Tišnovská stopa ve vesmíru

S Františkem Fárníkem nejen o astrofyzice Slunce

S RNDr. Františkem Fárníkem, CSc., se scházíme takříkajíc v předvečer velké události vědeckého světa – na rampě
Kennedyho kosmického střediska na Floridě probíhají instalace vědeckého satelitu Solar Orbiter určeného ke studiu Slunce do nosné rakety Atlas. Pan doktor je trochu „na trní“ – právě obdržel informaci, že byl kvůli špatnému počasí start rakety odložen, a tím pádem si i on musí přebookovat letenku na nový termín startu, na jehož potvrzení ale ještě čeká, aby
se mohl vyslání roky připravované mise zúčastnit. I takto vypadají starosti slunečního astrofyzika, celoživotního vědeckého pracovníka Astronomického ústavu Akademie věd ČR v Ondřejově u Prahy a tišnovského rodáka v jedné osobě.

Pane doktore, začal bych náš rozhovor na osobní rovině: jaký je Váš vztah k Tišnovu? Narodil jste se zde nebo vás sem zavál jiný vítr?
Nejen já, ale celá rodina jsou Tišnováci. Můj tatínek i můj děda byli tišnovští krejčí. Tatínek měl krejčovství tady na Jungmannově ulici a po válce tu otevřel i krejčovský salón. Bohužel mu po roce 1948 krejčovství sebrali, a on už fungoval jen jako úředník krejčovského družstva v Loučkách a Novém Městě, protože mu už nedovolili žádnou živnost. Já jsem se – dá se říct bohužel – krejčím nestal, protože to je teď velmi výnosné zaměstnání.

Celý svůj život jste zasvětil studiu Slunce. Dá se říct, že jste k vědě získal vztah už v dětství? Tím, že vás něco zajímalo…
Na rozdíl od řady mých spolužáků jsem nebyl od dětství fanda do astronomie. Moje hobby byla spíš technika. Dokázal
jsem si vyrobit rádio, protože můj švagr byl radioamatér a bral mě s sebou do radioklubu, který tady v té době fungoval. Takže i moje původní představa byla, že půjdu studovat techniku. Ale můj strýc, který dělal ředitele gymnázia v Uh. Hradišti, mi doporučil, abych vystudoval fyziku na Přírodovědecké fakultě v Brně, že mi to otevře víc možností uplatnění. Tak jsem absolvoval elektroniku a vakuovou fyziku, což je teoretická fyzika, ale pořád to mělo daleko do techniky i astrofyziky.

A co ten skok k astrofyzice?
Byl shoda náhod. Dva moji spolužáci na VŠ byli nadšení astronomové, ale protože se v Brně nedala studovat, tak studovali fyziku. A jeden z nich našel v Rudém právu inzerát Astronomického ústavu (AU) v Ondřejově, kde dr. Valníček hledal fyzika pro vývoj a výrobu detektorů pro registraci rentgenového (rtg.) záření na kosmických přístrojích. To mě zaujalo, a protože dr. Valníček měl jen dvě kritéria pro přijetí – neměl rád hochy s plnovousem a fanatické sportovce – což jsem obojí splňoval, a jemu stačilo vědět, že jsem absolvent z oboru, který je univerzální, aby se mnou uzavřel smlouvu bez časového omezení. V té době (1970) po roce 1968 plno odborníků emigrovalo, takže jsem při nástupu dostal ev. číslo
01 (které jsem zdědil po jednom ze zakladatelů AÚ) a mám ho dodnes. A celý pracovní život jsem už zůstal na jednom
pracovišti a pod jedním ev. číslem.

Jak vypadala vaše práce slunečního astrofyzika?
Když jsem začal pracovat, tak mým šéfem byl dr. Valníček, který byl přístrojově specializovaný sluneční fyzik. Ten měl
bohaté kontakty do tehdejšího SSSR díky tomu, že jeho maminka byla Ruska, takže když se objevila nabídka zapojit náš ústav do kosmického výzkumu na tehdejších sovětských satelitech, vstoupili jsme do programu INTERCOSMOS (kosmický program socialistických států, 1967 až 1990) s možností používat naše přístroje na sovětských satelitech. Měřit rtg. záření Slunce byla tehdy absolutní novinka, protože se nedá měřit ze Země. Rtg. záření je pohlcováno atmosférou, ale pro studium slunečních procesů je kriticky důležité. To dr. Valníček věděl a vymyslel naši účast v kosmickém programu s tím, že tohle bude naše specializace.
Aby bylo záření možné měřit, bylo potřeba nejprve vyvinout způsob jeho detekce. U nás na tento způsob detekce nebyli žádní specialisté, takže moje první práce v AÚ byl právě vývoj nových detektorů a jejich kalibrace, abychom to, co změříme, mohli vědecky interpretovat. Vyvíjeli jsme plynové detektory pro nízké energie a scintilační detektory pro vyšší energie jednotlivých kvant záření. V zásadě se měřila energie a intenzita (četnost kvant) záření. Byli jsme např. první na světě, kdo vyvinul plynový detektor, který jsme uměli kalibrovat i během letu sondy, čímž jsme měli jistotu, že to, co měříme, je stabilní.

Příval technických detailů, které pan dr. Fárník zcela samozřejmě „sype z rukávu“, by zaujaly leckterého odborníka na elektroniku, chemii či fyziku, leč myslím, že většina čtenářů by se v tuto chvíli ztratila. Proto je rád odkážu na pana doktora samotného a pro nás laiky budeme pokračovat v populárnějším duchu.

Rusové nakonec vyslali pět slunečních sond Intercosmos, a protože jsme měli s nimi dobré vztahy, mohli jsme umisťovat přístroje i na jejich vlastní sovětské satelity, např. na Prognoz a na sondy k marsovskému měsíci Phobos.

Příprava slunečního satelitu…
Éra ruského výzkumu pro nás skončila v 80. letech, protože pro nás přestala být přínosná. Rusové se dostali do ekonomických problémů a vše se zpožďovalo. My tehdy měli připravenou celou řadu přístrojů speciálně pro sluneční satelit, který měl odstartovat ještě koncem 80. let, a investovali jsme do toho hodně elánu a peněz. Rusům se nedařilo vyřešit technický problém se stabilizací sondy, což je klíčové pro přesné měření, a proto nakonec projekt úplně zrušili. V tu dobu jsme už byli v oboru rtg. záření ve spojení s americkými vědci a srovnávali s nimi naše výsledky měření.

V roce 1994–5 jsme jednali o možnosti umístění našich přístrojů na am. satelity GOES (síť operačních geostacionárních
družic) NOAA (am. Národní úřad pro oceán a atmosféru), ale nakonec jsme se v roce 2000 „svezli“ na testovacím vojenském satelitu Air Force s tím, že naše měření mohou být prospěšná pro prognózy tzv. protonových erupcí. Tyto sluneční výrony nebezpečně ohrožují elektroniku satelitů (paměti) i pozemských sítí.

V roce 2008 jsme vstoupili do ESA (Evropská kosmická agentura) a v té době už běžela příprava právě odstartované
mise Solar Orbiter. Sluneční sonda veze na palubě deset vědeckých přístrojů. Na třech se podílíme my, naše vlastní přístroje tam ale nemáme. Přístroj, o který jsem se staral já, se jmenuje STIX (Spectrometer Telescope for Imaging X-rays), který bude fotografovat Slunce v rtg. oblasti. Šéfem tohoto projektu jsou Švýcaři, od začátku se na tom podílelo Německo, Francie, Česko a Polsko. Tato mezinárodní spolupráce se vytváří vždy za účelem zajištění finančních prostředků. My jako ČR jsme se zavázali a sehnali prostředky na napájecí zdroje pro dva z těch přístrojů – STIX a RPW, a na vývoj letového software. Na METIS – koronograf jsme zase dodali optické členy. V Turnově je dobře vybavená dílna pro vývoj optiky, kde vyvinuli a vyrobili optiku pro tento přístroj na pozorování sluneční korony. Původně šlo o projekt ESA-NASA, Američané ale kvůli škrtům museli upustit od instalace vlastního přístroje, tak na ně zůstalo nakonec jen vypuštění rakety.

Proč Slunce pozorujeme? Jaké to má praktické výsledky pro naši pozemskou vědu?
Pozorování Slunce má pro nás bezprostřední přínos v tom, že víme daleko víc o sluneční aktivitě a můžeme do značné
míry eliminovat nebezpečí příchodu nabitých částí do zemské atmosféry. Zatím na to ještě neumíme reagovat, ale vysvětlilo nám to různé nepochopitelné jevy z minulosti. Studium slunce je principiálně důležité také v tom, že je to nejbližší hvězda. To, co víme o hvězdách, vychází z analogie ze Slunce. Hvězdy totiž studujeme z obrovské vzdálenosti,
nejbližší je 4 světelné roky (vzdálenost, kterou uletí světlo za 1 rok), některé jsou milion světelných roků. Slunce nám
ale umožňuje daleko podrobnější pochopení funkcí hvězdy, což je důležité pro výzkum.

Vychovával jste si nějaké nástupce, kteří převzali vaši práci?
Já jsem vyloženě přístrojově zaměřený a v současné době je práce vědeckého pracovníka hrozně moc závislá a hodnocená podle množství a kvality publikací. Publikovat teoretické práce je, nechci říct, snadnější, je to stejně náročné, ale člověk
je závislý jen na sobě a svých schopnostech. Zatímco já jsem se spíš vždycky snažil vytvořit nové měření, to znamená podílet se na vývoji nového přístroje, maximálně potom na něm zpracovávat získaná data. Jak jsme postoupili ve vývoji detektorů, začal jsem studovat astrofyziku, abych mohl lépe rozumět tomu, k čemu budou získaná data použita. Po získání vědecké kandidatury (titul CSc.) jsem se zabýval už většinou jen zpracováním naměřených dat. To je jedna část mé práce.
Druhá část je ryze teoretická, kdy se vytvářejí modely, které mají namodelovat matematicky data, která se potom  experimentálně, tedy měřením, potvrzují nebo vyvrací. Modelování je módní právě teď pro mladší generaci.

Současná generace astronomů se bude věnovat spíš datům?
Máme celou řadu mladých, kteří jsou špičkoví v oblasti čisté teorie, ale nikdo nemá příležitost k zapojení do experimentálních projektů, protože je jich málo. Kdybychom měli více projektů, bylo by jednoduché získat studenty tak, jako to udělali Japonci. My ale nemáme k výzkumu Slunce dost příležitostí. Solar Orbiter byl po 25 letech první odstartovaný projekt na sluneční výzkum. A dalších 20 let pravděpodobně ESA žádný další financovat nebude, protože peněz bude čím dál tím míň.

Co Česká republika a výzkum? Financuje ho dostatečně?
Snaží se to vylepšovat, ale např. tady nevidím firmu, která by kumulovala řadu zkušeností v oblasti elektroniky nebo ve vývoji nových technologií. Obávám se také, že tu chybí univerzity, které chtějí v této oblasti vychovávat svoje studenty a které jim k tomu vytvoří technologické podmínky. V Německu, Británii nebo Americe vědeckou část projektů – experimentů v kosmu – dělají univerzity. Ale u nás nemáme na škole ani dílnu pro to, aby se děcka učily trošku manuální práci. Takže ani univerzity nemají vybavení. Jestliže chceme být na úrovni západních zemí ve vědě, musíme si v technologii a technice rozšířit univerzitní pracoviště o tuto oblast.

Návrat do Tišnova – návrat ke kořenům…
Náš ústav měl od 90. let úzus, že vědečtí pracovníci odcházejí do důchodu v 65 letech, i když by nemuseli. Ale byla to taková gentlemanská dohoda, že uvolníme místo mladým, protože vždycky je nedostatek financí na mzdy. Kdo ale chce, může si ponechat svůj pracovní stůl a dostane nižší pracovní smlouvu. Já mám pořád ještě 20% úvazek, jednou za měsíc jedu do Ondřejova, jinak jsem na počítači doma prakticky denně.

Když jsem dosáhl 65 let, vrátili jsme se s manželkou do mého rodného domku v Tišnově. Teď máme ložnici v místnosti, kde jsem se v roce 1946 narodil. A narodil jsem se přímo v tomto domě, ne v porodnici. Takže jsem se doslovně vrátil ke kořenům.

Vladimír Vecheta