นักดาราศาสตร์บนยอดเขา

• อาจ 6, 2024

กล้องโทรทรรศน์ขนาดใหญ่บนภูเขาสูงวาดนักดาราศาสตร์ไปยังสถานที่ที่ทำให้เกิดเสียงแปลก แต่มันมีเสน่ห์อย่างที่มันฟัง? ไม่ใช่นักวิทยาศาสตร์พูดจริง ๆ แต่คุณมีโอกาสได้รับการสังเกตที่ดี

Celeste ที่กล้องโทรทรรศน์
มาเริ่มเรื่องราวของเรากับ Celeste ไม่ใช่นักดาราศาสตร์ เป็น Cryogenic Echelle Spectrometer ที่ NASA Goddard Space Flight Center สเปกโตรมิเตอร์จะแยกแสงที่เข้ามาเป็นความยาวคลื่นต่างๆเพื่อให้สเปกตรัม “ Echelle” หมายถึงสเปกโตรมิเตอร์ชนิดหนึ่ง

Celeste ถูกออกแบบมาเพื่อทำงานในอินฟราเรดที่ตาของเรามองไม่เห็นถึงแม้ว่าเราจะรู้สึกได้ถึงความร้อน เพื่อให้ได้สเปกตรัมของแหล่งกำเนิดรังสีอินฟราเรดทางดาราศาสตร์เซเลสเตจะต้องถูกเก็บไว้ในที่เย็นเพื่อไม่ให้แหล่งความร้อนในท้องถิ่นรวมถึงการทำงานของมันเอง ที่นี่เป็นที่ที่ไครโอจีนิกส์เย็นลงโดยไนโตรเจนเหลวและฮีเลียมเหลวถึง 6K นั่นคือ -267 องศา C / -449 องศา F.

ทีมสนับสนุนภาคพื้นดินก็อดดาร์ดสำหรับภารกิจ Cassini Saturn ใช้ Celeste ในกล้องโทรทรรศน์ต่าง ๆ

พายุใหญ่ของดาวเสาร์
ในเดือนธันวาคม 2010 มีพายุขนาดใหญ่ถูกพบบนดาวเสาร์ มันโหมกระหน่ำจนเข้าสู่ปีต่อไป จากนั้นเมื่อมองไม่เห็นอีกต่อไปผลกระทบของมันยังคงถูกตรวจจับได้ในอินฟราเรดในปี 2012 CIRS (คอมโพสิตอินฟาเรดสเปกโตรมิเตอร์อินฟราเรดของแคสสินี) ทำการตรวจวัดที่แสดงอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นในชั้นบรรยากาศของดาวเสาร์ที่ 93 องศาเซลเซียส “ เพื่อให้ได้อุณหภูมิที่เปลี่ยนแปลงในระดับเดียวกันบนโลกคุณจะต้องไปจากส่วนลึกของฤดูหนาวใน Fairbanks, Alaska ไปจนถึงฤดูร้อนที่สูงที่สุดในทะเลทราย Mojave Desert” Brigette Hesman นักวิทยาศาสตร์ดาวเคราะห์ที่ Goddard ให้ความเห็น

แต่แคสสินีมีเป้าหมายอื่นเพื่อการศึกษาและไม่สามารถดูได้อย่างต่อเนื่อง นี่คือที่ที่ทีมสนับสนุนภาคพื้นดินเข้ามานำ Celeste ไปยังกล้องโทรทรรศน์สองตัวเพื่อเติมเต็มช่องว่างบางส่วน Brigette Hesman เป็นส่วนหนึ่งของทีม

Brigette ไปฮาวาย
ลองนึกภาพว่ากำลังมุ่งหน้าไปที่ฮาวาย สิ่งที่จะแพ็ค? ชุดว่ายน้ำ, ครีมกันแดด, แว่นกันแดด, ไฟอ่านหนังสือบ้างไหม? ไม่ใช่สิ่งที่ Brigette กำลังคิด เธอต้องการครีมกันแดดและแว่นกันแดด แต่มุ่งเน้นไปที่เสื้อกันหนาวที่อบอุ่นและแล็ปท็อปของเธอเพื่ออ่านหนังสือเกี่ยวกับงาน

ทีมก็อดดาร์ดมุ่งหน้าไปยังกล้องโทรทรรศน์อินฟาเรดของสหราชอาณาจักรที่เมานาเคอาในระยะ 4200 ม. (เกือบ 14,000 ฟุต) เหนือระดับน้ำทะเล สูงมากจนอากาศที่คุณหายใจมีออกซิเจนน้อยกว่า 40% ที่ระดับน้ำทะเล นอกจากนี้ยังมีการสัมผัสกับรังสีอัลตราไวโอเลตที่เป็นอันตรายดังนั้นผิวและดวงตาของคุณต้องได้รับการปกป้อง

ระดับความสูงที่สูงอาจเป็นอันตรายได้ แผ่นผู้มาเยี่ยมจากมหาวิทยาลัยฮาวายแสดงอาการที่พบบ่อยของการเจ็บป่วยในระดับความสูง: "ปวดหัว, ง่วงนอน, คลื่นไส้, สภาพจิตใจที่แปรปรวน, การสูญเสียความสมดุล, เหตุผลบกพร่อง" ผู้เข้าชมทั้งหมดคาดว่าจะหยุดที่ศูนย์บริการนักท่องเที่ยวซึ่งอยู่ที่ 2775 ม. (9200 ฟุต) เพื่อใช้เวลาปรับความสูงก่อนที่จะไปถึงยอดเขา นักดาราศาสตร์ที่มาเยี่ยมต้องใช้เวลาระหว่างแปดชั่วโมงถึงคืนหนึ่งที่ศูนย์ก่อนขึ้นกล้องโทรทรรศน์ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับสถานที่

ถนนทางเข้ายอดรวมถึงทางลาดชันและห้าไมล์แรกนั้นไม่ได้ปูหรือเป็น Brigette อธิบายว่า“ คุณกระทืบไปตามถนนหินภูเขาไฟที่ไม่มีรางกั้น” ที่ด้านบนหลังจาก "คุณปีนทะลุเมฆ" ไม่เพียง แต่หนาว แต่ยังสามารถทำให้หิมะตก นักดาราศาสตร์คนหนึ่งที่ฉันรู้ว่าได้สังเกตเวลาบนหนึ่งในกล้องโทรทรรศน์ Mauna Kea แต่เมื่อการปรับระดับความสูงของเธอไม่เห็นอะไรเลยนอกจากหิมะ และแน่นอนคุณไม่สามารถรีบลงไปที่ชายหาดที่มีแดดจนกว่าอากาศจะดีขึ้นเพราะคุณจะต้องปรับระดับความสูงใหม่

แต่โดยทั่วไปเงื่อนไขการสังเกตนั้นดีมากสำหรับ Mauna Kea ซึ่งเป็นสาเหตุที่มันมีกล้องโทรทรรศน์จำนวนมาก แน่นอนว่าทีมก็อดดาร์ดมีข้อมูลที่มีประโยชน์มากมาย

อย่างไรก็ตามก่อนที่พวกเขาจะเริ่มสังเกตเห็นพวกเขาต้องพา Celeste ออกจากกล่องบรรจุประกอบและตั้งค่า ทุกอย่างในกล่องมีข้อความกำกับอย่างระมัดระวัง อาจใช้เวลาถึงสองวันในการรวบรวม คุณต้องใช้ความระมัดระวังเป็นพิเศษในการทำสิ่งนี้ที่ 14,000 ฟุต Brigitte บอกว่าเธอเป็นไมเกรนรู้สึกไม่สบายและเหนื่อย แต่นอนหลับไม่ดี แต่จากมุมมองของการประกอบชิ้นส่วนอุปกรณ์ที่มีราคาแพงและยุ่งเหยิงสิ่งที่แย่ที่สุดคือ "ที่ระดับความสูงเราโง่มากจริงๆ" ในขณะที่พวกเขารวมตัวกัน Celeste ทุกอย่างที่พวกเขาจำเป็นต้องลงชื่อเข้าใช้เป็นลายลักษณ์อักษรเพื่อให้ชัดเจนว่าสิ่งที่ทำไปแล้วและขั้นตอนต่อไปคืออะไร

อันตรายที่ไม่คาดคิดจากระดับความสูงที่รู้จักกันในหมู่นักปีนเขาและนักบินทหารเพิ่มขึ้นอาการท้องอืด การลดลงของความกดอากาศทำให้ปริมาณก๊าซในลำไส้เพิ่มขึ้น . . กับผลตามปกติ นี่ไม่ใช่เสน่ห์อย่างแน่นอน!

Kitt Peak
สเปกโตรมิเตอร์ของ Cassini ตรวจพบอุณหภูมิที่สูงเป็นพิเศษบนดาวเสาร์ แต่ทีมก็อดดาร์ดกับ Celeste พบก๊าซเอทธิลีน พวกเขาค้นพบสิ่งนี้ที่กล้องโทรทรรศน์สุริยะของ McMath-Pierce เป็นกล้องโทรทรรศน์พลังงานแสงอาทิตย์ที่ใหญ่ที่สุดในโลกและละเอียดอ่อนมากสามารถใช้ในเวลากลางคืนเพื่อสังเกตวัตถุที่สว่าง

อาริโซน่าอาจฟังดูแปลกใหม่สำหรับหลาย ๆ คนในฮาวาย แต่ Kitt Peak นั้นเข้าถึงได้ง่ายกว่า Mauna Kea ใช้เวลาขับรถประมาณเก้าสิบนาทีจาก Tucson และถนนไปยังหอดูดาวจะถูกปูและให้คะแนนอย่างดี ที่ 2000 ม. (เกือบ 7000 ฟุต) ผู้ที่มีปัญหาสุขภาพจะได้รับการเตือนเกี่ยวกับระดับความสูง แต่มันไม่สูงไปกว่าซานตาเฟนิวเม็กซิโกและอีกหลายเมืองในโคโลราโด

แล้วอะไรล่ะ คือ เกิดขึ้นในบรรยากาศของดาวเสาร์? นักดาราศาสตร์ยังไม่ทราบ แต่ข้อมูลที่รวบรวมได้บนยอดเขาจะช่วยให้เข้าใจดาวเคราะห์ยักษ์

ฉันขอขอบคุณ Brigette Hesman ที่ให้ฉันใช้เรื่องราวของเธอเป็นพื้นฐานสำหรับบทความนี้