Un crinale di telescopi

Oggigiorno La Silla è diventato un osservatorio dedicato a progetti specifici, come appunto il nostro REM a anche altri che fra breve vedremo. Mentre le osservazioni "generiche" sono condotte al Cerro Paranal dove abbiamo la meraviglia tecnologica del VLT. Meraviglia che però ha le sue radici ancora a La Silla.

Innanzitutto dove si trova esattamente La Silla? Abbiamo detto essere intorno ai confini sud del deserto di Atacama. Google maps offre una magnifica possibilità di osservare la struttura dell'osservatorio "a volo d'uccello".  Questo è il link.

Come si può vedere la struttura segue il profilo del crinale di una montagna ad una quota che arriva fino a circa 2500m. Questa zona del Cile è ben nota da tempo per l'eccellenza del cielo per le osservazioni astronomiche. Da La Silla infatti è agevole vedere, verso nord-est più o meno, l'osservatorio americano di Las Campanas ad una trentina di chilometri in linea d'aria. A Las Campanas abbiamo i due telescopi gemelli da 6.5m Magellan che da La Silla sono visibili con particolare risalto.

Ma molto più sorprendente è il fatto che un occhio allenato è in grado di vedere, verso sud, a più di un centinaio di chilometri sempre in linea d'aria, l'osservatorio americano del Cerro Tololo. In effetti negli ultimi anni, dopo la costruzione del grande telescopio Gemini-Sud, l'impresa è diventata parecchio più agevole.

Veduta di La Silla dalla cupola del telescopio spettroscopico da 1.5m

La densità di telescopi sul crinale di La Silla, dai più piccoli ai più rilevanti, è oggettivamente notevole. La struttura che ospita REM è quella in primissimo piano nel panorama qui sopra. Quando il tetto scorre il telescopio rimane completamente all'aria aperta, requisito ovviamente legato alle necessità di puntamento veloce che  rendevano una cupola tradizionale sostanzialmente inadatta.

Nella foto a sinistra, limitandoci agli strumenti principali, vediamo al centro in fondo svettare la struttura del 3.6m. A fianco si vede una curiosa torre che ospitava un telescopio spettroscopico. La cupola del 3.6m è realmente enorme per la taglia del telescopio in quanto il basamento contiene anche un'ampia varietà di laboratori. Poco sotto a sinistra, in una curiosa struttura a scatolone, abbiamo il principale telescopio di La Silla: il New Technology Telescope, NTT. Questo telescopio ha costituito il banco di prova per sviluppare le tecnologie, hardware e software, che poi ESO ha impiegato nel VLT. Alle Canarie abbiamo un fratellino di NTT, si tratta del Telescopio Nazionale Galileo, TNG, costruito infatti facendo tesoro delle varie esperienze di ESO. Per inciso, il direttore di TNG, Emilio Molinari, è stato parte della spedizione REM di cui stiamo parlando. Infine, nella cupola argentea, abbiamo il telescopio da 2.2m. La taglia del telescopio è relativamente modesta al giorno d'oggi, ma lo stesso alimenta uno degli strumenti ottici più avanzati attualmente esistenti al mondo. Si tratta di GROND. Applicando sostanzialmente le stesse tecnologie a cui abbiamo accennato per REM, è capace di ottenere immagini in completa simultaneità in diverse bande ottiche ed infrarosse, offrendo una copertura spettrale degli oggetti osservati estremamente efficace al costo del tempo che, solo pochi anni fa, sarebbe stato necessario per ottenere osservazioni in una sola banda.

A La Silla con il "nebiün"

La Silla nelle nubi dallo spiazzo dell'officina

Ebbene sì, anche nei siti delle 330 notti osservative l'anno capita occasionalmente che sia brutto tempo...

Ieri sera vento da lupi, freddo, e quindi nottata al calduccio a letto. Non aiuterà ad alimentare il mito dell'astronomo combattente, ma io ho gradito la pausa... e stamattina risveglio immersi nelle nubi. Tutto sommato l'osservatorio in questa luminosità lattigginosa è anche suggestivo.

Fra l'altro, sempre per descrivere con dovizia di particolari la dura vita dell'astronomo impegnato in osservazioni, ieri sera a cena la cucina di La Silla ci ha regalato nientedimeno che sushi di buona qualità. Può suonare strano, visto che siamo in un deserto, ma non dimentichiamo che il Cile è un paese con una fiorente industria della pesca. Ed il mare è a due/tre ore di macchina da qui.

Comunque sia approfittando della notte di riposo oggi stiamo cercando di curare alcuni dettagli logistici. Per esempio siamo scesi all'officina meccanica dell'osservatorio per chiedere di produrre una piccola flangia per fissare degli alimentatori all'albero della strumentazione di REM. Nulla di complesso, entro pranzo sarà pronta. Poi, come sempre, ci sono un'infinità di connettori da piazzare, cavi da guidare in maniera opportuna, colli da spedire, ecc. 

Nei pressi dell'officina, tra l'altro, abbiamo anche incontrato una simpatica famiglia di volpacchiotti, evidentemente ben acclimatati al luogo. Non sono sembrati particolarmente spaventati, chiaro che vivono ormai in simbiosi con il personale di La Silla.

Pare comunque che le previsioni per domani ed i prossimi giorni siano buone. Per cui plausibilmente stasera osserveremo. Il nostro obiettivo per stanotte è quello di allineare le ottiche di REM. Impresa di suo non estremamente complessa ma certamente delicata. Si tratta di una serie di operazioni con lo scopo di allineare l'asse ottico degli specchi del telescopio, primario, secondario e terziario e gli stessi con l'asse dei rivelatori.

Per domani, invece, vedremo di scoprire, brevemente, gli altri telescopi attualmente operativi a La Silla. Vedremo che alcuni di essi hanno letteralmente guidato la storia della moderna astronomia europea.

Il telescopio REM

REM, Rapid Eye Mount. non ha ovviamente nulla a che vedere con il gruppo pop ormai sciolto di Michael Stipe e compagni.

Il telescopio REM con il centro galattico sullo sfondo

Si tratta, al contrario, di un ambizioso progetto tecnologico che risale, nelle fasi di design, ad ormai quasi 10 anni fa. Il telescopio è di piccola taglia, 60cm, in molti gruppi astrofili ce ne sono di più grandi, ma è stato congegnato per studiare in maniera efficiente uno dei fenomeni più intriganti della moderna  astrofisica: i lampi di luce gamma, o gamma-ray burst.

Nelle fasi iniziali di questi eventi possiamo infatti avere emissione ottica molto brillante. In un caso, addirittura, si è raggiunta una magnitudine tale da essere in linea di principio osservabile ad occhio nudo. E tuttavia il fenomeno per essere osservato richiede un'estrema rapidità di reazione. Poche decine di secondi al massimo, e da qui la necessità di progettare un telescopio che potesse puntare verso una regione di cielo non nota a priori molto velocemente. Oltre alla struttura meccanica, per ottenere questo risultato, è stato necessario progettare un telescopio completamente robotico in modo da poter evitare tempi morti di reazione, e capace di lavorare a più di diecimila km dagli astronomi che l'hanno progettato. Il supporto degli efficienti tecnici di ESO in loco è sempre stato notevole, ma è chiaro che l'ottenere i risultati accennati ha richiesto di sviluppare delle modalità completamente nuove di concepire un telescopio da terra.
Qui possiamo per altro vedere un semplice video con una dimostrazione del funzionamento del telescopio per le scuole.

Il gruppo strumenti di REM.

In aggiunta a questo, ed in maniera un po' più tecnica, il telescopio segue alcuni dei dettami progettuali presenti nei moderni strumenti ottici. Ovvero la massimizzazione della raccolta dati a parità di tempo osservativo. Nel percorso ottico infatti si ha la presenza di un componente ottico, detto "dicroico", che è in grado di separare la luce raccolta dal telescopio in due fasci: uno con radiazione superiore a circa 1 micron, il vicino infrarosso, ed uno a lunghezze d'onda inferiori, la banda ottica. I due fasci quindi vengono raccolti da due camere indipendenti ed in questo modo il telescopio osserva simultaneamente nell'ottico e nel vicino infrarosso.

Gli specchi primario e terziario di REM

Il gruppo di tecnici ed astronomi presenti in vari turni qui a La Silla (Fabrizio Vitali e Francesco D'Alessio da Roma, Emilio Molinari da TNG, Giuseppe Malaspina, Daniela Tresoldi, Giseppe Crimi, Dino Fugazza ed io da Brera) sta infatti lavorando per migliorare ancora le prestazioni sostituendo la vecchia camera ottica con una di nuova concezione che, inserendo altri prismi dicroici, è in grado di ottenere, in maniera simultanea, osservazioni in 4 filtri diversi. Evidentemente moltiplicando l'efficienza scientifica del telescopio congiuntamente, naturalmente, all'eccezionale trasparenza del cielo di La Silla.

Inoltre, sfruttando l'occasione di questo importante "upgrade", si è proceduto ad una manutenzione generale di tutte le componenti, hardware e software, che ci vedrà occupati per probabilmente un'altra settimana. Avremo tempo quindi di parlane ancora!

Briefing prima delle osservazioni

Comunque si arrivi al nostro osservatorio, una volta che ci siamo acclimatati il primo passo per cominciare le attività osservative vere e proprie è quello di contattare, o essere contattati, dall'astronomo di supporto. Questa figura assume nomi a volte diversi in diverse organizzazioni, ma in sostanza è un astronomo con il compito di introdurre l'osservatore alla strumentazione, al telescopio, ecc. Di fatto la strategia osservativa e le scelte specifiche di configurazione della strumentazione possono essere discusse in questa fase in modo da adattarle al meglio alle condizioni del momento.

Uno scorcio della sala riunioni di La Silla

A differenza, infatti, di quanto comunemente si crede, la conduzione di una campagna osservativa richiede una pianificazione molto precisa delle azioni. Probabilmente qui diamo un ulteriore colpo alla visione romantica delle osservazioni astronomiche, ma l'idea di essere in cupola con il vostro telescopio a disposizione e, magari, pensare che Giove è così brillante questa notte che potrebbe essere carino osservarlo è in effetti nella realtà implausibile. La competizione per l'utilizzo dei moderni telescopi è così alta da rendere necessario utilizzare ogni minuto a disposizione sull'obiettivo primario.

Val la pena, probabilmente, di aprire una veloce parentesi per spiegare come nasce un programma di osservazioni. Il tutto, naturalmente, parte da un'idea scientifica, per esempio un problema aperto o la verifica di una predizione di un modello teorico. Periodicamente, per ESO ogni sei mesi, è possibile presentare delle proposte di osservazione ai vari osservatori, e queste proposte sono documenti piuttosto dettagliati nei quali si spiega il contesto generale dell'idea, il tipo di osservazioni necessarie per il progetto, e tutte le varie informazioni di contorno sulla procedura osservativa da seguire, il tempo telescopio necessario, e così via. A questo punto dei comitati di astronomi si riuniscono e valutano quali proposte sono le più meritevoli ed interessanti ed assegnano il tempo disponibile a queste. Come accennavo la competizione è estremamente sensibile. Ad ESO a seconda dei vari telescopi/strumenti si può andare da un fattore 3 a quasi 10 nel rapporto fra proposte presentate e quelle accettate.

Definita comunque la strategia nel dettaglio, l'attività osservativa comincia al tempo stabilito e gli astronomi coinvolti nelle osservazioni si trovano nella sala di controllo dove il telescopio e gli strumenti vengono poi guidati da personale specializzato. Ebbene sì... neppure il telescopio è "toccato" dall'astronomo. La complessità e sofisticazione delle moderne strumentazioni fa sì che tutte le operazioni vengano compiute da persone parte dello staff dell'osservatorio lasciando all'astronomo il solo compito di definire e valutare la strategia scientifica. Si tratta a dire il vero di una configurazione molto efficiente anche se, ammetto, può generare qualche disappunto in appassionati che magari sognano di poter "mettere le mani" su uno dei moderni giganti dell'astronomia ottica. In effetti, come ho accennato poco fa, addirittura le attività avvengono nella sala di controllo, e questo locale non è più nemmeno nelle vicinanze del telescopio. Qui a La Silla la "control room" è ad un paio di chilometri dai telescopi controllati, e tutto avviene ormai in maniera remota.

In realtà l'essere tutti quanti nella sala di controllo presenta diversi vantaggi. Per esempio durante le osservazioni può essere interessante vedere cosa stanno facendo altri colleghi con gli altri telescopi dell'osservatorio in qui siete. E queste strutture sono in generale piuttosto confortevoli, affossando ancora di più l'immagine eroica dell'astronomo sul picco della montagna con il suo telescopio isolato dal mondo...

E, a supporto delle fatiche delle notti osservative, va detto che la magnifica cucina di La Silla sa anche escogitare interessanti contromisure...

Per prepararsi alle lunghe notti osservative dell'inverno australe si possono
utilizzare strumenti di antica e consolidata efficacia.

Nella prossima puntata avremo invece modo di capire meglio cosa stiamo facendo noi con REM.

La Silla

Taxi alle 8:30 dalla guesthouse. Quindi c'è anche il tempo di fare una buona colazione senza svegliarsi troppo presto. E quindi di nuovo nel traffico della capitale per una buona ora verso l'aeroporto. In compenso all'aeroporto non c'è fila particolare ed in breve siamo di nuovo in volo verso La Serena. Il tragitto è paragonabile ad un Milano-Roma, con però il magnifico panorama della costa oceanica a sinistra ed il terreno sempre più brullo e desertico mano a mano che si sale verso nord. Poco prima di atterrare un occhio attento può scorgere in lontananza verso l'interno le cupole dell'osservatorio americano del Cerro Tololo con il telescopio Gemini-South.

A La Serena purtroppo il cielo è di nuovo coperto, anche se la temperatura comincia ad essere molto più gradevole. La macchina ESO ci aspetta e quindi ci muoviamo verso l'interno. In realtà, per una buona parte del tragitto, costeggiamo la costa lasciando alle spalle l'ampia baia sabbiosa di La Serena e Coquimbo, ed il Pacifico ci regala alcuni scorci suggestivi mentre le colline e montagne dell'interno assumono la tipica colorazione bruna di queste zone.

Tipico panorama lungo il tragitto verso La Silla

La zona tecnicamente non è ancora definita deserto, siamo intorno ai confini sud del deserto di Atacama vero e proprio. In effetti la vegetazione stentata, e tipica delle zone aride, è però ampiamente presente. Ci sono anche diversi cactus con la curiosa forma a candelabro. Nel complesso ricorda abbastanza il panorama di alcuni film western, o magari il teatro delle sfortunate imprese di Wile Coyote...

A dire il vero, il viaggio dura più del previsto. Lungo la strada infatti abbiamo il "piacere" di incontrare un trasporto eccezionale che occupa tutta l'ampia carreggiata. Una specie di enorme pignone. In pratica per un'oretta ce lo teniamo davanti fino a quando ci è possibile superarlo e ritroviamo, finalmente, la strada libera.

La caretera panamericana

E' abbastanza interessante comunque vedere come anno dopo anno si "popola" quest'area desertica, lungo il tragitto incontriamo persino una centrale eolica in costruzione. La ricerca di infrastrutture moderne del Cile è decisamente impressionante.

In ogni dopo circa 2 ore di viaggio è possibile vedere la sella montana, "la silla" appunto, su cui è adagiato l'osservatorio anche se siamo, in linea d'aria, ancora a diverse decine di chilometri di distanza. E' decisamente una visione magnifica, anche per i non astronomi.

Pur avendo ormai ho perso il conto delle volte che sono salito a questo osservatorio rimane sempre un piacere tornarci. Più che in tutti gli altri che mi è capitato di poter visitare. In un certo senso comunica un'aria di familiarità. Appena arrivati infatti incontriamo alcuni tecnici cileni ed è un po' come salutare vecchi amici. 

In ogni caso una volta assegnata la stanza e goduto di un buon pranzo siamo pronti per cominciare. Ma di questo parleremo la prossima puntata! Per il momento concludo con la visione dalla mia finestra...

Panorama verso est dalla mia stanza. In basso l'infermeria dell'osservatorio

Guesthouse

Atterrati verso le 8, troviamo una Santiago piuttosto uggiosa e freddina. Niente di speciale comunque, da queste parti siamo in fondo nell'equivalente del nostro febbraio.

Il tempo comunque di espletare le varie formalità doganali e siamo in mano ad ESO, come sarà più o meno sempre fino alla fine della nostra missione.

ESO, ovvero European Southern Observatory, Osservatorio Europeo dell'Emisfero Sud, è un'organizzazione europea sovra-nazionale nata nel 1962, con lo scopo di costruire strumenti osservativi per astronomia ottica che permettessero all'astronomia europea di porsi all'avanguardia e comunque in grado di competere con, per esempio, gli Stati Uniti. Se vogliamo una cosa tipo il CERN per l'astronomia. L'Italia, però, si è aggiunta alle nazioni del consorzio solo nel 1982 per varie ragioni, ed oggi il consorzio include anche nazioni che europee non sono (il Brasile, per esempio). Se si da un'occhiata veloce alle varie realizzazioni che nel corso degli anni ESO è stata in grado di portare a termine si tratta senza dubbio di uno degli esempi di maggiore successo di cooperazione continentale. C'è da sperare, apro e chiudo una parentesi, che nell'attuale degenerazione isterica non ci si riesca di sfasciare anche questo.

In ogni caso, come accennavo sopra, appena fuori dall'aeroporto troviamo il taxi organizzato da ESO che nel traffico intenso del Santiago del lunedì mattina, orario di punta quanto non mai, ci porta, finalmente, alla "guesthouse", o "casa de Huespesdes". Si tratta di una graziosa villetta con diverse stanze nel quartiere residenziale di Santiago di "Las  Condes" dove, normalmente, gli astronomi che si apprestano ad essere trasferiti verso uno dei siti osservativi cileni dell'ESO pernottano per una o più notti a seconda delle necessità. Al lato pratico è in sostanza un piccolo albergo per astronomi che, nel corso degli anni, è diventato una specie di punto fermo sociale per gli osservatori europei. A pranzo o a cena si può discutere delle osservazioni effettuate o da fare, sentire qualche curiosità dell'ambiente (si, insomma, vero e proprio gossip astronomico...), e così via.

Il patio della guesthouse ESO a Santiago

Nel nostro caso, io ed il mio collega Dino Fugazza, ceneremo nella guesthouse e domani mattina partiremo abbastanza presto verso La Silla, dove plausibilmente arriveremo intorno alle due del pomeriggio. Non è un viaggetto da poco, in aereo verso la gradevole cittadina turistica di La Serena, e quindi in macchina o bus verso l'osservatorio per due-tre ore lungo la, per certi versi mitica, Caretera Panamericana.

Tornando alla guesthouse, vale senz'altro la pena di accennare ad un rituale ormai d'abitudine per gli astronomi che pernottano o sono di passaggio. Si tratta dell'aperitivo serale detto "pisco sour". Il pisco è un liquore tipico del Perù e del Cile, anzi c'è, tanto per cambiare in sud America, una forte disputa su cui possa fregiarsi il titolo di averlo "inventato". Ed il cocktail è appunto a base di pisco con aggiunta di  limone e zucchero. Alla fine non risulta fortissimo, ma comunque, a stomaco vuoto è sensibile...

Il pisco alla guesthouse

Dopodiché, come si diceva, cena, chiacchere, dopo cena nel salotto della guesthouse e poi via per la salita verso i deserti del nord l'indomani.

Milano - Santiago

E ritorno. Ma non veloce.

Purtroppo da quando Malpensa è stata degradato a scalo regionale muoversi da Milano è diventato un po' più complicato. Meno voli diretti, meno destinazioni. 

Per il Cile però non è cambiato molto. A suo tempo c'era un diretto Alitalia su Buonos Aires, e si arrivava almeno nell'inverno australe in aeroporto proprio all'alba argentina. Spettacolo magnifico ma poi c'era ancora le Ande da scavalcare per arrivare a Santiago. Per cui, in buona sostanza, uno scalo c'è sempre ed arrivare da quelle parti richiede sempre molto tempo. Stavolta partenza poco prima delle 17 da Linate. Sosta lunga al Charles de Gaulle a Parigi, e poco prima di mezzanotte partenza per il Cile. Arrivo previsto nella prima mattinata cilena dove saremo presi in carico da ESO.

Stavo riflettendo che la prima volta che sono "sceso" in Cile per osservare è stato proprio nell'agosto del 1992, ed ancora a La Silla dove stavo per sostenere il mio primo "run" osservativo da imberbe dottorando alle primissime armi. Sono quindi giusto vent'anni. Il numero fa paura. Implica che sto (anagraficamente...) diventando vecchio!

Comunque questo mi ha dato l'opportunità di seguire in presa diretta l'impressionante crescita economica di quel paese. La prima volta, nel 1992 appunto, sono stato accolto appena sceso dall'aereo da una pioggia scrosciante e ricordo con curiosità e pena la periferia povera della città. Pochi anni dopo arrivò il magnifico aeroporto internazionale e la periferia cominciò a lasciare il posto ad un fiorire di aziende grandi e piccoli che hanno sempre più costellato la strada dall'aeroporto alla città. Segno di un ben noto ed evidente, da molti punti di vista, boom economico. Ma avremo altre occasioni di parlare del Cile.

Prossimo messaggio da Santiago. Altro continente, altra stagione.