při pohledu na hodinovou osu je zřejmé, že dalekohled se nemůže kolem hodinové osy protočit o 360o, protože by tubus narazil do horního pilíře. Fakticky vzato, tato montáž neumožňuje celonoční monitoring objektů v cirkumpolární oblasti oblohy. Také není jednoduché "překlopit dalekohled z východní do západní polohy a zpět".

    Technická oznámka - východní a západní poloha: Při pohledu od severu k jihu může být dalekohled nastaven východně od hodinové osy a protizávaží na západ, nebo opačně. Z hlediska pozorovatelského se nejedná o symetrické konfigurace. Ve východní poloze tubusu se vlivem denního pohybu dalekohled zvedá do vyšší a vyšší pozice, má tedy lepší a lepší výhled na západ - hodí se tak ke sledování zapadajících objektů nízko nad západním obzorem. Naopak v západní poloze tubusu je tubus vysoko nad podlahou a denním pohybem klesá. Hodí se tedy primárně ke sledování vycházejících objektů nízko nad východním obzorem.

    Došlo tak k debatám, zda je anglická montáž pro ondřejovský dalekohled ta nejvhodnější.

    V červnu 1960 došlo k velkému zásahu do projektu dalekohledu. Projekt anglické montáže byl opuštěn a byl zvolen německý typ. Ani ten však na ondřejovském dalekohledu neuvidíte, alespoň ne v jeho klasické podobě. Hlavní projektant dalekohledu, Alfred Jensch, vymyslel vylepšenou variantu německé montáže, která má těžiště přesně ve středu hydrostatického ložiska (na následujícím obrázku je pozice těžiště vyznačena červeně). Touto konstrukcí dosáhl toho, že hodinová osa není nijak namáhána. Znamená to také, že hydrostatické ložisko může být poměrně malé (ondřejovské je mnohem menší než tautenburské). Navíc se tím odstraní i namáhání ložiska na dolním konci hodinové osy. Toto dolní ložisko tak v podstatě jenom drží hodinovou osu, aby mířila na světový pól. Životnost ložiska se tím podstatně prodlouží. Především je však pohyb dalekohledu daleko přesnější, neboť nedochází k žádným mechanickým deformacím v hodinové ose a jejím uložení.

    Tzv. podpůrná montáž dalekohledu, vynález Alfréda Jensche. Těžiště tubusu a protizávaží je vyznačeno červeným bodem - je přesně ve středu hydrostatického ložiska.
    Konečný projekt dalekohledu. Tento projekt byl realizován. Na horním obrázku řez kopulí, na dolním obrázku půdorys kopule (v rovině podlahy prvního patra a zčásti přízemí v místě, kde byl původní coudé spektrograf. Ten je schematicky načrtnut vlevo dole. Viz. též detail na posledním obrázku.
    Konečný projekt dalekohledu. Rozměrový výkres budovy kopule v severojižním směru.
    Klikni pro zobrazení v plném rozlišení

    Projekt provozní budovy

    Součástí stavby 2m dalekohledu byla i tak zvaná "provozní budova". V ní měly být soustředěny nejenom pracovny vědeckých pracovníků a techniků, ale také (jak název napovídá) technické zázemí dalekohledu. Byla zde fotolaboratoř (ačkoliv kopule dalekohledu měla vlastní), byla zde i vzduchotechnika pro klimatizaci (fakticky udržování stálých teplot) místností spektrografů. Toto zařízení se neosvědčilo a bylo v provozu jen krátce, v místnosti vzduchotechniky pak byla zřízena malá dílna.

    Mimo to byl v provozní budově i byt vedoucího technika. Záměr byl, aby šéftechnik byl stále k dispozici v případě jakékoliv závady na dalekohledu. K tomu účelu byly jak v provozní budově, tak přímo v kopuli k dispozici i výkresy a schémata dvoumetru i samotné provozní budovy (mimochodem, zaujímají 38 šanonů).

    Několik nerealizovaných návrhů, jak mohla či měla vypadat provozní budova stelárního oddělení.

    Původní vzhled provozní budovy.

    Okolí dalekohledu

    Přístupová silnice

    K dalekohledu i provozní budově samozřejmě musel a musí být přístup po silnici. Technické i pozorovatelské požadavky na takovou přístupovou komunikaci nejsou také nepodstatné.

    Silnice je široká 4m. Podle požadavku umožňovala právě bezpečný průjezd osobních vozů v obou směrech. Současně však byl požadavek na co nejmenší šířku, aby z černého asfaltu docházelo k minimálnímu tepelnému vyzařování.

    Průběh přístupové silnice je volen tak, aby reflektory přijíždějících aut nikdy nezasáhly budovu kopule.

    Poloměr zatáček je minimálně 80m, aby byl zajištěn bezpečný průjezd podvalníků s kovovými částmi kopule a dalekohledu.

    Sad

    Těsně na sever od kopule je les. Ale na jih od kopule byla louka. To bylo nežádoucí. Jednak by okolí mělo být homogenní, aby se omezila cirkulace vzduchu v noci, a jednak je dáván přednost lesu nebo stromovému porostu. Důvod je v tom, že stromy vytváření mezi vzdušnou hmotou a půdou "mezivrstvu", která působí jako tepelná izolace. Bylo proto rozhodnuto jižní svah pod kopulí osázet stromy.

    V bezprostředním okolí kopule je les, vzdálenější jižní svah je osázen ovocnými stromy - sad.