เครดิตรูปภาพ: ESO
คนงานในชิลีหยุดงานวันนี้ในการก่อสร้าง Atacama Large Millimeter Array (ALMA) - กล้องโทรทรรศน์วิทยุยักษ์ที่สร้างขึ้นจากเสาอากาศวิทยุที่มีความแม่นยำสูง 64 ตัว ALMA มีกำหนดจะแล้วเสร็จในปี 2012 แต่นักดาราศาสตร์วิทยุจะสามารถใช้มันได้ในปี 2550 เมื่อเสาอากาศบางส่วนเสร็จสมบูรณ์ ด้วยการใช้อินเตอร์เฟอโรเมทสัญญาณวิทยุจากจานขนาด 12 เมตรแต่ละตัวจะถูกรวมเข้าด้วยกันเพื่อทำหน้าที่คล้ายกับกล้องโทรทรรศน์วิทยุระยะทาง 14 กิโลเมตร จำเป็นต้องพูดมันจะช่วยให้นักดาราศาสตร์ผลักลึกเข้าไปในจักรวาลเมื่อดูคลื่นวิทยุ
นักวิทยาศาสตร์และบุคคลสำคัญจากยุโรปอเมริกาเหนือและชิลีกำลังแตกสลายในวันนี้ (วันพฤหัสบดีที่ 6 พฤศจิกายน 2546) สิ่งที่จะเป็นกล้องโทรทรรศน์วิทยุที่มีความอ่อนไหวและใหญ่ที่สุดในโลกซึ่งทำงานที่ความยาวคลื่นมิลลิเมตร
ALMA -“ Atacama Large Millimeter Array” - จะเป็นเครื่องดนตรีชิ้นเดียวที่ประกอบด้วยเสาอากาศ 64 เสาที่มีความแม่นยำสูงตั้งอยู่ในเขต II ของชิลีในเขต San Pedro de Atacama ที่ Chajnantor altiplano ซึ่งสูงจากระดับน้ำทะเล 5,000 เมตร หน้าที่หลักของ ALMA คือการสังเกตและถ่ายภาพโดยมีความชัดเจนอย่างไม่เคยปรากฏมาก่อนในภูมิภาคที่ลึกลับของเอกภพซึ่งมืดออพติคอล แต่ยังส่องแสงในส่วนมิลลิเมตรของสเปกตรัมแม่เหล็กไฟฟ้า
Atacama Large Millimeter Array (ALMA) เป็นศูนย์ดาราศาสตร์นานาชาติ ALMA เป็นหุ้นส่วนที่เท่าเทียมกันระหว่างยุโรปและอเมริกาเหนือโดยความร่วมมือกับสาธารณรัฐชิลีและได้รับทุนในอเมริกาเหนือโดยมูลนิธิวิทยาศาสตร์แห่งชาติสหรัฐ (NSF) โดยความร่วมมือกับสภาวิจัยแห่งชาติแคนาดา (NRC) และในยุโรป โดยหอสังเกตการณ์ยุโรปใต้ (ESO) และสเปน การก่อสร้างและการดำเนินงานของ ALMA ดำเนินการในนามของอเมริกาเหนือโดยหอดูดาววิทยุดาราศาสตร์แห่งชาติ (NRAO) ซึ่งบริหารงานโดย Associated Universities, Inc. (AUI) และในนามของยุโรปโดย ESO
“ ALMA จะเป็นก้าวกระโดดครั้งใหญ่สำหรับการศึกษาของเราเกี่ยวกับหน้าต่างสเปคตรัมที่สำรวจไปสู่จักรวาลนี้” ดร. แคทเธอรีนเชซาร์สกีผู้อำนวยการ ESO กล่าว “ ด้วย ESO เป็นผู้นำในยุโรปของโครงการที่มีความทะเยอทะยานและมองการณ์ไกลนี้ผลกระทบของ ALMA จะเกิดขึ้นในวงกว้างในทวีปของเรา ร่วมกับพันธมิตรของเราในอเมริกาเหนือและชิลีเราทุกคนรอคอยโอกาสที่โดดเด่นอย่างแท้จริงที่จะได้รับจาก ALMA รวมถึงนักวิทยาศาสตร์และวิศวกรรุ่นใหม่”
“ มูลนิธิวิทยาศาสตร์แห่งชาติสหรัฐฯเข้าร่วมในวันนี้กับพันธมิตรในอเมริกาเหนือของเราแคนาดาและกับหอดูดาวยุโรปใต้สเปนและชิลีเพื่อเตรียมเครื่องดนตรีใหม่ที่น่าตื่นเต้น” ดร. ริต้าคอลเวลล์ผู้อำนวยการมูลนิธิวิทยาศาสตร์แห่งชาติสหรัฐฯกล่าว “ ALMA จะขยายวิสัยทัศน์ของเราเกี่ยวกับจักรวาลด้วย“ ดวงตา” ที่แทงทะลุอวกาศที่ปกคลุมไปด้วยแสงที่ไม่สามารถส่องผ่านได้”
เนื่องในโอกาสการเปิดตัวโลโก้ ALMA
วิทยาศาสตร์กับ ALMA
ALMA จะจับการแผ่รังสีมิลลิเมตรและ sub-millimeter จากอวกาศและสร้างภาพและสเปกตรัมของวัตถุท้องฟ้าที่ปรากฏในช่วงความยาวคลื่นเหล่านี้ ส่วนหนึ่งของสเปกตรัมแม่เหล็กไฟฟ้าซึ่งมีพลังน้อยกว่าแสงที่มองเห็นและอินฟราเรด แต่มีพลังมากกว่าคลื่นวิทยุส่วนใหญ่ถือเป็นกุญแจสำคัญในการทำความเข้าใจกระบวนการพื้นฐานที่หลากหลายเช่นการก่อตัวของดาวเคราะห์และดาวและการก่อตัวและวิวัฒนาการของ กาแลคซีและกระจุกกาแลคซีในเอกภพยุคแรก ความเป็นไปได้ในการตรวจจับการปล่อยจากสารอินทรีย์และโมเลกุลอื่น ๆ ในอวกาศมีความน่าสนใจเป็นพิเศษ
การแผ่รังสีมิลลิเมตรและซับมิลลิเมตรที่ ALMA จะศึกษาสามารถเจาะเมฆฝุ่นและก๊าซขนาดใหญ่ที่อาศัยอวกาศระหว่างดวงดาว (และอวกาศ) เปิดเผยรายละเอียดที่ซ่อนอยู่ก่อนหน้านี้เกี่ยวกับวัตถุทางดาราศาสตร์ อย่างไรก็ตามการแผ่รังสีนี้ถูกบล็อกโดยความชื้นในบรรยากาศ (โมเลกุลของน้ำ) ในชั้นบรรยากาศของโลก เพื่อทำการวิจัยกับ ALMA ในส่วนสำคัญของสเปกตรัมนี้นักดาราศาสตร์จึงจำเป็นต้องมีสถานที่สังเกตการณ์พิเศษที่แห้งมากและที่ระดับความสูงสูงซึ่งบรรยากาศด้านบนนั้นบางลง การทดสอบอย่างกว้างขวางแสดงให้เห็นว่าท้องฟ้าเหนือที่ราบสูง Chajnantor ในทะเลทราย Atacama นั้นมีความชัดเจนและความเสถียรที่ไม่มีใครเทียบที่จำเป็นสำหรับการสังเกตการณ์ที่มีประสิทธิภาพด้วย ALMA
การทำงานของ ALMA
ALMA จะเป็นหอดูดาวที่สูงที่สุดในโลกเต็มเวลาที่สูงกว่ายอดเขา Mont Blanc ประมาณ 250 เมตรซึ่งเป็นภูเขาที่สูงที่สุดในยุโรป
การทำงานที่ระดับความสูงนี้เป็นเรื่องยาก เพื่อช่วยให้มั่นใจถึงความปลอดภัยของนักวิทยาศาสตร์และวิศวกรของ ALMA การปฏิบัติการจะดำเนินการจากศูนย์สนับสนุนการดำเนินงาน (ALMA OSF) ซึ่งเป็นสารประกอบที่ตั้งอยู่ที่ระดับความสูงที่สบายกว่า 2,900 เมตรระหว่างเมือง Toconao และ San Pedro de Atacama
ขั้นตอนที่ 1 ของโครงการ ALMA ซึ่งรวมถึงการออกแบบและพัฒนาแล้วเสร็จในปี 2545 จุดเริ่มต้นของระยะที่ 2 เกิดขึ้นเมื่อวันที่ 25 กุมภาพันธ์ 2546 เมื่อหอสังเกตการณ์ทางใต้แห่งยุโรป (ESO) และมูลนิธิวิทยาศาสตร์แห่งชาติของสหรัฐอเมริกา (NSF) ได้ลงนาม ข้อตกลงทางประวัติศาสตร์ในการสร้างและดำเนินงาน ALMA, cf. ESO PR 04/03
การก่อสร้างจะดำเนินต่อไปจนถึงปี 2555 อย่างไรก็ตามการสังเกตการณ์ทางวิทยาศาสตร์เบื้องต้นได้มีการวางแผนไว้แล้วตั้งแต่ปี 2550 โดยมีเสาอากาศบางส่วนอยู่ การดำเนินงานของ ALMA จะเพิ่มขึ้นเรื่อย ๆ จนถึงปี 2012 ด้วยการติดตั้งเสาอากาศที่เหลือ โครงการทั้งหมดจะมีค่าใช้จ่ายประมาณ 600 ล้านยูโร
เมื่อต้นปีนี้คณะกรรมการ ALMA ได้คัดเลือกศาสตราจารย์ Massimo Tarenghi ซึ่งเคยเป็นผู้จัดการโครงการ VLT ของ ESO เพื่อเป็นผู้อำนวยการ ALMA เขามั่นใจว่าเขาและทีมของเขาจะประสบความสำเร็จ:“ เราอาจมีงานหนักมากต่อหน้าเรา” เขากล่าว“ แต่เราทุกคนในทีมตื่นเต้นกับโครงการพิเศษนี้ เราพร้อมที่จะทำงานเพื่อชุมชนดาราศาสตร์ระหว่างประเทศและเพื่อให้พวกเขาทันเวลาด้วยเครื่องมือที่ยอดเยี่ยมที่ช่วยให้โครงการวิจัยที่โดดเด่นในด้านต่าง ๆ ของดาราศาสตร์ฟิสิกส์สมัยใหม่ "
ALMA จะทำงานอย่างไร
ALMA จะประกอบไปด้วยเสาอากาศความแม่นยำสูง 64 เสาแต่ละเส้นผ่านศูนย์กลาง 12 เมตร เสาอากาศ ALMA สามารถจัดวางตำแหน่งใหม่ได้ทำให้กล้องโทรทรรศน์สามารถทำงานได้เหมือนกับเลนส์ซูมของกล้อง ที่ใหญ่ที่สุด ALMA จะอยู่ 14 กิโลเมตรข้าม สิ่งนี้จะทำให้กล้องดูรายละเอียดวัตถุทางดาราศาสตร์ได้อย่างละเอียด ด้วยการกำหนดค่าที่เล็กที่สุดของ ALMA ประมาณ 150 เมตรจะสามารถศึกษาโครงสร้างขนาดใหญ่ของวัตถุเดียวกันนี้ได้
ALMA จะทำงานเป็น interferometer (ตามหลักการพื้นฐานเดียวกันกับ VLT Interferometer (VLTI) ที่ Paranal) ซึ่งหมายความว่ามันจะรวมสัญญาณจากเสาอากาศทั้งหมด (เสาอากาศครั้งละหนึ่งคู่) เพื่อจำลองกล้องโทรทรรศน์ด้วยขนาดของระยะห่างระหว่างเสาอากาศ
ด้วย 64 เสาอากาศ ALMA จะสร้างเสาอากาศแต่ละคู่ในปี 2559 (“ เส้นเขตแดน”) ในระหว่างการสำรวจ เพื่อจัดการกับข้อมูลจำนวนมหาศาลนี้ ALMA จะใช้คอมพิวเตอร์ที่มีความเชี่ยวชาญเป็นพิเศษ (“ correlator”) ซึ่งจะดำเนินการ 16,000 ล้านการดำเนินงานต่อวินาที (1.6 x 1016)
ปัจจุบันเสาอากาศ ALMA ต้นแบบสองต้นกำลังทำการทดสอบอย่างเข้มงวดที่ไซต์ Very Large Array ของ NRAO ใกล้กับ Socorro, New Mexico, USA
ความร่วมมือระหว่างประเทศ
สำหรับโครงการที่มีความทะเยอทะยานนี้ ALMA ได้กลายเป็นความพยายามร่วมกันระหว่างหลายประเทศและสถาบันวิทยาศาสตร์ ในยุโรป ESO เป็นตัวแทนของประเทศสมาชิกสิบประเทศ (เบลเยียมเดนมาร์กฝรั่งเศสเยอรมนีอิตาลีเนเธอร์แลนด์โปรตุเกสสวีเดนสวีเดนสวิตเซอร์แลนด์และสหราชอาณาจักร) และสเปน ญี่ปุ่นอาจเข้าร่วมในปี 2547 นำการปรับปรุงให้โครงการ การมีส่วนร่วมของทวีปอเมริกาเหนือนี่จะเป็นโครงการระดับโลกครั้งแรกอย่างแท้จริงของดาราศาสตร์บนพื้นดินการพัฒนาที่สำคัญในมุมมองของความซับซ้อนทางเทคโนโลยีที่เพิ่มขึ้นและค่าใช้จ่ายสูงในการติดตั้งดาราศาสตร์แนวหน้า
กล้อง submillimeter ตัวแรกในซีกโลกใต้คือกล้องโทรทรรศน์ขนาด 15 ม. แบบสวีเดน - ESO (SEST) ซึ่งติดตั้งที่หอดูดาว ESO La Silla ในปี 1987 มันถูกใช้อย่างกว้างขวางโดยนักดาราศาสตร์ซึ่งส่วนใหญ่มาจากรัฐสมาชิกของ ESO SEST ได้รับการปลดประจำการแล้วและ APEX กล้องโทรทรรศน์กล้องส่องทางไกลขนาดเล็กแห่งใหม่กำลังจะเปิดดำเนินการที่ Chajnantor APEX ซึ่งเป็นโครงการความร่วมมือระหว่าง ESO สถาบัน Max Planck สำหรับดาราศาสตร์วิทยุในบอนน์ (เยอรมนี) และหอสังเกตการณ์อวกาศ Onsala (สวีเดน) เป็นเสาอากาศที่เปรียบได้กับเสาอากาศ ALMA
แหล่งต้นฉบับ: ข่าว ESO
