Kosmiczne plany Ameryki

Odyseja kosmiczna 2010
Czym jest ciemna energia? Czy Wszechświat będzie nadal się rozszerzać, czy kiedyś zacznie się kurczyć? Jak powstają układy planetarne i czy jest gdzieś życie? To kilka z pytań, na które chcą odpowiedzieć astronomowie w najbliższej dekadzie.
Teleskop LSST będzie mógł całościowo obserwować wybrany fragment  Kosmosu
LSST Corporation

Teleskop LSST będzie mógł całościowo obserwować wybrany fragment Kosmosu

W drugiej połowie roku w Stanach Zjednoczonych zostaną opublikowane dokumenty mogące kojarzyć się z peerelowskimi planami pięcioletnimi. Różnią się jednak od nich nie tylko tym, że obejmują okres dziesięcioletni – powstają dzięki współpracy przedstawicieli środowisk naukowych i finansujących naukę agencji rządowych, której patronuje National Research Council (NRC). Na początku trwających od półtora roku dyskusji każdy taki dokument był tylko luźnym spisem życzeń – jego postać finalna to lista priorytetowych badań z załączonym kosztorysem.

Amerykanie powtarzają tę procedurę co dziesięć lat i nieodmiennie największe zainteresowanie przeciętnego podatnika budzą plany astronomów. Pamiętając o tym, tygodnik „Nature” wysłał reportera na nieoficjalne spotkanie z tzw. dobrze poinformowanymi osobami, aby dowiedzieć się czegoś o krystalizującej się wizji badań Wszechświata. Jak więc ma wyglądać naukowy atak na kosmos?

Najwyższy priorytet przyznano projektowi zmasowanego uderzenia frontalnego. Za pomocą specjalnie w tym celu skonstruowanego teleskopu astronomowie zamierzają śledzić wszystko, co widać na niebie (na razie tylko na półkuli południowej), sięgając do obiektów ponad 600 mln razy słabszych niż te, które w dobrych warunkach można dostrzec dobrym gołym okiem. Ta – chciałoby się powiedzieć – prymitywna taktyka jest potencjalnie bardzo skuteczna. Trzeba tylko pokonać drobne problemy logistyczne związane z przetwarzaniem kilkuset otrzymywanych co noc obrazów o rozmiarach 3,2 gigapiksela (spodziewany roczny plon podglądania połowy kosmosu zapełniłby prawie pół miliona standardowych płyt DVD).

Zrozumieć wszechświat

Wszechświat zawiera olbrzymią ilość informacji. Chcąc go zrozumieć, musimy sobie ich jak najwięcej przyswoić. Nie wystarczy raz zrobione zdjęcie, choćby i trójwymiarowe. W niezmierzonej przestrzeni kosmicznej nieustannie coś się dzieje. Gwiazdy rodzą się i otaczają układami planetarnymi. Kończąc życie, rozdymają się i rozpływają w rzadkie obłoki, dla nas nieodróżnialne od próżni. Niektóre giną w potężnych eksplozjach, pozostawiając po sobie martwe rdzenie podobne do olbrzymich jąder atomowych. Galaktyki pochłaniają się nawzajem niczym monstrualne ameby. W ich trzewiach drzemią czarne dziury o masach miliony i miliardy razy większych od masy Słońca, które budzą się, gdy tylko dotrze do nich większa ilość materii. Otoczenie dziury rozjarza się wtedy jak gigantyczna latarnia dostrzegalna z odległości miliardów lat świetlnych. Każda galaktyka to góra lodowa: widzimy tylko wysepkę zbudowaną ze zwykłych atomów; nie mamy jednak wątpliwości, że wokół niej grupuje się czterokrotnie większa ilość całkowicie niedostrzegalnej ciemnej materii, której składniki są dla nas wciąż wielką niewiadomą. Wreszcie Wszechświat jako całość nie tylko rozszerza się, ale z nieznanych nauce przyczyn robi to coraz szybciej.

Teleskop synoptyczny

Przyrząd, który ma nam pomóc rozeznać się w tym wszystkim, nosi nazwę Large Synoptic Sky Survey Telescope (LSST). Pojawiające się w niej słowo „synoptyczny” (gr. synoptikos) znaczy według słownika PWN tyle, co „dający pogląd na wszystkie części złożonej całości”. LSST wprost idealnie nadaje się do wykrywania planetoid zagrażających Ziemi, ale jest to tylko jedno z jego bardzo wielu zadań. Dzięki niemu spenetrujemy słabo znane peryferia Układu Słonecznego za orbitą Neptuna, a sięgając poza jego granicę, sporządzimy trójwymiarową mapę naszej Galaktyki (Drogi Mlecznej), jej otoczenia oraz dalszych rejonów Wszechświata. Zarejestrujemy też dziesiątki tysięcy eksplozji gwiazd (tzw. supernowych), co pozwoli stwierdzić, jak zmieniało się w przeszłości tempo kosmicznej ekspansji i czym właściwie jest odpowiedzialna za jej przyspieszanie enigmatyczna „ciemna energia”.

LSST to pierwszy duży teleskop, który ma wyglądać jak pękaty obiektyw o długości porównywalnej z jego średnicą. Dzięki temu będzie miał dużą światłosiłę, umożliwiającą otrzymanie obrazu obiektów o granicznej jasności po zaledwie piętnastosekundowym naświetlaniu. Mało tego – jego pole widzenia obejmie obszar równy prawie 50 tarczom Księżyca w pełni. Projekt tego niezwykłego instrumentu jest niemal gotowy: odlano już nawet jego zwierciadła o średnicach 8,4 oraz 3,4 m. Teleskop i obserwatorium mają kosztować niemal pół miliarda dolarów, a ich roczne utrzymanie jedną dziesiątą tej kwoty. Jeśli takie pieniądze się znajdą, LSST zostanie zbudowany na Cerro Pachon, w Andach (ok. 400 km na północ od Santiago) i rozpocznie pracę w 2016 r.

Do początków wszystkiego

Projekt nr 2 jest w pewnym sensie przeciwieństwem pierwszego. Zakłada budowę teleskopu o średnicy 25–30 m, który ma być przeznaczony do dokładnych obserwacji wybranych obiektów. Istnieją już plany dwóch takich przyrządów: Thirty Meter Telescope (TMT) oraz Giant Magellan Telescope (GMT). Pierwszy ma stanąć na szczycie wygasłego wulkanu Mauna Kea, na Hawajach; drugi – w Las Campanas, niedaleko Cerro Pachon. Za ich pomocą astronomowie zamierzają prześledzić proces formowania się układów planetarnych, a także sięgnąć daleko w głąb (i jednocześnie w przeszłość) Wszechświata – do epoki, w której zapalały się pierwsze gwiazdy i powstawały pierwsze galaktyki.

Problemy techniczno-logistyczne są w tym przypadku nieco mniejsze, ale i tak niełatwe do pokonania. Główne zwierciadło TMT składa się z prawie 500 sześciokątnych segmentów o średnicy 1,4 m, których ustawienie trzeba nieustannie korygować, nie przerywając obserwacji. GMT ma „tylko” siedem jednolitych zwierciadeł o średnicy 8,4 m, ale manewrować nimi jest dużo trudniej niż stosunkowo niewielkimi segmentami TMT. Oba instrumenty mają zacząć pracę w latach 2017–2018, a kolejny wielki teleskop zamierza zbudować Europejskie Obserwatorium Południowe.

Czytaj także

Co nowego w nauce?

W nowej POLITYCE

Zobacz pełny spis treści »

Poleć stronę

Zamknij
Facebook Twitter Google+ Wykop Poleć Skomentuj

Ta strona do poprawnego działania wymaga włączenia mechanizmu "ciasteczek" w przeglądarce.

Powrót na stronę główną