Kapitán si stíní oči před sluncem, ale nevidí skoro nic. Vysoko na stěžni se o totéž snaží nejmladší člen posádky — jeho zrak je ještě nezkalený mořským větrem. „Pirátská vlajka, sire!“ zvolá dolů. Jenže už je pozdě. Nepřátelská loď je nebezpečně blízko. Kéž by měl kapitán něco, co by mu pomohlo spatřit ji dřív…

Celá staletí jsou lidé odkázání na svůj zrak. Kdo dobře vidí do dálky, vítězí. Písařům a řemeslníkům občas pomůže lupa nebo čočka, díky které si miniaturní součástky nebo písmenka může přiblížit.

Od třináctého století si slabozrací mohou dopomoci brýlemi – pokud své kolegy přesvědčí, že nejde o ďáblův vynález. S optikou si hrají i umělci, když pomocí camery obscury dokáží kouzlit s obrazy. Ale dál než lidské oko nikdo nedohlédne. Zatím! Dokud v roce 1608 lidstvo neobjeví dalekohled.

Z Flander až do Vlach

Do nizozemského Middelburgu se na počátku 17. století přistěhuje šikovný řemeslník Hans Lippershey (?1570–1619), brusič skla a výrobce brýlí. Možná zaslechne stesky válečníků, které stejně jako námořníky trápí nemožnost vidět dál.

A tak ve čtvrtek 2. října 1608 přichází na patentový úřad s vynálezem. „Toto je dalekohled!“ ukazuje komisi trubici se dvěma čočkami. Nic, co by nikdo neznal – a zároveň něco, co nikdo předtím neudělal.

Podle legendy za to mohou děti, když si hrají s otcovými výrobky a náhodou přijdou na to, že lupa může zvětšovat nejenom blízké předměty, ale i ty vzdálené.

Patentová komise ale vynález neuzná: „To je tak primitivní, že to ani žádný vynález není!“ Ale už o rok později novinka doputuje do Itálie, kde se nápadu chopí další učenec.

Touha po nebi

Z věže baziliky svatého Marka sleduje noční oblohu astronom Galileo Galilei (1564–1642). Ale ani jeho oko už není, co bývalo, hvězdy se ztrácejí ve tmě a na pozorování planet už není co vypozorovat nového.

Když se doslechne o zvětšovacím stroji, okamžitě se myšlenky chytí a začne hledat řešení. Trvá mu jen pár měsíců, než sestrojí vlastní dalekohled. „Dokáže zvětšit předměty až osmkrát,“ jásá nad svým vynálezem. Ale pořád mu to nestačí.

Hraje si s ohniskovou vzdáleností a kombinací různých čoček, až dokáže vyrobit model, který přibližuje vzdálené předměty až dvacetinásobně. Konečně může pozorovat oblohu, kdyby se nemusel starat o plný žaludek… ale věří, že s novým vynálezem problém zažehná!

Věda a válka

V srpnu 1609 pozve na věž benátské patricije a vážené obchodníky, aby demonstroval, jaký skvělý vynález pro ně má. Nejprve nastaví dalekohled na zeď protějšího domu.

Ne snad proto, že by to bylo jednodušší, ale protože to je něco, co si nevědomí muži mohou ověřit vlastním zrakem. Teprve poté namíří Galileo dalekohled k nebi a muži poprvé spatří zblízka měsíc, blízké planety, nepřeberné množství hvězd.

Někteří jsou spolu s Galileem v sedmém nebi. Jiní zůstávají na zemi: „Mohl byste dalekohled namířit znovu do přístavu?

Jen si vyzkoušíme, jak moc může být dalekohled užitečný pro naše vojenské loďstvo…“ Galilelo nakonec získá místo profesora a navíc i pár tučných zakázek, díky kterým se může věnovat pozorování Jupiterových měsíců a dalších planet a objevit, že se slunce neotáčí kolem země, ale naopak. Ale to už je jiný příběh…

Čočka není luštěnina

Princip je v zásadě jednoduchý. Tedy, u těch jednoduchých dalekohledů. Galileo používá dalekohled se dvěma skleněnými čočkami. Jedna se nazývá objektiv, druhá je rozptylka.

Nejdůležitější je samozřejmě tvarování čočky – může být buď konklávní (vypouklá) nebo konvexní (uprostřed tenčí než na okrajích). Každá pak láme světlo jiným způsobem a šikovnou kombinací lomu světla a ohniskových vzdáleností lze obraz zvětšit.

A v závislosti na tom, jak jsou čočky daleko od sebe, se obraz zaostří. Princip Galileova dalekohledu, jak se tento typ nazývá, využívá třeba dodnes divadelní kukátko.

Věda kráčí dál

Hvězdář Johanes Kepler (1571–1630) dalekohled ještě vylepší a rozptylku nahradí spojkou. Tahle čočka se umisťuje nikoliv před ohnisko, ale za ohnisko. A díky tomu vlastně lupou sledujeme obraz přenesený z dálky.

„Jen obraz je převrácený,“ vysvětluje Kepler a pak pokrčí rameny, „ale to nám hvězdářům nijak nevadí.“ Obraz je nicméně ostřejší a přesnější. Po něm přichází další z velkých mužů fyziky.

Isaac Newton (1643–1727) v roce 1668 vyřeší řadu problémů tím, že jednu skleněnou čočku nahradí zrcadlem. Díky tomu se upevní barevné spektrum a zmizí duhový opar po okrajích pozorovaného předmětu. Pomocí dalšího zrcátka je pak obraz veden k okuláru.

Tenhle typ dalekohledu se nazývá reflektor a nakonec se ukáže pro hvězdáře nenahraditelný. Potřeba stále většího zvětšení totiž klade obří nároky na výrobce čoček. Vyrobit obří zrcadlo je mnohem jednodušší než vyrobit obří skleněnou čočku.

Od námořníků k astronomům

Samozřejmě potřeba vidět víc znamená i změnu konstrukce. V sedmnáctém století používají námořníci teleskopický dalekohled – vysouváním tubusu zvětšují vzdálenost čoček a tím i zvětšení. Ale čím je dalekohled delší, tím hůř se s ním míří.

Tenhle problém částečně vyřeší klasický triedr, kde se světlo láme přes dva skleněné hranoly a díky tomu se cesta světla prodlouží. Pro běžné použití ideální, ať už pozorujete nepřátelské vojenské konvoje, krásnou sousedku nebo ptáky na krmítku.

Ale vesmír, ten je mnohem víc nedosažitelný. Tam je potřeba vyrobit pořádné macky. Největší dalekohledy mohou mít průměr zrcadla až deset metrů. Jeden takový stojí třeba na ostrově La Palma na Kanárských ostrovech.

Pro lepší výsledky stojí ve výšce dvou tisíc metrů nad mořem. Podobně velké teleskopy najdeme na Havaji – tam jsou hned dva vedle sebe – anebo v Jihoafrické republice.

Ale ani to pořád nestačí a tak se v současně době staví v Andách v Chille Extrémně velký dalekohled (ELT). Průměr jeho zrcadla má být přes 40 metrů.

Do provozu by měl být uvedený v roce 2028. Pro ještě lepší sledování vesmíru se některé teleskopy vynášejí na oběžnou dráhu.

Snímky milion let starého vesmíru

V roce 1990 vynese raketoplán Discovery na oběžnou dráhu Hubblův vesmírný dalekohled, jehož vývoj začíná už od konce 40 let 20. století. A protože to chce perfektní práci, tak třeba zrcadlo se brousí celé dva roky.

Za cenu miliard dolarů a nutnosti vyřešit miliardy problémů se konečně na zem dostávají snímky vzdáleného vesmíru neovlivněné zemskou atmosférou. Astronomové zkoumají černé díry, vznik vesmíru, vzdálené galaxie, ale také planety z okraje sluneční soustavy.

A pořád to nestačí. V roce 2021 do vesmíru letí Webbův teleskop. O rok později přichází na zem první snímek. A díky rychlosti světla tak lidstvo získává snímek vesmíru starého přes 4 miliardy let, což je plus mínus doba, kdy vzniká samotná Země!

Konečně tak můžeme zkoumat, jak vznikly ve vesmíru galaxie – a možná tedy i náš život. Docela dlouhá cesta od kapitána na můstku dřevěné plachetnice zmítané větrem…