Čecho-Slováci získali jedinečné snímky zatmění slunce

Technický týdeník | 11.4.2017 | Rubrika: Vesmír | Strana: 27 | Autor: /aú/

Prstencové zatmění Slunce viditelné letos v únoru v Argentině se stalo cílem česko-slovenských astronomů. Díky přízni počasí se jim podařilo získat jedinečný záznam úkazu, který následně zpracoval brněnský matematik prof. Miloslav Druckmüller z Fakulty strojního inženýrství VUT v Brně. Výsledek nabízí úkaz v té nejvěrnější podobě, jakou se kdy podařilo získat. Záznam, jenž vznikl na klasický film, je o to vzácnější, že jako jediný z bohatého nafotografovaného materiálu nebyl odcizen během následné loupeže v argentinském městě Bariloche.

Do Argentiny se za pozoruhodným úkazem vydaly dvě skupiny - fotograf Jan Sládeček z Prahy a pak dvoučlenný československý tým, fotografové Petr Horálek z Pardubic a Daniel Sokol z Trenčína. Všichni fotografové za úkazem vyrazili do blízkosti městečka Facundo. Cílem bylo zaznamenat velmi krátké prstencové zatmění Slunce 26. února 2017, při němž Měsíc zakryl přes 99 procent slunečního disku. Temný disk Měsíce byl úhlově menší než disk Slunce, nezakryl naši hvězdu po celé ploše a pozorovatelé tak nakrátko mohli očima vidět sluneční „prstýnek“ na nebi a tzv. Bailyho perly. Právě moment, kdy se disk Měsíce dotýkal vnitřní části disku Slunce, fotografy zajímal nejvíce. Při tak výrazném procentu zakrytí mělo být možné zachytit i značně slabší vrstvu sluneční atmosféry - chromosféru a dokonce i náznak slabé koróny, a to v návaznosti na oslnivou fotosféru (tedy tu vrstvu Slunce, která nám oslnivě září na pozemské obloze).
„V posledních letech v astronomické fotografii dominuje digitální záznam obrazu a klasický film se zdá být již definitivně mrtev. Prstencové zatmění Slunce je však ukázkou toho, že to není tak docela pravda,“ vysvětluje prof. Druckmüller. „Kontrast jasů převyšující hodnotu 1:5 000 000, který je nutné při snímání prstencového zatmění zvládnout, je zcela mimo možnosti digitálních fotoaparátů a ani skládání mnoha různých expozic by v tomto případě nic nevyřešilo. Klasický barevný negativní film je však schopen tento kontrast zvládnout na jediném snímku. Extrémní dynamický rozsah je to, co činí tento typ filmu dodnes zcela nenahraditelným.“
Na snímání úkazu se použil film FujiColor Superia 200, což byl dle brněnského profesora ten nejvhodnější, a malý teleskop typu Maksutov-Cassegrain s ohniskovou vzdáleností 1250 mm. Protože nikdo neměl praktické zkušenosti s volbou správné expozice pro tento extrémní případ, byl zvolen „expoziční vějíř“, kdy fotoaparát snímá za sebou automaticky tři různé expozice. Samotné pozorování zatmění pak byl velmi obtížný úkol. Práce s fotoaparátem byla nepříjemná a do jisté míry i riskantní pro zrak, neboť během focení bylo nutné sejmout filtr tlumící jas nezakrytého a oslnivého „prstýnku“ Slunce. K dispozici bylo jen 36 políček filmu, tedy jen 12 pokusů (trojic expozic). Bylo nutné přesně vystihnout optimální moment pro zachycení chromosféry a koróny. Nebylo možné jen tak snímat obrázky podle hodinek, byla nutná i velká dávka intuice.
Ani následný proces zpracování nebyl vůbec jednoduchý, ale výsledky jsou vskutku doposud neviděné. Profesor Druckmüller je navíc dokonce proložil snímky z družice NASA Solar Dynamic Observatory a doostřil vlastním programem. „Obrazy byly převedeny do digitální podoby scannerem Nikon Cool Scan 4000,“ popisuje brněnský matematik celý postup. „Byla odečtena barevná maska negativního filmu a obraz byl převeden na pozitiv. Pak byla matematicky vytvořena maska odstraňující částečně rozptýlené světlo. Dále byl použit adaptivní filtr pro snížení velkého globálního kontrastu a nakonec byl odfiltrován aditivní šum. Každý proces vyžadoval i přes využití výkonného počítače notnou dávku trpělivosti. Nakonec mě výsledky tak zaujaly, že jsem je prolnul s družicovými obrazy Slunce, pořízenými z vesmíru v čase blízkému času zatmění v Argentině. Na kompozitních obrazech lze tak vidět ze Země zachycenou chromosféru Slunce, jak navazuje na další vrstvy sluneční atmosféry v oblastech okolo slunečního rovníku. Sluneční póly jsou bez informace o chromosféře, neboť tuto část Slunce při pozorování z Facunda Měsíc nezakryl až k okraji.“
Petr Horálek i Jan Sládeček pozorovali zatmění z různých míst prakticky identickou technikou. Počasí měli takřka ideální: bezvětří a úplně jasno. Snímky Jana Sládečka, který byl přímo ve městě Facundo, ovšem při následném zpracování vykázaly několik neduhů - zejména výrazné optické odlesky a bohužel i náznak velmi slabé jemné oblačnosti či spíše kouře ve vzduchu někde mezi objektivem a úkazem. Petr Horálek úkaz zachytil v otevřené přírodě asi 4 km jižně od Facunda za zcela dokonalých podmínek a prakticky bezchybně. Ale ani jeho záznam se neobešel bez trablí. Jen díky velkému štěstí totiž nebyl film se snímky zatmění součástí nenávratně odcizeného materiálu a techniky při následné loupeži ve městě Bariloche.
„Pět dní po zatmění jsme projížděli městem Bariloche a zastavili poblíž centra, abychom si vybrali z bankomatu nějakou hotovost na další cestu,“ popisuje incident Horálek. „Bylo to za bílého dne a ještě v místě četných policejních hlídek. I přesto jsme ale po návratu k zamknutému autu prožili příšerný šok. Sklo zadních pravých dveří bylo rozbité a velká část techniky byla fuč. Všude roztříštěné sklo a bohužel policie nám nijak nepomohla. Zloději nám ukradli téměř všechny foťáky, karty, zálohované snímky i počítač. Ztráty byly nevyčíslitelné. Jako zázrakem však film samotný v autě zůstal. V ten moment se stal tím nejvzácnějším, co z celé expedice zbylo. V Česku jsem pak s velkou paranoiou vložil důvěru Janu Sládečkovi, který s obří úctou a pod maximálním dohledem nechal vyvolat film u jedné pražské firmy a následně dodal prof. Druckmüllerovi. Když mně o týden později pan profesor telefonicky informoval, že ty výsledky jsou v pořádku a vypadají fantasticky, ohromně mi to zlepšilo náladu. Přeci jen jsem jinak přišel o spoustu dalších jedinečných astronomických snímků, které jsem během celé cesty pořídil.“
Prstencové zatmění Slunce, i když velmi tenké a krátké (v případě tohoto úkazu trvající jen 53 sekund), má z hlediska vědecké fotografie ještě hodně daleko do zatmění úplného. Obloha při něm není dostatečně tmavá na to, aby bylo možné pozorovat sluneční korónu. Proto od začátku bylo jasné, že cíle expedice nebudou vědecky hodnotné, ale jejich experimentální přínos bude opravdu velký. Šlo o pokus pořídit obrazy fascinujícího úkazu, který téměř nejde smysluplně vyfotografovat. Pokud je použit filtr ke ztlumení světla fotosféry, dostaneme na snímku prstencového zatmění bílý kroužek, který si můžeme snadno nasimulovat na počítači a samotný záběr tedy nemá hlubší než estetickou hodnotu. Navíc lze počítačem vytvořit obraz v dokonalosti, které je v realitě jen velmi obtížné se přiblížit. Slunce je totiž téměř dokonalá koule a profil okraje Měsíce je díky kosmickým sondám perfektně znám. Pokud budeme naopak snímat úkaz bez filtru, dostaneme často jen změť reflexů způsobených extrémním jasem nezakryté části fotosféry. Pořídit kvalitní obrazy prstencového zatmění je tedy mimořádně obtížný úkol. Tento úkol se nakonec podařilo splnit a výsledné obrazy výrazně překonávají to, v co všichni zúčastnění doufali. Jsou to podle všech doposud dostupných materiálů nejlepší existující snímky prstencového zatmění Slunce. Výsledky tak mají především velkou vzdělávací hodnotu.

***

1 : 5 000 000 Kontrast jasů přesahující tuto hodnotu je zcela mimo možnosti digitálních fotoaparátů. Klasický barevný negativní film je však schopen tento kontrast zvládnout.