Astrofysikers rejsedagbog: Instrumenter til Mars-rejse testes i en gold ørken
Aracama ørken teleskop antenne ALMA observatoriet

Her ses ALMA-observatoriet, der består af 66 antenner spredt over et område på 16 km. Antennerne befinder sig i en højde på 5.000 meter over havets overflade, ikke langt fra byen San Pedro de Atacama. (Foto: Clem & Adri Bacri-Normier (wingsforscience.com)/ESO)

Atacamaørkenen i Chile, er det tørreste ikke-polare område på kloden. Midt i den nordlige del af ørkenen ligger byen San Pedro de Atacama.

Her har jeg tilbragt nogle nætter med at kigge på stjerner, men nu er det tid til at se lidt mere af området i dagslys. Du kan læse første del af Tina Ibsens rejsedagbog i artiklen 'Rejsedagbog fra teleskopernes hjemland: Stjernekiggeri i Atacamaørkenen skuffede ikke'.

Oprindeligt blev San Pedro grundlagt af Inkariget, da landskabet omkring byen består af store saltsletter og -bjergområder. Salt var en vigtig ressource til at konservere madvarer.

atacama Moon Valley salt

Dette billede er fra Moon Valley. Ved første øjekast ligner det, at jorden er dækket af rimfrost, men det er salt som skaber det hvide udseende. (Foto: Tina Ibsen)

Et Marslandskab på den blå planet

Tæt på San Pedro ligger Moon Valley (Valle de la Luna). Ved nærmere syn, vil jeg dog indrømme at Moon Valley ikke minder mig særligt meget om et månelandskab, men snarere leder tankerne hen på billeder fra Mars.

Jeg er ikke den eneste der kan se denne lighed, for NASA har i flere år brugt forskellige områder i Atacamaørkenen til at teste de robotter, som skal sendes til Mars.

De seneste år har forskere fra NASA testet instrumenter og udstyr, som skal bruges på Mars 2020-missionen, som er planlagt til opsendelse i juli næste år.

Særligt instrumenter, som skal undersøge, om der findes liv, har været interessante at teste i Atacamaørkenen.

Ørkenen er som sagt et af de mest ugæstfri områder på Jorden, og forskere har førhen spekuleret over, om der var områder, hvor livet simpelthen ikke kunne overleve.

atacama Moon Valley salt

Bortset fra den blå himmel minder dette på mange måder om et billede, man kunne have taget med en robot på Mars. Det røde skær i sand og sten bidrager til at skabe en illusion af, at jeg befinder mig på en anden klode. (Foto: Tina Ibsen)

Er der liv?

Det er mange af de samme spørgsmål, man stiller til betingelserne på Mars – kan livet overhovedet opstå og opretholdes i et landskab, som det vi ser på Mars? Så hvor kan man bedre teste disse instrumenter?

De seneste tests fra NASA's instrumenter fandt liv i prøverne, så helt gold er Atacamaørkenen altså ikke.

De fleste missioner til Mars, har forsøgt at svare på spørgsmålet om liv på den ene eller anden måde.

Før dette kunne besvares, har man først måtte finde ud af, om der engang har været flydende vand på overfladen af Mars, og i så fald om det har været saltvand, ferskvand eller noget helt tredje.

Måske kan man få et definitivt svar

Den seneste NASA-mission til Mars slog fast, at der engang har været flydende ferskvand på Mars’ overflade, og dette er lovende for livets muligheder.

På den næste Marsmission, vil der derfor være instrumenter, som både skal lave forstudier til fremtidige bemandede missioner, men også instrumenter som skal lede efter liv. Det er for eksempel instrumentet PIXL som skal søge efter spor af tidligere liv.

Ved at teste instrumenterne i Atacamaørkenen før de sendes afsted til Mars, kan man fejlsøge og optimere dem.

Tidligere missioner har også haft lignende instrumenter med, men ingen af dem har givet et definitivt ja eller nej-svar til, om der er fundet spor efter liv.

Salt og en brændende sol

Turen rundt i Moon Valley er fantastisk, og man ser tydeligt det hvide salt blandt de rødlige sten og klipper.

Området har engang ligget under havet, hvilket er grunden til det høje saltindhold, og lagene der engang har været havbunden, ses også i klipperne.

Man mærker, at vi befinder os mere end 2.500 meter over havets overflade, og Solen brænder fra oven. Jeg er glad for min faktor 50 og min solhat, men på trods af begge, kan jeg dog mærke en begyndende solskoldning på min næse.

Det er vildt at tænke på, at det er så ekstremt, selvom det er vinter, og eftersigende skulle det være endnu værre i sommermånederne!

Radioteleskopet langt over havets overflade

Det tørre og ugæstfri område i Atacamaørkenen, er ikke kun godt som et Mars-laboratorium. Det er også et perfekt område for observatorier. Derfor har man bygget mange af klodens bedste teleskoper i netop dette område.

Det europæiske ESO (European Southern Observatory), som Danmark har været medlem af siden 1960’erne, har lagt alle deres teleskoper, forskellige steder i Atacamaørkenen. Det er simpelthen bedre end at bygge teleskoper i Europa!

Verdens største samling af radioteleskoper findes på et plateau, 5.000 meter over havets overflade, en kort køretur fra San Pedro. Det er Atacama Large Millimeter Array, eller ALMA som det kaldes til dagligt.

Planetdannelser og universets tidligste galakser

ALMA NASA ESO planet stjerne dannelse

Dette billede, som blev taget af ALMA i 2014, viser et planetsystem som er ved at blive dannet. I centrum er en stjerne ved at blive til, og i de sorte ringe omkring er små protoplaneter ved at samle støv og gas til sig og herved vokse sig større. ALMA har gjort det muligt for forskere at lave observationer som dette. (Foto: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO))

Det smarte ved ALMA er, at de 66 antenner kan fungere som én enkelt antenne på 16 km i diameter – noget som vil være umuligt at bygge i virkeligheden.

Dette princip kaldes for interferometri. Da ALMA kan gøre brug af dette, har teleskopet siden det begyndte at observere i 2013 lavet nogle af de bedste observationer af stjerne- og planetdannelser.

ALMA observerer i infrarød og radiobølger, der gør det muligt at se ind i tåger af gas og støv, og se stjerner og planeter blive til.

Samtidig er det muligt at observerer nogle af universets tidligste galakser. Ved at rykke rundt på placeringen af antennerne, kan man ændre på zoom i observationerne, hvilket gør ALMA meget fleksibelt.

Da de fleste af antennerne er 12 meter i diameter, er det dog ikke en manøvre som er helt ligetil, og derfor er der blevet bygget særlige køretøjer, der kan fragte de store antenner rundt på plateauet.

ALMA har her fanget billeder af en ny planet, der bliver 'født'. (Video: euronews)

Samarbejde gav mulighed for at observere et sort hul

Princippet om interferometri kan dog udvides ud over ALMA, og man kan kombinere observationer fra ALMA med andre radioteleskoper fra andre steder i verden.

Dette blev for alvor testet i projektet, Event Horizon Telescope, der tidligere i år offentliggjorde det første billede af området lige omkring et sort hul. Ved at kombinere observationer fra ALMA og 7 andre observatorier, kunne man få et zoom, der var godt nok til at studere centrum af galaksen M87, der ligger 55 millioner lysår fra vores egen galakse, Mælkevejen.

Planen er, at endnu flere observatorier skal blive en del af Event Horizon Telescope projektet, og tre yderligere obsertorier vil deltage fra 2018-2020. Dette gælder blandt andet et teleskop på Grønland.

sort hul event horizon ALMA observatorie

Samarbejde mellem 8 forskellige observatorier gjorde det muligt at tage et billede af området omkring et sort hul. ALMA var et af de observatorier som blev brugt. (Foto: Event Horizon Telescope Collaboration)

Tørken er essentiel

Radioteleskoper som ALMA har brug for meget tørre betingelser for at fungere optimalt. Hvis der er meget vanddamp i luften bliver observationerne forstyrret. Derfor er det tørre område, langt over havets overflade et helt optimalt sted at placere et radioteleskop.

Problemet med at placere noget så højt over havets overflade er dog, at der er meget lidt ilt i disse højder. Derfor måtte bygningsarbejderne bruge ekstra ilt fra flasker, da teleskopet blev bygget.

Når der i dag arbejdes i højderne, bruges også ekstra ilt. Kontrolcenteret for ALMA, hvor det meste arbejde udføres, er derfor placeret længere nede i en højde på 2.900 meter over havets overflade.

Mens Solen går ned over det golde ørkenlandskab, og gør det hele endnu mere rødt, siger jeg farvel til den nordlige del af Atacamaørkenen.

I morgen begynder turen sydpå, og jeg skal se verdens største optiske teleskop!

atacama Moon Valley salt

Solen går ned over Atacamaørkenen, og bjergene får en endnu mere rødligt skær. (Foto: Tina Ibsen)

Videnskab.dk Podcast

Lyt til vores seneste podcast herunder eller via en podcast-app på din smartphone.


Se den nyeste video fra Tjek

Tjek er en YouTube-kanal om videnskab og sundhed henvendt til unge.

Indholdet på kanalen bliver produceret af Videnskab.dk's Center for Faglig Formidling med samme journalistiske arbejdsgange, som bliver anvendt på Videnskab.dk.


Ugens videnskabsbillede

Se flere forskningsfotos på Instagram, og læs mere om Goliath-frøen, som du kan se på billedet herunder.

Det sker