במלואו מדבר אטקמה, בגובה של מעל 5000 מטריםשם, מתפתח אחד הפרויקטים המדעיים השאפתניים ביותר בהיסטוריה האחרונה: מערך המילימטרים/תת-מילימטרים הגדול של אטקמה, הידוע יותר בשם ALMA. במקום הזה, שבו האוויר כה יבש שכמעט ואין עננים והנשימה קשה, מערכת של אנטנות ענקיות מתאמת את עצמה כאילו הייתה עין אחת המסוגלת "לראות" באורכי גל שעינינו אינן יכולות לתפוס.
אלמה היא לא סתם מצפה כוכביםזהו קומפלקס הרדיו-אסטרונומיה הקרקעי הגדול ביותר שנבנה אי פעם, תוצאה של שיתוף פעולה בינלאומי הכולל את אירופה, צפון אמריקה, מזרח אסיה, צ'ילה ושותפים אחרים כמו קנדה, טייוואן וקוריאה. הודות לרגישותו הקיצונית לקרינה מילימטרית ותת-מילימטרית, מצפה כוכבים זה הפך לכלי מפתח להבנת האופן שבו כוכבים נולדים, כיצד כוכבי לכת נוצרים וכיצד צצו הגלקסיות הראשונות ביקום.
מהו מצפה הכוכבים אלמה ומדוע הוא כל כך מיוחד?
מצפה הכוכבים אלמה הוא אינטרפרומטר רדיו ענק אנטנות אלו, המורכבות מ-66 אנטנות מדויקות בקוטר של 7 ו-12 מטרים, פועלות יחד כטלסקופ רדיו ענק אחד, שנועד לצפות באורכי גל בין 0,3 ל-10 מילימטרים בקירוב - כלומר, באזורי המילימטר והתת-מילימטר של הספקטרום האלקטרומגנטי. במקום "לראות" כוכבים בהירים באור נראה, ALMA מזהה את הקרינה החלשה הנפלטת מגז קר, אבק ומולקולות בחלל.
הפרויקט מתנשא על מישור צ'אג'נטורבאזור אנטופגסטה בצפון צ'ילה, בגובה של כ-5050–5060 מטרים מעל פני הים, ממוקם מצפה הכוכבים של אלמה בגובה קיצוני. מיקום קיצוני זה אינו שרירותי: בגובה זה, האטמוספירה דקה מאוד ומכילה מעט מאוד אדי מים, מה שממזער את בליעת גלי הרדיו בעלי גלי המילימטר שאלמה צריכה ללכוד. זהו אחד המקומות היבשים ביותר על פני כדור הארץ, ודווקא מסיבה זו, אחד המיקומים הטובים בעולם לסוג זה של אסטרונומיה.
העלות הכוללת של המתחם עולה בקלות על מיליארד יורוזה הופך את ALMA לטלסקופ הרדיו הקרקעי היקר והמורכב ביותר שנבנה אי פעם. המצפה הוא שותפות בין מצפה הכוכבים הדרומי האירופי (ESO), הקרן הלאומית למדע של ארה"ב (NSF), מצפה הכוכבים האסטרונומי הלאומי של יפן (NAOJ) ומוסדות משתפי פעולה אחרים, כאשר הרפובליקה של צ'ילה היא המדינה המארחת ושותפה מרכזית.
הפעילות המדעית של אלמה החלה בשנת 2011הטלסקופ שוגר בזמן שמערך האנטנות עדיין היה בהרכבה, והתמונות הראשונות שלו פורסמו מאוחר יותר באותה שנה. ההשקה הרשמית התקיימה ב-13 במרץ 2013, וסימנה רשמית את תחילתו של עידן חדש בתצפית על מה שמכונה "היקום הקר". מאז, מספר התוצאות המדעיות והמאמרים שפורסמו המשיך לגדול.
שיתוף פעולה בינלאומי ושותפים לפרויקטים
אלמה היא תוצאה של מיזוג של מספר רעיונות ופרויקטים קודמים פרויקטים אלה פותחו במקביל באזורים שונים בעולם. בארצות הברית, נבחן מערך המילימטרים (MMA); באירופה, מערך הדרומי הגדול (LSA); וביפן, מערך המילימטרים הגדול (LMA). בסוף שנות ה-90 הוחלט לאחד מאמצים כדי ליצור מתקן אחד, חזק בהרבה ממה שיכלו לבנות בנפרד.
בשנת 1997, ESO ומצפה הרדיו הלאומי לאסטרונומיה של ארה"ב (NRAO) הם הסכימו לשתף פעולה על תכנון משותף המשלב את נקודות החוזק של MMA ו-LSA: כיסוי התדרים המצוין והגובה הרב של האתר בצפון אמריקה, יחד עם הרגישות העצומה שתכננו האירופאים. קנדה וספרד הצטרפו מאוחר יותר לקבוצת ליבה זו; ספרד, שבאותה עת עדיין לא הייתה מדינה חברה ב-ESO, השתתפה באופן פעיל בשלב התכנון והפיתוח.
השם מערך מילימטרים גדול של אטקמה (ALMA) הוא אומץ רשמית בשנת 1999, וההסכם העיקרי בין הצדדים הצפון אמריקאים והאירופאים נחתם בשנת 2003, ובכך קבע תוכנית מימון של 50/50 בין ESO לקונסורציום צפון אמריקה-קנדה. זמן קצר לאחר מכן, בשנת 2004, יפן והמצפה האסטרונומי הלאומי של יפן (NAOJ) הצטרפו לפרויקט המורחב עם תרומה מכרעת: מערך אטקמה קומפקטי (ACA) ומספר מקלטי פס נוספים עבור המערך הראשי.
הקונסורציום הבינלאומי התומך ב-ALMA הוא גדול ומגוון מאודבאירופה, המימון ניתן על ידי ESO ונתמך על ידי רשת של מרכזי תמיכה אזוריים. בצפון אמריקה, ה-NSF מתאם את הפרויקט באמצעות ה-NRAO בהשתתפות המועצה הלאומית למחקר של קנדה. במזרח אסיה, המימון מגיע מ-NINS היפנית, בשיתוף פעולה עם Academia Sinica הטייוואנית והמכון הקוריאני לאסטרונומיה ומדעי החלל (KASI). צ'ילה, מצידה, לא רק מספקת את השטח והמסגרת המשפטית אלא גם משתתפת כשותפה אסטרטגית.
ניהול מאוחד של בנייה ותפעול האחריות נופלת על מצפה הכוכבים המשותף של ALMA (JAO), שבסיסו בסנטיאגו, צ'ילה, שמתאם את עבודתם של שלושת האזורים העיקריים: ESO מובילה מטעם אירופה, NRAO מטעם צפון אמריקה ו-NAOJ המייצגת את מזרח אסיה. ארגון רב-מפלסי זה מאפשר ניהול פרויקט מורכב ביותר הכולל מאות טכנאים, מהנדסים, אסטרונומים וצוות תמיכה מעשרות מדינות.
מיקום: רמת צ'אג'ננטור ותנאיה הקיצוניים
צ'אג'נטור היא רמה הררית גבוהה בלב הרי האנדים.כ-50 קילומטרים מזרחית לסן פדרו דה אטקמה. האזור משלב גבהים של כ-5000 מטרים, שמיים בהירים במיוחד ואטמוספרה עם תכולת אדי מים נמוכה ביותר. תנאים קשים אלה לחיי אדם, באופן פרדוקסלי, מושלמים לתצפית על קרינה מילימטרית ותת-מילימטרית.
הסיבה העיקרית לבניית אלמה שם הסיבה לכך היא שאדי מים באטמוספירה סופגים אותות באורכי גל אלה בצורה יעילה מאוד. ככל שהגובה יבש יותר, כך האטמוספירה "מסננת" פחות את הקרינה המגיעה מהחלל. צ'אג'נטור נמצא בגובה גבוה יותר מאשר מצפי כוכבים גדולים אחרים כמו מאונה קיאה (הוואי) או סרו פאראנל (שם ממוקם ה-VLT), מה שמתורגם ל"חלונות" אטמוספריים יוצאי דופן עבור טווח תדרים זה.
עבודה בגובה של מעל 5000 מטר היא לא צחוקהאוויר כה דל בחמצן, עד כי אנשי צוות העולים לאתר האנטנה (AOS) חייבים לעבור בדיקות רפואיות קפדניות ולהשתמש במערכות חמצן משלימות בעת הצורך. מסיבה זו, רוב מתקני המגורים והבקרה נבנו נמוך יותר, באתר התמיכה התפעולית (OSF), הממוקם בגובה של כ-2900 מטרים.
הניגוד בין אנשי סן פדרו דה אטקמה ורמת צ'אג'ננטור זה עצום. למרות שהם קרובים יחסית בקו אווירי, הליכה בין אנטנות אלמה מרגישה כמו להיות על כוכב לכת אחר: נוף כמעט מאדים, הנשלט על ידי הרי געש, מישורי מלח, סלעים ושמיים כחולים עזים. זה לא מקום מזמין לחיות בו, אבל זוהי סביבה מועדפת לצפייה ביקום בבהירות שאין שני לה.
האזור סביב צ'אג'ננטור הוא ביתם של מצפי כוכבים גדולים אחרים מוקדש לאסטרונומיה מילימטרית ותת-מילימטרית, מה שהפך את האזור הזה ל"מחוז אסטרונומי" בעל שם עולמי אמיתי. עם זאת, אלמה בולטת בזכות היקף התשתיות שלה, מורכבות המערכות שלה והשפעתה המדעית. למי שמעוניין למצוא הקשר למרכזים אחרים, ניתן לעיין ברשימות באתר מצפה כוכבים אסטרונומי הכוללים מתקנים רלוונטיים.
תכנון אנטנות וקונספט האינטרפרומטריה
אלמה מתפקדת כאינטרפרומטרכלומר, זה כמו מערך של אנטנות שצופות בו זמנית באותו עצם אסטרונומי ומשלבות את האותות המתקבלים כדי לקבל תמונה ברזולוציה גבוהה בהרבה מזו שכל אחת מהאנטנות יכולה להשיג בנפרד. במקום לבנות צלחת אחת בקוטר קילומטרים - דבר שאינו בר ביצוע מבחינה טכנית - אנטנות רבות פרושות על פני השטח, ואלגוריתמי קורלציה משמשים לשחזור המידע.
המערך העיקרי של ALMA מורכב מכ-50 אנטנות באורך 12 מטרים. לאנטנות אלו, שקוטרן וניתן לעצב אותן מחדש בסידורים שונים, יש הפרדות (קווי בסיס) הנעות בין כ-150 מטרים לכ-16 קילומטרים. ככל שהמרחק המרבי בין האנטנות גדול יותר, כך ניתן להבחין בפרטים מדויקים יותר בתמונה המתקבלת. "זום" משתנה זה מאפשר לימוד של כל דבר, החל ממבנים קומפקטיים מאוד ועד לאזורים נרחבים של גז ואבק.
מערך אטקמה קומפקטי (ACA) משלים את המערך הראשי עם 16 אנטנות נוספות: 12 אנטנות באורך שבעה מטרים ו-4 אנטנות באורך שנים עשר מטרים. האנטנות באורך שבעת המטרים, מכיוון שניתן למקם אותן קרוב הרבה יותר זו לזו, אידיאליות ללכידת הפליטה הגלובלית של עצמים בעלי זווית רחבה בשמיים, ובכך מונעות מהאינטרפרומטר "לאבד" מידע בקנה מידה גדול. ארבע האנטנות באורך שנים עשר המטרים של ה-ACA משמשות גם במצב הספק כולל למדידת שטף מוחלט.
הדיוק המכני והשטחי של האנטנות מרהיב.למרות שהם עשויים להיראות כלוחות מתכת ענקיות, יש לשמור על משטח האור המחזיר אור מלוטש ומיושר לפי סבולות דקות יותר מגיליון נייר, כך שגלי מילימטר ותת-מילימטר יוחזרו בצורה נכונה למקלטים. אורכי גל אלה אינם דורשים את אותה ליטוש קיצוני כמו טלסקופ אופטי, אך הדרישות הטכניות עדיין גבוהות ביותר.
רמת הפירוט ש-ALMA יכולה להציע הדבר מודגם על ידי קשר פיזיקלי פשוט: הרזולוציה הזוויתית המשוערת ניתנת על ידי θ ≈ λ / B, כאשר λ הוא אורך הגל הנצפה ו-B הוא המרחק המקסימלי בין האנטנות. בתצורות הטובות ביותר, ALMA משיגה רזולוציות בסדר גודל של כמה מילישניות, ועולה על חדות טלסקופ החלל האבל בטווח הנראה עד פי עשרה, ועולה בביצועיה על טלסקופי רדיו אחרים כמו ה-VLA מבחינת רגישות לאורכי גל מילימטריים.
מגה-תחבורה ובניית המתחם
בניית אלמה הייתה כרוכה באתגר לוגיסטי עצוםהאנטנות, שמשקלן כ-100-115 טון כל אחת, מורכבות ונבדקות באתר התמיכה התפעולית (OSF), בגובה של כ-2900 מטרים, שם התנאים ניתנים לניהול במידה מסוימת. לאחר שהן מוכנות, יש להניף אותן לרמת צ'אג'ננטור, בגובה של יותר מ-5000 מטרים, מבלי לפגוע בציוד שעולה מיליוני יורו.
שני מסועים מיוחדים תוכננו בגרמניה למשימה זו.כלי רכב אלה, המיוצרים על ידי Scheuerle Fahrzeugfabrik, הם באורך של כ-20 מטרים, ברוחב של 10 מטרים ובגובה של 6 מטרים, עם 28 גלגלים ומשקל של כ-130 טון. הם מצוידים במנועי דיזל בהספק של כ-500 קילוואט ובמערכות הרמה בדיוק של מילימטרים המאפשרות לחבר את האנטנות, להרים אותן ולהניח אותן בדיוק יוצא דופן על גבי פלטפורמות הבטון שהוכנו ב-AOS.
הנהג של מפלצות ההנדסה הללו יש לו תחנה עם אספקת חמצן, משום שהעלייה ל-AOS כרוכה בהתמודדות עם לחץ נמוך ומאמץ פיזי בגובה רב. המכונה הראשונה עברה את הבדיקות בשנת 2007, ובשנת 2008 היא כבר העבירה אנטנות מהאנגרים של ההרכבה לפלטפורמות הבדיקה.
לוח הזמנים של בניית אלמה זה הושלם בשלבים: בשנת 2002 בוצעו בדיקות אב טיפוס במתקני VLA בניו מקסיקו; בשנת 2003 נחנך האתר הצ'יליאני רשמית; בשנת 2007 האנטנה הראשונה הגיעה לצ'ילה; בשנת 2008 אושרה האנטנה הפעילה הראשונה, ובשנת 2009 שולבו לראשונה אותות של שלוש אנטנות ב-AOS, מה שסימן אבן דרך טכנית שאפשרה את הקפיצה המכרעת לעבר תצפיות מדעיות.
האנטנות סופקו על ידי קונסורציומים תעשייתיים שונים. בצפון אמריקה, אירופה ויפן, מסיבות טכניות ופוליטיות כאחד. בצפון אמריקה, חברת General Dynamics C4 Systems קיבלה חוזה לייצר אצווה של 25 אנטנות באורך 12 מטר, בעוד שבאירופה, חברת Thales Alenia Space ביצעה את ייצורן של 25 אנטנות נוספות, במה שהיה אחד החוזים התעשייתיים המשמעותיים ביותר שנחתמו ביבשת בתחום האסטרונומיה. חברת East Asia סיפקה את אנטנות ACA, ובכך השלימה את ההרכבה הסופית.
כרונולוגיה של אלמה: מרעיון ועד אור ראשון
פיתוחה של אלמה החל רשמית בשנות ה-1990.למרות שהרעיון של הצבת אינטרפרומטר גל מילימטר גדול בחצי הכדור הדרומי נשקל מזה זמן מה, בדיקות באתר החלו בשנת 1995 בשיתוף פעולה עם צ'ילה, ושלב התכנון והפיתוח החל בשנת 1998. בשנת 1999 נחתם מזכר הבנות בין ארה"ב לאירופה, שאישר את שיתוף הפעולה בפרויקט.
ההסכם הסופי בין צפון אמריקה לאירופה הושג בשנת 2003.ביסוס חלוקת מימון שווה בין ESO לבין גוש ארה"ב-קנדה. באותה שנה החלו הבדיקות עם אב הטיפוס הראשון של האנטנה במתקן הבדיקה ALMA בסוקורו, ניו מקסיקו, וטקס חנוכת האתר נערך בצ'ילה. בשנת 2004 נפתח משרד ALMA המשותף בסנטיאגו, ויפן הצטרפה כשותפה במסגרת ההסכם עם NAOJ.
בשנת 2005 הצטרפה טייוואן לפרויקט באמצעות שיתוף פעולה עם יפןובשנת 2006 תוקנו ההסכמים כדי להתאים את עצמם ל-ALMA המורחבת. משנת 2007 ואילך, עם הגעת האנטנות לצ'ילה, קצב הבנייה הואץ: בשנת 2008 אושרה האנטנה הראשונה, בשנת 2009 הועברה היחידה הראשונה לצ'ג'ננטור והאינטרפרומטריה הראשונה הושגה עם מספר אנטנות באתר הפעילות של המערך.
שלב "המדע הראשוני" החל בשנת 2011 עם מה שנקרא מחזור 0, כ-16 אנטנות באורך שנים עשר מטר כבר פעלו במערך הראשי. בשנת 2013, מחזור 1 החל עם יותר מ-30 אנטנות זמינות, וב-13 במרץ של אותה שנה, נחנכה רשמית ALMA. בשנת 2014, מחזור 2 החל, עם אנטנות נוספות הן במערך הראשי והן ב-ACA, מה שחיזק את היכולת המדעית של המצפה.
מאז מחזורי התצפית הראשונים שלה, ALMA פעלה באמצעות קולות קוראים תחרותיים להגשת הצעות.קולות קוראים אלה מוגשים על ידי צוותים מדעיים מרחבי העולם. ועדה בינלאומית של מומחים מעריכה את הבקשות ומקצה זמן תצפית לפרויקטים בעלי הדירוג הגבוה ביותר. תגובת הקהילה הייתה מדהימה, עם אלפי הצעות שהתקבלו בכל מחזור ושיעור קבלה נמוך יחסית עקב הביקוש העצום.
במקביל להשקת המצפהרשת של מרכזים אזוריים של ALMA (ARCs) נפרסה ברחבי אירופה, צפון אמריקה ומזרח אסיה. מרכזים אלה משמשים כממשק בין ה-JAO לבין אסטרונומים המשתמשים, ומסייעים בהכנת הצעות, תכנון ניסויי תצפית, עיבוד נתונים ומספקים תמיכה מדעית וטכנית.
יכולות טכניות וביצועים מדעיים
אלמה נועדה לכסות כמעט את כל "חלונות" האטמוספירה. בין 350 מיקרון ל-10 מילימטרים, עם מערך של מקלטי פס שהותקנו בשלבים. בשנת 2016, לדוגמה, שולב פס 5 (1,4-1,8 מ"מ), שימושי במיוחד לחקר קווי מים בתווך הבין-כוכבי ובדיסקות קדם-פלנטריות, מה שפתח אפשרויות חדשות לחקר נוכחות אדי מים בסביבות קוסמיות שונות.
המצפה מציע רזולוציות זוויתיות של עד כ-10 מילישניות קשת.רזולוציות אלו טובות פי עשרה בערך מאלו המושגות על ידי ה-VLA (מערך גדול מאוד) ברדיו, ופי כמה טובות יותר מאלו של האבל באור נראה. בשילוב עם טלסקופי רדיו אחרים כמו LLAMA, המשתמשים באינטרפרומטריית בסיס ארוכה מאוד, רזולוציות אלו יכולות להגיע אפילו לסולם מיקרו-קשת-שניות בתדרים מסוימים.
מבחינת רגישות, אלמה מסמנת "לפני" ו"אחרי" בטווח המילימטר והתת-מילימטר. הוא מסוגל לזהות מקורות חלשים פי 20 בערך מאלה שניתן היה לצפות בהם במתקנים קודמים, ומהירותו ביצירת מפות שמיים מפורטות הופכת אותו למכשיר מהיר ורב-תכליתי הרבה יותר מה-VLA עצמו בתחומים אלה.
הלב החישובי של ALMA הוא הקורלטורמערכת עיבוד נתונים עצומה עם כ-134 מיליון שבבים, המכונה בחיבה "דון קורליאונה", מכונה זו קולטת כ-120 ג'יגה-ביט של נתונים לשנייה, 24 שעות ביממה, משווה את האותות מכל זוג אנטנות ומייצרת תוצרי נתונים אשר, לאחר עיבוד מורכב נוסף, הופכים לתמונות אסטרונומיות ברזולוציה גבוהה ביותר.
התפוקה המדעית של מצפה הכוכבים היא מדהימה.אפילו לפני שהגיעה לתפוקה מלאה, אלמה כבר יצרה מאות מאמרים בכתבי עת בינלאומיים מובילים. תוך מספר שנים מהגעה לתפוקה מלאה, מספר הפרסומים השנתי הקשורים לנתוני אלמה הגיע למאות, וכיסו נושאים החל מהיווצרות כוכבי לכת ועד לחקר גלקסיות פעילות והתוך הבין-כוכבי.
מה אלמה צופה בו: היקום הקר והמאובק
ההתמחות של אלמה היא מה שנקרא "יקום קר".אלו הם ענני מולקולות צפופים, דיסקות של גז ואבק, אזורי יצירת כוכבים וגלקסיות צעירות ומרוחקות מאוד, שאורן האינפרא אדום המקורי נמתח על ידי התפשטות קוסמית לאורכי גל מילימטריים. באור נראה, עצמים אלה יכולים להיראות חלשים מאוד או אפילו מוסתרים לחלוטין מאחורי וילונות אבק צפופים.
העננים המולקולריים העצומים שבהם כוכבים נולדים הם פולטים קרינה בעוצמה רבה בטווח המילימטרים הודות לנוכחותן של מולקולות כמו פחמן חד-חמצני, מתיל ציאניד ומינים אורגניים רבים אחרים. ALMA מאפשרת למדענים למפות את התפלגות הגז בפירוט חסר תקדים, למדוד את הטמפרטורות, הצפיפויות והמהירויות שלו, ולעקוב אחר תהליך הקריסה הכבידתית המוביל ללידת כוכבים חדשים.
במקרה של דיסקות פרוטופלנטריות —מבנים של גז ואבק המקיפים כוכבים צעירים—, אלמה השיגה תמונות איקוניות, כמו התמונה המפורסמת של דיסקת HL טאורי, שבה ניתן לראות טבעות וחריצים המעידים על נוכחות של כוכבי לכת בהיווצרותסוג זה של תצפית חולל מהפכה באופן שבו אנו מבינים את בנייתן של מערכות פלנטריות הדומות לשלנו.
לאלמה גם תפקיד מפתח בחקר מולקולות מורכבות קשור למקור החיים. דוגמה בולטת לכך היא גילוי כמויות גדולות של מתיל ציאניד (CH3CN) בדיסקה קדם-פלנטרית סביב הכוכב הצעיר MWC 480. שפע של מולקולה מסוג זה מרמז שאבני הבניין הכימיות הנחוצות לחיים עשויות להיות נפוצות למדי בסביבות בהן נוצרים כוכבי לכת חדשים.
בממלכת הגלקסיות הרחוקותאלמה מאפשרת לנו לעקוב אחר הגז הקר שמזין את היווצרות הכוכבים ביקום המוקדם, ולחקור כיצד נוצרו כוכבים. הגלקסיות המאסיביות הראשונות וכיצד התפתחו תכולת הגז והאבק שלהם. הקרינה שהם פלטו לפני יותר מעשרה מיליארד שנים מגיעה אלינו כיום, שעברה כיוון לאורכי גל מילימטריים, מה שהופך את אלמה לכלי חיוני לחקר אותה תקופה רחוקה.
חיים ועבודה במצפה הכוכבים הגדול בעולם
מאחורי התמונות המרהיבות של אלמה קהילה מגוונת של אנשים חיה ועובדת בין מחנה הבסיס לרמת צ'אג'ננטור. אסטרונומים, מהנדסים, טכנאים, צוות תמיכה ומומחי IT ממעל ל-60 מדינות מתאמים משמרות אינטנסיביות כדי לשמור על פעילות המצפה כמעט בכל יום בשנה.
במחנה הבסיס, בגובה של כ-2600-2900 מטריםשם מרוכזים אזורי המגורים: חדרי מעונות, חדר אוכל, אזורי פנאי, ומעל הכל, חדר הבקרה שממנו מנוטרת פעולת מערך האנטנות בזמן אמת. שם, אסטרונומים כמו הספרדי איציאר דה גרגוריו או האמריקאית אדל פלנקט בילו שנים בתיאום תצפיות, התמודדות עם מזג אוויר קיצוני וניהול מאות פרויקטים מדעיים שונים.
מעל 5000 מטרים, באתר המבצעים של כוח המשימה המשותףהעבודה טכנית ומיוחדת יותר. צוותים כמו זה שהוקם על ידי הצ'יליאנים סבסטיאן קסטילו ולואיס טיטיצ'וקה אחראים על תחזוקת המערכות החשמליות והאלקטרוניות בתוך האנטנות, ה"לב" שבו ממוקמות המקלטים הקריוגניים ומערכות המרת האותות. בטיחות היא בעלת חשיבות עליונה, ולכן הם תמיד עובדים בזוגות, לפחות, ערניים לכל סימן של מחלת גבהים.
חיי היומיום באלמה משלבים שגרה עם יוצא דופןבמשמרת אחת ניתן לבצע בין 10 ל-20 תצפיות שונות, בהתאם למשך כל תוכנית. כל פרויקט נבחר מראש על ידי ועדת מומחים ומקבל הקצאה ספציפית של שעות אנטנה. אסטרונומי התמיכה אחראים לתרגם את הדרישות המדעיות (מה לצפות, באיזו רזולוציה, באיזו רגישות) לתצורות אינטרפרומטר ספציפיות.
הנתונים המתקבלים על ידי ALMA מאוחסנים ומופצים הנתונים משותפים עם הצוותים האחראים על כל הצעה דרך המרכזים האזוריים של ALMA. מרכזים אלה עוזרים לחוקרים לכייל תצפיות, ליצור תמונות מדעיות ולחלץ תוצאות פיזיות. משתמשים רבים פשוט מתחברים מהמוסדות שלהם, אך הם יודעים שמאחורי ממשק האינטרנט מסתתרת תשתית עולמית עצומה התומכת בזרימת הנתונים.
בקר ב-ALMA מסן פדרו דה אטקמה
הדבר המוזר הוא שאנשים רבים שנוסעים לסן פדרו דה אטקמה הם אינם מודעים לכך שבמרחק קילומטרים ספורים בלבד נמצא הפרויקט האסטרונומי הגדול בעולם. כדי לקרב את המצפה לקהל הרחב, ALMA מארגנת ביקורים חינם בסופי שבוע באתר התמיכה התפעולית (OSF), תמיד בהזמנה מראש ובכפוף לזמינות.
הביקורים מודרכים וחינמייםסיורים אלה מתקיימים בדרך כלל בבקרים של שבת וראשון. אוטובוס יוצא מחניון ליד מוזיאון סן פדרו, בדרך כלל בסביבות השעה 9:00 בבוקר, ומחזיר את המבקרים לאותו מקום בסביבות השעה 13:00. המבקרים נדרשים לשאת תעודה מזהה במהלך הסיור, וההזמנות הן אישיות ואינן ניתנות להעברה, כולל עבור קטינים.
במהלך הסיור תוכלו לראות את חדר הבקרה, את המעבדות וחלק מהאנטנות שעוברות תחזוקה ב-OSF, כמו גם לוחות מידע ותמונות מדעיות שהתקבלו על ידי ALMA. נכון לעכשיו, מסיבות בטיחות ובריאותיות, טיפוס לרמת צ'אג'ננטור מעל 5000 מטרים אינו מותר, כך שמבקרים אינם יכולים לגשת למערך האנטנות הפעיל.
הביקוש למקומות גבוה מאודלכן, מומלץ להירשם מראש דרך מערכת ההזמנות הרשמית. למרות זאת, אלו שהוצבו בתחילה ברשימת ההמתנה מצליחים לפעמים להתקדם אם הם מגיעים בזמן ההתחלה, מכיוון שלעתים קרובות יש מקום פנוי של הרגע האחרון כאשר מישהו לא מגיע.
למי שלא יכול לבקר ישירות באלמהישנן חלופות באזור סן פדרו דה אטקמה, כגון סיורים אסטרונומיים ליליים במצפי כוכבים פרטיים שבהם משתמשים בטלסקופים אופטיים כדי להתבונן בשמי המדבר. למרות שאין להם שום קשר לקנה המידה של אלמה, הם דרך נהדרת להעריך את איכות שמי אטקמה וללמוד על קבוצות כוכבים, ערפיליות וצבירי כוכבים.
תפקידה של הנשמה בהבנתנו את הקוסמוס
מעבר לנתונים הטכניים ולהנדסה האפיתאלמה מסייעת לענות על כמה מהשאלות העתיקות ביותר שאנו שואלים את עצמנו כמין: כיצד מערכות פלנטריות אוהבות את צורתנו, עד כמה נפוצות מולקולות החיים, וכיצד הגלקסיות הראשונות נוצרו ביקום המוקדם. במילים אחרות, איזה מקום אנו תופסים בקוסמוס, והאם חיים יכולים להתקיים בפינות אחרות של הגלקסיה?
התוצאות המתוקשרות ביותר של אלמה — כמו התמונה המוקפת בטבעת של דיסקת HL טאורי או גילוי מולקולות אורגניות מורכבות בסביבות יצירת כוכבי לכת — הן רק קצה הקרחון. מדי שנה מתפרסמים עשרות על גבי עשרות מחקרים החוקרים הכל, החל מפנים הגלקסיות הפעילות עם חורים שחורים סופר-מאסיביים ועד להתנהגות הגז באזורים שבהם נולדים צבירי כוכבים מסיביים.
המצפה משלים גם מתקנים גדולים אחריםהן על כדור הארץ והן בחלל, טלסקופים אלה מספקים מידע באזור של הספקטרום שעד כה לא נחקר היטב. התמונות המשולבות בטווחים שונים - רדיו, אינפרא אדום, קרינה גלויה וקרני רנטגן - חושפות יקום דינמי ומורכב הרבה יותר ממה שיכולנו לדמיין עם סוג אחד בלבד של טלסקופ.
ככלל, אלמה היא הרבה יותר ממכשיר מדעי.זהו סמל למה ששיתוף פעולה בינלאומי יכול להשיג כאשר משאבים, ידע ורצון פוליטי נפגשים. בסביבה קיצונית שבה כמעט אף אחד לא ירצה לחיות לצמיתות, קהילת מומחים פיתחה כלי המסוגל להתחקות אחר מקורותינו הקוסמיים, ללמוד כיצד כוכבים וכוכבי לכת נוצרים, ובתהליך, להציע לנו פרספקטיבה חדשה על כדור הארץ שלנו ועל עצמנו.
