Astronomi sulle cime delle montagne

• Potrebbe 9, 2024

Grandi telescopi su alte montagne, attirando gli astronomi in luoghi dal suono esotico. Ma è glamour come sembra? Non proprio, dicono gli scienziati, ma hai la possibilità di ottenere alcune eccellenti osservazioni.

Celeste al telescopio
Cominciamo la nostra storia con Celeste, non un astronomo. È lo spettrometro criogenico Echelle realizzato presso il Goddard Space Flight Center della NASA. Uno spettrometro divide la luce in entrata nelle sue diverse lunghezze d'onda per dare uno spettro. "Echelle" si riferisce a un particolare tipo di spettrometro.

Celeste è progettato per funzionare nell'infrarosso che i nostri occhi non possono vedere, sebbene possiamo percepirlo come calore. Al fine di ottenere gli spettri di fonti astronomiche a infrarossi, Celeste deve essere mantenuto freddo in modo da non essere sommerso da fonti di calore locali, inclusa la sua stessa operazione. È qui che arrivano i criogenici. Viene raffreddato da azoto liquido ed elio liquido a 6K. Sono -267 gradi C / -449 gradi F.

Una squadra di supporto a terra di Goddard per la missione Cassini Saturno usa Celeste su diversi telescopi.

La grande tempesta di Saturno
Nel dicembre 2010 una forte tempesta è stata avvistata su Saturno. Ha imperversato fino all'anno successivo. Quindi, quando non erano più visibili, i suoi effetti erano ancora rilevabili nell'infrarosso nel 2012. CIRS (lo spettrometro infrarosso composito di Cassini) ha effettuato misurazioni che mostravano un aumento della temperatura nell'atmosfera superiore di Saturno a 93 ° C (150 ° F) al di sopra del suo valore normale. "Per ottenere un cambiamento di temperatura della stessa scala sulla Terra, andresti dalle profondità dell'inverno a Fairbanks, in Alaska, fino al culmine dell'estate nel deserto del Mojave", ha commentato Brigette Hesman, scienziata planetaria a Goddard.

Ma Cassini ha altri obiettivi per lo studio e non è riuscito a tenere d'occhio costantemente. Qui entra in gioco la squadra di supporto a terra, portando Celeste su due telescopi per riempire alcuni spazi vuoti. Brigette Hesman faceva parte del team.

Brigette diventa hawaiana
Immagina di essere diretto alle Hawaii. Cosa mettere in valigia? Costume da bagno, crema solare, occhiali da sole, leggere leggere? Non proprio quello che stava pensando Brigette. Avrebbe avuto bisogno della crema solare e degli occhiali da sole, ma si stava concentrando su un caldo cappotto invernale e sul suo laptop per aggiornarsi sulla lettura legata al lavoro.

Il team di Goddard era diretto verso l'Infrared Telescope nel Regno Unito su Mauna Kea a 4200 m (quasi 14.000 piedi) sul livello del mare. Così alta che l'aria che respiri ha il 40% in meno di ossigeno rispetto a quella a livello del mare. Vi è anche una maggiore esposizione alle radiazioni ultraviolette dannose, quindi la pelle e gli occhi devono essere protetti.

L'alta quota può essere pericolosa. Un foglio dei visitatori dell'Università delle Hawaii elenca i sintomi più comuni di mal di montagna: "mal di testa, sonnolenza, nausea, alterazione dello stato mentale, perdita di equilibrio, alterazione della ragione". Tutti i visitatori dovrebbero fermarsi al centro visitatori, che si trova a 2775 m (9200 piedi), per passare il tempo adattandosi all'altitudine prima di andare in vetta. A seconda della struttura, gli astronomi in visita devono trascorrere tra otto ore e un'intera notte al centro prima di andare al telescopio.

La strada di accesso in vetta comprende pendenze ripide e le prime cinque miglia non sono asfaltate, o come la descrive Brigette, "ti scricchioli lungo una strada rocciosa vulcanica senza binari di guardia." In cima, dopo "ti arrampichi attraverso le nuvole" non è solo freddo, ma può nevicare. Un astronomo che conosco ha avuto il tempo di osservare uno dei telescopi Mauna Kea, ma quando la sua regolazione dell'altitudine era finita non ha visto altro che neve. E ovviamente non puoi semplicemente precipitarti verso le spiagge assolate fino a quando il tempo non migliora, perché dovresti quindi regolare di nuovo l'altitudine.

Ma in generale, le condizioni di osservazione sono molto buone su Mauna Kea, motivo per cui ha così tanti telescopi. Certamente il team di Goddard ha ottenuto molti dati utili.

Tuttavia, prima che potessero iniziare ad osservare, dovevano estrarre Celeste dalle scatole di imballaggio, montarlo e installarlo. Tutto nelle scatole è accuratamente etichettato. Possono essere necessari fino a due giorni per metterlo insieme. È necessario prestare particolare attenzione a farlo a 14.000 piedi. Brigitte dice che lei ha emicranie, si sente male ed è stanca, ma dorme male. Ma dal punto di vista dell'assemblaggio di un equipaggiamento complicato e costoso, la cosa peggiore è "Ad altitudine siamo in realtà molto stupidi". Mentre assemblano Celeste, tutto ciò che fanno deve essere registrato per iscritto in modo che sia chiaro cosa è stato fatto e qual è il prossimo passo.

Un pericolo inaspettato di alta quota, noto agli alpinisti e ai piloti militari, è l'aumento della flatulenza. La diminuzione della pressione dell'aria provoca un aumento del volume del gas intestinale. . . con le consuete conseguenze. Questo non è sicuramente glamour!

Kitt Peak
Lo spettrometro di Cassini ha rilevato temperature molto elevate su Saturno, ma il team di Goddard con Celeste ha scoperto che il gas etilene (di solito non rilevato su Saturno) in quantità cento volte maggiori di quanto qualsiasi modello potesse giustificare. Lo hanno scoperto al telescopio solare McMath-Pierce. È il più grande telescopio solare al mondo e così sensibile da poter essere usato di notte per osservare oggetti luminosi.

Probabilmente l'Arizona sembra esotica per molte persone come le Hawaii, ma Kitt Peak è molto più accessibile di Mauna Kea. Sono circa novanta minuti di auto da Tucson e la strada per gli osservatori è asfaltata e ben livellata. A 2000 m (quasi 7000 piedi), le persone con problemi di salute sono avvisate dell'altitudine. Ma non è superiore a Santa Fe, nel New Mexico e in molte città del Colorado.

E allora è succedendo nell'atmosfera di Saturno? Gli astronomi non lo sanno ancora, ma i dati raccolti sulle cime delle montagne aiuteranno a comprendere i pianeti giganti.

I miei ringraziamenti a Brigette Hesman per avermi permesso di usare la sua storia come base per questo articolo.

Istruzioni Video: COSA C'È SULLA CIMA DELLA TORRE EIFFEL? (la scaliamo!) (Potrebbe 2024).