Sul Cerro Armazones nasce un nuovo telescopio… l’ELT
Le scoperte più belle a volte le facciamo grazie alla nostra voglia di conoscere cose nuove.
Infatti, è strano come da una semplice domanda che ti è rimbalzata per un po’ nella testa, si produca una ricerca frenetica e da questa, si trovi poi la risposta.
Una sera mi sono chiesta: ma ci sarà da qualche parte nel mondo un megatelescopio?
La domanda per un po’ è rimasta nell’aria, come se non avesse senso; messa in un angolo remoto del mio cervello, tutto questo perché mi sembrava un dubbio talmente sciocco… poi, in un giorno di ordinaria follia mi sono messa alla ricerca del “mega telescopio” ed in effetti, l’ho trovato!!!.
Se tutto andrà come deve andare, verrà terminato auspicabilmente nel 2027, speriamo!
Ma ci pensate? Bellissimo! Già vi sento, avete moltissime domande, e siete più curiosi di me a questo punto. Va bene, andiamo con ordine… la prima di queste… è il costo; vi devo dire che non è poco assolutamente, è costato 1.15 miliardi di euro, pari a 1.3 miliardi di dollari, che è una cifra incredibilmente pazzesca.
Oh scusate, come al solito nella foga del racconto… mi sono dimenticata di mettere i dettagli, vi esaudirò quasi subito.
Un po’ di storia con Horn d’Arturo…
Prima però…. un pochino di storia: lo sapete che il primo progettista e costruttore di uno strumento simile fu Guido Horn d’Arturo? Non sapete chi era Horn d’Arturo?? Non vi preoccupate, ve lo racconto tra poco, perché mi piacerebbe presentarvelo nei dovuti modi. Ma prima una sua frase…
“L’impossibilità di ottenere immagini meglio definite, finché si rimane dentro l’atmosfera della Terra […], spinge l’astronomo a portare i mezzi ottici fuori dall’atmosfera […], si finisce per ricorrere allo specchio a tasselli che con il piccolo spessore di ciascun tassello permette di ottenere grandi superfici riflettenti relativamente poco pesanti”.
Ed ora, vi porto un po’ indietro nel tempo, Horn d’Arturo studiò prima a Graz e poi a Vienna, dove si laureò nel 1902 con una tesi sulle orbite cometarie. Nel 1921 viene chiamato a Bologna sia alla direzione dell’Osservatorio Astronomico Universitario, che alla cattedra di astronomia. A lui le sfide piacevano, così nel 1926 si reca nell’Oltregiuba (l’odierna Somalia) per osservare un eclissi totale di sole. Sappiamo tutti che in quegli anni le risorse erano poche, e la missione fu a dir poco avventurosa, ma si risolse con un grandissimo successo. Horn esaminò la corona solare e rivelò fenomeni di turbolenza che interpretò correttamente. Persino trent’anni dopo, le sue teorie furono confermate da studi sulla scintillazione stellare presso il Perkins Observatory nel Delaware, Ohio.
Siamo nel 1935 e Horn d’Arturo sa che ci sono molte difficoltà a costruire blocchi interi di vetro che superino il metro, come sa inoltre, che cercare di lavorarne la superficie, è ancora più complesso; questo perché conosce bene i problemi che stanno avendo i suoi colleghi a costruire il telescopio grande 5 m. del Monte Palomar. Ma furono proprio questi dubbi ad ispirarlo, Horn Infatti, pensò di realizzare superfici ottiche riflettenti di grandi dimensioni, con la combinazione di piccoli specchi, lavorati otticamente e messi in modo da far incrociare nello stesso piano focale i raggi che venivano riflessi dalle singole superfici. Questo faceva in modo di combinare tutto in una sola immagine. Così preso dall’entusiasmo, nel 1953 realizzò un telescopio con 61 specchi, ed un’apertura di 1.8 m, che venne collocato nella torre astronomica universitaria di Bologna. Grazie a questo telescopio Horn d’Arturo e i suoi collaboratori, riuscirono a ottenere decine di migliaia di lastre fotografiche del cielo zenitale locale.
Bisogna dire inoltre che nel 1979 questa geniale idea fu parzialmente ripresa dall’Istituto Smithsonian dell’Università dell’Arizona, che si mise a costruire un telescopio di 6.5 m sul Monte Hopkins (2616 m), a circa 60 km a sud di Tucson in Arizona; questo telescopio era formato da vari specchi monolitici aventi ognuno lo stesso diametro di quello di Horn d’Arturo a Bologna.
Ma adesso vi domanderete, cos’è e come è finito l’MMT?
MMT significa Multiple Mirror Telescope messo in funzione nel 1979, ha funzionato fino al 1998. Era il primo grande telescopio formato da specchi multipli, e rappresentava un evidente sconvolgimento nell’astronomia. Primo perché le dimensioni dello strumento erano davvero grandi, in più avevano usato l’idea degli specchi multipli di Guido Horn D’Arturo. Ma la sua notorietà è durata davvero poco, peccato… al suo posto è stato costruito uno specchio monolitico, e il suo “occhio composto” è stato tristemente abbandonato.
… e la nascita dell’ELT
E così… finalmente arriviamo ai giorni nostri, stavolta siamo sulle Ande cilene a 3000 m. di altezza ed è proprio qui che hanno iniziato a costruire il più grande telescopio del mondo, usando la stessa utile tecnica di Horn d’Arturo.
Le dimensioni della costruzione sono davvero ciclopiche, ci saranno ben 798 specchi esagonali a costituire lo specchio, che avrà una dimensione di 39 m. di diametro. Ma ci pensate?? Una cosa davvero gigantesca. Ma un momento partiamo dalla enorme cupola…
La cupola del ELT è una cosa davvero gigantesca, sarà alta circa 80 m dal suolo e 88 m di diametro.
Tutta questa struttura avrà la possibilità di ruotare a 360°… Come potete vedere dall’immagine sopra, a confronto la cattedrale di Berna è davvero piccolina.
L’involucro rotante, una volta completamente attrezzato e terminato, avrà una massa di circa 6100 tonnellate e ruoterà su 36 carrelli stazionari montati sopra un ponte a ben 11 m. da terra. La struttura stessa sarà costituita da una trave circolare con un binario speciale nella parte inferiore che poggerà sulle ruote dei carrelli. La struttura primaria della copertura quando sarà completata avrà tre archi strutturali che poggeranno sulla trave circolare, uno su ciascun lato della fenditura e uno sul retro. La struttura esterna, sarà assemblata in loco, e chiusa da una serie di travi secondarie che consentiranno il montaggio del rivestimento in alluminio isolato. Una complessa serie di accessi all’interno della struttura e delle porte a fessura consentirà agli ingegneri di raggiungere tutti i loro meccanismi, le griglie di ventilazione e le apparecchiature installate.
Quando l’occhio dell’ELT si aprirà, consentirà l’osservazione del cielo notturno, facendo in modo di muovere su tre binari ciascuno dei varchi, uno sulla trave circolare e due sulla parte superiore. Le porte offrono un’apertura di 41 m, quando saranno aperte e i loro motori di sistema avranno una potenza sufficiente a garantire la chiusura delle porte quando sarà necessario, in tutte le condizioni. Inoltre, le porte saranno dotate di meccanismi di chiusura per ottenere la continuità strutturale, ed in oltre ci saranno delle speciali guarnizioni gonfiabili per garantire la tenuta ambientale quando sono chiuse.
Gli ingegneri hanno anche effettuato test nella galleria del vento, per calcolare le forze di pressione che agiscono sulla struttura in condizioni operative (porte aperte) e in condizioni di sopravvivenza (porte chiuse). La struttura è stata verificata anche contro i terremoti e i carichi di neve.
Possiamo dire che anche se i moderni telescopi terrestri sono davvero eccezionali, purtroppo però non possono sfruttare tutte le loro potenzialità senza delle ottiche adattive. Queste ottiche, sono sistemi sofisticati che correggono gli effetti della turbolenza atmosferica della Terra, permettendo ai telescopi, di ottenere immagini nitide di oggetti astronomici vicini e lontani. Infatti, i due sistemi MORFEOSistema di ottica adattiva di cui sarà dotato l’ELT per osservare e studiare stelle molto deboli e lontanissime galassie e MICADOAcronimo di Multi-Adaptive Optics Imaging Camera for Deep Observations, si concentrerà sulla ripresa di immagini nel vicino infrarosso e sulla spettroscopia permetteranno di ottenere una strabiliante risoluzione spaziale di appena un centesimo di secondo d’arco: si potranno rivelare i dettagli delle strutture di nebulose e galassie molto lontane ed anche studiare le proprietà delle singole stelle nelle galassie vicine, per capire come si siano formate. Inoltre si potranno anche seguire e misurare i movimenti delle stelle in ammassi stellari densi e da questi rivelare la presenza dei buchi neri. MICADO possiede anche la capacità di osservare e caratterizzare direttamente le proprietà dei pianeti extrasolari di stelle vicine. Quinfi durante i primi anni di funzionamento del telescopio, MORFEO lavorerà nel vicino infrarosso con MICADO, mentre in futuro è previsto possa fornire luce anche ad un secondo strumento. Per consentire agli scienziati di effettuare misurazioni molto precise delle posizioni, della luminosità e dei moti delle stelle, MICADO ha bisogno di immagini stabili e nitide su un ampio campo visivo, fornitegli dall’ottica adattiva di MORFEO.
Anche lo specchio secondario però non è da meno, avrà un diametro di 4.2 m e peserà 3.5 tonnellate. Gli astronomi dicono che una volta attivato, questo telescopio otterrà delle immagini ad altissima risoluzione, proprio per queste ottiche adattive, e permetterà di fare delle fotografie migliori di quelle ottenute fino ad oggi sia con l’Hubble Space Telescope, che con il Webb. Speriamo, non vedo l’ora!!!
Come ho detto prima, il posto che hanno scelto non è uno scherzo… é a 3000 mt. sul Cerro Armazones, nel deserto Atacama del Cile… Sapete perché proprio li??
Perché prima di tutto è una bellissima zona, piena di montagne e vulcani… ma non è proprio per quello che l’hanno scelto: Il Cile è un incredibile posto per le osservazioni, gli altopiani sono molto alti ed accessibili, in più il suo fantastico clima secco aiuta molto e la turbolenza atmosferica è estremamente bassa, poichè le radiazioni millimetriche sono assorbite dal vapore acqueo. In più essendoci pochissime città nei dintorni, si hanno sia meno contaminazioni elettromagnetiche che luminose e la vicinanza all’equatore permette agli astronomi di vedere l’87% del cielo. In un posto così, chi non vorrebbe ammirare le stelle e gli altri pianeti??? L’immagine qui sotto è stata presa appunto da una webcam montata appositamente su una gru, non vi sembra davvero fantastica la vista?… Se trovate tutto questo interessante, prometto di tenervi aggiornati su come avanzeranno i lavori.
AHHH… un’ultima cosa… per gli appassionati dei mattoncini… vi posso dire che gli scienziati hanno anche pensato ad un modello dell’ELT e la LEGO© lo ha prodotto. Per cui… appassionati astronomi e costruttori… ecco a voi il vostro modellino da tenere in casa!!! A presto!!!
