Subaru Telescope Tour: podróż na szczyt świata

Zachód słońca w teleskopie Subaru

Obserwatorium Subaru na Mauna Kea na Hawajach. (Źródło obrazu: Subaru /Narodowe Obserwatorium Astronomiczne Japonii)





Na szczycie Mauna Kea na Hawajach znajduje się pierwszy japoński instrument do obserwacji wszechświata w świetle optycznym i podczerwonym: Teleskop Subaru.

Subaru to instrument o długości 26,9 stóp (8,2 m), który nosi japońską nazwę gromada gwiazd znana jako Plejady .

W grudniu 2015 roku dołączyłem do kilku astronomów podczas wycieczki po ogromnym teleskopie, który znajduje się wysoko nad wyspą. [ Zobacz więcej zdjęć z naszej wycieczki po Teleskopie Subaru ]



Droga do Mauna Kea

Niegdyś aktywny wulkan Mauna Kea nie wybuchł od około 4,5 000 lat. Szczyt góry jest najwyższym punktem w stanie Hawaje. Chociaż na Mauna Kea znajduje się 13 zaawansowanych teleskopów, które badają zewnętrzne krawędzie przestrzeni kosmicznej dla astronomów i astrofizyków, droga gruntowa prowadząca do obserwatoriów wydawała się być powrotem do innego pokolenia, gdy utwardzonych dróg było niewiele i dzieliło ich wiele. Przeciąganie po tarce wydawało się przyjemniejszą alternatywą.

Patrząc na górę od połowy wysokości, w Centrum Turystycznym Mauna Kea.

Patrząc na górę od połowy wysokości, w Centrum Turystycznym Mauna Kea.(Źródło zdjęcia: Nola Taylor Redd)



Saddle Road, która przecina wschodnią i zachodnią stronę Wielkiej Wyspy Hawajów, nie wznosi się daleko nad poziom morza. Dopiero gdy dojdziesz do zjazdu na górę, zaczniesz się wspinać. Centrum Turystyczne Maunakea, obsługiwane przez Uniwersytet Hawajski , znajduje się na wysokości 9300 stóp (2800 metrów) i jest osiągalny przez wiele rodzajów pojazdów. Po opuszczeniu Saddle Road droga na szczyt staje się niebezpieczna. Wjeżdżać wolno tylko pojazdom z napędem na cztery koła. Główny powód tych środków ostrożności ma więcej wspólnego z ilością wzniecanego kurzu, powiedział nam nasz kierowca wycieczki; pojazd z napędem na dwa koła może wzniecić wystarczającą ilość brudu, aby przesłonić zdolność przyrządów do sondowania nieba nad nami. Mimo to nie byłem całkowicie przekonany, że to jedyny powód; nieutwardzona droga gruntowa była wyjątkowo wyboista i wietrzna, a nie taka, którą sam bym chciał spróbować.

Kiedy wspinaliśmy się, rośliny stały się rzadsze, a krajobraz przypominał Marsa.

Kiedy wspinaliśmy się, rośliny stały się rzadsze, a krajobraz przypominał Marsa.(Źródło zdjęcia: Nola Taylor Redd)



Kiedy opuściliśmy Centrum dla Zwiedzających, widoczne były porozrzucane rośliny. Ale kiedy zaczęliśmy wędrówkę pod górę, teren na zewnątrz wydawał się bardziej Marsjanin niż ziemski . Ziemia była czerwona i kamienista, nie było widać żadnej roślinności. Gdy pełzaliśmy powoli po drodze w półgodzinnej podróży, wydawało się, że jesteśmy jedynym życiem na przestrzeni wielu kilometrów – niekoniecznie zła myśl, ponieważ miałem nadzieję, że nie będziemy musieli mijać kolejnego samochodu na wąskim szlaku. Wijące się wokół szczytu góry kopuły obserwatoriów powoli uniosły się, by nas powitać.

Teleskop Subaru, obsługiwany przez Narodowe Obserwatorium Astronomiczne Japonii (NAOJ), znajduje się na wysokości 13,579 stóp (4139 m), na najwyższym szczycie Hawajów. Zanim rozpoczęliśmy naszą podróż, musieliśmy podpisać zrzeczenie się potwierdzające potencjalne niebezpieczeństwo wynurzenia ( zakaz nurkowania? 24 godziny przed lub po wspinaczce!). Spędziliśmy godzinę w Centrum dla Zwiedzających, aby zaaklimatyzować się do niewielkiej zmiany wysokości, zanim ruszyliśmy w górę. W wykładzie przed wejściem na szczyt ostrzeżono nas o chorobie wysokościowej, a na szczycie przypomniano, żebyśmy powiadomili naszego przewodnika o zawrotach głowy, nudnościach lub bólach głowy.

Smithsonian Submillimeter Array znajduje się obok Subaru. Okrągłe metalowe podstawy to miejsca, do których można przenieść każdą antenę.

Smithsonian Submillimeter Array znajduje się obok Subaru. Okrągłe metalowe podstawy to miejsca, do których można przenieść każdą antenę.(Źródło zdjęcia: Nola Taylor Redd)

Wynikało to nie tylko z naszego statusu gościa. Nasz przewodnik, Nemanja 'Nem' Jovanovic z NAOJ, powiedział nam, że podczas swojej pierwszej podróży zauważył, że prawidłowe wykonanie prostych zadań zajęło mu trzy lub cztery próby.

Pakiety tlenowe były wyraźnie obecne w całym budynku.

Pakiety tlenowe były wyraźnie obecne w całym budynku.(Źródło zdjęcia: Nola Taylor Redd)

„Najlepszym sposobem, aby tu być, jest nie ufać sobie. Zawsze zgaduj wszystko na nowo — powiedział Nem. – Im bardziej jesteś zarozumiały, tym większe prawdopodobieństwo, że schrzanisz.

Kiedy pracuje z Instrumenty Subaru , Nem nosi butlę z tlenem, aby pomóc mu zachować ostrość i skupienie. I nie tylko on. Podczas zwiedzania zauważyłem rozstawione po całym obserwatorium butle z tlenem, każdy tak wyraźnie oznaczony jak gaśnice. W trakcie trasy zauważyłem również, że moje palce zaczęły drętwieć, co sprawiało, że robienie notatek było trudniejsze. Dopiero wtedy zdałem sobie sprawę, że Nem ma na sobie cienkie rękawiczki, żeby ogrzać dłonie.

Nem pracuje w Subaru od ponad trzech lat. Mieszka w mieście Hilo i co kilka miesięcy jeździ godzinę do obserwatorium. Na miejscu przebywa w kwaterach dla zwiedzających, które znajdują się w pobliżu Centrum dla Zwiedzających. Przyjdzie na tydzień przed biegiem obserwacyjnym, „ponieważ nasz instrument potrzebuje trochę rozpieszczania”, a potem będzie go trzymał.

Jego najdłuższy bieg to 23 dni. Wyjaśnił, że nie ma ograniczeń co do liczby dni, w których możesz pracować, ale kierownictwo Subaru ogranicza cię do 14 kolejnych godzin dziennie w szczycie.

„Najładniejszy teleskop”

Okular (na dole) masywnego teleskopu Subaru.

Okular (na dole) masywnego teleskopu Subaru.(Źródło zdjęcia: Nola Taylor Redd)

Budowa Teleskopu Subaru została zakończona w 1998 roku, a jego pierwsze naukowe zdjęcia opublikowano na początku 1999 roku.

Ogromny teleskop stoi w centralnym pomieszczeniu obserwatorium, które otwiera się na zewnątrz. Staliśmy pod instrumentem behemota, spoglądając w górę na lustra, które wznosiły się nad nami. Teleskop jest jasnoniebieski, co skłoniło Nem do nazwania go „najładniejszym teleskopem”.

W przeciwieństwie do większości innych obserwatoriów, instrumenty Subaru znajdują się w innych pomieszczeniach (oddzielonych od samego teleskopu). Ponieważ pomieszczenie teleskopu otwiera się na zewnątrz, chroni to drogie instrumenty przed kurzem, wiatrem (który może osiągać prędkość 100 mil na godzinę) i ekstremalnymi temperaturami. Szereg pomieszczeń wentylacyjnych otacza zewnętrzne ściany obserwatorium i przebiega przez budynek, utrzymując temperaturę instrumentów na poziomie teleskopu. W nocy te pomieszczenia wentylacyjne otwierają się automatycznie. Czasami, w nocy, Nem mówił, że schodzi z obserwacji i staje w jednym z tych pomieszczeń wentylacyjnych, żeby wyjrzeć na zewnątrz.

Spojrzenie przez jeden z otworów wentylacyjnych.

Spojrzenie przez jeden z otworów wentylacyjnych.(Źródło zdjęcia: Nola Taylor Redd)

Subaru zawiera 13 instrumentów, które umożliwiają teleskopowi obserwację chłodnego pyłu międzygwiazdowego, obserwowanie słabych obiektów i wyszukiwanie rzeczy takich jak obecność proponowanego układu słonecznego Planeta Dziewiąta '

„Oznacza to, że mamy więcej instrumentów, niż wiemy, co z nimi zrobić” – zażartował Nem.

Trzy z instrumentów znane są jako instrumenty Cassegraina, które zmieniają położenie ogniska teleskopu i są przechowywane w magazynie połączonym z pomieszczeniem teleskopu. Pojazd jeżdżący po jednym z wielu torów w podłodze służy do ich wymiany. Same instrumenty są zamontowane na obrotowej karuzeli, którą Nem porównał do tej znalezionej w sześciostrzałowym pistolecie.

Sześciostrzelecka karuzela instrumentów dla Subaru.

Sześciostrzelecka karuzela instrumentów dla Subaru.(Źródło zdjęcia: Nola Taylor Redd)

Kiedy na teleskopie umieszczany jest nowy instrument Cassegraina, specjalnie skonstruowany wózek podnosi go i przenosi pod teleskop. Instrument jest następnie podłączany do teleskopu, gdzie można go zabezpieczyć.

„To naprawdę prosty system wymiany instrumentów” – powiedział Nem. — Nie potrzeba dźwigu.

Ale niektóre instrumenty znajdują się na górnym końcu teleskopu, a te wymagają ciężkiego podnoszenia. Wchodzi dźwig i podnosi instrument znajdujący się obecnie na teleskopie, podczas gdy operatorzy go odłączają. Dwóch kierowców obsługuje dźwig; jeden je napędza, a drugi dostosowuje ustawienie do teleskopu.

„To dość przerażające, gdy masz nad lustrem 7-tonowy instrument” – powiedział Nem.

Nemanja

Nemanja „Nem” Jovanovic pokazuje, jak dźwig zmienia instrumenty.(Źródło zdjęcia: Nola Taylor Redd)

Następnie dźwig przenosi instrument do magazynu dla najwyższej klasy jednostek, gdzie jest wymieniany na inny. Nowy instrument zostaje podniesiony na teleskop i podłączony. Zdarza się to około dwa razy w miesiącu, powiedział Nem. Jeśli wszystko pójdzie gładko, wymiana może zająć cały dzień. W przypadku drobnych problemów technicznych Nem powiedział, że może przedłużyć wymianę do trzech lub czterech dni.

Sprawy nie zawsze idą gładko. Nie tak dawno jeden z czujników na dźwigu był trochę wyłączony, a instrumenty zderzyły się ze sobą, powodując natychmiastowe wyłączenie. Potem przez dwa miesiące nie dało się zmienić topowego instrumentu.

Podczas wymiany instrumentów Nem powiedział, że kierowca dźwigu nosi maskę tlenową. To, czy inni członkowie zespołu będą nosić czołg, zależy od nich; niektórzy tak, a inni nie.

„Ale oni pracują tutaj o wiele więcej niż ja” – powiedział. Członkowie personelu technicznego są obecni na górze przez siedem dni w tygodniu, 365 dni w roku.

Co dwa lub trzy lata szkoła podstawowa i wtórna lustra teleskopu są usuwane, aby zaktualizować powłokę aluminiową. 80-tonowy dźwig podnosi lustro główne z jego miejsca i umieszcza je w kołysce poniżej. Kołyska schodzi przez okrągły otwór w podłodze do pokoju, w którym znajduje się lustro, które można zobaczyć wchodząc do wejścia. Kołyska jest popychana na szynach biegnących po podłodze. Z góry system tryskaczowy spuszcza na lustro kwas, który rozpuszcza powłokę aluminiową i nakładana jest nowa powłoka. Cały proces ponownego malowania trwa od dwóch do trzech tygodni, a technicy wykorzystują czas na przegląd pozostałej części teleskopu w razie potrzeby.

Ogromna kołyska, która przenosi lustro główne przez powlekaną podłogę.

Ogromna kołyska, która przenosi lustro główne przez podłogę do ponownego malowania.(Źródło zdjęcia: Nola Taylor Redd)

Współtwórca guesswhozoo.com Nola Taylor Redd mógł

Współtwórca guesswhozoo.com, Nola Taylor Redd, nie mógł się powstrzymać przed zrobieniem tego epickiego selfie w lustrze jednego z instrumentów Subaru.(Źródło zdjęcia: Nola Taylor Redd)

Pomieszczenie do przechowywania instrumentów było niesamowite. Nasza grupa nie tylko była w stanie zbadać z zewnątrz różne instrumenty, Nem również zaprosił nas do położenia się na podłodze i spojrzenia na lustra od dołu. Pomimo chłodnej betonowej podłogi nie miałam zamiaru przegapić szansy. Próbując znaleźć najlepszą perspektywę do uchwycenia lustra, zdałem sobie sprawę, że jestem w stanie zrobić najlepsze selfie na świecie.

– Czy to sprawia, że ​​wyglądasz grubo czy chudy? - zapytał Nem z góry.

– Cóż, podoba mi się, więc chudy – odpowiedziałem.

Kiedy próbowałem wyskoczyć spod teleskopu, Nem sięgnął nerwowo, aby upewnić się, że nie uderzyłem głową w obiektyw za 10 milionów dolarów, co sprawiło, że po fakcie zacząłem kwestionować słuszność mojej decyzji. [ 10 największych teleskopów na Ziemi: jak mierzą? ]

Na szczycie świata

Po naszej wycieczce po Subaru, Nem wyprowadził nas na wybieg, żeby zobaczyć widok. Na szczycie szczytu było mnóstwo obserwatoriów. Kiedy wszedłem przez drzwi, zauważyłem bliźniacze kopuły teleskopu Kecka. Rzuciłem okiem na Północny Teleskop Gemini. Po drugiej stronie widziałem ruchome czasze Smithsonian Submillimeter Array.

Od lewej do prawej: bliźniacze kopuły Keck, NASA

Od lewej do prawej: bliźniacze kopuły Kecka, Infrared Telescope Facility (w większości ukryty za prawą kopułą Kecka), Teleskop Kanada-Francja-Hawaje, Teleskop Północny Gemini (kopuła srebrna), Teleskop Podczerwieni Wielkiej Brytanii, UH Hilo Educational Telescope.(Źródło zdjęcia: Nola Taylor Redd)

W oddali, oznaczone jedynie przez samotną ciężarówkę budowlaną, znajdowało się zamierzone stanowisko Teleskopu Trzydziestometrowego (TMT), najnowszego źródła niezgody na Mauna Kea.

„Wróć za 10 lat i możesz zrobić zdjęcie przed i po” – powiedział Nem.

Następnie, biorąc pod uwagę niedawne opóźnienia (złożyłem wizytę tego samego dnia, w którym Sąd Najwyższy na Hawajach orzekł przeciwko legalności pozwoleń na budowę wydanych przez TMT, chociaż ogłoszenie ogłoszono dopiero później), dodał: „Chociaż w takim tempie jadą, wracają za 10 lat i nadal będzie tak samo”.

Proponowana lokalizacja Teleskopu Trzydziestometrowego.

Proponowana lokalizacja Teleskopu Trzydziestometrowego.(Źródło zdjęcia: Nola Taylor Redd)

Ale obserwatoria nie były jedynym miejscem do zobaczenia. Ze szczytu mogliśmy zobaczyć jeden ze szczytów wznoszący się nad wyspą Maui. Chmury wokół podstawy Mauna Kea zasłaniały widok na większą część Wielkiej Wyspy, sprawiając wrażenie, jakbyśmy byli odizolowani od reszty świata.

Zanim wróciliśmy do naszego pojazdu, aby zejść, było mi zimno, nawet przez kurtkę. Przeszliśmy z powrotem przez chmury do dróg poniżej. Ale patrząc wstecz, pomyślałem, że widziałem światło mrugające z jednego z wielu teleskopów na szczycie – instrumentów, które będą kontynuować badanie gwiazd powyżej przez dziesięciolecia.

Śledź Nolę Taylor Redd na Twitterze @NolaTRedd lub Google+ . Śledź nas na @Spacedotcom , Facebook lub Google+ . Pierwotnie opublikowany w dniu guesswhozoo.com .