Najkrajší vesmírny ohňostroj

Otvorený systém AMOS pri celooblohovom pozorovaní nočnej oblohy na observatóriu Haleakala na Havajských ostrovoch vo výške 3 050 m n. m.

Docent Juraj Tóth z Univerzity Komenského v Bratislave sleduje a skúma malé nebeské telesá Slnečnej sústavy. Je autorom systému AMOS na ich pozorovanie. Vyučuje študentov a pri svojej práci si udržuje nadhľad, aby mu zostala detská zvedavosť a snívanie.

Systém AMOS, ktorý je určený na sledovanie dráh meteorov, je vaším dielom. Mohli by ste nám ho predstaviť?
AMOS je skratka, akronym pre All-Sky Meteor Orbit System, čiže systém na monitorovanie, registrovanie a analýzu meteorov za účelom získania ich dráh v atmosfére Zeme a v Slnečnej sústave. Je to modulárne zariadenie skladajúce sa z viacerých subsystémov, ktoré môžu pracovať samostatne. Či už je to optoelektronická časť, zodpovedná za zobrazovanie, alebo riadiaca elektronika, vnútorný a vonkajší obal, riadiaci počítač, zálohovacia a komunikačná jednotka. Na viacerých staniciach máme pridanú jednotku pre záznam spektier meteorov. Samozrejme, všetky súčasti musia spoločne komunikovať a algoritmus vyhodnocuje pozorované deje na oblohe a zaznamenáva ich. V tomto systéme sa nám podarilo skĺbiť zobrazenie celej oblohy a zároveň zvýšiť citlivosť a dosah zariadenia, čo bol v minulosti problém. Spolu s kolegami Dušanom Kalmančokom a Pavlom Zigom sme prvý prototyp vyvinuli na Astronomickom a geofyzikálnom observatóriu FMFI UK v Modre v roku 2006. Od jari 2007 ho s miernymi obmenami nepretržite používame až doteraz. Postupne sme na Slovensku vybudovali ďalšie stanice, a takto sme postavili vlastnú Slovenskú videometeorickú sieť. Neskôr sme s ďalšími kolegami, Leonardom Kornošom, Jozefom Világim a Jarom Šimonom, systém AMOS zmodernizovali. V roku 2015 sme ho rozšírili aj do zahraničia.

Kde všade vo svete je už nainštalovaný?

doc. RNDr. Juraj Tóth, PhD., je vedeckým pracovníkom Katedry astronómie, fyziky Zeme a meteorológie na Fakulte matematiky, fyziky a informatiky Univerzity Komenského v Bratislave (FMFI UK). Venuje sa štúdiu malých telies Slnečnej sústavy a vývoju astronomických optických systémov. Prednáša astronómiu a astrofyziku a na FMFI UK vychoval viacero úspešných mladých astronómov, ktorí sa uplatnili doma aj v zahraničí. Medzinárodná astronomická únia pomenovala v roku 2014 asteroid (24976) Jurajtoth jeho menom. Je viceprezidentom International Meteor Organization a členom organizačného výboru komisie IAU F1 pre meteory, meteority a medziplanetárny prach. Je zodpovedný za projekt AMOS.

Prvú dvojicu systémov AMOS sme nainštalovali na Kanárskych ostrovoch. Museli sme spracovať vedecký projekt, zámer, a presvedčiť vedenie Astrofyzikálneho inštitútu Kanárskych ostrovov, aby nám povolili inštaláciu na svojich dvoch vysokohorských observatóriách, na ostrovoch Tenerife a La Palma. Tieto observatóriá sa niekedy nazývajú aj Európske severné observatórium, pretože má na nich svoje astronomické prístroje 26 krajín, najmä z Európy, a vďaka systému AMOS má na nich svoju vlajku aj Slovensko. V roku 2016 sme nainštalovali dvojicu systémov AMOS v púšti Atacama v Čile a v minulom roku po dlhej príprave a schvaľovaní pribudli dva naše systémy na Havajských ostrovoch na observatóriách Haleakala a Mauna Kea vo výške
3 000, resp. viac než 4 000 metrov nad morom.

V čom je AMOS pre astronómov najužitočnejší?
Na základe dát z AMOS dostávame odpovede na viaceré otázky základného výskumu aj s aplikáciou do praxe. Ako vedci nemáme presné informácie o priestorovom rozložení meteoroidných dráh v Slnečnej sústave a ich prítoku na Zem. Zároveň nepoznáme materské telesá väčšiny meteorických rojov. Naše teoretické práce, ako aj práce iných autorov predpokladajú, že niektoré roje nie sú vytvorené kométami, ale asteroidmi. Chýba nám však jednoznačný dôkaz. Aj z tohto dôvodu sme AMOS zostrojili. Praktické využitie sa venuje najmä predvídaniu možného ohrozenia našej planéty. Napríklad pred zrážkou Zeme s väčším telesom môžeme pozorovať menšie meteoroidy, ktoré nás upozornia na blížiace sa nebezpečenstvo. Pri hustejších prúdoch častíc sa zasa môže vyskytnúť ohrozenie satelitov na obežnej dráhe. Ako príklad môžem uviesť meteorický roj Tauríd. Už teraz vieme, že sa v ňom okrem prachových častíc uvoľnených z kométy 2P/ /Encke nachádzajú aj väčšie telesá s rozmermi niekoľko desiatok až stoviek metrov. To, že meteorický prúd pozorujeme na Zemi, znamená, že aj dráhy týchto väčších telies majú kolíznu dráhu so Zemou. A všetci si pamätáme Čeľjabinský prípad z roku 2013, keď 19-metrové teleso po prieniku do atmosféry spôsobilo zranenie 1 500 ľuďom. Našťastie nebol nikto usmrtený. Ale ďalšie podobné teleso, prípadne ešte väčšie, by v obývanej oblasti v budúcnosti mohlo narobiť oveľa väčšie škody. Vrátim sa k základnej vede, ktorá môže mať aj praktické využitie. Spektrálnou časťou AMOS sa snažíme rozumieť zloženiu zanikajúcich meteoroidných častíc v atmosfére a dynamicky ich previazať a identifikovať s väčšími, materskými telesami. Toto by malo pomôcť pri charakterizovaní a identifikovaní zloženia týchto telies a prípadnej ťažby nerastných surovín z asteroidov v budúcnosti.

Ako vidíte ďalšiu budúcnosť?
V rámci projektu APVV plánujeme inštaláciu systému aj v Austrálii a Namíbii, aby sme takto vytvorili globálnu sieť a 24 hodín denne monitorovali prítok meteoroidných telies do zemskej atmosféry na severnej aj južnej pologuli. Potom budeme schopní pri spracovaní údajov v reálnom čase poskytovať službu pre vesmírne agentúry a dáta pre risk manažment.

Tento článok si môžete prečítať v časopise Quark 03/2019.

Ak chcete mať prístup aj k exkluzívnemu obsahu pre predplatiteľov alebo si objednať tlačenú verziu časopisu Quark, prihláste sa alebo zaregistrujte.

Zhováral sa Vladimír Ješko
Foto archív Juraja Tótha, Jaroslava Šimona, Mareka Bučeka

Komentáre