Εμείς οι άνθρωποι έχουμε μια ακόρεστη πείνα να κατανοήσουμε το Σύμπαν. Όπως είπε ο Carl Sagan, «Η κατανόηση είναι έκσταση». Αλλά για να κατανοήσουμε το Σύμπαν, χρειαζόμαστε όλο και καλύτερους τρόπους για να το παρατηρήσουμε. Και αυτό σημαίνει ένα πράγμα: μεγάλα, τεράστια, τεράστια τηλεσκόπια.
Σε αυτή τη σειρά θα δούμε 6 από τα σούπερ τηλεσκόπια του κόσμου:
- Το γιγάντιο τηλεσκόπιο του Μαγγελάνου
- Το Υπερβολικά Μεγάλο Τηλεσκόπιο
- Το τηλεσκόπιο 30 μέτρων
- Το Ευρωπαϊκό Εξαιρετικά Μεγάλο Τηλεσκόπιο
- The Large Synoptic Survey Telescope
- Το διαστημικό τηλεσκόπιο James Webb
- Το τηλεσκόπιο υπερύθρων ευρέος πεδίου
Το Ευρωπαϊκό Εξαιρετικά Μεγάλο Τηλεσκόπιο
Το Ευρωπαϊκό Εξαιρετικά Μεγάλο Τηλεσκόπιο (E-ELT) είναι ένα τεράστιο «σκόπιο που κατασκευάζεται από την Ευρωπαϊκό Νότιο Παρατηρητήριο . Είναι υπό κατασκευή αυτή τη στιγμή στην έρημο Ατακάμα σε μεγάλο υψόμετρο της βόρειας Χιλής. Η ESO, με τους συνεργάτες της, έχει κατασκευάσει μερικά από τα μεγαλύτερα και πιο προηγμένα τεχνικά τηλεσκόπια στον κόσμο, όπως το Ατακάμα Μεγάλη Συστοιχία χιλιοστών (ALMA) και το Πολύ μεγάλο τηλεσκόπιο (VLT.) Αλλά με έναν πρωτεύοντα καθρέφτη 39 μέτρων, το E-ELT θα υποβαθμίσει τα άλλα τηλεσκόπια του στόλου του ESO.
Όπως είπε στο Universe Today ο Δρ Michele Cirasuolo, Επιστήμονας Προγράμματος για το ELT, «Το εξαιρετικά μεγάλο τηλεσκόπιο (ELT) είναι το εμβληματικό έργο του Ευρωπαϊκού Νότιου Παρατηρητηρίου (ESO) και όταν ολοκληρωθεί το 2024 θα είναι το μεγαλύτερο οπτικό/υπέρυθρο τηλεσκόπιο στην κόσμος. Αντιπροσωπεύει το επόμενο βήμα προς τα εμπρός και θα συμπληρώσει την έρευνα που έγινε με το GMT (Giant Magellan Telescope) και άλλα μεγάλα τηλεσκόπια που κατασκευάζονται».
Η απόδοση αυτού του καλλιτέχνη του E-ELT δείχνει τον τμηματοποιημένο καθρέφτη 39 μέτρων στην καρδιά του πεδίου εφαρμογής. ESO/L. Κοινοπραξία Calçada/ACE
Το E-ELT είναι ο διάδοχος του Συντριπτικά Μεγάλο Τηλεσκόπιο (OWL), από το οποίο αποσύρθηκε η ESO λόγω της τιμής του 1,5 δισεκατομμυρίου ευρώ. Αντίθετα, η ESO εστίασε στο E-ELT. Η τοποθεσία για το E-ELT επιλέχθηκε το 2010 και τα επόμενα δύο χρόνια ο σχεδιασμός ολοκληρώθηκε.
Όπως και άλλα τηλεσκόπια—συμπεριλαμβανομένου του Τηλεσκόπιο Keck —το πρωτεύον κάτοπτρο του E-ELT θα αποτελείται από εξαγωνικά τμήματα που κατασκευάζονται μεμονωμένα· 798 από αυτά. Ο κύριος καθρέφτης θα είναι εξοπλισμένος με αισθητήρες ακμών για να διασφαλίζεται ότι κάθε τμήμα του καθρέφτη διορθώνεται σε σχέση με τα γειτονικά του καθώς το σκοπευτικό σκοπεύει ή μετακινείται ή καθώς διαταράσσεται από αλλαγές θερμοκρασίας, άνεμο ή κραδασμούς.
Το E-ELT είναι στην πραγματικότητα ένα σύστημα 5 κατόπτρων. Μαζί με τον τεράστιο πρωτεύοντα καθρέφτη, και τον δευτερεύοντα καθρέφτη, υπάρχουν άλλοι τρεις καθρέφτες. Μια ασυνήθιστη πτυχή του σχεδιασμού του E-ELT είναι ο τριτογενής καθρέφτης του. Αυτός ο τριτογενής καθρέφτης θα δώσει στο E-ELT καλύτερη ποιότητα εικόνας σε μεγαλύτερο οπτικό πεδίο από ότι ένας πρωτεύων και δευτερεύων καθρέφτης.
Το «σκόπιο» έχει επίσης δύο άλλους καθρέφτες που παρέχουν προσαρμοστική οπτική και σταθεροποίηση εικόνας, καθώς και επιτρέποντας την ταυτόχρονη τοποθέτηση περισσότερων μεγάλων επιστημονικών οργάνων στο «σκόπιο».
Αυτό το διάγραμμα δείχνει το νέο οπτικό σύστημα 5 κατόπτρων του εξαιρετικά μεγάλου τηλεσκοπίου (ELT) της ESO. Πριν φτάσει στα επιστημονικά όργανα, το φως αντανακλάται πρώτα από το γιγάντιο κοίλο πρωτεύον κάτοπτρο μήκους 39 μέτρων (M1), στη συνέχεια αναπηδά από δύο επιπλέον κάτοπτρα κατηγορίας 4 μέτρων, ένα κυρτό (M2) και ένα κοίλο (M3). Οι δύο τελευταίοι καθρέφτες (M4 και M5) σχηματίζουν ένα ενσωματωμένο προσαρμοστικό οπτικό σύστημα που επιτρέπει τη δημιουργία εξαιρετικά ευκρινών εικόνων στο τελικό εστιακό επίπεδο. Εικόνα από ESO – https://www.eso.org/public/images/eso1704a/, CC BY 4.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=55268266
Η Επιστήμη: Τι θα μελετήσει το E-ELT;
Το E-ELT έχει σχεδιαστεί για μια φιλόδοξη επιστημονική ατζέντα. Μία από τις πιο συναρπαστικές πτυχές του E-ELT είναι η δυνατότητά του να καταγράφει εικόνες εξωηλιακών πλανητών. Ο καθρέφτης των 39 μέτρων όχι μόνο θα συλλέγει περισσότερο φως από μακρινά, αμυδρά αντικείμενα, αλλά θα προσφέρει αύξηση της γωνιακής ανάλυσης. Αυτό σημαίνει ότι το τηλεσκόπιο θα είναι σε θέση να διακρίνει αντικείμενα που βρίσκονται κοντά.
Όπως εξηγεί ο Δρ. Cirasuolo, «Αυτό θα επιτρέψει στο ELT να απεικονίσει εξωπλανήτες πιο κοντά στο αστέρι που βρίσκονται σε τροχιά. Στόχος μας είναι να διερευνήσουμε πλανήτες στη λεγόμενη κατοικήσιμη ζώνη (όπου θα μπορούσε να υπάρχει υγρό νερό στις επιφάνειές τους) και να πάρουμε φάσματα για να αναλύσουμε τη σύσταση της ατμόσφαιράς τους».
Το E-ELT έχει και άλλους στόχους. Στόχος του είναι να διερευνήσει το σχηματισμό και την εξέλιξη των πλανητικών συστημάτων και να ανιχνεύσει το νερό και τα οργανικά μόρια σε πρωτοπλανητικούς δίσκους γύρω από τα αστέρια καθώς σχηματίζονται. Θα εξετάσει μερικά από τα πιο μακρινά αντικείμενα —τα πρώτα αστέρια, τους γαλαξίες και τις μαύρες τρύπες— για να προσπαθήσει να κατανοήσει τις σχέσεις μεταξύ τους.
Το τηλεσκόπιο έχει επίσης σχεδιαστεί για να μελετά τους πρώτους γαλαξίες και να χαρτογραφεί την εξέλιξή τους με την πάροδο του χρόνου. Σαν να μην είναι αρκετά εντυπωσιακός αυτός ο κατάλογος των στόχων της επιστήμης, το E-ELT διατηρεί την ελπίδα να μετρήσει άμεσα την επιτάχυνση στη διαστολή του Σύμπαντος.
Αυτό το βίντεο εξηγεί τον σχεδιασμό του E-ELT και ορισμένους από τους επιστημονικούς του στόχους.
Όλοι αυτοί είναι συναρπαστικοί στόχοι, αλλά για πολλούς από εμάς η πιο συναρπαστική ερώτηση που αντιμετωπίζουμε είναι «Είμαστε μόνοι;» Ο Δρ. Cirasuolo αισθάνεται το ίδιο. Όπως είπε στο Universe Today, «Ο απώτερος στόχος είναι να βρούμε σημάδια ζωής. Σίγουρα η επόμενη γενιά τηλεσκοπίων θα προσφέρει ένα τεράστιο άλμα προς τα εμπρός στην κατανόησή μας για τους επιπλέον ηλιακούς πλανήτες και για την αναζήτηση ζωής στο Σύμπαν».
Το E-ELT δεν θα λειτουργεί μόνο του. Άλλα Super Telescopes, όπως το Giant Magellan Telescope, το Thirty Meter Telescope, ακόμα και το Large Synoptic Survey Telescope, θα εργάζονται όλα σε συνδυασμό για να επεκτείνουν τα σύνορα της γνώσης.
Μπορεί να περάσει πολύς καιρός, αν όχι ποτέ, μέχρι να βρούμε ζωή κάπου αλλού στο Σύμπαν. Αλλά επεκτείνοντας τις γνώσεις μας για τους εξωπλανήτες, το E-ELT θα αποτελέσει τεράστιο μέρος της συνεχιζόμενης προσπάθειας. Πριν από μερικά χρόνια, δεν ήμασταν καν σίγουροι ότι θα βρίσκαμε πολλούς πλανήτες γύρω από άλλα αστέρια. Τώρα η ανακάλυψη εξωπλανητών είναι σχεδόν συνηθισμένη. Εάν το E-ELT ανταποκριθεί στην υπόσχεσή του, τότε η λήψη πραγματικών εικόνων εξωπλανητών μπορεί επίσης να γίνει συνηθισμένη.