Proiect pentru primul telescop robotic de 1,3m la Institutul Astronomic al Academiei Române



În trei ani de zile, Institutul Astronomic al Academiei Române va avea un telescop cu diametrul oglinzii de 1,3m pentru observarea stelelor și a galaxiilor dar care va fi folosit și la descoperirea de exoplanete, supernove, quasari, surse de radiație X și gamma. Mai mult, instrumentul de observație numit Telerom va avertiza cercetătorii în cazul apariției unor obiecte cerești potențial periculoase pentru Pământ, fie că e vorba de asteroizi, comete sau deșeuri spațiale. Cel puțin asta ar trebui să se întâmple odată cu finalizarea proiectului de 6.000.000 lei intitulat "Dezvoltarea la standarde europene a astronomiei românești prin instalarea unui telescop robotic de 1,3m". Am încercat să aflăm mai multe amănunte de la Dr. Marian Doru Șuran, cercetător științific II la Institutul Astronomic al Academiei Române.

Proiectul este co-finanțat prin Fondul European de Dezvoltare Regională și de la bugetul de stat. Concret, asistența financiară nerambursabilă din FEDER este în valoare de 4.267.096 lei și numai 873.984 lei, contribuția de la buget (vezi Anunțul de Presă aici).

Stimate domnule Dr. Marian Doru Șuran, care este locul pe care îl ocupă un asemenea telescop în peisajul instrumentelor de observație din Europa și din lume?

Dr. M. D. Șuran: "Mai întâi, vreau să mă refer la câteva aspecte istorice pe care le consider esențiale pentru dialogul nostru.

Istoria telescoapelor de 1.3m începe în anul 1789, prin telescopul cu oglinda metalică a lui William Herschel. Acest telescop a fost folosit în cartografierea Galaxiei noastre și a încercat să dea un răspuns la paradoxul lui Newton - un Univers stelar infinit generează o forță gravitațională infinită. Răspunsul lui Herschel a fost propunerea unui Univers stelar finit - Galaxia noastră. Abia în anii 1920-1926 acest model de Univers a fost infirmat prin punerea în funcțiune a unui telescop mai mare - de 2,5m - la Mount Wilson (SUA). Observațiile realizate aici în anul 1926 de către Edwin Hubble au extins astronomia din domeniul galactic în cel extragalactic și au arătat că o serie de nebuloase sunt externe Galaxiei noastre și că Universul extragalactic se află în expansiune.

Tipul și randamentul telescoapelor variază și depind de mărimea câmpului de vizare ('field of view', de la ordinul gradelor la cel al minutelor și chiar a secundelor), de condițiile de amplasare, precum și de obiectivele științifice de lucru. Ele pot fi catalogate ca fiind de importanță națională, locală (de ex, Balcanic) și internațională (standard european sau american).

Telescoapele care au câmpuri de vizare mari sunt folosite la scanarea, monitorizarea și cartografierea unor zone extinse de pe cer, și astfel, la observarea unui număr mare de obiecte stelare sau galactice.

Telescoapele ce au câmpuri de vizare mici sunt folosite la studiul de obiecte individuale. Majoritatea telescoapelor mari (6-10m) se încadrează în această categorie. Viitorul telescop mamut al Europei de 42m (E-ELT) va avea un câmp de vizare foarte mic (de ordinul secundelor de arc).

Revenind la telescoapele de 1,3m, la ora actuală, pe plan mondial există o sumedenie de telescoape de această mărime. În Balcani funcționează sau sunt în curs de fabricație cinci telescoape cu diametrul oglinzii de 1,3m (trei în Grecia și două în Turcia) și care au, în general, câmpuri de vizare mici, sunt amplasate în locații modeste și au programe de observație limitate. Astfel, randamentul lor este scăzut.

Să amintesc și faptul că viitorul telescop european E-ELT (European Extremely Large Telescope) de 42m va avea oglinda compusă dintr-un mozaic de 1.000 de oglinzi, fiecare dintre oglinzi având un diametru de 1.3m!"

În prezent, care sunt cele mai performante telescoape de 1,3m în lume?

Telescoape de 1,3m: 2 MASS Telescope (Cerro Tololo, Chile), OGLE telescope (Las Campanas, Chile) și SKYMAPPER telescope (Siding Spring, Australia).Dr. M. D. Șuran: "Telescoape de 1,3m, moderne tehnologic și competitiv științifice, sunt însă doar câteva: cele două telescoape americane 2MASS (care au cartografiat Galaxia și Universul apropiat în IR, în perioada anilor 1990- 2000), telescopul polonez OGLE (pentru descoperirea de lentile gravitaționale stelare în galaxii/așa numitele obiecte MACHO), și telescopul cel mai nou - cel australian SKYMAPPER care va cartografia în vizibil cerul sudic. Toate aceste patru telescoape au un câmp de vizare de ordinul minutelor sau gradelor (cazul SKYMAPPER), sunt amplasate în condiții astroclimatice optime (două în deșertul Atacama/Chile, unul în  zona deșertică Arizona/US și unul în deșertul australian). Ele au un randament științific foarte ridicat (programe de lucru de tip monitorizare îndelungată/5-10 ani de zile) fiind capabile să observe câteva sute de milioane de obiecte stelare și galactice".

Să revenim la proiectul Telerom....

Dr. M. D. Șuran: "Cuvintele cheie din proiectul nostru sunt "standarde europene" și "telescop robotic" de 1,3m. Standardul european pe care îl vizăm noi va fi asigurat atât de locul de amplasare cât și de nivelul tehnologic al telescopului achiziționat. Nivelul european tehnologic al telescopului nostru urmează a fi asigurat prin standardul său robotic,  prin câmpul său de vizare mare (0.5-1 grad), prin amplasarea într-un sit calitativ optim din punct de vedere astronomic (maximizare a numărului de nopți senine, minimizare a poluării luminoase, maximizare a clarității atmosferice), precum și prin procesele de monitorizare de lungă durată. Toate acestea vor permite obținerea de date științifice pentru câteva sute de milioane de stele și galaxii.

Designul telescopului va fi el însuși unul inovator tehnologic: de tip remote control la mare distanță (condus și operat prin Internet) și de tip robotic inteligent (robotic cu auto-control).

Tipul robotic asigură îndeplinirea sarcinii de monitorizare de lungă durată (5 ani) cu o cadență a imaginilor de 100s.

Tipul inteligent asigură auto-controlul (preluarea controlului de telescop și monitorizare specială) în cazul descoperirii de noi obiecte sau fenomene astronomice - de la obiecte periculoase pentru Pământ (așa numitele NEO: deșeuri spațiale, asteroizi, comete), la tranzite de planete extrasolare, la fenomene de tip lentile gravitaționale stelare MACHO, la fenomene superenergetice din Universul îndepărtat (supernove, quasari, explozii în radiație X sau gamma).

Precizez că remote control la mare distanță înseamnă conducerea și operarea telescopului prin Internet iar remote control la mică distanță înseamnă conducerea și operarea telescopului prin cablu îngropat/aerian, până la limita de transmisie a semnalului (tipic câteva sute de metri). Prin telescop manual se înțelege telescop condus doar din domul telescopului.

Concluzionând, nivelul de standard european al telescopului va fi asigurat de caracteristicile sale tehnologice avansate (robotic, cu autocontrol de tip inteligent, remote control la mare distanță), precum și de calitatea sitului ales pentru instalarea telescopului.

Metoda de observație a acestui telescop fiind de tip robotic și remote control,impactul științific al telescopului va fi deosebit, acesta urmând să monitorizeze și să studieze detaliat peste o sută de milioane de obiecte cosmice/decadă observațională de 6 luni (cu o rată de transmisie a datelor de observație de 1Tb/noapte)".

Care este aria de acțiune a telescopului Telerom?

Dr. M. D. Șuran: "Telescopul va putea observa stele din Galaxie aflate până la distanțe de 4kpc în raport cu noi, galaxii din Universul apropiat aflate până la distanțe de 300Mpc de noi și obiecte super-energetice din Universul îndepărtat aflate la distanțe de 1Gpc față de noi.

Programul de lucru al telescopului nostru în cadrul Sistemului Solar vizează studiul obiectelor NEO în vederea descoperirii și determinării cu precizie a orbitelor lor.

Programul de lucru în cadrul astronomiei galactice vizează probleme noi legate de cartografierea chimică a Galaxiei folosind populații stelare ca trasori. Prin acest program se sondează 'arheologia Galaxiei', adică modul său de formare și evoluție, dinamica sa, interacțiile și canibalizarea altor galaxii satelit pitice. Toate aceste procese lasă 'urme chimice' specifice în distribuția populațiilor stelare și în dinamica brațelor spirale galactice.

Programul de lucru în domeniul astronomiei extragalactice vizează studiul repartiției filamentare a galaxiilor, a interacțiilor și istoriei acestora, în descoperirea de noi superstructuri din evoluția Universului. Acestea ne vor aduce informații prețioase despre fenomenele perturbative din Universul primar aflat în inflație, dar și asupra lentilelor gravitaționale stelare (MACHO), galactice tari și slabe (perturbarea imaginilor obiectelor stelare galactice îndepărtate datorită câmpului gravitațional stelar, galactic local sau global), precum și a obiectelor/fenomenelor super-energetice din Universul îndepărtat.

Telescopul va contribui de asemenea la obținerea de informații importante privind repartiția materiei obscure (așa numita DM) în galaxiile apropiate, și a energiei obscure (așa numitul DE/termen Lambda) din Universul local aflat în reaccelerare".

Ce ne puteți spune din perspectiva așteptărilor?

Dr. M. D. Șuran: "Folosirea noii instrumentații va implica crearea unui nucleu de competenţă ştiinţifică şi tehnologică de înalt nivel, la standarde europene, în astronomia și cercetările spațiale românești.

Se preconizează astfel dezvoltarea unei rețele naționale de conectare robotică și la distanță a centrelor CD (stațiile IAAR din țară, ROSA, ISS) la noua stație de observare; apoi, crearea unui nucleu de excelență privind competența științifică în astronomia românească; și asta, prin atragere de specialiști din străinătate care să se încadreze în noile programe de observație și cercetare ale institutului cât și includerea acestuia în circuitul tehnologic și observațional astronomic european.

Totodată, se vor continua și extinde colaborările internaționale existente și se vor iniția noi programe de cercetare la nivel european. Noua instrumentație va permite atât includerea cercetărilor românești în cadrul activităților organismelor europene cu profil astronomic și astrofizic (ASTRONET, EURONET) cât și a activităților din cadrul bazelor de date internaționale subordonate Observatorului Virtual (VO/OPTICON).

Nu în ultimul rând, și nu mai puțin important, prin crearea noului nucleu de înaltă competență științifică și prin creșterea capacității tehnologice de cercetare experimentală, se va dezvolta oferta de cunoștințe științifice ce va fi utilizată de Institutul Astronomic al Academiei Române în universitatile de profil (matematică, fizică) și în mass-media".

Care este mărimea telescoapelor utilizate până acum la Institut? Ce reprezintă un telescop de 1,3m pentru astronomii români?

Dr. M. D. Șuran: "România este în urmă cu mai mult de 50 de ani în instrumentația astronomică. Institutul Astronomic al Academiei Române are la ora actuală un telescop de 50cm  (produs în Germania în anul 1960), un telescop mobil de 40cm de tip Meade și două telescoape de 30cm.

Ultimele investiții majore în baza materială a astronomiei românești datează din anul 1957 - Anul Geofizic Internațional - an în care a fost comandat telescopul de 50cm, instrumentul major al astrofizicii românești, neautomatizat și care prezintă probleme majore de ghidare. Instrumentele astrometrice și de studiu ale Sistemului Solar (luneta ecuatorială și cercul meridian) datează din anii 1920. În plus, instrumentația astronomică de mai sus, se află la ora actuală amplasată în centrul orașului București, în condiții de mediu total necorespunzătoare din punct de vedere astronomic (o reducere fotometrică a magnitudinilor limită de observație la telescopul de 50cm de la magnitudinea 21 la magnitudinea 12). Din actualul sediu al Institutului Astronomic nu se mai pot observa decât câteva stele cu ochiul liber iar Caleea Lactee a devenit total inobservabilă. În aceste condiții, activitatea observațională astronomică din România s-a restrâns foarte mult în ultimii ani, instrumentele devenind necompetitive pe plan balcanic, european și mondial."

Telescopul Telerom va deveni operațional din anul 2013. Instrumentul va fi asamblat însă de unde provin piesele?

Dr. M. D. Șuran: "Proiectul nostru prevede achiziție prin licitație internațională. Caietul de sarcini al achiziției urmează a fi elaborat în cadrul primului semestru din derularea proiectului. Timpul de fabricație al unui telescop de 1.3m este de circa 18 luni. Achiziția se va face cu respectarea legislației competiției în cadrul căreia se desfășoară proiectul".

Ce se poate spune despre locul unde va fi instalat telescopul Telerom? Va fi instalat în România sau în străinătate? Care sunt caracteristicile locului ideal? Când se va ști cu precizie locația?

Dr. M. D. Șuran: "Alegerea sitului se va face potrivit standardului european, în urma unor studii de astroclimat și cu respectarea legislației competiției".

Așadar, nu se este definitivat încă locul în care va fi instalat telescopul. Care va fi regiunea de pe bolta cerească către care va fi îndreptat Telerom în prima seară de observații?

Dr. M. D. Șuran: "În privința amplasamentului, deocamdată ne aflăm în faza studiilor preliminare. În acest scop, folosim un soft specializat al ESO (European Southern Observatory), program care a fost utilizat la astroclimatul de la Paranal si Cerro Armazones (Chile) pentru alegerea amplasamentului telescopului gigant E-ELT de 42m.

Oglinda telescopului urmează a fi testată în laborator pe o 'stea artificială'. Primele observații (așa numita operațiune de first light) vor fi dedicate testării calității imaginilor și focalizării telescopului și vor fi conduse și supervizate de firma constructoare a telescopului.

După aceste teste preliminare, telescopul va trece la programul de lucru științific. Acesta va avea mai multe componente: 70% din timpul său de observație va fi rezervat pentru observații de rutină (monitorizare de lungă durată a cerului, căutare și descoperire de noi obiecte astronomice); o cincime din timp, telescopul va fi folosit în observații de obiecte individuale, necesare în susținerea de la sol a programelor spațiale ESA/NASA în care este angajată România iar restul de 10 procente va fi alocat verificărilor tehnice de rutină."

Cercetătorii straini, elevii și astronomii amatori români vor putea face observații cu noul telescop? Telerom va avea un site pe Internet?

Dr. M. D. Șuran: "Mare parte a programului de lucru al telescopului va fi alocat obținerii unei baze de date astronomice mari (1Tb de date/noapte), bază de date ce urmează a fi folosită și de partenerii străini/în cooperări internaționale. O parte a programului de lucru al telescopului va fi alocată programelor complementare cu alte telescoape de la sol și spațiale. Datele și imaginile vor putea fi accesate și urmărite Live/On-Line de pe site-ul Web al telescopului. O parte a modului 'tehnic' de lucru al telescopului va fi alocată Universităților și olimpicilor români în activități de training în astronomie."

Va mulțumim pentru amabilitate, domnule Dr. Marian Doru Șuran.

Mai trebuie spus că la dezvoltarea activităților de cercetare-dezvoltare în domeniul astrofizicii stelare și la realizarea designului telescopului și a tehnicilor de operare remote control și robotice va contribui prof. Dr. Hanns Ruder, fost președinte al Societății Astronomice Germane, conducător de proiecte de doctorat la catedra de fizică teoretică de la Universitatea Tubingen, Germania, și care are experiență în derularea de proiecte similare. Amintim designul și construcția Centrului de Științe Lunare din Arabia Saudită dar și a telescoapelor de tip remote control de 0.6m din Creta, Grecia și Franța.

Comentarii

O initiativa minunata

Autor:Dr. Harry Minti, publicat : 11/4/2010 1:13:59 PM

Este o initiativa minunata si bine venita. Felicitari. Construirea unui nou observator in Romania este foarte apreciata si asteptata de lumea stiintifica si de toate nivelele de invatamant. Apreciez foarte mult nivelul deosebit al proiectului si baza de date de care s-a dispus pentru incadrarea cercetarii astronomice prefigurate in ansamblul cercetarii europene si mondiale. Nu trebuie sa uitam ca astronomia este prima stiinta din lume si ea impinge inainte toata cunoasterea stiintifica, incepand cu fizica si matematica. De aceea aceasta flacara trebuie mentinuta vie. Sprijinul financiar acordat de Fondul European şi bugetul de stat se incadreaza excelent in initiativa executivului pentru dezvoltarea invatamantului nostru. Spor la treaba d-lui Dr. Marian Doru Suran,inima si creierul acestui proiect.

Sa fie intr-un ceas bun.

Dr. Harry Minti





Postati comentariul

Nume

Titlu


Comentariu


Completati caracterle din imagine

Visual verification


Posteaza comentariu

Comentariul va fi vizibil dupa aprobarea lui de catre editor