Astrónomos en las cimas de las montañas

• Abril 19, 2024

Grandes telescopios en las altas montañas, que atraen a los astrónomos a lugares que suenan exóticos. ¿Pero es tan glamoroso como parece? En realidad no, dicen los científicos, pero tienes la oportunidad de obtener algunas observaciones excelentes.

Celeste en el telescopio
Comencemos nuestra historia con Celeste, no con un astrónomo. Es el espectrómetro criogénico de Echelle fabricado en el Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA. Un espectrómetro divide la luz entrante en sus diferentes longitudes de onda para dar un espectro. "Echelle" se refiere a un tipo particular de espectrómetro.

Celeste está diseñado para trabajar en el infrarrojo que nuestros ojos no pueden ver, aunque podemos sentirlo como calor. Para obtener los espectros de las fuentes infrarrojas astronómicas, Celeste debe mantenerse frío para que no sea inundado por fuentes de calor locales, incluida su propia operación. Aquí es donde entran los criogénicos. Se enfría por nitrógeno líquido y helio líquido a 6K. Eso es -267 grados C / -449 grados F.

Un equipo de apoyo terrestre de Goddard para la misión Cassini Saturno usa a Celeste en diferentes telescopios.

Tormenta masiva de Saturno
En diciembre de 2010 se vio una tormenta masiva en Saturno. Se prolongó hasta bien entrado el año siguiente. Luego, cuando ya no era visible, sus efectos aún eran detectables en el infrarrojo en 2012. El CIRS (espectrómetro infrarrojo compuesto de Cassini) tomó medidas que muestran un aumento de temperatura en la atmósfera superior de Saturno a 93 grados C (150 grados F) por encima de su valor normal. "Para obtener un cambio de temperatura de la misma escala en la Tierra, iría desde las profundidades del invierno en Fairbanks, Alaska, hasta la altura del verano en el desierto de Mojave", comentó Brigette Hesman, científica planetaria de Goddard.

Pero Cassini tiene otros objetivos para estudiar y no pudo mantener una vigilancia constante. Aquí es donde entra el equipo de apoyo en tierra, llevando a Celeste a dos telescopios para llenar algunos de los espacios en blanco. Brigette Hesman era parte del equipo.

Brigette se vuelve hawaiana
Imagina que te diriges a Hawai. ¿Que empacar? ¿Traje de baño, crema solar, gafas de sol, algo de lectura ligera? No es exactamente lo que Brigette estaba pensando. Ella habría necesitado el bloqueador solar y las gafas de sol, pero se estaba concentrando en un abrigo de invierno cálido y su computadora portátil para ponerse al día con la lectura relacionada con el trabajo.

El equipo de Goddard se dirigía al telescopio infrarrojo del Reino Unido en Mauna Kea a 4200 m (casi 14,000 pies) sobre el nivel del mar. Tan alto que el aire que respira tiene un 40% menos de oxígeno que el del nivel del mar. También hay más exposición a la radiación ultravioleta dañina, por lo que es necesario proteger su piel y sus ojos.

La gran altitud puede ser peligrosa. Una hoja de visitante de la Universidad de Hawái enumera los síntomas comunes del mal de altura: "dolores de cabeza, somnolencia, náuseas, estado mental alterado, pérdida del equilibrio, razón deteriorada". Se espera que todos los visitantes se detengan en el centro de visitantes, que está a 2775 m (9200 pies), para pasar el tiempo ajustándose a la altitud antes de ir a la cumbre. Dependiendo de la instalación, los astrónomos visitantes deben pasar entre ocho horas y una noche completa en el centro antes de ir a un telescopio.

El camino de acceso a la cumbre incluye pendientes pronunciadas, y las primeras cinco millas están sin pavimentar, o como Brigette lo describe, "cruzas a lo largo de un camino de roca volcánica sin barandillas". En la parte superior, después de "escalar a través de las nubes" no solo hace frío, sino que puede nevar. Un astrónomo que conozco tuvo tiempo de observación en uno de los telescopios Mauna Kea, pero cuando terminó su ajuste de altitud no vio nada más que nieve. Y, por supuesto, no puede bajar a las playas soleadas hasta que mejore el clima, ya que entonces tendría que reajustarse a la altitud.

Pero en general, las condiciones de observación son muy buenas en Mauna Kea, por lo que tiene tantos telescopios. Ciertamente, el equipo de Goddard obtuvo muchos datos útiles.

Sin embargo, antes de que pudieran comenzar a observar, tuvieron que sacar a Celeste de las cajas de embalaje, armarlo y configurarlo. Todo en las cajas está cuidadosamente etiquetado. Puede tomar hasta dos días armarlo. Debe tener especial cuidado haciendo esto a 14,000 pies. Brigitte dice que tiene migrañas, se siente enferma y está cansada, pero duerme mal. Pero desde el punto de vista de ensamblar un equipo complicado y costoso, lo peor es "en altitud somos realmente muy estúpidos". Mientras reúnen a Celeste, todo lo que hacen debe registrarse por escrito para que quede claro qué se ha hecho y cuál es el siguiente paso.

Un peligro inesperado de grandes altitudes, conocido por los alpinistas y los pilotos militares, es el aumento de la flatulencia. La disminución de la presión del aire provoca un aumento en el volumen de gas intestinal. . . con las consecuencias habituales ¡Esto definitivamente no es glamoroso!

Kitt Peak
El espectrómetro de Cassini detectó temperaturas muy altas en Saturno, pero el equipo de Goddard con Celeste encontró el etileno gaseoso (que generalmente no se detecta en Saturno) en cantidades cien veces mayores de lo que cualquier modelo podría explicar. Descubrieron esto en el telescopio solar McMath-Pierce. Es el telescopio solar más grande del mundo y tan sensible que se puede usar de noche para observar objetos brillantes.

Probablemente Arizona suena tan exótico para muchas personas como Hawaii, pero Kitt Peak es mucho más accesible que Mauna Kea. Está a unos noventa minutos en coche de Tucson y el camino a los observatorios está pavimentado y bien nivelado. A 2000 m (casi 7000 pies), se advierte a las personas con problemas de salud sobre la altitud. Pero no es más alto que Santa Fe, Nuevo México y muchas ciudades de Colorado.

Y qué es pasando en la atmósfera de Saturno? Los astrónomos aún no lo saben, pero los datos recopilados en las cimas de las montañas ayudarán a comprender los planetas gigantes.

Agradezco a Brigette Hesman por dejarme usar su historia como base para este artículo.

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