Buon anno! Sinceri auguri speciali di pace, serenità e prosperità! Nel 2012 si celebra il 50° anniversario della fondazione dell’ESO, l’European Southern Observatory, l’Osservatorio Australe Europeo, sancta sanctorum dell’astrofisica mondiale, fondato il 5 ottobre 1962. Il bellissimo Calendario ESO 2012 celebra, giorno per giorno, le tappe più significative di questa straordinaria avventura scientifica internazionale con tredici stupende foto d’autore che dal deserto cileno di Atacama ci proiettano letteralmente nel più ambizioso ed avvincente viaggio nel Cosmo. L’ESO è la principale Organizzazione intergovernativa di astronomia in Europa e l’Osservatorio astronomico più produttivo al mondo. È sostenuto da 15 Paesi: Austria, Belgio, Brasile, Danimarca, Finlandia, Francia, Germania, Gran Bretagna, Italia, Olanda, Portogallo, Repubblica Ceca, Spagna, Svezia e Svizzera. L’ESO svolge un ambizioso programma che si concentra sulla progettazione, costruzione e gestione di potenti strumenti astronomici da terra, che consentano agli astronomi di realizzare importanti scoperte scientifiche. Ha anche un ruolo di punta nel promuovere e organizzare la cooperazione nella ricerca astronomica. L’ESO gestisce tre siti osservativi unici al mondo in Cile: La Silla, Paranal e Chajnantor. Sul Paranal, gestisce il Very Large Telescope, osservatorio astronomico d’avanguardia nella banda visibile e due telescopi per il costante monitoraggio del cielo.
VISTA, il più grande telescopio per “survey” al mondo, lavora nella banda infrarossa mentre il VST (VLT Survey Telescope) è il più grande telescopio progettato appositamente per produrre osservazioni del cielo in luce visibile. L’ESO è il partner europeo di un telescopio astronomico di concetto rivoluzionario, ALMA, oggi il più grande progetto astronomico esistente. Al momento l’ESO sta realizzando l’European Extremely Large Telescope o E-ELT (il Telescopio Europeo Estremamente Grande) della classe dei 40 metri di diametro, che opererà nell’ottico e infrarosso vicino, diventando “il più grande occhio del mondo rivolto al cielo”. Sarà la finestra privilegiata degli Stati Uniti d’Europa sul Cosmo, il tempio dell’astronomia di frontiera. Già all’inizio delle attività scientifiche, previste per il prossimo decennio, E-ELT risponderà alle domande più importanti dell’Umanità, rivoluzionando la nostra percezione dell’Universo. L’inizio dei lavori di costruzione di E-ELT è previsto nel 2012 e dureranno undici anni. Stiamo vivendo una vera e propria “età dell’oro” che nel campo astronomico non conosce crisi dopo la scoperta della pluralità dei mondi di taglia terrestre. Con il suo specchio principale dal diametro di 39,3 metri, E-ELT sarà il più grande telescopio ad osservare in luce visibile: quattro o cinque volte più grande degli attuali strumenti più all’avanguardia di questo tipo e raccoglierà una quantità di luce circa 15 volte maggiore alla loro. Sarà anche molto più grande degli altri due telescopi estremamente grandi in progettazione, il Thirty-Meter Telescope e il Giant Magellan Telescope. Gli scienziati sanno che non è possibile né consigliabile costruire uno specchio così grande in un pezzo solo. Per questo motivo lo specchio principale di 39,3 metri sarà composto di circa 1000 segmenti esagonali larghi circa 1,4 metri e spessi 5 centimetri.
L’intero concetto di telescopio è “modulare” in modo che i pezzi possano essere fabbricati in grandi quantità, così da ridurne drasticamente il costo. Solo quest’approccio rende E-ELT possibile entro un budget limitato. Negli ultimi venti anni scoperte sensazionali come quelle dei telescopi spaziali Hubble, Chandra, Spitzer e Keplero, hanno stimolato la curiosità e l’interesse dei cittadini, non sulla “politica” sterile e improduttiva delle polemiche dei politicanti italiani, ma sui fatti concreti delle grandi questioni filosofiche e scientifiche, molte delle quali assolutamente aperte ed insolute, connesse alla percezione del nostro (di ogni persona libera) ruolo nell’Universo. Abbiamo scoperto i primi pianeti extrasolari in orbita attorno ad altre stelle simili al nostro Sole. Sappiamo che i sistemi planetari con coppie di pianeti e satelliti di taglia terrestre, del tipo Terra-Luna, sono molto comuni nella nostra Galassia. Nella migliore delle ipotesi sarebbero il 25% del totale degli esomondi alieni abitabili. Li dobbiamo ancora osservare direttamente, come ci ricordano gli amici della splendida rivista mensile di informazione scientifica e tecnica “l’Astrofilo”, diretta da Michele Ferrara (oggi anche in edicola) che ci aggiorna sugli ultimi avvenimenti extraterrestri (www.astropublishing.com). E sappiamo quanto sia estremamente difficile scoprire un’altra Terra e osservare le luci artificiali aliene dall’analisi spettrale della luce delle atmosfere degli esopianeti finora scoperti.
Sappiamo che l’Universo, dominato dalle ancora enigmatiche materia ed energia oscure, sta accelerando. Ciò significa, ad esempio, che i mondi si stanno inesorabilmente allontanando. Significa, forse, magari senza tema di smentita, che la gran fretta di conoscersi, non è un’ipotesi così peregrina? L’Europa, grazie all’ESO, intende consolidare e potenziare l’Astronomia e l’Astrofica di frontiera. Un primato di assoluto prestigio che nel futuro aprirà altre “finestre” ed opportunità grazie a E-ELT, un telescopio unico nel suo genere che verrà costruito sul Cerro Armazones nel deserto cileno di Atacama. Dall’emisfero meridionale della Terra, infatti, le possibilità scientifiche sono notevolmente maggiori rispetto all’emisfero boreale. Si vedono più stelle, più esopianeti e, molto probabilmente, più mondi alieni. Se così fosse, eventuali extraterrestri osservando la Terra sarebbero affascinati dalla visione dell’emisfero australe! Se non siamo soli nell’Universo, dove vivono gli altri umani e tutte le altre razze? Di che cosa è fatto il Cosmo? Quali furono i primi oggetti creati dopo il Big Bang? E-ELT andrà a caccia di esopianeti di tutte le taglie, specialmente terrestri, abitabili o meno, in orbita attorno alle stelle ed ai pianeti giganti più vicini (come Pandora, cf. Avatar). Queste ricerche includono non solo la scoperta di pianeti come la Terra (con relative lune) attraverso le tecniche della velocità radiale ma soprattutto l’acquisizione di immagini dirette degli esopianeti maggiori con la possibilità di analisi spettrali delle atmosfere aliene per studiarne la composizione, superando le nostre attuali più rosee previsioni teoriche e strumentali grazie a nuovi potenti sensori di imminente realizzazione. Che, accoppiati alle ottiche di E-ELT, consentiranno di raggiungere e superare l’incredibile e pazzesco valore di 8 cm/sec nella risoluzione spettrale della velocità radiale di un pianeta di taglia terrestre in orbita attorno a una stella come il Sole, al netto del rumore generato dall’astro ospite. Ben al di sotto delle attuali oscillazioni di appena 4 km/h (la velocità di una persona!) rilevabili dal magnifico Harps.
Ci guadagnerà sicuramente l’Astrofisica perché potremo osservare meglio i fenomeni in atto sulle altre stelle. I nuovi sensori di E-ELT permetteranno agli scienziati di analizzare le primissime fasi di formazione dei sistemi planetari extraterrestri, alla ricerca di materie prime, acqua e molecole organiche nei dischi proto-planetari che circondano le stelle in formazione. Da cosa nasce cosa! E-ELT potrà rispondere alle questioni focali sulla formazione e sull’evoluzione dei pianeti extramondo, fornendo agli astronomi i “fondamentali” per offrire una risposta alla domanda centrale: l’Umanità è diffusa in tutto l’Universo? Una questione scientifica e filosofica di capitale importanza per il cittadino comune e le imprese che, grazie alla liberalizzazione dello spazio cosmico, potranno investire capitali nello spazio profondo. Inoltre, dall’analisi degli oggetti astrofisici più distanti, E-ELT fornirà indizi per comprendere la formazione delle prime stelle e la relazione tra galassie e buchi neri nella struttura dell’Universo. L’osservatorio E-ELT andrà anche alla ricerca delle possibili variazioni nel tempo delle costanti fisiche fondamentali. Un rilevamento preciso e inequivocabile di tali variazioni avrebbe conseguenze eccezionali per la nostra comprensione delle leggi generali della Fisica. I Telescopi Estremamente Grandi sono considerati in tutto il mondo una delle più alte priorità dell’Astronomia da terra: aumenteranno le conoscenze dell’Astrofisica, consentendo studi dettagliati non solo dei primi corpi celesti dell’Universo, dei quasar e dei buchi neri supermassicci, ma anche della natura e della distribuzione sia della materia oscura sia dell’energia oscura che dominano l’Universo (96 %, percento). Dal 2005 l’ESO ha coinvolto la propria comunità di astronomi ed astrofisici europei per definire le caratteristiche del nuovo telescopio gigante necessario entro la metà del prossimo decennio. Dal 2006 più di cento astronomi di tutti i Paesi europei hanno collaborato con gli uffici progettuali dell’ESO per creare un concetto nuovo di telescopio, nel quale vengono anche tenuti nella dovuta considerazione performance, costi, programmi e rischi.
Il rivoluzionario progetto E-ELT affronterà i più grandi problemi scientifici del nostro tempo e mirerà alla conquista di un considerevole numero di primati, fra cui la scoperta di mondi del tutto simili alla nostra Terra nelle “zone abitabili” di altri sistemi stellari. Uno dei “Sacri Graal” dell’astronomia osservativa moderna. E-ELT effettuerà studi di “archeologia stellare” nelle galassie vicine e darà contributi fondamentali alla cosmologia, misurando le proprietà delle prime stelle e galassie. E poiché le più grandi scoperte scientifiche e tecnologiche giungono dal totalmente inatteso, gli astronomi si stanno preparando anche a qualcosa di inaspettato. Nuovi e imprevedibili quesiti potrebbero sorgere dalla nuove osservazioni fatte con E-ELT. L’Astronomia già solo lo scorso decennio ha condotto a scoperte sbalorditive che hanno entusiasmato le persone: dai primi pianeti orbitanti intorno ad altre stelle, all’accelerazione dell’Universo premiata con il recente Nobel. L’Europa è in prima linea in tutte le aree dell’Astronomia contemporanea. Un telescopio come E-ELT potrebbe in futuro rivoluzionare la nostra percezione dell’Universo, come fece il telescopio di Galilei 400 anni fa. E-ELT è al momento in una fase di progettazione molto avanzata. L’approvazione definitiva per la costruzione è prevista per la metà del 2012. L’occhio primario del telescopio avrà un diametro pari alla metà di un campo da calcio e raccoglierà una quantità di luce considerevole. Il telescopio ha un design innovativo con cinque specchi, comprende un’ottica adattiva avanzata, per correggere i problemi dovuti alla turbolenza atmosferica. Fornirà immagini 15 volte più nitide di quelle dell’Hubble Space Telescope. E-ELT porterà l’Astronomia molto più in là di quanto si creda. Grazie a un telescopio della classe dei 40 metri che incorpora l’ottica adattiva, E-ELT ci condurrà a molte nuove scoperte rivoluzionarie. La ricerca degli esopianeti porterà non solo alla scoperta di mondi con masse simili a quelle della Terra, attraverso misure indirette dell’oscillazione delle stelle perturbate dai loro pianeti, ma anche all’osservazione diretta di mondi più grandi ed alla caratterizzazione delle loro atmosfere. I sensori di E-ELT consentiranno agli astronomi di esaminare le stelle vicine (come Alfa Centauri e Sirio) in gran dettaglio. Con l’esplorazione degli oggetti più distanti dell’Universo, E-ELT fornirà indizi per capire i grandi misteri dell’Universo. Non ultimo, in ordine d’importanza, quello relativo al futuro dei sistemi planetari simili al nostro. I pianeti giganti come Giove e Saturno precipiteranno sul Sole oppure quello che osserviamo sui “vicini” sistemi solari alieni è del tutto straordinario? Molti campi di ricerca trarranno beneficio dalla capacità di E-ELT di capire più profondamente l’evoluzione temporale dei fenomeni legati ai vari processi attivi intorno a oggetti compatti. E-ELT è progettato per fare studi dettagliati delle prime galassie e per seguire la loro evoluzione attraverso il tempo cosmico. Le osservazioni di queste prime galassie con E-ELT, forniranno degli elementi che aiuteranno a capire come questi oggetti si formano ed evolvono. E-ELT sarà uno strumento unico per fare un inventario dei cambiamenti nella quantità dei vari elementi dell’Universo nel corso del tempo e per capire la storia della formazione delle stelle nelle galassie. Gli scienziati non nascondono che uno degli obiettivi più entusiasmanti di E-ELT è la possibilità di misurare direttamente l’accelerazione dell’espansione dell’Universo. Questa misura avrebbe un grande impatto sulla nostra capacità di comprendere l’Universo. L’attuale progetto è quello di un telescopio con uno specchio di 39,3 metri di diametro, che abbia un campo visivo di circa un decimo della grandezza apparente della Luna. La progettazione ottica di per sé è rivoluzionaria perché è basata su un nuovo schema a cinque specchi in grado di acquisire immagini di qualità eccezionale. La progettazione ottica richiede la presenza di un immenso specchio secondario di 6 metri di diametro, largo quasi quanto gli specchi principali dei più grandi telescopi oggi in funzione. Degli specchi adattivi sono incorporati nell’ottica del telescopio per correggere la sfocatura delle immagini stellari introdotta dalla turbolenza atmosferica. Uno di questi specchi è sostenuto da più di seimila attuatori, in grado di deformarlo mille volte al secondo. Il telescopio avrà diversi strumenti scientifici. Sarà possibile passare da un sensore all’altro in pochi minuti. E-ELT e la sua cupola saranno anche in grado di cambiare la posizione di osservazione per inquadrare nel cielo un nuovo “target” in brevissimo tempo con puntamenti pressoché immediati. L’abilità di osservare su un ampio raggio di lunghezze d’onda, dall’ottico al medio-infrarosso, consentirà agli scienziati di sfruttare pienamente le potenzialità del telescopio. L’ESO ha acquisito una considerevole esperienza nella pianificazione, costruzione e gestione di grandi telescopi astronomici in siti remoti. Il Very Large Telescope è attualmente il telescopio ottico terrestre più avanzato al mondo e ha consentito molte scoperte scientifiche.
Questa esperienza dell’ESO è la spina dorsale degli sforzi per sviluppare un Extremely Large Telescope davvero competitivo. Il progetto-base di riferimento è stato completato. Il progetto finale, uno studio costato 57 milioni di euro, è ora in atto con l’obiettivo di avviare le operazioni dell’osservatorio E-ELT entro il 2023. Più di 30 istituti scientifici europei e industrie di alta tecnologia stanno studiando gli aspetti tecnologici di questi grandi telescopi. E-ELT è un progetto scientifico di alta tecnologia molto prestigioso che comprende molti sviluppi innovativi. In effetti offre numerose possibilità di applicazioni ingegneristiche e trasferimenti tecnologici, oltre che opportunità remunerative di accordi sulla tecnologia. In definitiva, E-ELT è una sensazionale vetrina per l’industria europea grazie alla straordinaria collaborazione scientifica offerta dall’ESO in questi 50 anni. E-ELT ha già ottenuto un grande consenso nella comunità scientifica europea. Questa iniziativa è l’unico progetto di ottica astronomica incluso nel piano d’azione del Foro per la Strategia Europea sulle Infrastrutture per la Ricerca. La leadership europea di questo grande progetto di prim’ordine migliorerà indiscutibilmente l’immagine della scienza, della tecnologia e dell’industria made in Europe. Un telescopio straordinario richiede un sito eccezionale. Assicurarsi che la futura dimora di E-ELT sarà la più adeguata possibile, significa garantire un sito elevato e secco, in cui le osservazioni siano il meno possibile ostacolate dai capricci dell’atmosfera. La commissione per la selezione del sito dell’E-ELT ha esaminato molto dettagliatamente diversi possibili installazioni, in Argentina, Cile, Marocco e Spagna. Simili sforzi sono stati intrapresi dalla Commissione per la selezione del sito del Thirty-Meter Telescope (TMT). Per maggiore efficienza, i siti pre-selezionati per il TMT (tutti nell’America del Nord o del Sud) non sono compresi nello studio dell’E-ELT, ma i dati sono condivisi. Il 2-3 di marzo del 2010 la Commissione per la selezione del sito dell’E-ELT ha presentato il rapporto finale al Consiglio dell’ESO, confermando che tutti i siti della short-list finale (Armazones, Ventarrones, Tolonchar e Vizcachas in Chile, La Palma in Spagna) dispongono di ottime condizioni per le osservazioni astronomiche, ciascuno con le proprie peculiarità e punti di forza. Secondo il rapporto tecnico definitivo, il Cerro Armazones, vicino al Cerro Paranal, è decisamente il sito migliore per E-ELT perché ha in media le migliori qualità del cielo sotto tutti i punti di vista e può essere gestito in modo combinato con l’Osservatorio ESO del Paranal già in funzione. Il Cerro Armazones, nella foto artistica del mese di aprile nel Calendario ESO 2012, con E-ELT pienamente operativo, è una montagna di 3060 metri, sita nella parte centrale del deserto di Atacama in Cile, circa 130 km a sud della città di Antofagasta ed a circa 20 km dal Cerro Paranal che ospita il Very Large Telescope dell’ESO. Il 26 aprile 2010 il Consiglio dell’ESO ha selezionato il Cerro Armazones come il sito prescelto per il Telescopio Europeo Estremamente Grande.
L’organo di governo dell’Osservatorio Europeo Australe, il Consiglio dell’ESO, durante il 124mo incontro al quartier generale il 7 e 8 dicembre 2011, ha approvato la previsione di bilancio dell’ESO per il 2012. Questo include lavori preparatori per la strada che conduce al sito di E-ELT sul Cerro Armazones e l’inizio dello sviluppo di alcune importanti componenti ottiche del telescopio, in particolare sull’impegnativo specchio ad ottica adattiva (M4, cioè il quarto dei cinque specchi del telescopio). I lavori inizieranno nei primi mesi del 2012. Poiché molti Stati membri dell’ESO hanno già impegnato formalmente la propria quota dei fondi addizionali richiesti, si attende per la metà del 2012 l’approvazione finale dell’intero progetto E-ELT. Negli ultimi mesi il progetto E-ELT ha fatto grandi passi avanti. Un accordo tra l’ESO e il governo cileno, firmato nell’ottobre 2011, include la donazione di terreno per il telescopio e il supporto al progetto E-ELT da parte del governo cileno. Sempre nel mese di ottobre 2011, uno studio indipendente ha confermato che E-ELT può essere costruito senza sforare il budget proposto di 1082 milioni di euro del 2012. Dettagliate verifiche precedenti avevano già confermato che il progetto è tecnicamente affidabile. L’incontro di settembre 2011 del STC (Scientific Technical Committee, il Comitato Scientifico e Tecnico) dell’ESO ha appoggiato il piano che definisce i primi strumenti da collegare all’E-ELT e il calendario per il loro sviluppo.
La proposta dettagliata di costruzione di E-ELT, un libro di 264 pagine che riporta in dettaglio tutti gli aspetti del progetto, è stata resa pubblica insieme ad una sintesi operativa. Tutti gli Stati membri dell’ESO desiderano far progredire E-ELT ed hanno concordato all’unanimità il modo per distribuire i costi aggiuntivi causati da questo enorme progetto. Tre Stati membri, la Repubblica Ceca, la Svezia e la Finlandia, hanno già impegnato i fondi aggiuntivi. Molti altri Stati membri, tra cui il più grande, la Germania, hanno confermato di poter sostenere finanziariamente il progetto. Si prevede che finanziamenti sufficienti siano impegnati dagli Stati membri per la metà del 2012, consentendo così la piena approvazione del progetto E-ELT da parte del Consiglio. Questa cadenza temporale presuppone che il Brasile abbia per l’epoca completato la ratifica della propria adesione all’ESO. “E-ELT sta per diventare realtà. Un progetto di tale dimensione, comunque, fa sì che l’approvazione della spesa aggiuntiva possa richiedere del tempo. Il Consiglio riconosce in ogni caso che il lavoro preparatorio deve iniziare ora perché il progetto sia pronto per l’inizio della costruzione nel 2012” – conferma Tim de Zeeuw, il Direttore Generale dell’ESO. Recentemente sono stati impegnate grosse somme di fondi nazionali per il telescopio e i suoi strumenti. L’ingresso di nuovi Stati membri nell’ESO, certamente, oltre a contribuire al potenziamento dell’iniziativa scientifica e tecnologica di E-ELT, consentirebbe di raggiungere, compatibilmente con gli impegni già assunti e prefissati, questi ed altri più ambiziosi obiettivi. Attualmente l’ESO con i suoi impianti scientifici in Cile consolida la sua leadership mondiale nell’Astronomia e nell’Astrofisica in virtù delle sue collaborazioni internazionali.
Che vedono l’ESO in prima fila anche per le attività del futuro Telescopio Spaziale James Webb della Nasa, l’erede dell’Hubble Space Telescope. E-ELT certamente nasce sotto due buone stelle, nonostante la grave crisi finanziaria mondiale: grazie al supporto della comunità scientifica europea che ha realizzato un’unità “d’amore e d’intenti” del tutto sconosciuta, ad esempio, sul piano squisitamente politico-istituzionale tra i Paesi dell’Unione monetaria. Se i politici europei si fossero lasciati ispirare dai loro scienziati, oggi gli Stati Uniti d’Europa non sarebbero certo fantapolitica istituzionale! L’integrazione scientifica europea è la prova che possiamo farcela in tutti i campi. L’osservatorio E-ELT ce lo dimostra nell’ambito del European Strategy Forum on Research Infrastructures (ESFRI), sotto la buona stella della European Infrastructures Roadmap for Astronomy (ASTRONET). L’esperienza acquisita e consolidata con il VLT, permetterà all’ESO di coronare con successo anche il progetto E-ELT. Le cui inferenze tecnologiche sono giudicate incalcolabili. Più di 30 istituti scientifici europei sono interessati e coinvolti, senza contare le imprese Hi-tech direttamente impegnate nella realizzazione del supertelescopio E-ELT più grande del mondo. La più complessa e prestigiosa “finestra” aperta nell’America del Sud dall’Europa sull’Universo.
Nicola Facciolini
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