Zahlavi

Základní informace

Česká optika pro výzkum vesmíru

Tým výzkumníků Výzkumného centra speciální optiky a optoelektronických systémů TOPTEC Ústavu fyziky plazmatu AV ČR se již řadu let v rámci mezinárodních konsorcií podílí na vývoji a realizaci družicových i pozemních přístrojů pro výzkum kosmu. Vědci a inženýři z TOPTEC intenzivně pracují na řešení třech významných projektů, které mají za cíl posunout hranice poznání či minimalizovat rizika kolize na nízké oběžné dráze. V rámci projektů jsou týmem centra TOPTEC především vyvíjeny vysoce přesné optické elementy, optomechanické subsytémy i kalibrační a justážní přístroje. Velmi si ceníme důvěry, kterou do nás Evropská kosmická agentura či firma Airbus vkládá.

Odlehčená asférická zrcadla teleskopu METIS na misi Solar Orbiter

  • TOPTEC řeší vývoj optiky a mechaniky pro zrcadlový dalekohled koronografu METIS pozorující sluneční korónu
  • Optická soustava je optimalizovaná pro dvě fyzikálně zajímavé spektrální oblasti (HI čára Lyman a 121.6 nm a viditelné světlo 590-650 nm).
  • Optické asférické elementy s anulární geometrií jsou z materiálu Zerodur a jejich optické plochy musejí vyhovět extrémním požadavkům na mikrodrsnost povrchu (0.3 nm Ra), navíc při dodržení požadavku na celkovou hmotnost pod 1 kilogram (pro obě zrcadla).


Vedoucí TOPTEC Vít Lédl se zrcadlem pro Solar Orbiter 

Optická soustava koronografu pro misi PROBA-3

Projekt řešený v rámci mezinárodního konsorcia je první misí, ve které bude testován let soustavy dvou družic v přesné formaci, do níž budou družice opakovaně vstupovat a následně ji zase opouštět. Satelity tvoří gigantický koronograf s externím zástinem Slunce ve vzdálenosti 150 metrů.

  • TOPTEC řeší návrh celé optické soustavy dalekohledu i koronografu včetně mechaniky, její výrobu a integraci. Jedná se o sestavu mnoha optických elementů justovaných s vysokou přesností při dodržení extrémní čistoty.
  • Koronograf je určený k pozorování koróny ve dvou spektrálních oblastech – ve viditelném světle 540 – 570 nm a ve spektrální čáře HeI D3 (586.4 nm). Pozorování by měla přispět mimo jiné k pochopení problematiky ohřevu koróny.

„Fly-Eye“ optika dalekohledu NEOSTEL (Near Earth Object Survey TELescope)

NEOSTEL je pozemní teleskop pro pozorování oblohy a automatické vyhledávání potenciálně nebezpečných situací a předmětů v blízkosti Země. Cílem projektu je vývoj zařízení rozmístěných okolo rovníku a v polárních oblastech, která budou využívat zcela nový koncept dalekohledu, tzv. "Fly’s-Eye". Dalekohled by měl být schopen rozlišit objekty velikosti tenisového míčku na nízké orbitě Země. Průměr primárního zrcadla je asi 1,6 m.

  • TOPTEC řeší vývoj a realizaci polygonálních asférických elementů Fly-Eye dalekohledu, vývoj systému pro hrubé justování dalekohledu pomoci laserových svazků a vývoj teplotně kompenzovaného autokolimátoru s průměrem 700 mm pro finální justáž dalekohledu.
  • Dalekohled využívá zcela novou koncepci tzv. "Fly-Eye" umožňující výrazné rozšíření zorného pole pomocí 16 asférických čoček sestavených do uspořádání připomínajícího oko mouchy, při zachování kompaktních rozměrů a vysoké světelnosti.

Návrh optického konceptu systému TIRI (Thermal Infrared Imager)

TIRI systém, využívající teplotní zobrazování v infračervené oblasti, představuje klíčovou technologii pro pozorování Země z nízké oběžné dráhy. Kromě využití pro dálkový průzkum, jako je studium meteorologie a klimatu nebo monitorování pobřežních zón, nachází uplatnění také v pozemních aplikacích (např. v zemědělství).

  • Cílem projektu je vytvořit koncept nového zobrazovacího systému TIRI s vysokým prostorovým rozlišením a nízkými náklady při současném dosažení parametrů nutných pro potřeby pozemního i dálkového výzkumu Země.
  • Po svém dokončení bude systém vyhovovat požadavkům plánovaných budoucích misí ESA a dostihne obdobný systém vyvíjený v NASA.
  • TOPTEC navrhne koncept optické části přístroje a provede detailní analýzu jeho vlastností. To zahrnuje nejen optický design, ale i detailní opto-mechanické a termomechanické analýzy. V druhé fázi projektu bude TOPTEC spolupracovat na konstrukci technologického demonstrátoru nazvaného Elegant BreadBoard (EBB).