Astronomia submilimetrowa pomaga w badaniu Wszechświata
Zakres fal submilimetrowych (sub-mm) umożliwia badanie kosmicznych obiektów i materii, które nie są widoczne w zakresie innych długości fal. Chodzi głównie o obserwacje zimnego, gęstego gazu molekularnego, z którego zbudowane są gwiazdy, a także występującego w różnych skalach pyłu pochłaniającego światło optyczne i ultrafioletowe. „Obserwacje prowadzone w zakresie fal submilimetrowych pozwalają nam na badanie tych regionów Wszechświata, z których rodzą się nowe gwiazdy”, wyjaśnia Claudia Cicone z Uniwersytetu w Oslo(odnośnik otworzy się w nowym oknie) w Norwegii, koordynatorka projektu AtLAST(odnośnik otworzy się w nowym oknie). „Pozwalają nam one również na precyzyjne pomiary położenia bardzo odległych galaktyk i określanie ich cech fizycznych”.
Obserwatorium astronomiczne nowej generacji
Z myślą o rozwoju dziedziny, jaką jest astronomia submilimetrowa, uruchomiono inicjatywę AtLAST, w ramach której powstał projekt 50-metrowego teleskopu nowej generacji – o pojedynczej czaszy oraz szerokim polu widzenia wynoszącym 2 stopnie. Zostanie on zbudowany na płaskowyżu Chajnantor w północnym Chile, przy czym głównym źródłem jego zasilania ma być energia ze źródeł odnawialnych. „Jedną z trudności było znalezienie sposobu na dostarczenie energii odnawialnej do infrastruktury położonej na wysokości 5 000 m n.p.m. na odległym pustynnym obszarze”, mówi Cicone. „Wymagało to ustalenia konkretnego zapotrzebowania na energię, a także zrozumienia innych kwestii, takich jak surowe warunki panujące na miejscu, metody magazynowania energii, zużycie zasobów oraz potrzeba współpracy z mieszkańcami miasta San Pedro de Atacama”. Zatem jednym z głównych elementów projektu stał się dialog z miejscową ludnością. „Współpracowaliśmy z konsorcjum finansowanego ze środków UE projektu RENAISSANCE, aby przyjrzeć się bliżej możliwości współdzielenia infrastruktury systemu energetycznego i know-how projektu AtLAST ze społecznością San Pedro de Atacama i z innymi obserwatoriami na płaskowyżu Chajnantor”, dodaje Cicone.
Efektywność energetyczna, zależność od zasobów i zużycie wody
W ramach tej inicjatywy opracowano innowacyjny i ambitny projekt(odnośnik otworzy się w nowym oknie) komponentów optycznych i mechanicznych przeznaczonych dla obserwatorium AtLAST. Dzięki zbudowaniu nowego obiektu astronomowie będą mogli korzystać z pionierskiego teleskopu, który pomoże im w znalezieniu odpowiedzi na niektóre z najbardziej palących pytań dotyczących Wszechświata. „Znaleźliśmy również dwie potencjalne lokalizacje na płaskowyżu Chajnantor”, zaznacza Cicone. „W obu lokalizacjach zainstalowaliśmy wieże meteorologiczne o wysokości 24 metrów, co umożliwia jednoczesne pomiary zarówno prędkości, jak i porywów wiatru, które mogą mieć wpływ na konstrukcję teleskopu. Preferowana lokalizacja znajduje się na terenie parku astronomicznego na pustyni Atakama (Atacama Astronomical Park)”. Wśród pozostałych wyników(odnośnik otworzy się w nowym oknie) projektu należy wymienić opracowanie planu operacyjnego. Podstawą tego planu były wnioski i doświadczenia płynące z eksploatacji podobnych infrastruktur, takich jak Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA)(odnośnik otworzy się w nowym oknie), obecnie największy teleskop submilimetrowy na świecie. W odniesieniu do kwestii zaopatrzenia w energię(odnośnik otworzy się w nowym oknie) stwierdzono, że korzystanie przede wszystkim z energii słonecznej pozwoliłoby zmniejszyć koszty o nawet 40 % w porównaniu z zasilaniem wyłącznie za pomocą agregatów prądotwórczych z silnikiem wysokoprężnym. Co jednak istotne, wykorzystanie w niewielkim zakresie agregatów dieslowych pomogłoby zmniejszyć zużycie zasobów mineralnych i wody o około jedną czwartą.
Przełomowe badania i zrównoważony rozwój
Prace te są kontynuowane w ramach projektu AtLAST2, nowej inicjatywy finansowanej ze środków UE. „Projekt ten będzie realizowany przez konsorcjum o znacząco poszerzonym składzie, obejmującym kluczowych nowych partnerów z Europy, Japonii i Afryki”, zauważa Cicone. Celem tych prac jest zwiększenie gotowości technicznej szeregu elementów konstrukcyjnych teleskopu AtLAST i jego systemu energetycznego, a także rozszerzenie bazy użytkowników obiektu AtLAST. Ponadto infrastruktura zostanie poddana pełnej ocenie cyklu życia z myślą o zmniejszeniu jej wpływu na środowisko. „Realizacja projektu AtLAST pokazała, że dążenie do przełomowych odkryć naukowych może iść w parze z bardziej zrównoważonym podejściem”, dodaje Cicone. „Zrównoważony rozwój oznacza również zrozumienie potrzeb i priorytetów lokalnych społeczności dzięki angażowaniu ich w proces podejmowania decyzji”.
Słowa kluczowe
AtLAST, wszechświat, astronomia, teleskop, Chile, Atakama
