Πιστωτική εικόνα: ESO
Οι εργάτες στη Χιλή ξεκίνησαν σήμερα στην κατασκευή της Atacama Large Millimeter Array (ALMA) - ένα γιγαντιαίο ραδιο τηλεσκόπιο που αποτελείται από 64 ραδιο κεραίες υψηλής ακρίβειας. Το ALMA έχει προγραμματιστεί να ολοκληρωθεί το 2012, αλλά οι αστρονόμοι ραδιοφώνου θα μπορούν να το χρησιμοποιήσουν το 2007, όταν ορισμένες από τις κεραίες έχουν ολοκληρωθεί. Χρησιμοποιώντας ιντερφερομετρία, τα ραδιοσήματα από τα μεμονωμένα πιάτα των 12 μέτρων θα συνδυαστούν ώστε να λειτουργούν σαν ένα μοναδικό τηλεσκόπιο ραδιοφώνου 14 χιλιομέτρων. Περιττό να πούμε ότι θα βοηθήσει τους αστρονόμους να σπρώξουν πολύ βαθύτερα στον κόσμο όταν βλέπουν το ραδιοφάσμα.
Επιστήμονες και αξιωματούχοι από την Ευρώπη, τη Βόρεια Αμερική και τη Χιλή πρωτοπορούν σήμερα (Πέμπτη 6 Νοεμβρίου 2003) σχετικά με το ποιο θα είναι το μεγαλύτερο, πιο ευαίσθητο ραδιοτηλεσκόπιο στον κόσμο που λειτουργεί σε μήκη κύματος χιλιοστών.
Το ALMA - το "Atacama Large Millimeter Array" - θα είναι ένα ενιαίο όργανο που αποτελείται από 64 κεραίες υψηλής ακρίβειας που βρίσκονται στην περιοχή II της Χιλής, στην περιοχή San Pedro de Atacama, στο Chajnantor altiplano, 5.000 μέτρα πάνω από την επιφάνεια της θάλασσας. Η κύρια λειτουργία της ALMA θα είναι να παρατηρεί και να απεικονίζει με άνευ προηγουμένου σαφήνεια τις αινιγματικές κρύες περιοχές του Σύμπαντος, οι οποίες είναι οπτικά σκοτεινές, αλλά λάμπουν έντονα στο τμήμα του χιλιοστού του ηλεκτρομαγνητικού φάσματος.
Το Atacama Large Millimeter Array (ALMA) είναι μια διεθνής εγκατάσταση αστρονομίας. Η ALMA είναι μια ισότιμη εταιρική σχέση μεταξύ Ευρώπης και Βόρειας Αμερικής, σε συνεργασία με τη Δημοκρατία της Χιλής, και χρηματοδοτείται στη Βόρεια Αμερική από το Εθνικό Ίδρυμα Επιστημών των ΗΠΑ (NSF) σε συνεργασία με το Εθνικό Συμβούλιο Έρευνας του Καναδά (NRC) και στην Ευρώπη από το Ευρωπαϊκό Νότιο Παρατηρητήριο (ESO) και την Ισπανία. Η κατασκευή και οι λειτουργίες της ALMA διευθύνονται για λογαριασμό της Βόρειας Αμερικής από το Εθνικό Παρατηρητήριο Ραδιοαστρονομίας (NRAO), το οποίο διαχειρίζεται η Associated Universities, Inc. (AUI), και για λογαριασμό της Ευρώπης από τον ESO.
«Η ALMA θα είναι ένα τεράστιο άλμα προς τα εμπρός για τις μελέτες μας σχετικά με αυτό το σχετικά λίγο εξερευνημένο φασματικό παράθυρο προς το Σύμπαν», δήλωσε η Δρ Catherine Cesarsky, Γενική Διευθύντρια του ESO. «Με τον ESO να ηγείται του ευρωπαϊκού μέρους αυτού του φιλόδοξου και μελλοντοστραφούς έργου, ο αντίκτυπος της ALMA θα γίνει αισθητός σε ευρείς κύκλους στην ήπειρό μας. Μαζί με τους συνεργάτες μας στη Βόρεια Αμερική και τη Χιλή, όλοι προσβλέπουμε στις πραγματικά εξαιρετικές ευκαιρίες που θα προσφέρει η ALMA, επίσης σε νέους επιστήμονες και μηχανικούς ».
«Το Εθνικό Ίδρυμα Επιστημών των ΗΠΑ ενώνεται σήμερα με τον εταίρο μας από τη Βόρεια Αμερική, τον Καναδά, και με το Ευρωπαϊκό Νότιο Παρατηρητήριο, την Ισπανία και τη Χιλή για να προετοιμαστούν για ένα εντυπωσιακό νέο όργανο», δήλωσε η Δρ Rita Colwell, διευθύντρια του Εθνικού Ιδρύματος Επιστημών των ΗΠΑ. «Η ALMA θα επεκτείνει το όραμά μας για το Σύμπαν με« μάτια »που διαπερνούν τους τυλιγμένους μανδύες του χώρου μέσα από τους οποίους το φως δεν μπορεί να διεισδύσει».
Με την ευκαιρία αυτής της πρωτοποριακής έκθεσης, αποκαλύφθηκε το λογότυπο ALMA.
Επιστήμη με ALMA
Η ALMA θα συλλάβει ακτινοβολία χιλιοστόμετρου και υπο-χιλιοστομέτρου από το διάστημα και θα παράγει εικόνες και φάσματα ουράνιων αντικειμένων καθώς εμφανίζονται σε αυτά τα μήκη κύματος. Αυτό το συγκεκριμένο τμήμα του ηλεκτρομαγνητικού φάσματος, το οποίο είναι λιγότερο ενεργητικό από το ορατό και υπέρυθρο φως, αλλά πιο ενεργητικό από τα περισσότερα ραδιοκύματα, κρατά το κλειδί για την κατανόηση μιας μεγάλης ποικιλίας θεμελιωδών διαδικασιών, π.χ. σχηματισμού πλανητών και αστεριών και του σχηματισμού και εξέλιξης γαλαξίες και συστάδες γαλαξιών στα πρώτα σύμπαντα. Ιδιαίτερο ενδιαφέρον παρουσιάζει η δυνατότητα ανίχνευσης εκπομπών από οργανικά και άλλα μόρια στο διάστημα.
Η ακτινοβολία χιλιοστόμετρου και χιλιοστόμετρου που θα μελετήσει η ALMA είναι σε θέση να διεισδύσει στα τεράστια σύννεφα σκόνης και αερίου που κατοικούν στο διαστρικό (και διαγαλαξιακό) χώρο, αποκαλύπτοντας προηγουμένως κρυμμένες λεπτομέρειες για αστρονομικά αντικείμενα. Αυτή η ακτινοβολία, ωστόσο, εμποδίζεται από την ατμοσφαιρική υγρασία (μόρια νερού) στην ατμόσφαιρα της Γης. Για να διεξαγάγουν έρευνα με το ALMA σε αυτό το κρίσιμο τμήμα του φάσματος, οι αστρονόμοι χρειάζονται έτσι μια εξαιρετική τοποθεσία παρατήρησης που είναι πολύ ξηρή και σε πολύ μεγάλο υψόμετρο όπου η ατμόσφαιρα είναι πιο λεπτή. Εκτεταμένες δοκιμές έδειξαν ότι ο ουρανός πάνω από την πεδιάδα Chajnantor μεγάλου υψομέτρου στην έρημο Atacama έχει την αξεπέραστη σαφήνεια και σταθερότητα που απαιτείται για την εκτέλεση αποτελεσματικών παρατηρήσεων με το ALMA.
Λειτουργία ALMA
Το ALMA θα είναι το υψηλότερο υψόμετρο, επίγειου παρατηρητηρίου στον κόσμο, σε απόσταση περίπου 250 μέτρων από την κορυφή του Mont Blanc, το ψηλότερο βουνό της Ευρώπης.
Η εργασία σε αυτό το υψόμετρο είναι δύσκολη. Προκειμένου να διασφαλιστεί η ασφάλεια των επιστημόνων και των μηχανικών στο ALMA, οι εργασίες θα διεξαχθούν από το Operations Support Facility (ALMA OSF), ένα συγκρότημα που βρίσκεται σε ένα πιο άνετο υψόμετρο 2.900 μέτρων, μεταξύ των πόλεων Toconao και San Pedro de Atacama.
Η πρώτη φάση του έργου ALMA, το οποίο περιελάμβανε το σχεδιασμό και την ανάπτυξη, ολοκληρώθηκε το 2002. Η αρχή της Φάσης 2 πραγματοποιήθηκε στις 25 Φεβρουαρίου 2003, όταν το Ευρωπαϊκό Νότιο Παρατηρητήριο (ESO) και το Εθνικό Ίδρυμα Επιστημών των ΗΠΑ (NSF) υπέγραψαν ιστορική συμφωνία για την κατασκευή και λειτουργία της ALMA, βλ. ESO PR 04/03.
Η κατασκευή θα συνεχιστεί έως το 2012. Ωστόσο, οι αρχικές επιστημονικές παρατηρήσεις έχουν προγραμματιστεί ήδη από το 2007, με μια μερική σειρά από τις πρώτες κεραίες. Η λειτουργία της ALMA θα αυξηθεί σταδιακά μέχρι το 2012 με την εγκατάσταση των υπόλοιπων κεραιών. Όλο το έργο θα κοστίσει περίπου 600 εκατομμύρια ευρώ.
Νωρίτερα φέτος, το Συμβούλιο ALMA επέλεξε τον καθηγητή Massimo Tarenghi, πρώην διευθυντή του έργου VLT της ESO, για να γίνει διευθυντής της ALMA. Είναι πεπεισμένος ότι αυτός και η ομάδα του θα πετύχουν: «Μπορεί να έχουμε πολλή σκληρή δουλειά μπροστά μας», είπε, «αλλά όλοι μας στην ομάδα είμαστε ενθουσιασμένοι για αυτό το μοναδικό έργο. Είμαστε έτοιμοι να εργαστούμε για τη διεθνή αστρονομική κοινότητα και να τους παρέχουμε σε εύθετο χρόνο ένα εξαιρετικό όργανο που να επιτρέπει την αναζήτηση ερευνητικών έργων σε πολλούς διαφορετικούς τομείς της σύγχρονης αστροφυσικής ».
Πώς λειτουργεί το ALMA
Το ALMA θα αποτελείται από 64 κεραίες υψηλής ακρίβειας, κάθε μια σε διάμετρο 12 μέτρων. Οι κεραίες ALMA μπορούν να επανατοποθετηθούν, επιτρέποντας στο τηλεσκόπιο να λειτουργεί όπως ο φακός ζουμ σε μια κάμερα. Στο μέγιστο, το ALMA θα είναι 14 χιλιόμετρα απέναντι. Αυτό θα επιτρέψει στο τηλεσκόπιο να παρατηρήσει λεπτομερείς λεπτομέρειες αστρονομικών αντικειμένων. Με τη μικρότερη διαμόρφωση, περίπου 150 μέτρα, το ALMA θα είναι σε θέση να μελετήσει τις μεγάλης κλίμακας δομές αυτών των ίδιων αντικειμένων.
Το ALMA θα λειτουργήσει ως παρεμβολόμετρο (σύμφωνα με την ίδια βασική αρχή με το VLT Interferometer (VLTI) στο Paranal). Αυτό σημαίνει ότι θα συνδυάσει τα σήματα από όλες τις κεραίες του (ένα ζεύγος κεραιών κάθε φορά) για να προσομοιώσει ένα τηλεσκόπιο το μέγεθος της απόστασης μεταξύ των κεραιών.
Με 64 κεραίες, η ALMA θα δημιουργήσει 2016 μεμονωμένα ζεύγη κεραιών ("βασικές γραμμές") κατά τη διάρκεια των παρατηρήσεων. Για να χειριστεί αυτόν τον τεράστιο όγκο δεδομένων, η ALMA θα βασιστεί σε έναν πολύ ισχυρό, εξειδικευμένο υπολογιστή ("συσχετιστής"), ο οποίος θα εκτελεί 16.000 εκατομμύρια εκατομμύρια (1.6 x 1016) λειτουργίες ανά δευτερόλεπτο.
Επί του παρόντος, δύο πρωτότυπες κεραίες ALMA υποβάλλονται σε αυστηρές δοκιμές στον ιστότοπο Very Large Array του NRAO, κοντά στο Socorro, Νέο Μεξικό, ΗΠΑ.
Διεθνής συνεργασία
Για αυτό το φιλόδοξο έργο, η ALMA έχει γίνει μια κοινή προσπάθεια μεταξύ πολλών εθνών και επιστημονικών ιδρυμάτων. Στην Ευρώπη, ο ESO ηγείται εκ μέρους των δέκα χωρών μελών του (Βέλγιο, Δανία, Γαλλία, Γερμανία, Ιταλία, Κάτω Χώρες, Πορτογαλία, Σουηδία, Ελβετία και Ηνωμένο Βασίλειο) και την Ισπανία. Η Ιαπωνία μπορεί να ενταχθεί το 2004, φέρνοντας βελτιώσεις στο έργο. Δεδομένης της συμμετοχής της Βόρειας Αμερικής, αυτό θα είναι το πρώτο πραγματικά παγκόσμιο έργο της επίγειας αστρονομίας, μια ουσιαστική εξέλιξη ενόψει της αυξανόμενης τεχνολογικής πολυπλοκότητας και του υψηλού κόστους των εγκαταστάσεων αστρονομίας πρώτης γραμμής.
Το πρώτο τηλεσκόπιο υπομετρικού στο νότιο ημισφαίριο ήταν το Τηλεσκόπιο Submillimetre Σουηδικού-ESO 15 μέτρων (SEST) που εγκαταστάθηκε στο Παρατηρητήριο του ESO La Silla το 1987. Από τότε έχει χρησιμοποιηθεί εκτενώς από αστρονόμους, κυρίως από τα κράτη μέλη του ESO. Το SEST έχει πλέον παροπλιστεί και ένα νέο τηλεσκόπιο submillimetre, APEX, πρόκειται να ξεκινήσει τη λειτουργία του στο Chajnantor. Το APEX, το οποίο είναι κοινό έργο μεταξύ του ESO, του Ινστιτούτου Max Planck για τη Ραδιοαστρονομία στη Βόννη (Γερμανία) και του Διαστημικού Παρατηρητηρίου Onsala (Σουηδία), είναι μια κεραία συγκρίσιμη με τις κεραίες ALMA.
Πρωτότυπη πηγή: Δελτίο ειδήσεων ESO
