Z Turnova až do vesmíru. TOPTEC vyrábí optiku pro družice, mikroskopy i průmysl

Výzkumné centrum TOPTEC vyvíjí speciální optiku a optoelektroniku pro Evropskou vesmírnou agenturu i klienty z automobilového průmyslu. Jeho řešení pomáhají třeba monitorovat vesmírný odpad nebo přesně polohovat vzorky v elektronových mikroskopech. Vedle toho staví nové zázemí, které centru otevře cestu k ještě náročnějším projektům.

Turnov má optiku a broušení krystalů v DNA. Není proto divu, že právě tady vznikla v 50. letech minulého století Vývojová optická dílna AV ČR, která se v roce 2011 transformovala právě na TOPTEC.

Toto pracoviště Ústavu fyziky plazmatu Akademie věd ČR dnes patří mezi přední evropská centra pro vývoj speciální optiky a optoelektroniky. „V týmu máme kolem šedesáti lidí, z toho polovina jsou výzkumní pracovníci. Díky tomu dokážeme nabídnout expertízu malým a středním firmám, které si nemohou dovolit vybudovat vlastní špičkové zázemí,“ vysvětluje Vít Lédl, vedoucí TOPTECu.

Přes čtvrt miliardy kilometrů od Turnova

Optika z turnovského centra míří jak do dalších laboratoří a průmyslových provozů, tak – díky spolupráci s Evropskou kosmickou agenturou – do vesmíru.

Turnovští výzkumníci stojí například za koronografem ASPIICS pro misi Proba-3, která pomocí dvou družic letících ve formaci umožňuje pozorovat sluneční korónu, nebo za asférickými čočkami pro teleskop NEOSTEL. Jeho úkolem je zase monitorovat odpad na oběžné dráze Země.

„Umíme doručit funkční celek. Navrhneme ho, vyrobíme a otestujeme v simulovaných podmínkách kosmického prostředí,“ popisuje Radek Melich, vedoucí Oddělení optických systémů.

A doplňuje: „Za našimi přístroji si stojíme, přesto každý start rakety provází napětí. Tým už nemůže nic změnit a čeká na první data z vesmíru. Až po jejich přijetí víme, že zařízení, která jsme vyrobili, skutečně fungují.“

A fungují spolehlivě – i 277 milionů kilometrů od Země. Právě tak daleko se v polovině června 2026 nacházela sonda Solar Orbiter, která zblízka zkoumá naši nejbližší hvězdu. Na palubě přitom nese koronograf METIS, jehož optické prvky vznikly v TOPTECu.

Optika pro průmysl i základní výzkum

Zkušenosti z kosmických projektů nacházejí uplatnění i v pozemských aplikacích. Centrum například pro firmu ELCOM, dnes Averna, vyvinulo zařízení pro kontrolu automobilových světlometů ještě předtím, než opustí výrobní linku.

„Klient potřeboval řešení, které by rychle a spolehlivě ověřilo kvalitu každého světlometu, aby obstál při homologaci. Museli jsme mimo jiné navrhnout speciální optickou soustavu, která přenese světlo ze světlometu do měřicí části a zároveň minimalizuje rušivé vnitřní odrazy. Řešení dnes běží v ostrém provozu a pomáhá zajistit bezpečnost na silnicích,“ vysvětluje Melich.

Podle Víta Lédla je tento typ spolupráce dobrým příkladem toho, kam TOPTEC míří i mimo kosmické mise. „Vyvíjíme i řešení pro měření a měřicí zařízení. Patří sem hyperspektrální zobrazování a jiné oblasti přístrojové optiky.“

Další příklad? Brněnská společnost TESCAN, přední světový výrobce elektronových mikroskopů, pro kterou centrum vyvinulo a vyrobilo optické díly tzv. interferometrů. Tato zařízení pomáhají přesně určovat polohu pracovního stolku uvnitř mikroskopu. Díky tomu se vzorek pohybuje s přesností, která umožňuje zobrazit detaily i při extrémním zvětšení.

Nové laboratoře pro další desetiletí

Tím, že zůstává pevně ukotvený na Turnovsku, navazuje TOPTEC na místní tradici optiky. Nové technologie vyrůstají na základech, které v průběhu dekád položily generace místních odborníků. „Chceme v jejich odkazu pokračovat a posouvat ho dál, do oblastí, které mají globální dopad,“ říká Lédl.

A jeden velký posun centrum právě teď chystá. V Turnově staví zbrusu nové zázemí s čistými laboratořemi pro montáž a testování ještě náročnějších optických a optoelektronických systémů. Nová infrastruktura má fungovat v otevřeném režimu. K přístrojům a laboratořím se dostanou zájemci z řad firem, odborné veřejnosti a studentů z Česka i zahraničí.

„S navazováním kontaktů nám pomáhá Agentura regionálního rozvoje. Účastníme se různých akcí, kulatých stolů nebo konferencí. Ze spolupráce pak vznikají úplně nové projekty a výrobky,“ popisuje Melich.

Spolupráce s ARR podle něj pomáhají TOPTECu nahlížet na vlastní práci očima lidí mimo obor. „Když svou práci vysvětlujete lidem mimo obor, musíte ji popsat jinak než kolegům. A v tu chvíli si někdy uvědomíte věci, které při každodenním shonu přehlédnete — třeba že to, co považujeme za rutinu, je pro okolí něco mimořádného,“ uzavírá Melich.