Gedurende ongeveer 300 nachten per jaar is Mauna Kea op het grote eiland van Hawaï een van de beste plaatsen ter wereld voor astronomie op de grond. Op een hoogte van 4.205 meter (13.796 ft) zit de top boven een groot deel van de atmosfeer van de aarde, en meestal is de lucht helder, kalm en droog. Inderdaad, 13 gigantische telescopen zitten op de top van Mauna Kea en ze hebben enkele van de grootste ontdekkingen in de astronomie gedaan. Maar voor de resterende nachten van het jaar kunnen verschillende weersgerelateerde problemen astronomen ervan weerhouden te observeren en kunnen bezoekers naar de top klimmen om die ongerepte lucht zelf te zien, en kunnen ze ook enkele van onze grootste ogen kijken de lucht actie. Soms houden wolken, harde wind of vochtigheid de telescoopkoepels gesloten, soms kan sneeuw de wegen afsluiten. Tijdens een recent bezoek aan Hawaï hield zware sneeuw de wegen gedurende drie dagen gesloten en mijn lang geplande reis naar de top van Mauna Kea werd, teleurstellend, geschrobd. Maar ik kreeg een geweldige rondleiding achter de schermen van het hoofdkwartier van het W. M. Keck Observatorium in Waimea.
Terwijl de telescopen zich op de top van de berg bevinden, werken astronomen zelden echt aan de telescopen zelf. In plaats daarvan werken ze vanuit kantoren op afstand op het hoofdkantoor in Waimea. Er is een operatiekamer voor elk van de dubbele 10-meter Keck-telescopen: Remote Operations 1 werkt de Keck 1-telescoop:
En Remote Operations 2 werkt Keck 2:
Ik kwam 's ochtends aan voordat een van de astronomen daar was. "Mensen die voor Keck werken, helpen de bezoekende astronomen", zegt Alexandra Starr, die met de media werkt en voorlichter is op het hoofdkantoor van Keck. "Gewoonlijk beginnen de bezoekende astronomen rond twee uur te filteren, en de mensen die aan de top werken, maken dingen klaar voor wat de astronomen willen observeren. Er is een camera voor degenen hier beneden om te zien hoe het gaat om de telescoop precies te laten richten waar ze hem willen hebben. '
Maar de koepels op de telescoop kunnen pas worden geopend als de zon ondergaat.
'Dus als ze alles klaar hebben, gaan ze vroeg eten en komen dan hier terug om de hele nacht te observeren', zei Starr. “We hebben echter wel mensen die de klok rond werken. Voor astronomen die hier eerder zijn geweest, hebben ze soms niet veel hulp nodig, maar onze ondersteuningsastronomen zullen alle bezoekende astronomen helpen om zo goed mogelijk te observeren en de informatie te krijgen die ze nodig hebben terwijl ze in de lucht zijn. "
Ongeveer 125 mensen werken fulltime bij Keck, waarvan tweederde lokale mensen zijn uit Hawaï. Met een jaarlijks bedrijfsbudget van $ 11 miljoen is het Observatorium een van de grootste werkgevers van de stad.
Op het hoofdkantoor zijn er appartementen waar de bezoekende astronomen kunnen verblijven:
De meeste astronomen hebben slechts twee nachten om te observeren, en Starr zei dat het tot anderhalf jaar kan duren vanaf het moment dat astronomen een voorstel indienen om de Keck-telescopen te gebruiken tot wanneer ze daadwerkelijk gaan observeren. Maar soms, afhankelijk van de astronoom en wat ze observeren, komen ze vrij snel weer terug als het weer het niet toelaat om te observeren.
"De afgelopen 2 nachten hebben we niet geobserveerd, en die mensen zijn klaar om te gaan in de stad", zei Starr.
De achterkant van de faciliteiten omvat de eigen mechanica-winkel van het observatorium. "We hebben acht auto's met vierwielaandrijving om de top te bereiken, en onze eigen monteurswinkel om ze allemaal in topvorm te houden," zei Starr.
Het hoofdkantoor van het Keck Observatory in Waimea is open voor bezoekers en vrijwilligersgidsen zijn beschikbaar van dinsdag tot en met vrijdag van 10.00 tot 14.00 uur. om informatie te delen over Keck en de andere Mauna Kea-observatoria. Het bezoekerscentrum heeft ook een conferentieruimte voor openbare lezingen van bezoekende astronomen.
Binnenin staan modellen en afbeeldingen van de twee 10-meter Keck-telescopen:
De dubbele Keck-telescopen zijn 's werelds grootste optische en infraroodtelescopen. Elke telescoop is acht verdiepingen hoog, weegt 300 ton en werkt met nanometerprecisie. De primaire spiegels van de telescoop hebben een diameter van 10 meter en zijn elk samengesteld uit 36 zeshoekige segmenten die samenwerken als een enkel stuk reflecterend glas.
Buiten op de binnenplaats van het bezoekerscentrum is een grasveld dat de grootte vertegenwoordigt van slechts een van de zeshoekige segmenten, die een diameter van 1,8 meter (6 ft) hebben.
Elk segment weegt 0,5 ton (880 pond) en is drie centimeter dik. Ze zijn gemaakt van een glas en keramiek composiet genaamd Zerodur. Zerodur zelf is niet reflecterend, daarom zijn ze bedekt met een dunne reflecterende laag aluminium.
"Terwijl de telescoop echt werkt, is hij constant bezig de positie van de individuele spiegels nauwkeurig af te stellen om ervoor te zorgen dat ze allemaal op één lijn staan", zei onze gids Rosalind Redfield.
Op de telescoop wordt de figuur van elk segment stabiel gehouden door een systeem van extreem stijve ondersteuningsconstructies en verstelbare harnassen. Tijdens het observeren past een computergestuurd systeem van sensoren en actuatoren de positie van elk segment - ten opzichte van het naburige segment - aan tot een nauwkeurigheid van vier nanometer, ongeveer zo groot als een paar moleculen, of ongeveer 1 / 25.000 de diameter van een mens haar. Deze aanpassing van tweemaal per seconde gaat de zwaartekracht effectief tegen.
Op de top (die ik alleen kan delen met foto's van de Keck Observatory) zei Redfield dat het net als de andere kant van de maan is. 'Daar groeit absoluut niets, de hoogte is zo hoog dat het helemaal kaal is', zei ze. "Er is fijn zandachtig zand en ze houden niet van mensen die daarheen rijden omdat het stof oproept. De geasfalteerde weg gaat maar zo ver en iedereen die op de top rijdt, maakt genoeg stof om een probleem te veroorzaken, en mensen mogen alleen naar boven rijden als je een vierwielaandrijving hebt. '
De zon gaat onder op Mauna Kea terwijl de twee Kecks zich voorbereiden op het observeren. Krediet: Laurie Hatch / W. Keck Observatory
De twee Keck-telescopen en de 8,3 meter lange Subaru-telescopen nemen de top van de berg. Ze worden vergezeld door de 8.1 Gemini North Telescope, de 0,6 m educatieve telescoop van de Universiteit van Hawaï in Hilo, een 2,2 m telescoop University of Hawaii Institute for Astronomy, de 3 meter NASA Infrared Telescope Facility, de 3,6 meter Canada- France-Hawaii Telescope, de 3,8 meter UKIRT (Verenigd Koninkrijk Infrarood Telescoop), de 10,4 Caltech Submillimeter Observatory, de 15 meter James Clerk Maxwell Telescope, de 8X6 meter Submillimeter Array en de 25 meter Very Long Baseline Array.
Maar voor mij geen klim naar de top - deze keer toch niet! Ik hoop op een dag terug te keren naar Mauna Kea om uit de eerste hand te zien waar wetenschap en natuur samenkomen om de voortdurende ontdekking van ons universum mogelijk te maken.
Voor meer informatie over de Keck Observatory, zie hun website, en als je in Hawaï bent of het Big Island gaat bezoeken, vind je hier informatie over hoe je het hoofdkantoor van de Observatory kunt bezoeken of naar de top kunt gaan.
