Mezinárodní kosmická stanice ISS před Sluncem 3. června 2023 z Uhlířova na Opavsku. Foto: Petr Horálek, FÚ SLU v Opavě.
S blížícím se letním slunovratem, který nastane 21. června, se Slunce dostává v poledních hodinách velmi vysoko, více jak 60° nad obzor. S tímto faktem souvisí i možnost zachytit tmavou siluetu Mezinárodní kosmické stanice ISS před naší mateřskou hvězdou. Jak Slunce kolem pravého poledne (kolem 13. hodiny odpoledne SELČ) vystoupá nejvýše, v případě pozorování přeletu se ISS před něj promítá v nejmenší možné vzdálenosti (méně jak 500 km) od nás a úhlově je proto největší. Zachytit přelet kosmické stanice tak mohou nadšenci ve správný čas a na správném místě i na menší teleobjektivy přes bezpečný filtr. V sobotu 3. června 2023 se to kupříkladu podařilo Petru Horálkovi z Fyzikálního ústavu v Opavě. Úkaz pozoroval z Uhlířova u Opavy, na slunečním disku se navíc krom ISS daly zaznamenat i četné sluneční skvrny.
Mezinárodní kosmická stanice (Interntional Space Station – ISS) měří v největším rozměru 108 metrů a obíhá asi 400 km nad zemským povrchem. To znamená, že přelétá-li na zvoleném místě v nadhlavníku, leží právě asi 400 km nad našimi hlavami a v té době dosahuje velikosti něco přes 60 úhlových vteřin. Při takové úhlové velikosti lze už malými přístroji uvidět základní struktury, tedy solární panely a konstrukci z jednotlivých modulů. Aby ale ISS stále setrvávala na své orbitě a nespadla na Zemi (či naopak neuletěla do hlubokého vesmíru), musí se pohybovat specifickou rychlostí, tzv. první kosmickou, která činí v jejím případě 7,66 km/s. Při takové rychlosti ISS oběhne Zemi jednou za přibližně 90 minut a tady nastává pro fotografy největší potíž: Zaznamenat ji za rychlého letu není snadné. Jako jedna z cest se přitom nabízí velmi populární metoda dostat se do předem vypočteného místa, ze kterého se její pohybující se silueta nakrátko objeví před jasným slunečním diskem. Pokud ale chceme kosmickou stanici vyfotografovat před Sluncem úhlově největší, musíme ji zaznamenávat v době maximální výšky Slunce i ISS nad obzorem a v té době je samozřejmě stanice úhlově nejrychlejší. Takový přelet před diskem naší mateřské hvězdy trvá méně jak 1 sekundu!
Poloha pozroovacího místa přeletu Mezinárodní kosmické stanice ISS v Uhlířově na Opavsku. Zdroj: Transit-Finder.com
Pozorování 3. června 2023 z Uhlířova u Opavy probíhalo podle předpovědi, kterou umožnil server Transit-Finder.com. Ten dává informace o nejbližších přeletech nejen ISS, ale také čínské stanice Tiangong nebo Hubbleova vesmírného dalekohledu před Sluncem i Měsícem. Je třeba ale sledovat předpověď průběžně, neboť dráha ISS i dalších objektů se neustále koriguje a přelet tak může nastat po korekci dráhy i o několik kilometrů jinde, než bylo na stránce uvedeno o několik dní dříve. Pro sobotní přelet předpověď udávala čas přeletu na zvoleném místě 14:46:15,4 SELČ a ISS v té době byla 508,9 km daleko od místa pozorování. Samotný přelet přitom trval pouhých 0,73 sekundy! Na pozorování postačil pevný stativ, teleobjetiv (v tomto případě o ohniskové vzdálenosti 1,1 metru) a aparát s vysokofrekvenční závěrkou. Díky přízni počasí se celý úkaz podařilo zachytit velmi úspěšně, a to proti Slunci, na němž je v těchto měsících také mnoho slunečních skvrn kvůli jeho vzrůstající aktivitě.
Mezinárodní kosmická stanice ISS před Sluncem a slunečními skvrnami 3. června 2023 z Uhlířova na Opavsku. Foto: Petr Horálek, FÚ SLU v Opavě.
Parametry přeletu Mezinárodní kosmické stanice ISS na zvoleném místě pozorování v Uhlířově na Opavsku. Zdroj: Transit-Finder.com
Podobné pozorování si může v následujících týdnech zkusit každý, kdo disponuje alespoň 400mm objektivem. K úspěšnému záznamu je dále zapotřebí pevný stativ, kabelová spoušť a také vhodný sluneční filtr (nejvíce osvědčená je fólie AstroSolar od firmy Baader, speciálně vyvinuta právě pro tento účel). Fotograf si nejdříve z webové stránky zjistí, kdy a kde v jeho okolí (do dojezdové vzdálenosti až 200 km) má k nějakému takovému přeletu dojít. Musí si přitom vybrat takový úkaz, kde úhlová velikost stanice už přesahuje 50 úhlových vteřin – v tomto případě už lze zaznamenat i solární panely při použití menší ohniskové vzdálenosti (okolo 400 mm). Tyto přelety logicky nastávají v časech okolo pravého poledne. Pak už jen stačí podle předpovědi počasí, zejména podle předpovězeného výskytu oblačnosti, vyrazit na nejvhodnější pozorovací místo. Na místě je pak třeba manuálně doostřit objektiv například podle slunečního okraje (již přes bezpečný filtr!) a zvolit expozici ne delší jak 1/1000 sekundy. Pro ohniska větší jak 600 mm už je potřeba volit expozici ještě kratší, alespoň 1/2000 sekundy. To proto, že kosmická stanice se úhlově pohybuje opravdu rychle a na delších expozicích by se jevila rozmazaná. Až v závislosti na expozici pak volíme ISO (co nejmenší, ale takové, aby snímek nebyl podexponovaný) a clonu necháme co nejvíce otevřenou. Na aparátu je nutné nastavit sekvenční snímání. Důležitá je pak přesná časomíra, podle které začneme sekvenčně snímat ideálně jen sekundu před samotným úkazem, aby nedošlo k přeplnění karty případně předčasnému vybití akumulátoru fotoaparátu. Podobně lze pak plánovat záznamy přeletů kosmické stanice před úplňkem, ale to až v zimních měsících, kdy je naopak Měsíc ve fázi okolo úplňku nejvýše nad obzorem. Pokud pozorovatel disponuje aparátem umožňujícím záznam 4K videa, má smysl úkaz natáčet a výsledný obraz vygenerovat z jednotlivých framů videa.
Důležité upozornění: Při každém přímém pohledu do Slunce je nezbytné použít bezpečný filtr, jinak hrozí poškození zraku.
Kontakty a další informace:
Mgr. Petr Horálek
PR výstupů evropských projektů FÚ SU v Opavě
Email: petr.horalek@slu.cz
Telefon: +420 732 826 853
RNDr. Tomáš Gráf, Ph.D.
Fyzikální ústav SU v Opavě, vedoucí observatoře WHOO! a Unisféry
Email: tomas.graf@fpf.slu.cz
Telefon: +420 553 684 548