Η «ναυαρχίδα» των τηλεσκοπίων

Με διάμετρο κατόπτρου όσο μισό γήπεδο ποδοσφαίρου, το E-ELT αναμένεται να δώσει απαντήσεις σε μεγάλα αστροφυσικά και κοσμολογικά ερωτήματα
H εποχή για το επόμενο μεγάλο τεχνολογικό άλμα που θα δώσει νέα ώθηση στην Αστροφυσική και την Κοσμολογία έχει φτάσει. Ενα από τα σχέδια αυτά αφορά στην κατασκευή γιγάντιων επίγειων τηλεσκοπίων, τα οποία θα «βλέπουν» στο ορατό και στο κοντινό υπεριώδες τμήμα του ηλεκτρομαγνητικού φάσματος. Τη στιγμή αυτή μάλιστα πραγματοποιούνται εντατικές μελέτες για την κατασκευή τριών τέτοιων τηλεσκοπίων.
Η «ναυαρχίδα» των γιγάντιων επίγειων τηλεσκοπίων νέας γενιάς θα είναι σύντομα το Εξαιρετικά Μεγάλο Τηλεσκόπιο της Ευρώπης (European Extremely Large Telescope, E-ELT).
Στα τέλη του περασμένου μήνα το Ευρωπαϊκό Νότιο Αστεροσκοπείο (ESO) ανακοίνωσε την απόφασή του για την τοποθέτηση του νέου αυτού γιγάντιου τηλεσκοπίου σε μια περιοχή της νότιας Χιλής, το Σέρο Αμαζόνες, και σε υψόμετρο 3.000 μέτρων. Με διάμετρο κύριου κατόπτρου 42 μέτρων, όσο περίπου το μισό μήκος ενός γηπέδου ποδοσφαίρου, το E-ELT αναμένεται να συμβάλει όσο κανένα άλλο οπτικό τηλεσκόπιο στη διερεύνηση των μεγάλων αστροφυσικών και κοσμολογικών ερωτημάτων, που εξακολουθούν να παραμένουν αναπάντητα.

Ερωτήματα που ξεκινούν από την ύπαρξη εξωηλιακών πλανητών παρόμοιων με τη Γη και ικανών να φιλοξενούν κάποιες μορφές ζωής και καταλήγουν μέχρι και σ' αυτήν ακόμη τη σκοτεινή ενέργεια του Σύμπαντος και στη μεταβλητότητα ή μη των Παγκόσμιων Σταθερών της Φύσης.
Τεχνικές καινοτομίες
Για την κατασκευή του ίδιου του τηλεσκοπίου θα χρησιμοποιηθεί μια νέα τεχνική, αφού με την υπάρχουσα τεχνολογία είναι αδύνατο να κατασκευαστούν μονοκόμματα κάτοπτρα μεγάλου μεγέθους. Γι’ αυτό το κύριο κάτοπτρο του E-ELT θα συναρμολογηθεί από 906 πανομοιότυπα εξαγωνικά τμήματα με διάμετρο 1,45 μέτρων και πάχος 5 εκατοστών το καθένα.
Παρ' όλα αυτά, οι ριπές του ανέμου αλλά και το ίδιο το βάρος της κατασκευής θα στρεβλώνουν την ιδεατή του καμπυλότητα. Για την αντιμετώπιση αυτού του προβλήματος καθένα από τα εξαγωνικά αυτά τμήματα θα στηρίζεται πάνω σε 3 ειδικούς αυτοματοποιημένους μηχανισμούς, οι οποίοι θα «διορθώνουν» την κλίση τους μία φορά το λεπτό, βασισμένοι στα δεδομένα ειδικών ανιχνευτών, οι οποίοι θα καταγράφουν τις σχετικές αποκλίσεις, ώστε η συνολική επιφάνεια του κατόπτρου να έχει πάντα τη βέλτιστη καμπυλότητα.
Σε τι είδους όμως έρευνα θα χρησιμοποιηθεί το νέο τηλεσκόπιο; Κατ' αρχάς τα δεδομένα που θα συλλέγει θα βοηθήσουν τους αστρονόμους να αντιμετωπίσουν ένα από τα μεγαλύτερα μυστήρια της σύγχρονης αστρονομίας: εάν, δηλαδή, υπάρχουν «εκεί έξω» άλλοι πλανήτες ικανοί να φιλοξενούν κάποιο είδος ζωής.
Δύο ακόμη θεμελιώδη και αναπάντητα μέχρι σήμερα ερωτήματα τα οποία θα προσπαθήσουν να απαντήσουν οι αστρονόμοι με τη βοήθεια των δεδομένων που θα συλλέγει το νέο τηλεσκόπιο θα είναι και εκείνα που αφορούν στη φύση της σκοτεινής ύλης και της σκοτεινής ενέργειας του Σύμπαντος.
Και επειδή όσο πιο μακριά κοιτάμε στο Σύμπαν τόσο πιο πίσω στον χρόνο βλέπουμε, το E-ELT ενδέχεται να δει τόσο πίσω και τόσο μακριά που ίσως να βοηθήσει τους επιστήμονες να αποφανθούν εάν οι Παγκόσμιες Σταθερές της Φύσης είναι όντως σταθερές ή εάν έχουν μεταβληθεί με το πέρασμα του χρόνου.
Πιο δυνατό ακόμα και από το Hubble
Το δευτερεύον κάτοπτρο του τηλεσκοπίου θα έχει διάμετρο 6 μέτρα, ενώ ένα ακόμη κάτοπτρο διαμέτρου 4,2 μέτρων θα «μεταδίδει» το φως που συλλέγεται στο σύστημα προσαρμοστικής οπτικής του τηλεσκοπίου. Αυτή η σχετικά νέα τεχνική, η οποία ακόμη αναπτύσσεται και βελτιώνεται, είναι σήμερα απαραίτητη για όλα τα επίγεια οπτικά τηλεσκόπια μεγάλου μεγέθους.
Κι αυτό προκειμένου να αντιμετωπιστεί το βασικότερο μειονέκτημά τους, τη «θόλωση» που προκαλούν οι ατμοσφαιρικές αναταράξεις στις εικόνες των αστρονομικών αντικειμένων που προσπαθούν να αποτυπώσουν.
Το σύστημα προσαρμοστικής οπτικής που θα χρησιμοποιηθεί στο τηλεσκόπιο E-ELT θα αποτελείται από 2 ακόμη κάτοπτρα, το πρώτο εκ των οποίων θα έχει διάμετρο 2,5 μέτρα και ένα ακόμη 2,7 μέτρων που θα παρέχει τις τελικές διορθώσεις των αστρονομικών ειδώλων, προτού αυτά δοθούν στην επιστημονική κοινότητα για μελέτη και επεξεργασία.
Το συνολικό κόστος κατασκευής του θα ανέλθει στα 1,13 δισ. ευρώ, ενώ οι πρώτες παρατηρήσεις αναμένονται το 2018.
Σε πλήρη λειτουργία το E-ELT θα συλλέγει 15 φορές περισσότερο φως απ’ ό,τι τα μεγαλύτερα οπτικά τηλεσκόπια που βρίσκονται σε λειτουργία σήμερα, ενώ η αναλυτική ισχύς του θα υπερβαίνει και αυτήν ακόμα του διαστημικού τηλεσκοπίου Hubble.
Πηγή: Έθνος (Διονύσης Π. Σιμόπουλος)