To obserwatorium ma najlepsze niebo na świecie. Obok ma powstać fabryka wodoru

Jak nowoczesne technologie przeszkadzają dziś astronomom? To między innymi rosnąca liczba satelitów, które zakłócają obserwacje pojawiając się na ekspozycjach nieba w najmniej pożądanych momentach. Synonimem tego zagrożenia dla astronomii obserwacyjnej są megakonstelacje takie jak Starlink. Ten temat był już podnoszony między innymi przez ESO (Europejskie Obserwatorium Południowe), ale okazuje się, że jeszcze większym niebezpieczeństwem może okazać się coś budowanego na Ziemi. I to z myślą o produkcji źródła energii, która pozbawiona jest szkodliwych emisji do atmosfery.

Zagrożenie, które dotyczy dzisiejszej i przyszłej astronomii. Także polskiej

ESO ogłosiło właśnie, że w odległości jedynie 5 do 11 kilometrów od góry Paranal planowana jest budowa zakładu do wytwarzania wodoru i amoniaku, a także portu przeładunkowego, o całkowitej powierzchni około 3 tysięcy hektarów. A to na górze Paranal są zlokalizowane cztery słynne teleskopy VLT i kilka innych, także kluczowych dla dzisiejszej astronomii.

Obserwatorium Paranal i kopuła ponad kompleksem mieszkalnym. W tle widoczna Droga Mleczna, Wielki i Mały Obłok Magellana, a po prawej budynki teleskopów. (fot: ESO/ P. Horálek)

To nie wszystko. Nieopodal znajduje się także Cerro Amazones, gdzie powstaje ELT, czyli Extremely Large Telescope, megateleskop przyszłości z segmentowym zwierciadłem o średnicy około 39 metrów. Co więcej, tuż obok tej lokalizacji znajduje się obserwatorium na szczycie Cerro Murphy. To zarządzana obecnie przez CAMK (Centrum Astronomiczne im. Mikołaja Kopernika w Warszawie), instytucja, na którą składa się kilka teleskopów o średnicach od 0,3 do 1,5 metra. Tam też ma powstać 2,5 metrowy teleskop, który będzie największym tego typu instrumentem kontrolowanym przez polską instytucję. Jakiekolwiek inwestycje, które mogą zagrozić astronomom na terenie obserwatorium Paranal, zagrożą także astronomom korzystającym w niedalekiej przyszłości z obserwatorium na szczycie Cerro Amazones (będzie kontrolowane z tego samego miejsca co teleskopy VLT), a także polskiej instytucji w okolicy.

Megaprojekt koncernu energetycznego AES Andes (spółka zależna od amerykańskiej firmy matki), o którym tu mowa, skierowano pod koniec ubiegłego roku do oceny środowiskowej. Nie oznacza to jednak, że decyzja dla tej konkretnej lokalizacji będzie negatywna, dlatego ESO apeluje, by tak jednak się stało.

Ciemne niebo. To dlatego obserwatoria buduje się w Chile

Pojęcie ciemnego nieba odnosi się do miejsc, w których mamy nie tylko sprzyjającą obserwacjom pogodę przez większość roku, ale też mało zanieczyszczeń, także światłem. Choć w Polsce są takie miejsca, zwane parkami ciemnego nieba, to i tak nie ma sensu budować dużych obserwatoriów w naszym kraju. Ba, nawet w kontynentalnej Europie nie ma to większego sensu. Dlatego już dziesiątki lat temu, wysiłki europejskiej astronomii skupiły się na wykorzystaniu lokalizacji na południowej półkuli Ziemi, w tym w Chile, gdzie ESO ma kilka obserwatorów pracujących w domenie optycznej - La Silla, Paranal i w przyszłości ELT.

Obserwatorium Paranal zlokalizowano w miejscu, gdzie niebo jest jednym z najciemniejszych na Ziemi, a w pobliżu brak dużych źródeł zanieczyszczeń. Poza tym liczba bezchmurnych nocy w ciągu roku jest bardzo duża. Wedle poniższego schematu, zaświetlenie nieba wynosi tam tylko kilka dziesiątych procenta. Inaczej mówiąc niebo jest prawie tak ciemne jak ciemne może być. Niebo oczywiście nie jest czarne, ale astronomom zależy, by jego jasność wynikała z naturalnych, a nie sztucznych procesów.

Zaświetlenie nieba dla największych obserwatoriów na świecie. Dane dla roku 2023.

Jak produkcja zielonego wodoru może zagrozić ciemnemu niebu?

Zdaniem ESO na drodze ku zachowaniu czystego nieba, w przypadku jednego z największych obserwatoriów na świecie, staje produkcja zielonego wodoru. Brzmi to kuriozalnie, bo taki wodór, powstaje z wykorzystaniem elektrolizy, czyli w sposób, który nie generuje szkodliwych odpadów. Inne, niestety wciąż tańsze metody, jak reforming parowy metanu (SMR) emitują do atmosfery duże ilości dwutlenku węgla (tzw. szary wodór) lub w przypadku technologii CCS wymagają jego składowania (tzw. błękitny wodór). Jak więc proces produkcji zielonego wodoru, który może być teoretycznie całkowicie czysty dla otoczenia, miałby być szkodliwy dla astronomów?

Już sam fakt, że fabryka i port nie byłyby miejscem, które funkcjonowałoby w ciemności, stanowiłby istotny problem. Jednakże jak uważa Xavier Barcons, dyrektor ESO, już budowa zakładów jest kłopotem, bo - emisja pyłów podczas budowy, zwiększone turbulencje atmosferyczne, a także zanieczyszczenie światłem w nieodwracalny sposób zakłócą możliwości astronomicznych obserwacji, które dotychczas przyciągnęły wielomiliardowe inwestycje w euro ze strony krajów członkowskich. Jednym z członków ESO od października 2015 roku jest Polska.

Itziar de Gregorio, reprezentant ESO w Chile dodaje - Chile, a w szczególności Paranal to wyjątkowe miejsce dla astronomii, jego ciemne niebo to naturalne dziedzictwo, które przynosi korzyści całej ludzkości. Uważa też, że istnieje tylko jedyna deska ratunkowa mówiąc - kluczowe jest rozważenie alternatywnych lokalizacji megaprojektu, które nie zagrożą największemu skarbowi astronomicznemu na Ziemi.

Obejrzyj w

Obserwatoria w kosmosie to przyszłość, ale nie można ignorować ziemskiego nieba

Obserwatorium Paranal nie jest jedynym istotnym obserwatorium w Chile, jednak wspomniany apel pokazuje, że może stracić swój najmocniejszy atut - najlepszą możliwą lokalizację. Można oczywiście powiedzieć, że miejsce obserwatoriów jest w kosmosie. Lecz nie byłoby po myśli astronomów, gdyby ziemskie niebo stało się kompletnie nieprzydatne do obserwacji przez niewłaściwie zaplanowane naziemne czy orbitalne inwestycje, nawet jeśli przyświeca im cel uczynienia życia na Ziemi lepszym.

Budowa teleskopu ELT postepuje coraz szybciej. Szkoda byłoby, gdyby tak duża inwestycja ucierpiała jeszcze przed rozpoczęciem obserwacji. (fot: ESO/G. Vecchia)

Poza tym tak dużych obserwatoriów jak ELT czy GMT, czyli Gigantyczny Teleskop Magellana, który powstaje również w Chile, na razie nie zdołalibyśmy obecnie umieścić poza Ziemią. Z kolei ludzie chcą czasem zaznać widoku rozgwieżdżonego nieba, nawet jeśli nie są entuzjastami jego obserwacji. Nie mówiąc już o Drodze Mlecznej, której podobno jedna trzecia ludzi na świecie nie widziała, ze względu na rosnące zanieczyszczenie światłem terenów miejskich.

Źródło: ESO, inf. własna, foto wejściowe: ESO/ P. Horálek