ALMA: különleges óriástávcső a csillagászok számára

Észak-Amerikal, Európa és Chile tudósai azon fáradoznak, hogy létrehozzák a világ legnagyobb, legérzékenyebb, milliméteres hullámhosszakon működő rádiótávcsövét.

Az ALMA - Atacama Large Millimeter Array - építmény 64 nagy pontosságú antennából fog állni, mely a Chilei Andok Chajnator síkságán, San Pedro de Atacama területén a tengerszint fölött 5000 méterre helyezkedik majd el. Az ALMA elsődleges feladata egyedülálló észlelések és felvételek készítése lesz az Univerzum hideg régióiról, melyek a látható tartományban sötétek, de az elektromágneses spektrum milliméteres részében világosan fénylenek.

Az Atacama Large Millimeter Array egy nemzetközi csillagászati szervezet. Az ALMA egy olyan közös vállalkozás Európa és Észak-Amerika között melyben egyenlő részben vesznek részt és együttműködnek Chilével. Az ALMA amerikai részről az NSF (U.S. National Science Foundation) és az NRC (National Research Council of Canada), európai részről az ESO (Europen Southern Observatory) és Spanyolország együttműködéséből született. Az építkezéseket és a feladatokat amerikai részről az NRAO (National Radio Astronomy Observatory), melyet az AUI (Associated Universities, Inc.) irányít, európai részről pedig az ESO vezeti.

„Az NSF ma összefog Észak-Amerikai partnerünkkel, Kanadával, az ESO-val, Spanyolországgal és Chilével, hogy előkészületeket tegyenek egy kiemelkedő építmény létrehozására,” mondta Dr. Rita Colwell, az NSF igazgatója. „Az ALMA-val minden eddiginél távolabb fogunk látni az Univerzumban”.

„Az ALMA egy nagy ugrás lesz előre az Univerzum tanulmányozása során ebben a relatíve kevéssé kutatott spektrális tartományban,” mondta Dr. Catherine Cesarsky az ESO főigazgatója.

„Az ESO vezetésével ennek a nagyratörő és előretekintő vállalkozásnak az európai résztvevői az ALMA hatására széles körben fognak össze. Észak-Amerikai és chilei partnereinkkel együtt örömmel várunk minden igazán kiemelkedő alkalmat, amit az ALMA kínál majd, fiatal tudósoknak és mérnököknek is.”

Az ALMA a milliméteres és szub-milliméteres hullámhosszakon fogja érzékelni az elektromágneses sugárzást. Ez a spektrum azon része, mely nagyobb frekvenciájú mint a rádióhullámok, de kisebb, mint a látható- és infravörös fény frekvenciája. Kulcsfontosságú az alapvető folyamatok értelmezéséhez, beleértve a bolygó- és csillagképződést, továbbá galaxisok és galaxiscsoportok kialakulását és fejlődését a korai univerzumban. Lehetőség lesz a csillagközi szerves molekulák általi sugárzás detektálására is, amely nagyon izgalmasnak ígérkezik.

„Az ALMA a mérnöki tudomány határait súrolja majd, a teleszkóp-együttes fantasztikus eszközt nyújt a csillagászoknak, láthatják az Univerzum kezdeteit, galaxisokat, csillagokat, bolygókat és talán még életet is” - mondta Dr. Fred K.Y.Lo, az NRAO igazgatója.

A milliméteres és szub-milliméteres sugárzás, melyen az ALMA vizsgálódni fog, behatolást enged majd az óriási por- és gázfelhőkbe, melyek benépesítik az intersztelláris és intergalaktikus teret. Feltárja a csillagászati objektumok korábban rejtőző részleteit. Ezt a sugárzást a levegő nedvessége elnyeli itt a Földön. A spektrum kritikus részében végzendő kutatásokhoz a csillagászoknak olyan terület kell, amely nagyon száraz és nagyon magasan van, ahol a levegő ritka. Átfogó tesztek kimutatták, hogy az égbolt a nagy magasságban lévő Atacama sivatagban fekvő Chajnantor síkságon felülmúlhatatlanul tiszta és stabil, mely hatékony észleléseket tesz lehetővé az ALMA számára.

Az ALMA lesz a világ legmagasabban lévő folyamatos munkaidejű megfigyelőállomása. A munka ebben a magasságban mindazonáltal nagy erőpróbát jelent. Elősegítve a tudósok és mérnökök biztonságát az ALMA-nál, a műveleteket az OFS-ből (Operations Support Facility) fogják irányítani; ez a hely Tocano és San Pedro de Atacama városkák közelében helyezkedik el, a jóval elviselhetőbb 2900 méteres tengerszint fölötti magasságban.

Az ALMA projekt első fázisa, amelybe beleértendő a tervezés és a fejlesztés, 2002-ben fejeződött be. A projekt második fázisának kezdete 2003. február 25-én volt, amikor az NSF és az ESO aláírták a szerződést az ALMA megépítéséről és működtetéséről. Az építkezés 2012-ig tart majd, és az első tudományos észleléseket 2007-re tervezik az első antennák részleges elhelyezésével. Az ALMA rendszert folyamatosan bővítik majd 2012-ig, további antennák beszerelésével. A teljes projekt hozzávetőlegesen 552 millió amerikai dollárba kerül majd.

Az ALMA Bizottság már korábban megválasztotta prof. Massimo Tarenghit, az ESO VLT projekt volt menedzserét az ALMA igazgatójává, aki bízik saját és csapata sikerében. „Sok kemény munka áll előttünk” - mondta, „de a csapatban mindnyájan izgatottak vagyunk a projekt miatt. Készen állunk dolgozni a nemzetközi csillagászati közösségért és megfelelő időben átadni egy egyedülálló építményt, mely úttörő kutatási projekteket tesz lehetővé a modern asztrofizika számos területén.”

Az ALMA 64 nagy pontosságú, egyenként 12 méter átmérőjű antennából fog állni. Az antennák mozgathatók lesznek, így a teleszkóp a kamerán levő lencse zoomjához hasonlóan működtethető majd. Az ALMA legnagyobb állapotában 14 km átmérőjű lesz. Ez finom részletek észlelését is lehetővé teszi a csillagászati objektumokról. Legkisebb állapotában közelítőleg 150 méter átmérőjű lesz, és a nagyobb részletek tanulmányozását teszi majd lehetővé ezekben az objektumokban.

Az ALMA egy interferométerként fog majd funkcionálni, mely azt jelenti, hogy az antennákból érkező jeleket egyesíti és így az antennák közti távolságnak megfelelő átmérőjű teleszkóp szögfelbontását éri el. 64 antennával az ALMA 2016 független antennapárt fog alkotni az észlelések során. Ennyi adat kezelését egy óriási teljesítményű, korrelátornak nevezett speciális számítógép fogja elvégezni, mely 16 000 billió művelet végrehajtására lesz képes másodpercenként.

Jelenleg az ALMA két prototípus antennáját tesztelik az NRAO Very Large Array területén, közel Socorro-hoz, Új-Mexikóban.

Az ALMA nagyratörő terve számos nemzet és tudományos intézmény közös erőfeszítésévé vált. Ez lesz a földi csillagászat első igazán globális programja; ez mind a csúcstechnikai megoldások, mind a nagyszabású csillagászati beruházások magas költségvetésének szempontjából egy előnyös fejlesztés.

Forrás: spaceflightnow.com  2003.nov.9.

Fordította: Csorvási Róbert (II. éves csillagász hallgató)
ALMA honlap: http://www.eso.org/projects/alma/