Mit csinál egy csillagász, aki Nyugat-Virginiában él és történetesen a világ legnagyobb forgatható rádiótávcsöve is ebben az államban van? Hát odamegy, körbejárja, kicsit megtanul vele dolgozni és beszámol róla Nektek!

Green Bank

Még azelőtt, hogy kiköltöztünk Nyugat-Virginiába már tudtam, hogy el kell mennünk egy helyre, amely nagyjából 2 és fél órányi autózásra van Morgantown-tól, ahol jelenleg élünk. A szóban forgó terület az Appalache-hegység lankás hegyei és végeláthatatlan zöld erdőségei között bújik meg, a virginiai államhatártól nem messze.

A Green Bank-i Obszervatórium helye

Ez egy különleges, majd 34 ezer négyzet-kilométer nagyságú tájegysége az Egyesült Államoknak, hiszen itt található az USA nemzeti rádió-csendes zónája.

A sötétebb zöld terület jelzi a rádió-csendes zónát

Itt Pista bácsi nem igazán tekergetné a barna bőrborítású Sokol 403-as rádió keresőgombját; pontosabban tekerheti, csak felesleges, mivel nem fog semmit sem hallani. Szigorú szabályok vonatkoznak ugyanis arra, hogy milyen eszközöket lehet használni a térségben (kb. 16-20 km-es körzetben): csak kábel és műholdas TV-k engedélyezettek (nincs antennás verzió), a mobiltelefonok nem működnek (kivéve segélyhívások) illetve le kell mondanunk a filmnézés egyik alappilléréről, a mikróban elkészített sós/vajas pattogatott kukoricáról is. Pedig kukorica van bőven, csak hát azok a fránya mikrohullámú sütők, azok hiányoznak.

Ezek a körülmények meglehetősen puritánná teszik a közelben lakók életét. Green Bank egyébként már a távcsőtelepítések előtt is ott volt és az itt kialakult helyzet miatt rengetegen hagyták el otthonaikat.

De miért ez a drákói szigor és miért van itt ez a hatalmas, majd egyharmadnyi Magyarország területű szabadtéri süketszoba? Egyrészről, mert itt található az amerikai haditengerészet rádióállomása (Sugar Grove), másrészről itt van a világ legnagyobb forgatható rádiótávcsöve: a 100 méter átmérőjű Green Bank-i Rádióteleszkóp.

A 100 méter átmérőjű rádióteleszkóp

Mire jó egy rádiótávcső?

Gondolom páran észrevették, hogy a szimpla távcső/teleszkóp elé oda van biggyesztve a "rádió" szócska. Ennek megvan az oka. Ugyanis itt nem egy olyan távcsőről beszélünk, amelynek egyik végébe szépen belenézünk és elhűlve bámuljuk pl. a Hold krátereit, melyek olyan közel, már-már karnyújtásnyira vannak tőlünk.

De mire jók? Az egyszeri ember válasza az is lehetne, hogy az apró kis zöld emberek jeleit is felfoghatjuk vele, de akár esővíz gyűjtésére is alkalmas lehet. Azonban számunkra ezek mellett nagyon fontos informaciókat tudnak hordozni a rádiójelek.

A rádiótávcsövek arra vannak optimalizálva, hogy a világűr sötét és jéghideg mélységeiből, hatalmas távolságokat megtévő rádióhullámokat megkeressék és felfogják. Ezek a jelek kozmikus hírvivőként adhatnak betekintést a több ezer vagy akár millió évvel ezelőtt történt eseményekbe, méghozzá atomi szinten.

Igen atomi szintről beszélünk, hiszen pl. az atomok, ionok gerjesztődése, ütközése egymással vagy porszemcsékkel igen sok információt tudnak hordozni, legfőképpen a csillagközi anyagban lezajló kémiai és fizikai folyamatokról, valamint az ezekhez szükséges körülményekről. Ezen folyamatok elmesélői a különböző frekvenciákon (vagy hullámhosszokon, kinek, hogy tetszik) észlelt rádiósugárzások.

Nagyon leegyszerűsítve a csillag- és bolygókeletkezési folyamatokról kaphatunk átfogóbb képet atomi szinten: az élet alap-építőköveit vizsgáljuk, s azok egymáshoz való viszonyát és kapcsolódását, mintha valami kozmikus-molekuláris lego-kockákból álló kirakós-játékkal bíbelődnénk.

A fentebb említett szigorú szabályozás egyik fő oka pedig éppen az, hogy a hihetetlenül gyenge és apró jeleket ne zavarja meg semmilyen, ember-alkotta eszköz által kibocsátott rádiósugárzás.

Maguk a teleszkópok jellemzően egy hatalmas parabola alakú tányérból (ez gyűjti össze a jeleket) illetve egy ún. segédtányérból állnak (a fő tányér ide fókuszálja a jeleket). A segédtányértól aztán a jelek eljutnak a detektorokhoz, majd onnan a számítógépekhez.

A 100 méteres teleszkóp segédtányérja

A Green Bank-i teleszkóp egy kicsit különleges ebben is, hiszen a fő parabola-alakú tányérja úgy van pozicionálva, hogy a fókuszpont a parabola szélére essen. Ez miért hasznos? Mert ezzel a segédtányér és az azt tartó acélszerkezet nem zavarja a távcső "kilátását".

Ennek ellenére a Green Bank-i teleszkóp német ikertestvére, az effelsbergi rádiótávcső esetén - amely egyébként Európa legnagyobb rádiótávcsöve és szintén látogatható - a segédtányér a fő parabola fókuszpontjában van, ezzel kitakarva egy részt a kilátásból (plusz ott van a tartó acélszerkezet is). Emiatt a jelek hullámtermészete miatt extra, ún. állóhullámok keletkeznek az adatokban, melyeket aztán különböző szoftveres eljárásokkal megpróbálnak minimalizálni illetve eltüntetni.

Az effelsberg-i rádiótávcső Európa legnagyobb ilyen létesítménye

Apró (talán hasznos) mellékszál: ha valaki éppen Bonn környékén jár, akkor javaslom az effelsbergi rádióteleszkóp felkeresését, amelyet autóval is megtehetünk, de én javasolnám a "hagyományosabb" eljutási módot. Vonattal el kell menni Bad Münstereifel-ba (Euskirchen-ben kell átszállni az RB23-as vonatra), majd onnan gyalogosan (kb. 23 km hosszú túra a "Radioteleskopwandernweg"-en) vagy pedig a Taxi Bus-szal lehet a teleszkóphoz eljutni. Az utóbbi egy hasznos kis móka: felhívjuk a szolgáltatást, hogy hány órakor leszünk az vonatállomáson, majd a vonatjegyet megmutatva és arra 1 eurót ráfizetve, máris elvitethetjük magunkat (ne felejtsük el megmondani a taxisnak, hogy kb. hány órára jöjjön vissza értünk, különben sétálhatunk vissza). 

Akkor térjünk is vissza az amerikai változathoz, amely nem is az eredeti távcső. Na nem azért, mert a történelmi selyemút távolabbik végén található nemzet csinált egy olcsóbb változatot, hanem mert az eredeti távcső egész egyszerűen összeomlott!

A katasztrófa

Az eredeti távcsövet az 1960-as évek elején helyezték üzembe és kicsit kisebb átmérővel rendelkezett (kb. 91 méter), mint utóda. Impozáns méretéhez (nagyjából 23 emelet magas volt) megfelelő tömeg is társult: a 600 tonna összsúlyú acélból 500 tonna volt mozgatható. A monstrum elbírt 400 tonna havat és akár 100 km/h-ás széllel is megküzdött ez a hatalmas acélháló-vitorla.

A katasztrófa 1988. november 15-én este történt nem sokkal 10 óra előtt. Teljesen véletlenül éppen aznap készítettek egy fotót a teleszkópról, amikor még semmi jel nem utalt a közelgő összeomlásra (legalábbis látszólag). Így a másnapi esetfeltáráskor készített fotóval együtt egy kiváló "előtte-utána" fotópárost lehetett készíteni.

Előtte (fent) és utána (lent). A kép innen

Az előtérben látható épület, amely az eredeti teleszkóp irányítóközpontja volt és amelyre rádőlt a teleszkóp a mai napig megtalálható az obszervatórium területén. Az eset idején egy irányító (távcső-operátor) tartózkodott az épületben, de az ijedtségen kívül nem lett más baja.

Miként élhette túl az esetet? Nos, volt szerencsém egy idősebb csillagásszal beszélni, aki elmondta, hogy hős operátorunk éppen a porcelán-trónon üldögélt, amikor érezte, hogy megremeg az épület és olyan zajt hallott, mintha éppen egy sugárhajtású repülő húzna el a feje felett, mintegy tisztelegve operátorunk mellékhelyiségben letett teljesítménye előtt.

Azt hiszem az operátor sejthette, hogy ennek a forgatókönyvnek igen kicsi a valószínűsége, így gyorsan felpattant, bekapcsolta a teleszkóp azonnali vészleállítóját, de az adatrögzítést nem (ennek lesz még jelentősége) és kiszaladt az épületből, hogy megnézze mi áll a jelenség mögött.

Ekkor egy hatalmas acélszerkezet-darab pontosan oda csapódott be, ahol az imént még békésen üldögélt. Azt hiszem egyik halálnem sem lehet túl kellemes, de ez egy picit talán még kellemetlenebb lett volna.

Mint említettem a teleszkópnak látszólag nem volt semmi baja, azonban mivel az operátor nem állította le az adatfelvételt, ezért annak elemzéséből kiderült, hogy az összeomlást megelőző napokban a teleszkóp tányérja szép lassan és szemmel észrevehetetlenül elkezdett szétnyílni, megereszkedni.

Bár az eredeti távcső is egy mérnöki csoda volt, azonban, mint minden csoda, ez is csak három napig tartott...na jó ez egy kicsit tovább, de az összeomlás oka gyakorlatilag egy apró, rejtett helyen lévő kis lemez elfáradása volt, amely pont az egyik fő tartóoszlopban helyezkedett el.

Az utód

A katasztrófa után szinte rögtön nekiláttak egy új teleszkóp építésének. Nagyjából a 90-es évek második felére illetve a 2000-es évek legelejére tehető az új teleszkóp megszületése. Az utód nagyjából 150 méter magas és több, mint 7000 tonna!

A főtányér 2000-nél is több apró alumínium-panelből áll, melyek alakját elektromosan vezérelt rudakkal folyamatosan változtatják, nagy mérési pontosságot elérve ezzel. Ezekre az apró finom korrigálásokra márcsak azért is szükség van, mert önmagában akkora tömeget kell megmozgatni, hogy forgatáskor már a távcső a saját súlya alatt is érzékelhetően deformálódik.

A hatalmas acélszerkezet kerekeken nyugszik, melyek elősegítik a teleszkóp könnyebb forgatását. Feljutni magára a teleszkópra nem lehet. Kivéve, ha rádiócsillagász az ember és éppen karbantartási időszak van.

Amikor közvetlenül a távcső alatt áll az ember, akkor érzi igazán azt a tömeget, ami maga előtt tornyosul. A távcső tetejéig két lift visz fel, de a vállalkozó szelleműek, akár létrán is felmehetnek. Utóbbi opció erősen limitált, mivel a lépcsők mellett nincs biztonsági háló és végig közvetlenül mellettünk tátong az acélrudakkal átszabdalt mélység.

Jómagam (pirosban) a segédtányér alatti részen

Odafennt az első dolog ami eszünkbe juthat, hogy milyen magasan vagyunk és mennyire jó a kilátás (persze a nyugat-virginiai dombok erősen hozzátesznek az élvezeti faktorhoz). A második, hogy milyen baromi nagy a főtányér alattunk és milyen lenne, ha valóban vízgyűjtőként funkcionálna; akár bele is ugorhatnánk, bár ez talán nem annyira javasolt. A harmadik, hogy mekkora dolog már itt állni a világ legnagyobb forgatható rádiótávcsövének a tetején, ahova valóban csak kevesen juthatnak fel.

Mindemellett nagyon érdekes volt az összefüggő zöld erdei szőnyegből kibukkanó, az ég felé kíváncsian kandikáló apróbb távcsövek látványa is, melyek az obszervatórium területén találhatóak (ld. később). Nem tudom miért, de kicsit úgy éreztem magam, mintha az Endor-holdon lettem volna és már-már vártam, hogy felszálljon vagy elsuhanjon mellettem egy űrhajó.

Az űrhajókat hiányolom egy kicsit

A távcső irányítása

Többször is említettem a távcső-operátort. Mit csinál és milyen a munkakörnyezete?

Röviden és egyszerűen a távcső-operátor irányítja a teleszkópot, felügyeli, hogy minden rendben menjen a tudományos mérések során illetve segít, ha valami probléma merül fel. Továbbá ő állítja össze az adott éjszakára a mérési menetrendet és szükség esetén prioritási sorrendet is cserél, ha úgy ítéli meg, hogy az időjárás vagy bármi más egyéb (legfőképpen műszaki) okok miatt erre szükség lehet.

Szintén ő az a személy, akivel folyamatos kapcsolatban van az adott észlelő csillagász, ha éppen ún. távoli obszerváció történik. Ez manapság egyre inkább így történik, hiszen meglehetősen költséghatékony ez a megoldás: a csillagásznak nem kell a helyszínre utaznia, nem kell szállást, ételt biztosítani stb. Távészlelésnél az adott egyetem, kutatóintézet irodájából (vagy akár otthonról is) elvégezhető a mérés, pusztán egy stabilan működő és megfelelő sebességű internetre van szükségünk.

A távcső-operátor szól, amikor átadja nekünk az irányítást, fenntartva a jogot, hogy bármikor közbeavatkozhat vagy szükség esetén vissza is veheti a távcső feletti kontrollt. Talán érzékelhető a leírtakból, hogy elég felelősségteljes munkakörről beszélünk, amely egyaránt igényel műszaki és csillagászati ismereteket, valamint gyors döntéshozói képességet (azt se feledjük, hogy dollármilliókból építetett szerkezetről van szó).

Ha valaki belépne egy ilyen távcső irányítótermébe, máris az Enterprise űrhajó parancsnoki hídjan érezheti magát: számtalan monitort látna, amelyeken rengeteg információ áramlik az időjárástól kezdve a különböző detektorok állapotán át (felvett áram, teljesítmény, hőmérséklet stb.) egészen a távcső és az égbolt aktuális helyzetét mutató adatokig bezárólag. Természetesen több telefonvonallal is rendelkezik és igen, van piros telefon is (sőt, piros gomb is van :-)).

Ez nem a 100 méteres operátori szobája, hanem a második legnagyobb teleszkóp békebeli darabja

Ha emlékeztek, akkor ugye a rádió-csendes zóna miatt nem működnek a mobiltelefonok. Az itteni operátorok azonban a vonalas készülékek mellett rendelkeznek speciális mobiltelefonnal, sőt még mikrohullámú sütőjük is van!

De, hogy lehet ez, kérdezhetné Pista bácsi némi jogos sértődöttséggel a hangjában. A kulcszó a Faraday-kalitka. Az egész irányítóterem ugyanis körbe van huzalozva vasráccsal, ezzel egy hatalmas Faraday-kalitkát létrehozva (a mikrónak van még egy saját, kisebb Faraday-kalitkája).

Nagyon röviden, ez nem más, mint egy árnyékoló hatású térrész, ahova az elektromos és mágneses tér nem tud bejutni (a lassan változó mágneses tér, mint pl. a Föld mágneses tere azonban igen). A Faraday-kalitka miatt nem csap például minket agyon a villam, ha éppen autóban vagy repülőn ülünk.

A teleszkóp-skanzen

Szerintem az egyik legérdekesebb és legjobb dolog a Green Bank-i obszervatóriummal kapcsolatosan, hogy bárki számára szabadon bejárható az egész területe és olyan, mintha egy hatalmas szabadtéri műszaki/csillagászati múzeumba csöppennénk.

A második legnagyobb teleszkóp az obszervatórium területén 43 méteres átmérővel rendelkezik

Ugyan a főbejáratnál van egy látogató-központ, ahonnan rendszeresen indulnak buszok a legnagyobb távcsőhöz, azonban ez először is nem ingyenes, másrészről pedig nem lehet leszállni a buszról. További igen komoly szigorítás, hogy nem lehet sem telefonnal sem digitális fényképezőgéppel fotózni, mivel annyira érzékeny a 100 méteres teleszkóp, hogy az előbb említett kis kütyük jeleit is tudja venni.

Sajnos nem lehet használni digitális fényképezőgépet

El lehet képzelni a boldogan felkiálltó szerényebb csillagászokat - "Emberek, nem vagyunk egyedül!" - illetve az optimistábbak utolsó mondatainak egyikét - "Biztos jó szándékkal jönnek!" -, s az ezek után következő letargiát, amikor kiderülne, hogy csak Pista bácsi fotózott egyet dühében.

A vörös zónában szigorúan tilos mobiltelefonnal vagy digitális fényképezőgéppel fotózni. A sárga területekről már engedélyezett ezek használata

Mielőtt kiguvadt szemekkel próbálnánk a retinánkba beleégetni a távcső látképét, azért vannak egyéb lehetőségek is. Fotózáshoz ajánlják a régi filmes technikát, bar úgy gondolom ezt már nem sokan használják. A másik opció, hogy a látogatóközpontban lehet venni speciálisan kialakított apró fotómasinákat, amelyekről aztán a kirándulásról visszatérvén ki lehet nyerni a díjnyertes fotókat.

Innen még lehet digitális géppel fotózni

Előny lehet, ha van legalább egy 200mm-es objektívünk, ugyanis egy adott határig lehet használni a digitális fényképezőgépeket. További privilégium, ha sokat néztük mondjuk Bob Ross festő oktató-videóit, melyekről elsajátítottuk a fa- és tájfestészet fortélyait: ekkor egy fehér lapra/vászonra lefesthetjük vagy rajzolhatjuk, amit látunk.

A buszos kirándulás pénztárca-kímélőbb változata, ha fogjuk magunkat és szépen túrázunk/sétálunk egyet. Az ehhez szükséges térképet szintén a látogató-központban lehet kérni és ingyenes. Na persze nem ezzel a térképpel fogjuk megtanulni a terepen való tájékozódást az első tájfutó-versenyünk előtt, de arra elegendő, hogy megtaláljuk a turistautakat az obszervatórium területén.

Az egyik turistaút, amely a 100 méteres teleszkóphoz eljuttat minket

A másik előnye a gyalogos módnak, hogy sokkal közelebbről láthatjuk a mormotákat és a teleszkópokat. Igen, nem véletlen a királyi többesszám. Ugyanis rengeteg kisebb teleszkóp bújik meg a fák között, amelyek közül pár még ma is üzemel.

Kisebb távcsövek hada mellett tudunk elhaladni sétáink során

Rögtön az obszervatórium főbejáratától nem messze láthatjuk azt az antennát (pontosabban annak mását), amellyel annak idején Karl Jansky felfedezte az első földönkívüli rádiójeleket. Ez egyébként az 1930-as években történt, amikor Jansky a Bell Telefontársaságnál dolgozott és periodikusan ismétlődő jelet fogott, amely a Galaxis középpontjából érkezett (akkor még nem tudta, hogy a Sagittarius-A nevű, igen erős rádióforrást észlelte).

Érdemes este is elnézni a teleszkópok környékére

További érdekessége az obszervatóriumnak, hogy egy mini Naprendszer-modell is helyet kapott benne. Persze a mini egy relatív jelző: a Napot a főbejárattal nagyjából szemben, a kutatók irodáit magában foglaló épület mellett lehet megtalálni míg, ha a Plutót is szeretnénk megtisztelni jelenlétünkkel, akkor egészen a 100 méteres távcsőig kell elvándorolni.

Minden egyes bolygónál egy zászló is vár bennünket, ezzel is megkönnyítve felderítésüket. Szegény Plutónak csak egy félárbócra eresztett zászló jutott, amely nem véletlen. A Nemzetközi Csillagászati Unió 2006-ban lefokozta kisbolygóvá, így kiesett a Naprendszer bolygóinak csoportjából.

Előtérben a Mars zászlója

Ugyan a Green Bank-i teleszkóp újnak mondható, ellenben a kiszolgáló épületek (a látogató-központtól eltekintve) megmaradtak abban a régies köntösben, amelybe annak idején belebújtatták őket. Ez az amerikai emberek számára kissé lelakottnak tűnik, de nekem simán hozta a békebeli SZOT-üdülő érzését Siófokról.

A berendezések és színek külön-külön és együtt olyanná teszik az egészet, mintha egy kis időutazáson vennénk részt: egy modern úttőrőtábor lelkes tagjai lehetünk, s ezekre az érzésekre rásegítenek az épületek mellett elterülő füves területek is, ahol (nagyon helyesen) sok diák/gyerek focizik (nem amerikai focit) és játszik.

A karbantartók dízelautói

A terület muzeális értékét növelik az ott található régi autók, amelyek valóban az 50-es és 60-as évekből maradtak ránk. Ráadásul ezek az automobilok a mai napig üzemelnek olyannyira, hogy a karbantartó szakemberek ezeken közelítik meg a kiszemelt távcsöveket. Ezen autók, sőt mindegyik motorikus jármű, amely bemerészkedhet a távcsövek zónájába, nem hagyományos benzin-üzeműek, hanem dízelmotorosak.

A látogató-központnál elhelyezett jármű

Miért? Mert ezek a régi dízeles autók nem képeznek ún. elektromos interferenciát a teleszkópokkal, hiszen nincsenek gyújtógyertyáik, elektronikus alkatrészeik stb.

Kemping? Nem probléma...

Az előbb emlegettem diákokat. Nem véletlen, hiszen rengeteg közép- és általános iskolai csoport látogatja meg az obszervatóriumot, mint valami nyári tábort. Nagyjából egy hétre beköltöznek az épületekbe, ahonnan aztán a diákokra jellemző vidám zajongással vetik bele magukat kicsit a tudomány világába és fedezik fel a természetet is. Ez nagyon fontos, hiszen Nyugat-Virginia az egyik legszegényebb és legaluliskolázottabb állama az Egyesült Államoknak. Bár szerintem a tudomány népszerűsítése mindenhol kardinális kérdésnek kellene lennie.

A kempingező rész valahol a távcső irányában van az előtérben lévő fák után

Azonban arra is van mód, hogy kempingezzünk. Sajnos az idei évtől már kicsit nehezebben kivitelezhető a kempingezés, de elméletileg csoprtoknak továbbra is van lehetőségük. Maga a kempingező terület az irodai épületektől nem messze, az obszervatórium kifutópályája mellett található. Mert egy magára valamit is adó obszervatóriumnak van saját reptere is kérem, bár nem tudom, hogy volt-e valaha is használva. Bár még jól jöhet, ha valaki meg szeretne látogatni minket jó szándékkal....ugye....khmm.

Tájkép az egyik túravonalról

Mint írtam, az egyes teleszkópokhoz gyalogszerrel is el lehet jutni, azonban vannak olyan túraútvonalak is, amelyek "csak" egyszerűen az erdőkben vezetik el a vándort különböző szép helyekre. Ha szerencsénk van, akkor találkozhatunk őzekkel, sőt akár fekete medvékkel is. Bár az utóbbival való találkozás szerencsés kimenetelét sok minden befolyásolhatja.

Naplemente környékén sem olyan rossz, ha éppen kint tartózkodunk

Összefoglalásképpen, úgy gondolom, hogy már pusztán maga a tény, hogy egy csillagászati obszervatórium területén tudunk kirándulni/túrázni (ne feledjük, hogy az Appalache-hegység szívében vagyunk), miközben közvetlenül mellettünk zajlik a Világegyetem egyes területeinek a feltérképezése, hihetetlen érdekessé és különlegessé teheti látogatásunkat.