Astronomové na vrcholcích hor

• Smět 5, 2024

Velké dalekohledy na vysokých horách, přitahující astronomy na exoticky znějící místa. Ale je to tak okouzlující, jak to zní? Ne tak docela, říkají vědci, ale máte šanci získat několik vynikajících pozorování.

Celeste na dalekohledu
Začněme s Celeste, ne s astronomem. Je to kryogenní Echelle Spectrometer vyrobený v NASA Goddard Space Flight Center. Spektrometr rozděluje příchozí světlo na různé vlnové délky, aby poskytl spektrum. „Echelle“ označuje konkrétní typ spektrometru.

Celeste je navržen tak, aby pracoval v infračerveném světle, které naše oči nevidí, i když to můžeme vnímat jako teplo. Aby bylo možné získat spektra astronomických infračervených zdrojů, musí být Celeste udržován chladný, aby nebyl zaplaven místními zdroji tepla, včetně jeho vlastní činnosti. Zde přichází kryogenika. Ochlazuje se kapalným dusíkem a kapalným heliem na 6K. To je -267 ° C / -449 ° F.

Tým Goddardské pozemní podpory pro misi Cassini Saturn používá Celeste na různých dalekohledech.

Saturnova masivní bouře
V prosinci 2010 byla na Saturn spatřena masivní bouře. Do následujícího roku zuřil. Poté, co již nebyly viditelné, byly jeho účinky detekovatelné infračerveným paprskem do roku 2012. CIRS (Cassiniho kompozitní infračervený spektrometr) provedla měření ukazující zvýšení teploty v horní části atmosféry Saturn na 93 stupňů C (150 stupňů F) nad jeho normální hodnotu. „Chcete-li na Zemi dosáhnout změny teploty stejné velikosti, šli byste z hlubin zimy na Fairbanks na Aljašce do výšky léta v poušti Mojave,“ komentovala Brigette Hesman, planetární vědkyně v Goddardu.

Cassini má ale jiné cíle pro studium a nemohla udržovat stálé hodinky. Tady přichází tým pozemní podpory a Celeste odváží na dva dalekohledy, aby vyplnil některé mezery. Brigette Hesman byla součástí týmu.

Brigette jde havajsky
Představte si, že směřuje na Havaj. Co sbalit? Plavky, sluneční krém, sluneční brýle, nějaké lehké čtení? Ne tak docela, co si Brigette myslela. Potřebovala sluneční blok a sluneční brýle, ale soustředila se na teplý zimní kabát a její laptop dohnal čtení související s prací.

Tým Goddard směřoval do britského infračerveného dalekohledu na Mauna Kea ve výšce 4200 metrů (téměř 14 000 ft) nad mořem. Tak vysoko, že vzduch, který dýcháte, má o 40% méně kyslíku než vzduch na hladině moře. Je zde také více vystaveno škodlivému ultrafialovému záření, takže je třeba chránit kůži a oči.

Vysoká nadmořská výška může být nebezpečná. Návštěvní list z University of Hawaii uvádí běžné příznaky výškové nemoci: „bolesti hlavy, ospalost, nevolnost, změněný duševní stav, ztráta rovnováhy, narušený důvod“. Očekává se, že se všichni návštěvníci zastaví v návštěvnickém centru, které je ve výšce 2775 m (9200 ft), než se vydají na vrchol, tráví čas úpravou nadmořské výšky. V závislosti na zařízení je třeba, aby navštěvující astronomové strávili uprostřed osmi hodin a celou noc, než půjdou na dalekohled.

Přístupová cesta na vrchol zahrnuje strmé stoupání a prvních pět kilometrů je nezpevněných, nebo jak to popisuje Brigette, „křupáte po sopečné skalní cestě bez ochranných zábradlí.“ Nahoře po „lezení mraky“ není jen zima, ale může také sněžit. Jeden astronom, o kterém vím, dostal pozorovací čas na jednom z dalekohledů Mauna Kea, ale když se její výškové nastavení skončilo, neviděl nic jiného než sníh. A samozřejmě se nemůžete jen pomstít na slunných plážích, dokud se nezlepší počasí, protože byste se museli znovu upravit do výšky.

Obecně jsou však pozorovací podmínky na Mauna Kea velmi dobré, a proto má tolik dalekohledů. Tým Goddardů měl jistě spoustu užitečných údajů.

Než však mohli začít pozorovat, museli Celeste vytáhnout z krabic, sestavit a postavit. Všechno v krabicích je pečlivě označeno. Sestavení může trvat až dva dny. Musíte to věnovat zvláštní pozornost při 14 000 ft. Brigitte říká, že se jí migréna, cítí se nemocná a je unavená, ale špatně spí. Ale z hlediska montáže chmurného a drahého vybavení je nejhorší věc „Ve výšce jsme vlastně velmi hloupí.“ Při sestavování Celeste musí být vše, co dělají, přihlášeno písemně, aby bylo jasné, co se stalo a jaký je další krok.

Neočekávaným nebezpečím vysokých nadmořských výšek, které je známo horolezcům a vojenským pilotům, je zvýšené nadýmání. Snížení tlaku vzduchu způsobuje zvýšení objemu střevního plynu. . . s obvyklými následky. To rozhodně není okouzlující!

Kitt Peak
Cassiniho spektrometr detekoval na Saturn mimořádně vysoké teploty, ale Goddardův tým s Celesteem našel plynný ethylen (obvykle se Saturnem obvykle nezjistil) v množství stokrát větším, než by jakýkoli model dokázal vysvětlit. Objevili to na solárním dalekohledu McMath-Pierce. Je to největší sluneční dalekohled na světě a tak citlivý, že ho lze v noci použít k pozorování jasných předmětů.

Pravděpodobně Arizona zní jako exotická pro mnoho lidí jako Havaj, ale Kitt Peak je mnohem dostupnější než Mauna Kea. Je to asi devadesát minut jízdy od Tucsonu a cesta do observatoří je dlážděná a dobře odstupňovaná. Na 2000 m (téměř 7000 ft), lidé se zdravotními problémy jsou varováni o nadmořské výšce. Ale to není vyšší než Santa Fe, Nové Mexiko a mnoho měst v Coloradu.

No a co je děje se v atmosféře Saturn? Astronomové stále nevědí, ale data shromážděná na vrcholcích hor pomohou pochopit obří planety.

Děkuji Brigette Hesmanové za to, že mi dovolil použít její příběh jako základ tohoto článku.

Video Návody: Věra Martinová - Až na vrcholky hor (Smět 2024).