Astronomen auf den Berggipfeln
Große Teleskope auf hohen Bergen ziehen Astronomen an exotisch klingende Orte. Aber ist es so glamourös, wie es sich anhört? Nicht wirklich, sagen die Wissenschaftler, aber Sie haben die Möglichkeit, einige hervorragende Beobachtungen zu machen.

Celeste am Teleskop
Beginnen wir unsere Geschichte mit Celeste, nicht mit einem Astronomen. Es ist das kryogene Echelle-Spektrometer, das im Goddard Space Flight Center der NASA hergestellt wurde. Ein Spektrometer zerlegt einfallendes Licht in seine verschiedenen Wellenlängen, um ein Spektrum zu erhalten. "Echelle" bezieht sich auf einen bestimmten Typ von Spektrometer.

Celeste wurde entwickelt, um im Infrarot zu arbeiten, das unsere Augen nicht sehen können, obwohl wir es als Hitze wahrnehmen können. Um die Spektren astronomischer Infrarotquellen zu erhalten, muss Celeste kalt gehalten werden, damit es nicht von lokalen Wärmequellen, einschließlich seines eigenen Betriebs, überflutet wird. Hier kommt die Kryotechnik ins Spiel. Sie wird mit flüssigem Stickstoff und flüssigem Helium auf 6 K abgekühlt. Das sind -267 Grad C / -449 Grad F.

Ein Goddard-Bodenunterstützungsteam für die Cassini-Saturn-Mission verwendet Celeste an verschiedenen Teleskopen.

Saturns massiver Sturm
Im Dezember 2010 wurde auf dem Saturn ein massiver Sturm entdeckt. Es tobte bis weit in das folgende Jahr hinein. Wenn sie dann nicht mehr sichtbar waren, waren ihre Auswirkungen im Infrarot bis 2012 noch nachweisbar. CIRS (Cassinis Composite Infrared Spectrometer) führte Messungen durch, die einen Temperaturanstieg in der oberen Saturnatmosphäre auf 93 ° C (150 ° F) über dem Normalwert zeigten. "Um eine Temperaturänderung in der gleichen Größenordnung auf der Erde zu erzielen, würden Sie von den Tiefen des Winters in Fairbanks, Alaska, bis zum Hochsommer in der Mojave-Wüste gehen", kommentierte Brigette Hesman, Planetenwissenschaftlerin bei Goddard.

Aber Cassini hat andere Ziele für das Studium und konnte nicht ständig beobachten. Hier kommt das Bodenunterstützungsteam ins Spiel und bringt Celeste zu zwei Teleskopen, um einige der Lücken zu füllen. Brigette Hesman war Teil des Teams.

Brigette wird Hawaiianerin
Stellen Sie sich vor, Sie fahren nach Hawaii. Was packen? Badeanzug, Sonnencreme, Sonnenbrille, leichte Lektüre? Nicht ganz das, was Brigette dachte. Sie hätte Sonnencreme und Sonnenbrille gebraucht, konzentrierte sich aber auf einen warmen Wintermantel und ihren Laptop, um die arbeitsbezogene Lektüre nachzuholen.

Das Goddard-Team war auf dem Weg zum britischen Infrarot-Teleskop auf Mauna Kea auf 4200 m über dem Meeresspiegel. So hoch, dass die Luft, die Sie atmen, 40% weniger Sauerstoff enthält als die auf Meereshöhe. Es ist auch stärker schädlicher ultravioletter Strahlung ausgesetzt, sodass Ihre Haut und Augen geschützt werden müssen.

Große Höhen können gefährlich sein. Ein Besucherblatt der Universität von Hawaii listet häufige Symptome der Höhenkrankheit auf: "Kopfschmerzen, Schläfrigkeit, Übelkeit, veränderter Geisteszustand, Gleichgewichtsverlust, beeinträchtigte Vernunft". Von allen Besuchern wird erwartet, dass sie im Besucherzentrum auf 2775 m anhalten, um sich vor dem Gipfel an die Höhe anzupassen. Je nach Einrichtung müssen besuchende Astronomen zwischen acht Stunden und einer ganzen Nacht im Zentrum verbringen, bevor sie zu einem Teleskop gehen.

Die Zufahrtsstraße zum Gipfel weist steile Steigungen auf, und die ersten fünf Meilen sind nicht asphaltiert, oder wie Brigette es beschreibt: „Sie knirschen auf einer Vulkangesteinstraße ohne Leitplanken.“ Oben, nachdem Sie durch die Wolken geklettert sind, ist es nicht nur kalt, sondern es kann auch schneien. Eine Astronomin, die ich kenne, bekam Beobachtungszeit auf einem der Mauna Kea-Teleskope, aber als ihre Höheneinstellung vorbei war, sah sie nichts als Schnee. Und natürlich können Sie nicht einfach zu den sonnigen Stränden hinunter rennen, bis sich das Wetter verbessert, da Sie sich dann an die Höhe anpassen müssen.

Aber im Allgemeinen sind die Beobachtungsbedingungen auf Mauna Kea sehr gut, weshalb es so viele Teleskope gibt. Sicher hat das Goddard-Team viele nützliche Daten erhalten.

Bevor sie jedoch anfangen konnten zu beobachten, mussten sie Celeste aus den Verpackungsboxen holen, zusammenbauen und aufstellen. Alles in den Kartons ist sorgfältig beschriftet. Das Zusammenstellen kann bis zu zwei Tage dauern. Sie müssen besonders vorsichtig sein, wenn Sie dies in 14.000 Fuß Höhe tun. Brigitte sagt, dass sie Migräne bekommt, sich krank fühlt und müde ist, aber schlecht schläft. Aber unter dem Gesichtspunkt der Montage eines fummeligen und teuren Geräts ist das Schlimmste: „In der Höhe sind wir tatsächlich sehr dumm.“ Während sie Celeste zusammenbauen, muss alles, was sie tun, schriftlich protokolliert werden, damit klar ist, was getan wurde und was der nächste Schritt ist.

Eine unerwartete Gefahr in großer Höhe, die Bergsteigern und Militärpiloten bekannt ist, ist eine erhöhte Blähung. Die Abnahme des Luftdrucks bewirkt eine Zunahme des Darmgasvolumens. . . mit den üblichen Folgen. Das ist definitiv nicht glamourös!

Kitt Peak
Cassinis Spektrometer detektierte besonders hohe Temperaturen am Saturn, aber das Goddard-Team mit Celeste fand das Gas Ethylen (normalerweise nicht am Saturn detektiert) in Mengen, die hundertmal höher waren als jedes Modell. Sie entdeckten dies am McMath-Pierce-Solarteleskop. Es ist das größte Solarteleskop der Welt und so empfindlich, dass es nachts zur Beobachtung heller Objekte verwendet werden kann.

Wahrscheinlich klingt Arizona für viele Menschen genauso exotisch wie Hawaii, aber Kitt Peak ist viel zugänglicher als Mauna Kea. Es ist ungefähr neunzig Autominuten von Tucson entfernt und die Straße zu den Observatorien ist asphaltiert und gut abgestuft. Auf 2000 m werden Menschen mit gesundheitlichen Problemen vor der Höhe gewarnt. Aber es ist nicht höher als Santa Fe, New Mexico und viele Städte in Colorado.

Na und ist los in der Atmosphäre des Saturn? Die Astronomen wissen es immer noch nicht, aber die auf den Berggipfeln gesammelten Daten werden helfen, die Riesenplaneten zu verstehen.

Mein Dank geht an Brigette Hesman, die mir erlaubt hat, ihre Geschichte als Grundlage für diesen Artikel zu verwenden.

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