Naukowcy i dostojnicy państwowi z Ameryki Północnej, Europy i Chile brali udział w ceremonii położenia kamienia węgielnego pod największy i najczulszy radioteleskop świata, który ma działać w zakresie fal milimetrowych.

ALMA – Atacama Large Millimeter Array – będzie instrumentem złożonym z 64 anten wysokiej precyzji, umieszczonych na równinie Chajnantor w Andach Chilijskich w prowincji San Pedro de Atacama, 5,000 metrów ponad poziomem morza. Najważniejszym zadaniem ALMA będzie obserwowanie z bezprecedensową klarownością zimnych zagadkowych regionów Wszechświata, które w świetle optycznym są ciemne, jednak świecą jasno w zakresie fal milimetrowych widma elektromagnetycznego.

Atacama Large Millimeter Array jest międzynarodowym przedsięwzięciem astronomicznym. Ma polegać na równorzędnej współpracy między Europą, Ameryką Północną a Republiką Chile. ALMA ma być finansowana przez National Science Foundation (NSF) we współpracy z National Research Council of Canada (NRC) i European Southern Observatory (ESO). Konstrukcja ALMA oraz obsługa systemu mają być prowadzone przez National Radio Astronomy Observatory (NRAO) w imieniu Ameryki Północnej i ESO z ramienia Europy.

National Science Foundation łączy się dzisiaj z naszym północnoamerykańskim partnerem, Kanadą, oraz z European Southern Observatory, Hiszpanią i Chile, by przygotować się do stworzenia spektakularnego nowego instrumentu” – powiedziała dr Rita Colwell, dyrektor National Science Foundation. – “Atacama Large Millimeter Array rozszerzy naszą wizję Wszechświata “oczami”, zdolnymi przeniknąć całun przestrzeni, przez który światło nie może się przebić“.

ALMA będzie olbrzymim skokiem naprzód dla naszych badań Wszechświata w tym stosunkowo mało zbadanym zakresie widma” – powiedziała dr Catherine Cesarsky, dyrektor ESO. – “ESO poprowadzi Europę przez to ambitne i wykraczające naprzód przedsięwzięcie, wpływ ALMA będzie doceniony w szerokich kręgach na naszym kontynencie. Razem z naszymi partnerami w Ameryce Północnej i Chile czekamy z niecierpliwością na naprawdę wspaniałe możliwości, które będzie oferować ALMA młodym naukowcom i inżynierom.”

ALMA będzie rejestrować promieniowanie milimetrowe i submilimetrowe dochodzące z kosmosu. Ten fragment widma jest bardziej energetyczny niż większość fal radiowych, jednak mniej energetyczny niż promieniowanie optyczne i podczerwone. Tu znajduje się klucz do zrozumienia wielu podstawowych procesów, włączając w to formowanie się planet i gwiazd, powstawanie i rozwój galaktyk oraz gromad galaktyk we wczesnym Wszechświecie. Możliwość dostrzeżenia promieniowania pochodzącego od cząsteczek materii organicznej jest szczególnie godna zainteresowania.

ALMA zwiększy możliwości inżynierii i dostarczy teleskopu położonego w fantastycznym miejscu. Będzie on mógł spojrzeć na początki Wszechświata, galaktyk, gwiazd i planet, a być może równeż życia” – powiedział dr Fred K. Y. Lo, dyrektor National Radio Astronomy Observatory (NRAO).

Promieniowanie milimetrowe i submillimetrowe, które ALMA będzie badać, jest w stanie przenikać ogromne chmury pyłu i gazu, które wypełniają przestrzeń międzygwiezdną i międzygalaktyczną. Jest ono jednak blokowane przez wilgoć atmosferyczną na Ziemi. Aby prowadzić badania w tym zakresie widma, astronomowie potrzebują miejsca, które jest bardzo suche i wysoko położone, gdzie warstwa atmosfery jest cienka.

Przeprowadzone intensywne badania pokazały, że niebo ponad znajdującą się wysoko równiną Chajnantor na pustyni Atacama ma najlepszą klarowność i stabilność potrzebną do wykonywania obserwacji przy użyciu ALMA.

ALMA będzie najwyżej położonym kompletnym obserwatorium naziemnym na świecie. Praca na tej wysokości będzie jednak bardzo wyzywająca. Aby zapewnić bezpieczeństwo naukowcom i inżynierom pracującym w ALMA, wszystkie operacje będą prowadzone z Operations Support Facility, ulokowanego blisko miast: Toconao i San Pedro de Atacama na wysokości 2,900 metrów n.p.m.

Faza pierwsza projektu ALMA, na którą składało się projektowanie obserwatorium, została zakończona w 2002. Początek Fazy 2 projektu miał miejsce 25 lutego 2003. NSF i ESO podpisały wówczas porozumienie dotyczące budowy i obsługi ALMA. Budowa będzie kontynuowana do 2012 roku, jednak pierwsze obserwacje naukowe są zaplanowane już na 2007 rok i odbędą się przy użyciu pierwszych anten. Możliwości ALMA będą się powiększać aż do 2012 roku wraz z instalacją pozostałych anten. Cały projekt ma kosztować w przybliżeniu 552 miliony dolarów.

Na początku tego roku komitet ALMA wybrał profesora Massimo Tarenghi, dawniej kierownika VLT (Very Large Telescope), na dyrektora ALMA. Jest on przekonany, że jego zespół odniesie sukces. – “Przed nami ogrom pracy” – powiedział – “ale wszyscy w zespole jesteśmy podekscytowani tym unikalnym projektem. Jesteśmy gotowi, by pracować dla międzynarodowej społeczności astronomicznej i dostarczyć jej we właściwym czasie unikalny instrument pozwalający realizować wiele projektów badawczych na wielu różnych polach nowoczesnej astrofizyki“.

ALMA będzie złożony z 64 anten wysokiej precyzji, każda z nich będzie miała 12 metrów średnicy. Rozmieszczenie anten będzie mogło być zmieniane, co pozwoli regulować rozmiar pola widzenia teleskopu. W największym ustawieniu ALMA będzie rozciągać się na 14 kilometrów. To pozwoli teleskopowi obserwować bardzo małe szczegóły obiektów astronomicznych. W najmniejszym ustawieniu ALMA będzie rozciągać się na ok. 150 metrów, co pozwoli badać te same obiekty ale w większej skali.

ALMA będzie działał jako interferometr. Oznacza to, że będzie łączył sygnały pochodzące ze wszystkich anten parami, aby symulować teleskop o wielkości równej odległości między dowolnymi dwiema antenami.

Z 64 anten ALMA będzie w stanie wygenerować 2016 indywidualnych par. Aby obsługiwać taką ilość danych, ALMA będzie oparty na bardzo potężnym, wyspecjalizowanym komputerze zwanym korelatorem, który będzie mógł wykonywać 16 biliardów (16 x 1015) operacji na sekundę.

Obecnie dwa prototypy anten ALMA są poddawane surowym testom w siedzibie Very Large Array koło Socorro w Nowym Meksyku.

Na potrzeby tego ambitnego projektu połączyło się kilka narodów i instytucji naukowych. To będzie pierwsze naprawdę globalne obserwatorium naziemne, krok naprzód wobec powiększającej się złożoności technologicznej i wysokich kosztów budowy instalacji astronomicznych.

Dzisiejszy dzień wyznacza oficjalny początek budowy” – powiedziała dr Colwell. – “Ale budowa ALMA oznacza też początek współpracy, która zapewni równy dostęp do teleskopu astronomów z co najmniej trzech kontynentów. Współprace międzynarodowe szybko stają się normą tysiąclecia, umożliwiając organizacjom i narodom łączenie funduszy i pozwalając osiągnąć większe możliwości naukowe. NSF jest dumna, że może uczestniczyć w tworzeniu instrumentu, który dostarczy bezprecedensowych możliwości nauce i niezmierzonej wiedzy w wielu dziedzinach“.

Autor

Anna Marszałek