LLUM VERDA
2003/04/09 Kortabarria Olabarria, Beñardo - Elhuyar Zientzia
Encara que el projecte ÀNIMA es diu radiotelescopi, no es tracta d'un sistema format per 64 radiotelescopis. Cadascun d'ells tindrà un diàmetre de 12 metres i seran capaços de treballar junts. Es tracta d'un projecte impulsat pels països europeus, els Estats Units i el Canadà que integren l'ESO.
64 antenes se situaran en el desert xilè d'Atacama, en el paratge conegut com Chajnantor. Treballaran junts com un sol telescopi, encara que cadascun rebrà la seva pròpia informació. Rebran informació sobre les longituds d'ona mil·limètriques i per sota del mil·límetre de l'espectre. Aquesta radiació travessa la frontera entre els infrarojos i les ones i és una de les claus per a comprendre la formació de planetes i estrelles. Al seu torn, per a comprendre la formació de les primeres galàxies, cúmuls galàctics i molècules orgàniques és necessari disposar de la informació d'aquestes longituds d'ona.
Pel fet que el vapor és capaç d'absorbir les ones mil·limètriques i les inferiors al mil·límetre, el sistema ÀNIMA se situarà en una zona més seca de 5.000 metres. D'aquesta manera, s'ha buscat que les interferències de vapor siguin les mínimes possibles.
S'espera que obrin noves oportunitats per als astrofísics Per exemple, creïn que s'aconseguirà saber com eren les primeres galàxies de l'univers. I és que la capacitat dels 64 radiotelescopis és enorme, molt major que l'actual.
Sembla que un prototip estarà en marxa per a l'any vinent. En cas que no es produeixin retards, el sistema ÀNIMA estarà complet per a l'any 2007 i per tant estarà en condicions d'iniciar les proves. Si es compleixen els terminis, ÀNIMA començarà a treballar de ple en 2011. Mentrestant, el conjunt de telescopis VLT serà el més gran i poderós del món.
VLT el més poderós fins ara
Very Large Telescope, o VLT, de l'organització europea d'ESO, és el representant més destacat de la nova generació de telescopis. Està basada en nous materials i nous coneixements tecnològics i és extremadament potent. VLT és el telescopi òptic més gran i avançat del món. No és un telescopi, sinó un grup. Poden treballar individualment o junts. Treballant junts, el conjunt equivaldria a un telescopi de 16 metres de diàmetre.
Cadascun dels miralls gegants té només 18 centímetres de gruix. Són flexibles, per la qual cosa requereixen d'un sistema de suport guiat per ordinador. El nucli principal de VLT està format per quatre telescopis de 8,2 metres de diàmetre cadascun. Cada telescopi consta de diversos focus en els quals es recull, a través de diferents instruments complementaris, la feble llum de les lucernarias celestes. No obstant això, la manera de treballar més espectacular del sistema s'aconseguirà quan la llum de tots els telescopis es combini de manera coherent. Llavors, treballant tots els telescopis junts, VLT serà un interferòmetre gegant.
Existeixen també telescopis mòbils addicionals de 1,8 metres, muntats sobre raïls. Millora el rendiment del conjunt. Aquesta manera d'observació, conegut com VLT interferomètric, proporcionarà imatges més nítides que les actuals. Imagina't que si hi hagués un astronauta en la Lluna, VLT el veuria.
Però si aquesta enorme capacitat donarà bons resultats és necessari solucionar un problema bàsic. A mesura que la llum d'una estrella travessa l'atmosfera terrestre, rep la influència de la turbulència atmosfèrica. Per això, als nostres ulls, la llum de les estrelles parpelleja. També en el pla del focus del telescopi la imatge de l'estrella es mou, la qual cosa degrada notablement la qualitat de la imatge de l'estrella resultant després d'una exposició prolongada.
Però aquest problema té solució. ESO i alguns centres de recerca francesos, treballant junts, han preparat una nova eina, una nova tècnica, per a corregir en temps real la distorsió de la llum.
L'àrea de l'útil és un mirall flexible. Intercalat en el recorregut de la llum, abans del detector. La seva forma pot canviar molt ràpidament, per la qual cosa la llum es ressent contínuament i corregeix la distorsió provocada per la turbulència atmosfèrica. En conseqüència, la imatge de l'estrella es veu molt més clara, ja que el moviment que hi havia abans desapareix. El telescopi treballa com si estigués en l'espai, és a dir, sense distorsions atmosfèriques.
Els principals miralls del VLT són monolítics, fets amb una sola peça. Mai abans del VLT s'havia fet un mirall tan gran. Per a això, l'empresa alemanya de Magúncia Schott ha desenvolupat una nova tècnica de fabricació.
Van partir del motlle per a fer un mirall gegant. El motlle va ser pintat amb 45 tones de vidre fos a 1.400 graus Celsius. En fer girar el motlle en la primera fase de refredament, el vidre adopta una forma lleugerament còncava. En els següents passos de la producció, el vidre es va convertir en Cerodur, la ceràmica de vidre, el coeficient d'expansió del qual tèrmica és zero, la qual cosa és molt important per a assegurar la qualitat òptica de VLT.
Cada pas del procediment requeria un rigorós control de qualitat. Els discos gegants del mirall van ser polits per l'empresa francesa REOSC. Mitjançant interferòmetres es va comprovar la precisió de la superfície del mirall.
En 1995, després de dos anys en REOSC, els enginyers d'ESO van començar a realitzar proves detallades de control del primer dels quatre miralls principals. Les mesures acuradament realitzades van demostrar que la superfície òptica era l'adequada i que l'error era de 5 mil·límetres cent mil. Això significa que en una superfície de 165 quilòmetres de diàmetre, com en la distància entre Tudela i Baiona, només hi hauria un mil·límetre d'error. Per a fer un mirall es necessiten gairebé quatre anys.
La precisió de la resta de components també és a aquest nivell: l'estructura en la qual es troba el mirall és una combinació de sistemes electromecànics, hidràulics i electrònics i eines de telescopi. L'estructura mecànica principal també és espectacular, pes 430 tones
Tota l'estructura es recolza sobre una fina capa d'oli surant. Els motors i altres mecanismes d'accionament són també de gran precisió, movent el telescopi amb gran precisió. Construir un telescopi VLT per a enginyers ha estat un gran repte. Han hagut de combinar amb precisió estructures grans i pesades. El muntatge ha comptat amb la participació de nombroses empreses d'alt nivell de tota Europa.
Per a comprovar el compliment de les especificacions tècniques i el seu correcte funcionament, el primer telescopi gegant va ser sotmès a proves abans de ser traslladat a la seva ubicació real a la fàbrica d'Ansaldo de Milà, l'observatori VLT de Xile.
Desert clar
En el desert d'Atacama el clima és molt especial. Aparentment no és un lloc molt agradable, però és un dels llocs més apropiats per a col·locar un observatori astronòmic. En l'oest, en la costa xilena, el corrent fred d'Humboldt circula; en l'est, la immensa cadena muntanyenca Andes. Tots dos creen una espècie de barrera que impedeix el pas dels núvols. En conseqüència, el territori entre tots dos és extremadament sec, amb un cel buidat 350 dies a l'any.
Si viatgem amb avió per la costa del Pacífic, la vista aèria mostra clarament la diferència entre la costa humida i el desert. Especialistes d'ESO van analitzar durant deu anys la comarca a la recerca del millor lloc per a situar VLT. Finalment, ESO va triar una muntanya de 2.664 metres: Cerro Paranal. Es troba a 12 quilòmetres del Pacífic i a uns 130 quilòmetres al sud de la ciutat d'Antofagasta.
Per a començar, es van llevar 350.000 metres cúbics de pedres del cim de la muntanya i es van haver de menjar 28 metres a l'altura de la muntanya per a construir una gran plataforma per a col·locar telescopis. Treballadors i especialistes de diverses professions van treballar intensament durant diversos anys abans que els científics, per primera vegada, posessin el nou supertelcopio al cel.
Al desembre de 1997 es va acostar un vaixell al port d'Antofagasta. En el seu interior hi havia un mirall de 8,2 metres, el primer per a VLT. A poc a poc van sortir del vaixell i el van col·locar en un vehicle especial. A partir de llavors va haver de realitzar un llarg viatge per un camí de pols abans d'arribar al Turó Paranal.
El viatge va començar al matí següent. El comboi amb mirall es movia a 6 quilòmetres per hora. En el camí abrupte van haver de reduir la velocitat a 3 quilòmetres per hora. Va trigar tres dies a arribar a la seva ubicació.
Mesurant i mirant amb detall van comprovar que el valuós i fràgil mirall va arribar en bon estat. Quatre mesos després, a l'abril de 1998, en l'edifici de manteniment de miralls, van muntar el mirall en la seva estructura bàsica. La base del mirall era l'obra mestra de la tecnologia: un sofisticat sistema de suports actius controlats per ordinador. Només pesava 10 tones i, a més de mantenir els accessoris, suportava les 22 tones del mirall principal perquè la seva forma fos sempre perfecta. Després de col·locar el mirall i la seva base en el telescopi, van haver d'alinear el sistema òptic.
Utillatge VLT
Aquestes eines són molt complexes. Cadascuna d'elles consta de més de 20.000 peces. La VLT està equipada amb multitud d'eines. El primer dels quatre grans telescopis va començar a treballar amb dues eines: Force i Isaac són els veritables responsables del treball de VLT. Totes dues eines inclouen cambres complexes i espectrógrafas per a analitzar l'univers pròxim i llunyà més enllà de les fronteres actuals. Analitzen les longituds d'ona visibles i les ones infraroges.
El VLT va haver de superar proves molt exigents per a poder iniciar en 1998 treballs científics regulars. Però encara que encara estava en fase de prova, amb el nou telescopi els astrònoms van aconseguir moltes imatges espectaculars. En les observacions realitzades amb la cambra Force es va poder veure la galàxia espiral NGC 1232: Té un diàmetre de 200.000 anys llum, el doble que la nostra galàxia, la Via Làctia. Està a 100 milions d'anys llum de nosaltres. Malgrat l'enorme distància, l'excel·lent qualitat òptica de VLT i Force va permetre veure molts detalls.
La preciosa galàxia espiral NGC 1288 es va descobrir també amb VLT. Formis es troba en el conjunt austral d'estrelles, a 300 milions d'anys llum de nosaltres.
Més prop de la terra, a 1.200 anys-llum, una altra imatge presa amb la cambra Force va mostrar els detalls de la nebulosa Tambell. La boira estrella Tambel està formada per un gas arrarificado. El gas ha estat expulsat de l'estrella central, que es troba en els últims passos de la seva evolució. La forta radiació ultraviolada de l'estrella escalfa els àtoms del gas i els fa brillar amb colors espectaculars.
Des dels racons llunyans de l'espai, el límit de l'univers que podem veure, fins als llocs ocults en els quals les estrelles i els planetes de la nostra galàxia estan emergint, VLT ofereix als científics noves perspectives.
Sempre ha volgut saber què hi ha més enllà de l'horitzó. VLT ajudarà a sortir de les tenebres i a mirar al desconegut. Estem a les portes d'una nova era de descobriment.
Publicat en l'apartat D2 de Deia.
Gai honi buruzko eduki gehiago
Elhuyarrek garatutako teknologia
