Hol a legjobb csillagvizsgálót építeni?

http://www.tessloff-babilon.hu/hol-a-legjobb-csillagvizsgalot-epiteni-- csillagok, világűr

Közismert, hogy a földi csillagvizsgálók, más néven obszervatóriumok jellemzően magasabb helyekre épülnek, a városokon belül is lehetőleg dombra vagy közeli hegyre. Ugyanis ahhoz, hogy a csillagvizsgálók érzékeny műszerei pontos mérésekkel szolgáljanak, ki kell szűrni a légkör zavaró hatásait, a városi, technikai civilizáció – mint például a közvilágítás – szennyező hatásait. A világűrbe telepített űrtávcsövek pedig még annál is nagyobb magasságokban lebegnek a Föld körül.

Melyek a legjobb pontok a Földön, a csillagvizsgálókhoz?

A meteorológiában inverziónak nevezik azt a jelenséget, amelynek köszönhetően a magasabban található levegő hőmérséklete magasabb, mint a földfelszín közelében. (Erről egyébként elsőként a fizikus Isaac Newton írt 1730-ban, és azt is ő fogalmazta meg, hogy a légkör zavaró hatással lehet a távcsöves, vagyis az optikai megfigyelésekre. Amit úgy lehet csökkenteni, ha a távcső egy magas hegyen áll, az ún. „inverziós réteg” fölött.) A csillagvizsgálók tervezésekor mindig külön gondot fordítanak rá, hogy tanulmányozzák az inverziós természetét és a hatásait a műszerekre.

Az inverziós réteg az a „levegőpárna”, amely közvetlenül reagál a Nap által előidézett hőviszonyokra. Általános helyzetben a földfelszínhez legközelebbi része a legmelegebb, és a földfelszíntől távolodva átlagosan százméterenként 0,65 °C-kal hidegebb, és változó, 2 és 10 kilométer közötti magasságban veszi körül a felszínt. A hatása pedig attól is függhet, hogy egy adott helyen mennyire ingadozó, illetve könnyen stabilizálódó benne a légáramlás, hiszen az élénkebb turbulenciák befolyásolhatják például az elektromágneses rezgéseket, és ezzel eltorzíthatják azt a képet, amely a távcsőben megjelenik.

Magazin
VLA rádió interferométer Új Mexikóban – A csillagászat egyik legfiatalabb ága a rádiócsillagászat, amelynek alapvető eszköze a rádióantenna, amelyet rádiótávcsőnek hívnak. Ezek lehetnek egyedülálló antennák és több antenna együttes rendszerei is. A rádió interferometria a nagy térbeli felbontásokat is lehetővé teszi, azáltal, hogy nem a vizsgált tárgyak nagyságát, hanem a tárgyak közötti távolságot értékeli ki. (Kép forrása: Hajor, Wikimedia)

Egy kutató, Merle Walker 1983-ban a Föld szinte összes lehetséges helyét felmérte abból a szempontból, hogy melyek a legideálisabbak obszervatóriumok számára. Végül arra a következtetésre jutott, hogy azok a helyszínek a legjobbak, amelyek hegytetőn vannak, és kifejezetten egy hideg tengeráramlat keleti oldalán. Itt stabilizálódik ugyanis a legbiztosabban a légáramlás, és az inverziós réteg magassága sem haladja meg a 2 kilométert. Így állt össze végül az a felméréseken alapuló térkép, amelyen azt látjuk, hogy Kaliforniában, a Kanári-szigeteken, Chilében és Namíbiában a legjobbak a feltétele az obszervatóriumok felállításához. (A namíbiai lehetőséget a jelen pillanatban még nem használták ki.)

Észak-Amerika keleti felén, a kontinentális Európában, Délkelet-Ázsiában, Afrikában és Dél-Amerika trópusi részein azonban már sokkal nehezebb alkalmas helyet találni. Itt ugyanis nemcsak a földi technika okozta légszennyezés, hanem a nagyobb páratartalom, a gyakori felhők is negatív módon befolyásolják a megfigyeléseket.

Mindezek mellett még az is fontos szempont, hogy a csillagászat egy fontos ágánál, a rádiócsillagászatnál nélkülözhetetlen az elektromágneses zajok csökkentése. A rádiócsillagászat az égi objektumokkal a rádióhullámok tartományában foglalkozik, azóta, hogy az 1930-as években Karl Jansky először észlelt a Tejút felől rádióhullámokat. Majd ezt követően további forrásokból is észleltek rádiófrekvenciás sugárzásokat, ami felcsillantotta annak reményét, hogy ezek útján esetleg az univerzum más, intelligens lényeivel is kapcsolatba kerülhetünk. A Földön viszont a rádióhullámok tartományában nyilvánvalóan követhetetlenül nagy a lehetősége annak, hogy a különféle eredetű hullámok zavarják egymást. Így ennek problémáját csak a lakott területekről távoli helyeken lehet megoldani, főként ott, ahol jól érvényesül a környező hegyek árnyékoló hatása. (Forrás)

Miért nem elég magasra tenni a csillagvizsgálót?

Bármennyire is körültekintőek a tervezők, a tapasztalat azt mutatja, hogy ritkán lehet tökéletes helyet találni az obszervatóriumoknak. A lakott területektől minél messzebbre kerül a megfigyelőállomás, annál több pénzbe kerül a felépítése. A költségeket nemcsak az építőanyagok odaszállítása, hanem az is növeli, ha a kiszemelt helyre addig nem vezetett megfelelő út, esetleg földi járművel nem is megközelíthető, ezért külön repülőteret vagy helikopteres leszállóhelyet is ki kell alakítani.

Magazin
Bár a távcsövek fejlődésével a csillagászok végül pontos térképeket tudtak adni a Hold innenső feléről, a másik oldaláról 1959-ig semmit sem lehetett tudni. Ekkor azonban a szovjet Luna-3 űrszonda erről is küldött fotókat. Ezekből kiderült, hogy a Hold túloldala alaposan eltér az innensőtől. Amit mi folyamatosan látunk, azon nagy foltok, „tengerek” vannak, amelyekben persze nem víz volt, hanem láva: ezek mind egykori lávaóceánok kihűlt, megszilárdult maradványai. A jobb oldali képen azonban semmi ilyesmit nem látni, viszont annál több apró pöttyöt fedezhetünk fel rajta, amelyekről később kiderült, hogy ezek az elmúlt évmilliókban lezajlott, kisebb-nagyobb meteorbecsapódások nyomai. Kérdés, hogy vajon a jövőben kell-e még számítani ilyesmikre, és ha igen, mi kell ahhoz, hogy kivédjék ezeket, amennyiben valóban felköltözik majd oda egy obszervatórium. (Kép forrása: Nasa, Telex)

Más helyeken viszont épp az a gond, hogy túl közel vannak a polgári repülőterek, és a felszálló gépek kondenzcsíkjai ugyancsak megzavarhatják a megfigyelést. A nizzai Côte d’Azur repülőtér például arra kényszerült, hogy megegyezzen a közelében lévő Observatoire de Calern-nel, és ennek következményeként éjszakánként szüneteltesse a légiforgalmat.

A műholdak fényes felületén keletkező becsillanások is elronthatják a fényképfelvételeket. Olykor még további kockázatokkal, például az emberi élet veszélyeztetésével is számolni kell. A Grenoble közelében lévő Plateau du Bure csillagvizsgálót például csak sífelvonóval lehet megközelíteni. 1999-ben azonban éppen amiatt kellett egy időre felfüggeszteni a működését, mert a felvonónál történt súlyos baleset során meghalt egy kutató.

Mindezek alapján sokakban felmerült a kérdés: lehetséges-e egyáltalán a Földön olyan pontot találni, ahol ki lehet küszöbölni a zavaró körülményeket? A tapasztalatok azt mutatják, hogy ez szinte lehetetlen. De akkor mégis mit lehet tenni? Föl kell menni a Holdra!

Miért jó, ha a Holdon lesz a csillagvizsgálónk?

Egy ideje tehát a csillagászok körében egyre népszerűbbé vált a gondolat, hogy ha egy minden szempontból megbízható, nagy pontosságot biztosító csillagvizsgálóban szeretnének dolgozni, akkor bizony azt a Holdon, azon belül is annak a Földről nézve árnyékos oldalán érdemes felépíteni. (Mint az köztudott: a Hold pontosan ugyanannyi idő alatt kerüli meg a Földet, mint amennyi idő alatt a saját tengelye körül is megfordul. Ezért mi innen mindig csak ugyanazt az oldalát látjuk, a másik fele számunkra árnyékban marad. Ettől még azonban az az oldala semmivel sem sötétebb, mint az innenső: az csak felőlünk nézve „árnyékos” oldal. Egyébként a Jupiter és a Szaturnusz nagyobb holdjainál is ugyanez a helyzet.)

Obszervatóriumot a Holdra építeni azért is járna sok előnnyel, mert mára egyre zsúfoltabbakká váltak a Föld körüli műholdpályák, és ez a folyamat a jövőben is csak folytatódik. Márpedig a rengeteg műhold többféle módon is zavarhatja a távcsöves megfigyeléseket, ronthatja az azok alapján készített képek minőségét, pontosságát.

De még fontosabb tényező, hogy az égitest maga is leárnyékolja a Föld felől kiinduló rádiójeleket, és mivel nincs rajta légkör, vízpára sincs, és egyéb zavaró időjárási jelenségekkel sem kell megküzdeni. A légkör hiánya még azzal az előnnyel jár, hogy a világűrből mindenféle hullámhosszú sugárzás eléri az égitest felszínét, vagyis nincs elnyelődés. Nem kell tehát magas helyet keresni a távcsöveknek: azok alacsonyan is ugyanolyan jól venni tudják a jeleket. Kiemelt előnyt élvez majd ezen a téren a rádiócsillagászat, mivel a Holdon egy új ablak, a 15 MHz alatti régió nyílna meg a kutatás számára. (Az ez alatti elektromágneses frekvenciájú hullámokat ugyanis a földi légkör elnyeli vagy szétszórja.)  Ráadásul a Hold lassú keringése miatt az is lehetővé válik, hogy a halványabb égi objektumokat akár két héten át, folyamatosan megfigyeljék.

Fontos még, hogy a Holdon a földihez képest hatodannyi a gravitáció, és ezért ott nagyobb tükröket és távcsöveket is fel lehet állítani.

Az egyetlen, amit jelenleg komolyabb gondnak tartanak, hogy a Hold talaján lévő rengeteg por könnyen behatolhat a műszerekbe, azok mechanikus alkatrészeibe, és ott kárt okozhatnak. Erre azonban bizonyára tudatosan fel lehet készülni, ezt meg lehet előzni.

A csillagászok tehát ezek alapján gondolják jónak az ötletet, amelynek vélhetően lesz jövője, és már a majdani holdi kolóniák kommunikációjának alapjaiban is megállapodtak. Természetesen nem lesz könnyű alkalmazkodni egy ilyen távoli munkahelyhez, sokak szerint azonban a végeredményekért megéri meghozni az ezzel járó áldozatokat, és persze az adódó gondokon is lehet enyhíteni, lehet dolgozni a helyzet könnyítésein.

Lévai Júlia


Címkék:

ajánló  állatkert  állatok  alvás  Antarktisz  aszteroida  Ausztrália  autó  baktérium  barlangok  betegség  Biblia  bolt  Budapest  buddhizmus  bútorok  búvárkodás  cidrimókus  császárság  csillagok  denevér  díj  dory  édesség  éghajlat  egyensúly  egyház  egyiptom  elefánt  elektromosság  ember  emberi test  emlős  építmények  Északi-sark  etimológia  étkezés  eukaliptusz  Európa  fejlesztés  félelem  felfedezés  finommotorika  fizika  Föld  főzés  gyerekek  gyógyítás  gyógyszertár  háború  hajózás  halak  halál  halmazállapot  hangsebesség  hideg  hiszti  hogyan működik  hőmérő  hüllők  időjárás  időszámítás  India  infrahangok  interjú  internet  iránytű  irodalom  iskolaérettség  iskolakezdés  járművek  játék  jel  jelentés  jelrendszer  Jézus  kalóz  kapitalizmus  karácsony  karantén  kémia  kereskedelem  kétéltűek  Kína  klímaváltozás  koala  kommunikáció  kórház  koronavírus  könyv  közlekedés  Krisztus  kultúra  kultúrtörténet  léghajó  leguán  légzés  LOGICO  lovagok  madarak  magasság  mágnes  mese  meteorológia  Mi MICSODA  mikroszkóp  mitológia  mítoszok  művészet  Nikola Tesla  Nobel-díj  növények  nyelv  nyomozás  óceán  ókor  ókori Görögország  oktatás  olimpia  olvasás  Oroszország  orvoslás  öltözködés  őskor  pedagógus  pszichológus  pulzus  rajz  rák  receptek  régészet  repülés  robot  rovarok  sárkány  sejtek  sport  szavak  szellemek  szépség  szerzetesrendek  szimbólum  táplálkozás  távíró  technika  tél  tenger  terhesség  természet  természeti jelenségek  természeti katasztrófák  természettudomány  teszt  tobzoska  történelem  tudomány  tüntetés  újkor  ultrahang  úthálózat  ünnep  vadnyugat  vallás  Városliget  vasút  védőoltás  Velence  vidámpark  vidra  világűr  vírus  víz  vulkán  zarf  zene