I rundt 300 netter ut året er Mauna Kea på Big Island of Hawaii et av de beste stedene i verden for bakkebasert astronomi. På en høyde av 4 205 meter ligger toppen over en stor del av jordens atmosfære, og vanligvis er himmelen klar, rolig og tørr. Faktisk sitter 13 gigantiske teleskoper på toppmøtet til Mauna Kea, og de har gjort noen av de største funnene i astronomi. Men de resterende nettene på året kan en rekke værrelaterte problemer hindre astronomer i å observere, og besøkende fra å klatre til toppen for å se de uberørte himmelen for seg selv, i tillegg til å kunne se noen av våre største øyne på himmelens aksjon. Noen ganger kan skyer, høy vind eller luftfuktighet holde teleskopkuplene lukket, andre ganger kan snø stenge veiene. På et besøk på Hawaii nylig holdt tung snø veiene stengt i tre dager, og min langplanlagte tur til toppen av Mauna Kea ble, skuffende, skrubbet. Men jeg ble en flott tur bak kulissene i W. M. Keck Observatory hovedkvarter i Waimea.
Mens teleskopene er oppe på toppen av fjellet, jobber sjelden astronomer sjelden ved teleskopene selv. I stedet jobber de på eksterne operasjonskontorer i hovedkvarteret i Waimea. Det er et operasjonsrom for hvert av de to 10-meters Keck-teleskopene: Fjernoperasjoner 1 fungerer Keck 1-teleskopet:
Og fjernoperasjoner 2 fungerer Keck 2:
Jeg kom om morgenen før noen av astronomene var der. "Folk som jobber for Keck hjelper de besøkende astronomene," sa Alexandra Starr, som jobber med media og er offentlig informasjonsansvarlig ved Keck-hovedkvarteret. "Vanligvis begynner de besøkende astronomene å filtrere seg omtrent to timer, og menneskene som jobber på toppen gjør ting klare for det astronomene ønsker å observere. Det er et kamera for de her nede for å se hvordan det går for å få teleskopet pekt akkurat der de vil ha det. ”
Men kuplene på teleskopet kan ikke åpnes før solen går ned.
"Så når de først har fått alt satt opp, tar de en tidlig middag og kommer tilbake hit og holder øye med hele natten," sa Starr. Men vi har folk som jobber døgnet rundt. For astronomer som har vært her før, trenger de noen ganger ikke mye hjelp, men vår støtte astronomer vil hjelpe alle de besøkende astronomene å få den beste observasjonen de kan, og få informasjonen de trenger mens de er på himmelen. "
Rundt 125 personer jobber på Keck på heltid, hvorav to tredjedeler er lokalbefolkningen fra Hawaii. Med et årlig driftsbudsjett på 11 millioner dollar er observatoriet en av byens største arbeidsgivere.
I hovedkvarteret er det hytter hvor de besøkende astronomene kan bo:
De fleste astronomer har bare to netter til observasjon, og Starr sa at det kan være opptil halvannet år fra da astronomer legger fram et forslag om å bruke Keck-teleskopene til når de faktisk får observere. Men noen ganger, avhengig av astronomen og hva de observerer, vil de komme tilbake ganske raskt igjen når været ikke tillater observasjon.
"De siste to nettene har vi ikke observert, og disse menneskene er i byen klare til å dra," sa Starr.
Baksiden av fasilitetene inkluderer observatoriets egen mekanikkbutikk. "Vi har åtte firehjulsdrevne biler for å komme til toppen, og vår egen mekanikerbutikk for å holde dem alle i toppform," sa Starr.
Keck Observatoriums hovedkvarter i Waimea er åpent for besøkende, og frivillige guider er tilgjengelige tirsdag til fredag fra kl. for å dele informasjon om Keck og de andre observatoriene i Mauna Kea. Besøkssenteret har også et konferanserom for offentlige forelesninger fra besøkende astronomer.
Inni er modeller og bilder av de doble 10-meters Keck-teleskopene:
Tvillingene Keck-teleskoper er verdens største optiske og infrarøde teleskoper. Hvert teleskop er åtte etasjer høyt, veier 300 tonn og opererer med nanometerpresisjon. Teleskopens primære speil er 10 meter i diameter og består hver av 36 sekskantede segmenter som fungerer sammen som et enkelt stykke reflekterende glass.
Ute i gårdsplassen til besøkssenteret ligger et gressletterområde som representerer størrelsen på bare ett av de sekskantede segmentene, som er 1,8 meter i diameter.
Hvert segment veier 0,5 tonn (880 pund) og er tre tommer tykke. De er laget av et glass og keramisk kompositt kalt Zerodur. Zerodur i seg selv er ikke reflekterende, så de er dekket med et tynt reflekterende lag av aluminium.
"Mens teleskopet faktisk fungerer, finjusterer det hele tiden posisjonen til de enkelte speilene for å sikre at de alle er på linje," sa vår reiseleder Rosalind Redfield.
På teleskopet holdes hvert segments stabile av et system med ekstremt stive støttestrukturer og justerbare skjevsele. Under observasjonen justerer et datastyrt system av sensorer og aktuatorer posisjonen til hvert segment - relativt til nabosegmentet - til en nøyaktighet på fire nanometer, omtrent på størrelse med noen få molekyler, eller omtrent 1 / 25.000 diameteren til et menneske hår. Denne justeringen to ganger per sekund teller effektivt taubanen.
Oppe på toppen, (som jeg bare kan dele bilder levert av Keck-observatoriet), sa Redfield at det er som den andre siden av månen. "Absolutt ingenting vokser opp der, høyden er så høy at den er helt ufruktbar," sa hun. "Det er fint skitt med sand, og de liker ikke at folk kjører der oppe mens det vekker støv. Den asfalterte veien går bare så langt, og alle som kjører på toppen skaper nok støv til at det kan forårsake et problem, og folk har bare lov til å kjøre opp hvis du har en firehjulsdrift. ”
Solen går ned på Mauna Kea mens tvillingkjekkene forbereder seg til observasjon. Kreditt: Laurie Hatch / W. Keck Observatory
De to Keck-teleskopene og de 8,3 meter store Subaru-teleskopene tar toppen av fjellet. De får selskap av 8.1 Gemini North Telescope, det 0,6 m høye teleskopet, fra University of Hawaii at Hilo, et 2,2 m teleskop University of Hawaii Institute for Astronomy, det 3 meter lange NASA Infrarøde teleskopanlegget, den 3,6 meter store Canada- Frankrike-Hawaii teleskop, 3,8 meter UKIRT (Storbritannias infrarøde teleskop), 10,4 Caltech submillimeterobservatorium, 15 meter James Clerk Maxwell teleskop, 8X6 meter submillimeter array og 25 meter veldig lang baseline-matrise.
Men, ingen stigning til toppen for meg - ikke denne gangen uansett! Jeg håper å returnere en dag til Mauna Kea for å se førstehånds hvor vitenskap og natur samles for å gi mulighet for fortsatt oppdagelse av vårt univers.
For mer informasjon om Keck-observatoriet, se deres hjemmeside, og hvis du er på Hawaii eller skal besøke Big Island, kan du finne informasjon her om hvordan du kan besøke observatoriets hovedkvarter, eller gå til toppen.
