Οι καλοκαιρινές διακοπές είναι για πολλούς η μόνη ευκαιρία να δουν καθαρό νυχτερινό ουρανό και να παρατηρήσουν το μεγαλείο του έναστρου σύμπαντος. 

Μικρές λευκές κουκκίδες, απομονωμένες ή σε ομάδες, είναι ήλιοι, πιο μακρινοί από τον δικό μας, που γύρω τους είναι πιθανό να φιλοξενούν πλανήτες, όπως η Γη.  Όσοι συμμετέχουν σε βραδιές αστροπαρατήρησης, εντός και εκτός πόλεων, θα έχουν διαπιστώσει ότι ακόμα και σχετικά μεγάλα τηλεσκόπια  δεν έχουν τη δυνατότητα να αποκαλύψουν στο ανθρώπινο μάτι λεπτομέρειες από άλλα ηλιακά συστήματα. 

Η περιέργειά μας να δούμε τις λεπτομέρειες είναι εδώ και χιλιάδες χρόνια η κινητήρια δύναμη για την παρατήρηση αντικειμένων που είναι πέρα από τις φυσικές δυνατότητες της ανθρώπινης όρασης. Έτσι, φτάνουμε σήμερα σε αυτά τα νέα εργαλεία,  που μας επιτρέπουν να επεκτείνουμε την όρασή μας σε αποστάσεις τρισεκατομμυρίων χιλιομέτρων μέσα στο αχανές σύμπαν. Καλώς ήλθατε στον κόσμο των γιγάντιων τηλεσκοπίων. 

 


Η λείανση της επιφάνειας του κατόπτρου είναι ζήτημα «ζωής και θανάτου» για τη λειτουργία του τηλεσκοπίου. Με το Hubble πάθαμε και ελπίζουμε να μάθαμε. © GMTO Corporation

 

Η Χιλή θα είναι το μεγάλο μάτι της ανθρωπότητας

Αφήνοντας το λιμάνι της Αντοφαγάστα στη Χιλή, έχει κανείς μπροστά του την κορυφή του Cerro Armazones, που βρίσκεται 130 χλμ. από την ακτή και 3.000 μ. ψηλότερα από το επίπεδο της θάλασσας. Εκεί βρίσκονται σε εξέλιξη οι προετοιμασίες για την κατασκευή του Extremely Large Telescope. Με διάμετρο 39,3 μ., θα είναι, όταν ολοκληρωθεί, το 2024, το μεγαλύτερο επίγειο τηλεσκόπιο, με δυνατότητα να συλλέγει 13 φορές περισσότερο φως από οποιοδήποτε ενεργό μέχρι στιγμής τηλεσκόπιο. Το κόστος του αναμένεται να ξεπεράσει το 1,5 δισ. ευρώ και η διοίκησή του ανήκει στον συνασπισμό European Southern Observatory (ESO), αποτελούμενο από 16 ευρωπαϊκές χώρες.

Η κίνηση της Ευρώπης δεν έμεινε αναπάντητη από τις άλλες χώρες, οι οποίες έχουν καταθέσει εδώ και 15 χρόνια τα σχέδια για το Thirty Meter Telescope. Προτεινόμενη τοποθεσία για την εγκατάστασή του ήταν η κορυφή Maunakea στη Χαβάη, αλλά η αίτηση απορρίφθηκε από τις τοπικές αρχές πριν από δυόμισι χρόνια. Ωστόσο, τον περασμένο Ιούνιο, ο οργανισμός TMT International Observatory, στον οποίο συμμετέχουν οι ΗΠΑ, η Ιαπωνία, η Ινδία, η Κίνα και ο Καναδάς, μέσω ακαδημαϊκών τους ιδρυμάτων, έκανε νέα αίτηση, η οποία έγινε αποδεκτή, και έτσι το τηλεσκόπιο αναμένεται να είναι λειτουργικό προς το τέλος του 2020. Όταν θα είναι έτοιμο, το TMT θα βλέπει με 10 φορές μεγαλύτερη ευκρίνεια από το Hubble, το οποίο κατέχει ακόμη τα σκήπτρα, παρά τα σχεδόν 30 χρόνια λειτουργίας του. 

Ευχάριστες είναι και οι προβλέψεις για το Giant Magellan Telescope, το οποίο, με διάμετρο 24,5 μ., αναμένεται να έχει ολοκληρωθεί το 2023 και θα βρίσκεται σε υψόμετρο 2.500 μ., στην κορυφή του Cerro Las Campanas στη Χιλή. Οι συμμετέχοντες στο έργο του GMT είναι ακαδημαϊκά ιδρύματα από τις ΗΠΑ, την Αυστραλία, τη Νότια Κορέα και τη Βραζιλία. Η ευκρίνεια του GMT θα ξεπερνά κατά 10 φορές αυτή του Hubble, με τη βοήθεια της τεχνολογίας ευέλικτων φακών (adaptive optics).

Η τεχνολογία ευέλικτων φακών επιτρέπει τη στρέβλωση του κάθε φακού με τη βοήθεια μηχανισμών πίεσης. Για να γίνει αυτό εφικτό, μεγάλης ισχύος ηλεκτρονικοί υπολογιστές επεξεργάζονται σε πραγματικό χρόνο τα ατμοσφαιρικά δεδομένα, με αποτέλεσμα η απεικόνιση να είναι σε μεγάλο ποσοστό απαλλαγμένη από τις αναταράξεις της ατμόσφαιρας. Τον Απρίλιο του 2016, o ESO δοκίμασε την τεχνολογία στο Very Large Telescope, τον πρόγονο του Extremely Large Telescope, το οποίο βρίσκεται επίσης στη Χιλή, και το αποτέλεσμα ήταν εντυπωσιακό όσον αφοράστη βελτίωση της ευκρίνειας.

 


Τμήμα του Giant Magellan Telescope. © GMTO Corporation

 

Μεγάλες προσδοκίες

Περίπου 1,5 εκατ. χιλιόμετρα μακριά από τη Γη, το James Webb Space Telescope θα επεκτείνει τη ματιά μας στα απώτερα σημεία του σύμπαντος, συγκεντρώνοντας ορατό φως σε μια επιφάνεια καθρέφτη, η οποία είναι έξι φορές μεγαλύτερη από αυτήν του Hubble. Παράλληλα, το Webb θα έχει τη δυνατότητα να βλέπει στο φάσμα του υπέρυθρου με μεγαλύτερο μήκος κύματος και καλύτερη ευαισθησία από το Hubble. Βλέποντας στο φάσμα του υπέρυθρου, θα έχουμε τη δυνατότητα να ανακαλύψουμε τα μυστικά της δημιουργίας των γαλαξιών και να βρούμε περισσότερες πληροφορίες για τον ρόλο της Σκοτεινής Ύλης στο σύμπαν.  

Αν όλα πάνε καλά και το Webb ξεδιπλώσει τις δυνατότητές του, λίγο πριν από το τέλος του 2020, η ανθρώπινη ματιά θα φτάσει 100 εκατ. χρόνια μετά τη γέννηση του σύμπαντος, όπου τα πρώτα άστρα και γαλαξίες άρχισαν να δημιουργούνται. Ωστόσο, το να πάνε όλα καλά είναι κάτι εξαιρετικά δύσκολο. Παρά τους χιλιάδες ελέγχους που θα έχουν προηγηθεί, χρειάζεται μια μεγάλη δόση τύχης, ώστε τα 9 δισ. δολάρια που έχουν επενδύσει οι NASA, ESA και Canadian Space Agency να μη χαθούν στο διάστημα. Αρχικά θα πρέπει να είναι επιτυχημένη η φάση εκτόξευσης, που διαρκεί 3 λεπτά και βασίζεται στον πυραυλικό φορέα Ariane 5. Στη συνέχεια θα πρέπει το Webb να φτάσει με ακρίβεια και άθικτο στην τροχιά του. Και, τέλος, θα πρέπει όλα τα συστήματα να λειτουργήσουν και να συνεργαστούν. Από τη στιγμή της εκτόξευσης, οι εμπλεκόμενοι στο έργο θα χρειαστεί να περιμένουν έξι μήνες - τόσο θα χρειαστεί για να ολοκληρωθούν όλες οι φάσεις λειτουργίας, μέχρι να κοιμηθούν σχετικά ήρεμοι. 

Ποιες προσδοκίες έχετε από το Webb; ρωτήσαμε τον Άρη Μυλωνά, ο οποίος είναι ερασιτέχνης αστρονόμος και εθελοντής ξεναγός στο Αστεροσκοπείο Αθηνών. «Κατ’ αρχάς να λειτουργήσει», ήταν η απάντησή του, θυμίζοντάς μας ότι ενώ η «μυωπία» που αντιμετώπισε το Hubble, όταν μπήκε σε τροχιά, διορθώθηκε, γιατί ήταν κοντά στη Γη, για το Webb δεν υπάρχει η επιλογή του service. Η πικρή εμπειρία διαστημοσυσκευών που δεν λειτούργησαν ποτέ είναι γνωστή στους διαστημικούς οργανισμούς με συμβάντα όπως το Mars Space Probe, το Tiangong-1 και το Progress 59. Ωστόσο, η απογοήτευση μιας αποτυχίας του Webb θα είναι πρωτόγνωρης έντασης και λόγω κόστους κατασκευής, αλλά και γιατί δεν υπάρχει καμία άλλη αποστολή που είναι έστω σε φάση σχεδιασμού και θα μπορούσε να προσεγγίσει τις δυνατότητές του. 

Χρήματα για το διάστημα

Την ίδια στιγμή που ο Elon Musk πανηγύριζε την επιτυχημένη εκτόξευση του πυραυλικού φορέα Falcon Heavy, χιλιάδες δημοσιεύσεις στα social media υποστήριζαν ότι οι διαστημικές αποστολές είναι σπατάλη οικονομικών πόρων, οι οποίοι θα μπορούσαν να αξιοποιηθούν για να επιλυθούν ουσιαστικά προβλήματα στη Γη. 

Δεν είναι η πρώτη φορά που οι άνθρωποι εναντιώνονταν στις δαπάνες για την εξερεύνηση του διαστήματος. Σε μια συζήτηση που είχαμε με τον Σταμάτη Κριμιζή, ο οποίος έχει συμμετοχή στο σύνολο σχεδόν του σχεδιασμού των διαστημικών αποστολών που έχουν εξερευνήσει το πλανητικό μας σύστημα, μας είπε ότι σχεδόν όλες οι διαστημικές αποστολές από τον ανταγωνισμό για την κατάκτηση της Σελήνης και έπειτα ήταν κατακριτέες από μερίδες πολιτών σε όλο τον κόσμο. Ωστόσο, όπως συμπληρώνει ο ίδιος, πέρα από τη βιομηχανία του διαστήματος, που έχει δημιουργήσει περισσότερες από 300.000 θέσεις εργασίας για ανθρώπινο δυναμικό μεγάλης εξειδίκευσης, οι αποστολές αυτές ώθησαν τη δημιουργία τεχνολογιών που αξιοποιούμε ήδη στην καθημερινότητά μας και διεύρυναν τις γνώσεις μας σε όλους τους τομείς της επιστήμης. 

Οι προσδοκίες όσων στηρίζουν την υλοποίηση και τη συντήρηση μεγάλων τηλεσκοπίων εστιάζουν στην παρατήρηση της εικόνας του σύμπαντος τις «πρώτες» στιγμές μετά το Big Bang και στη μελέτη άστρων και πλανητών που βρίσκονται μακριά από το ηλιακό μας σύστημα. Συγκεκριμένα, η παρατήρηση εξωπλανητών είναι «αγαπημένο» θέμα τελευταία, καθώς η ανακάλυψη ενός κατοικήσιμου εξωπλανήτη αναζωπυρώνει την ελπίδα ότι έχουμε την επιλογή «μετακόμισης» και παράλληλα αφήνει ανοιχτό το ενδεχόμενο να έρθουμε κάποια στιγμή σε επαφή με άλλες μορφές ζωής. 

Τα οφέλη αυτής της έρευνας δεν είναι εύκολο να γίνουν αντιληπτά σήμερα. Σε μια ιδανική παγκόσμια κοινωνία, τα διαστημικά ταξίδια δεν θα χρειάζονταν χρήματα, αλλά μόνο τη συντονισμένη προσπάθεια ανθρώπων. Δεν ζούμε όμως σε αυτή την κοινωνία και, επομένως, οι εκλεγμένοι κυβερνήτες είναι αυτοί που αποφασίζουν για την καλύτερη διαχείριση των πόρων της ανθρωπότητας. Ας ελπίσουμε ότι οι διαχειριστές του δημόσιου χρήματος πράττουν το σωστό. ■

 

Περιοδικό "Κ"

ΔΙΑΒΑΣΤΕ ΕΠΙΣΗΣ