«Βασική ιδιότητα του τηλεσκοπίου είναι να μαγέψουμε τον κόσμο. Η πρώτη φορά που θα βάλεις το μάτι σου και θα δεις ένα ουράνιο αντικείμενο είναι μια πολύ διαφορετική αίσθηση, που δεν μπορεί να συγκριθεί με τίποτα παρόμοιο»: μία νύχτα με καθαρό ουρανό στο αστεροσκοπείο του Αριστοτελείου Πανεπιστημίου Θεσσαλονίκης και απόσταση 1,4 δισεκατομμυρίων χιλιομέτρων εκμηδενίζεται. Καθώς ο Κρόνος με τα δαχτυλίδια του έρχεται κοντά, η κόρη του ματιού διαστέλλεται, προσπαθώντας να συλλάβει το ασύλληπτο – και το παιδικό ερώτημα «Μα, είναι αληθινό;» βγαίνει αβίαστα από τα χείλη ανθρώπων κάθε ηλικίας. Δίπλα στον Κρόνο, ο δορυφόρος του, ο Τιτάνας, μία μικρή κουκίδα. Λίγο αργότερα προβάλλει ο αστέρας Vega, που μοιάζει με ντισκομπάλα. Και μετά από αναμονή γεμάτη αδημονία ανατέλλει ο Δίας.
Καθώς μετακινείται το τηλεσκόπιο, για να στοχεύσει σε κάποιον πλανήτη την ώρα που ανατέλλει, περιστρέφεται και ο εντυπωσιακός, σιδερένιος θόλος, παράγοντας μέσα στη νύχτα έναν θόρυβο που παραπέμπει σε τεχνολογία ήχου surround. Ιστορίες για συγκρούσεις δορυφόρων ΗΠΑ και Ρωσίας στο διάστημα, για χιονοστιβάδες διαστημικών σκουπιδιών και για αστεροειδείς που θα μπορούσαν να πέσουν στο κεφάλι προσδίδουν στη βραδιά στοιχεία ταινίας επιστημονικής φαντασίας, όπου οι συμμετέχοντες στην αστροπαρατήρηση γίνονται πρωταγωνιστές της.
Το πρόσφατα ανακαινισμένο αστεροσκοπείο του ΑΠΘ διοργανώνει βραδιές αστροπαρατήρησης ανοιχτές για το κοινό, ενώ υποδέχεται κάθε εβδομάδα σχολεία, με τους μαθητές να έχουν τη δυνατότητα, μέσα από ηλιακό τηλεσκόπιο με ειδικά φίλτρα, να παρατηρήσουν τον Ήλιο. Ο καθηγητής του Τομέα Αστροφυσικής, Αστρονομίας και Μηχανικής του Τμήματος Φυσικής του ΑΠΘ, Νίκος Στεργιούλας, ο επίκουρος καθηγητής του ίδιου τομέα Ιωάννης Γκόλιας και ο υποψήφιος διδάκτορας Αλέξανδρος Σιάκας άνοιξαν τον θόλο του Αστεροσκοπείου στο Αθηναϊκό-Μακεδονικό Πρακτορείο Ειδήσεων, για να μυήσουν το κοινό στον μαγευτικό κόσμο της παρατήρησης των πλανητών.
Ιωάννης-Χιου Σειραδάκης: Ο άνθρωπος που δίδαξε γενιές αστροφυσικών
Οι ξεναγήσεις στο αστεροσκοπείο του ΑΠΘ αποτελούν μια παράδοση που καλλιέργησε ο σπουδαίος αστροφυσικός Ιωάννης Σειραδάκης, ο οποίος δίδαξε γενιές αστροφυσικών (πολλοί απ’ αυτούς διαπρέπουν σήμερα σε πολύ σημαντικές θέσεις σε όλον τον κόσμο), στρέφοντας το ερευνητικό τους ενδιαφέρον στην αστρονομία. Ως ελάχιστη ένδειξη αναγνώρισης της προσφοράς του καθηγητή, που απεβίωσε το 2020 σε ηλικία 72 ετών, στην είσοδο της αίθουσας υπάρχει η επιγραφή «Θόλος Ιωάννη-Χιου Σειραδάκη».
«Είναι παράδοση που ξεκίνησε από τον Ιωάννη Σειραδάκη να εκπαιδεύονται οι φοιτητές (προπτυχιακοί, μεταπτυχιακοί, διδακτορικοί), ώστε να κάνουν τις ξεναγήσεις. Ουσιαστικά, προσπαθούμε να δημιουργήσουμε μια ροή – δηλαδή, οι παλαιότεροι φοιτητές να εκπαιδεύουν τους καινούργιους με το ίδιο μεράκι, να κάνουν τις ξεναγήσεις. Έτσι, υπάρχει πάντοτε μια μικρή ομάδα, η οποία συντονίζεται από τους καθηγητές και τη γραμματέα μας, που κάνει τον προγραμματισμό των ξεναγήσεων και έρχονται 2-3 σχολεία την εβδομάδα και μας επισκέπτονται το πρωί», εξήγησε ο κ. Σιάκας.
Η ξενάγηση συνήθως ξεκινάει παρουσιάζοντας τον χώρο και τα ιστορικά στοιχεία του τηλεσκοπίου και του θόλου. Το κτήριο του αστεροσκοπείου του ΑΠΘ ολοκληρώθηκε το 1961, σε σχέδια του αρχιτέκτονα Πάτροκλου Καραντινού: «Το κτήριο του αστεροσκοπείου θεωρείται από τα αρχιτεκτονικά κοσμήματα του πανεπιστημίου και της πόλης. Το τηλεσκόπιο –διοπτρικό, 20 εκατοστών– ήλθε από το Παρίσι τη δεκαετία του 1950 και λειτουργεί από τότε. Έχουν περάσει γενιές και γενιές αστρονόμων από αυτό. Σήμερα το χρησιμοποιούμε κυρίως για εκπαιδευτικούς σκοπούς», ανέφερε ο κ. Στεργιούλας. Σημείωσε, δε, ότι τα τελευταία χρόνια έχουν γίνει βελτιώσεις και προστέθηκε ένας νέος τροχός στο τηλεσκόπιο, που οδηγεί σε ένα μοτέρ, συνδέοντας το τηλεσκόπιο με υπολογιστή όπου υπάρχουν προγράμματα χαρτογράφησης του ουρανού και των θέσεων των πλανητών και καθίσταται εφικτή η επιλογή πλανήτη προς παρατήρηση: «Αν θέλουμε, π.χ., να δούμε τον Κρόνο ή την Αφροδίτη, το επιλέγουμε από το πρόγραμμα και το τηλεσκόπιο περιστρέφεται αυτόματα, βρίσκει τον στόχο. Έχει προστεθεί ο αυτόματος μηχανισμός και έτσι είναι καθοδηγούμενο – όχι μόνο βρίσκει τον στόχο, αλλά κλειδώνει κιόλας εκεί, αν θελήσουμε να παρατηρήσουμε για αρκετή ώρα», διευκρίνισε ο κ. Στεργιούλας.
«Το τηλεσκόπιο χρησιμοποιείται στο μάθημα της Αστρονομίας, στο τέταρτο έτος υπάρχουν εργαστηριακές ασκήσεις. Υπάρχει βραδινό εργαστήριο για τον βασικό χειρισμό του τηλεσκοπίου και σε ένα μικρότερο ηλιακό τηλεσκόπιο που έχουμε δίπλα μπορούμε στη διάρκεια της ημέρας, με τα κατάλληλα φίλτρα, να παρατηρήσουμε τον Ήλιο. Έχουν γίνει τρεις πτυχιακές εργασίες από τότε που ανακατασκευάστηκε το τηλεσκόπιο – μία από αυτές είχε να κάνει με παρατήρηση αστεροειδών και έγινε πετυχημένη καταγραφή επτά αστεροειδών», πρόσθεσε ο κ. Γκόλιας.
Η ερευνητική δραστηριότητα του τομέα εκτείνεται στα πεδία της Αστρονομίας Βαρυτικών Κυμάτων, της Σχετικιστικής Αστροφυσικής, της Παρατηρησιακής Κοσμολογίας, της Θεωρητικής Κοσμολογίας, των Εναλλακτικών Θεωριών Βαρύτητας, της Οπτικής Αστρονομίας, της Ραδιοαστρονομίας, της Αστροχημείας και των Ατμόσφαιρων Εξωπλανητών, καθώς και των Εξωπλανητικών Συστημάτων, των Αστεροειδών, του Σχεδιασμού Διαστημικών Αποστολών, της Παρακολούθησης και Επικοινωνίας με Δορυφόρους και της Χαοτικής Δυναμικής.
Κυκλοφοριακό στο διάστημα και διαστημικά σκουπίδια απειλούν να πάρουν τη μορφή χιονοστιβάδας
Μία από τις σημαντικές αποστολές με τις οποίες έχει επιφορτιστεί η ομάδα του ΑΠΘ αφορά στη συμμετοχή της στο πρόγραμμα διαστημικής ασφάλειας Space Situational Awareness (SSA). Το δίκτυο των αστρονομικών σταθμών του ΑΠΘ αποτελείται σήμερα από τρία τηλεσκόπια ευρέως πεδίου (διαμέτρου 20 και 25 εκατοστών), δύο κατοπτρικά τηλεσκόπια (διαμέτρου 25 και 35 εκατοστών), ρομποτικές στηρίξεις μεγάλης ακρίβειας, αστρονομικές κάμερες τελευταίας τεχνολογίας, μετεωρολογικούς σταθμούς, συστήματα ελέγχου οροφής και συστήματα τηλεχειρισμού. Εντός του 2025 αναμένεται να λειτουργήσει πλήρως το νέο τηλεσκόπιο διαμέτρου 80 εκατοστών στον Χολομώντα Χαλκιδικής, με χρηματοδότηση από τον ESA και το Ταμείο Ανάκαμψης.
«Οι σταθμοί μας ασχολούνται κυρίως με προβλήματα του εγγύς διαστημικού περιβάλλοντος. Ασχολούμαστε, δηλαδή, με τα αντικείμενα στο κοντινό ηλιακό σύστημα και όχι πολύ μακριά από τη Γη, τα οποία μπορεί να δημιουργήσουν κάποιο πρόβλημα», ανέφερε ο κ. Γκόλιας, εξηγώντας ότι η μία παράμετρος αφορά στους αστεροειδείς και το ενδεχόμενο «να μας πέσει κάτι στο κεφάλι» ενώ η άλλη αφορά στα διαστημικά κατάλοιπα.
«Πλέον, με την κυκλοφορία που υπάρχει στο διάστημα, έχουμε καταφέρει να το μολύνουμε αρκετά… Υπάρχουν αυτήν τη στιγμή κοντά στα 30.000 καταλογογραφημένα αντικείμενα άνω των 10 εκατοστών, τα οποία βρίσκονται σε τροχιά και έρχονται στην ατμόσφαιρα. Το πρόβλημα είναι ότι τα μοντέλα που έχουμε για τους πληθυσμούς των διαστημικών καταλοίπων δείχνουν ότι ο πληθυσμός θα αυξάνεται και μπορεί να αυξηθεί εκθετικά κάποια στιγμή. Για ποιον λόγο; Επειδή, αν μικρά αντικείμενα 10 εκατοστών χτυπήσουν ένα μεγάλο αντικείμενο, μπορούν να καταστρέψουν τελείως έναν μεγάλο δορυφόρο και να δημιουργήσουν πολλές χιλιάδες άλλα μικρότερα αντικείμενα, τα οποία, αντίστοιχα, θα χτυπήσουν κάτι άλλο μεγαλύτερο. Κι αυτό να συνεχίσει, σαν φαινόμενο χιονοστιβάδας», σημείωσε ο κ. Γκόλιας. Διευκρίνισε, δε, ότι «τα διαστημικά κατάλοιπα δεν έχουν κάποιο προωθητικό σύστημα, καθώς, από τη στιγμή που κάποιος δορυφόρος ολοκληρώνει την αποστολή του, καθαρίζει τις δεξαμενές του, κλείνει οτιδήποτε μπορεί να σκάσει, μπαταρίες κτλ. και μένει εκεί». Κάπως έτσι, «οι ενεργοί δορυφόροι κάνουν συστηματικά μανούβρες, για να αποφύγουν τα διαστημικά κατάλοιπα».
Οι μανούβρες του Διεθνούς Διαστημικού Σταθμού και οι 2.000 δορυφόροι του Ήλον Μασκ
Ο μεγαλύτερος δορυφόρος σήμερα είναι ο Διεθνής Διαστημικός Σταθμός. Φαίνεται με γυμνό μάτι σαν ένα πολύ φωτεινό αστέρι και, ουσιαστικά, αποτελεί ένα εργαστήριο στο διάστημα, σε μέγεθος γηπέδου ποδοσφαίρου, με βάρος 8.000 τόνων. Με βάση τα στοιχεία της τελευταίας δεκαετίας, ο Διεθνής Διαστημικός Σταθμός αναγκάζεται να κάνει μία με δύο μανούβρες ανά χρόνο, για να αποφύγει τα διαστημικά κατάλοιπα.
«Συνεπώς, έχει δημιουργηθεί η ανάγκη της επιτήρησης του διαστήματος, της καταλογογράφησης των διαστημικών κατάλοιπων. Αυτή είναι η δουλειά που κάνουν οι αστρονομικοί μας σταθμοί[…]. Όταν βρισκόμαστε σε χαμηλές τροχιές (μέχρι 2.000 χιλιόμετρα από την επιφάνεια της Γης), η ατμόσφαιρα βοηθάει και σιγά σιγά τα διαστημικά κατάλοιπα χάνουν ύψος, μέχρι που, τελικά, καίγονται στα ανώτερα στρώματα. Αυτή είναι η τελική κατάληξη όλων των διαστημικών καταλοίπων που βρίσκονται σε χαμηλές τροχιές. Πιο ψηλά δεν υπάρχει αυτή η δυνατότητα – και εκεί είναι που υπάρχει ένα ερευνητικό ενδιαφέρον για το τι θα κάνουμε. Χρειάζεται σχεδιασμός διαφόρων στρατηγικών που μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε για δορυφόρους σε υψηλές τροχιές, οι οποίοι βρίσκονται σε απόσταση 20.000-36.000 χιλιόμετρα από την επιφάνεια της Γης», εξήγησε ο κ. Γκόλιας.
Σε ό,τι αφορά το δυσμενές σενάριο πρόκλησης «χιονοστιβάδας» από τη σύγκρουση μεγάλου δορυφόρου με κατάλοιπα, ο κ. Στεργιούλας διευκρίνισε ότι «ο κίνδυνος είναι να καταστραφεί ένα μεγάλο πλήθος δορυφόρων και η Γη να γεμίσει, ουσιαστικά, ή να περιβάλλεται από ένα σύννεφο ‘μικρών σκουπιδιών’ που να είναι επικίνδυνο να διαπεραστεί, αυτό να μη μας επιτρέπει να στείλουμε αποστολή και, έτσι, να σταματήσει η εξερεύνηση του διαστήματος». Σενάριο που, όπως συμφώνησαν οι τρεις ερευνητές, δεν είναι απλώς υπαρκτό, αλλά αυτήν τη στιγμή δείχνει αναπόφευκτο, αν δεν ληφθούν κατάλληλα μέτρα.
Στο διαστημικό κυκλοφοριακό κομφούζιο και στον πολλαπλασιασμό των διαστημικών σκουπιδιών έχει συμβάλει και η σημαντική αύξηση του πληθυσμού των δορυφόρων: «Για ένα διάστημα είχαμε σταθεροποιηθεί λίγο κοντά στους 2.500-3.000 χιλιάδες ενεργούς δορυφόρους, τα τελευταία 3-4 χρόνια ωστόσο στην καταμέτρηση των ενεργών δορυφόρων βλέπουμε έξαρση, με διάφορα μεγάλα σμήνη δορυφόρων που πάνε να φέρουν δορυφορικό ίντερνετ. Μόνον ο Ήλον Μασκ έχει αυτήν τη στιγμή, μόνος του, 2.000 δορυφόρους. Οι ανενεργοί είναι γύρω στους 23.000-24.000. Συνήθως, η διάρκεια ζωής των δορυφόρων είναι της τάξης των 10-15 ετών», σημείωσε ο καθηγητής, ενώ πρόσθεσε πως στην κατεύθυνση μιας περισσότερο βιώσιμης διαστημικής πολιτικής γίνονται ήδη επενδύσεις στους δορυφόρους που χρησιμοποιούν κινητήρες ιόντων.
Το τρακάρισμα ΗΠΑ-Ρωσίας και το αντιδορυφορικό τεστ των Κινέζων
Τη διετία 2010-2012 υπήρξαν δύο μεγάλα γεγονότα, που δημιούργησαν χιλιάδες διαστημικά κατάλοιπα.
Το πρώτο προήλθε από ένα αντιδορυφορικό τεστ που πραγματοποίησε η Κίνα, για να ελέγξει την ικανότητά της να διαλύει έναν δορυφόρο: «Έστειλαν έναν πύραυλο για να διαλύσει έναν δικό τους δορυφόρο. Το πρόβλημα είναι ότι δημιούργησαν πολλά σκουπίδια: κοντά στα 3.000 ήταν τα διαστημικά κατάλοιπα που δημιουργήθηκαν από το πείραμα αυτό και όλα αυτά είναι καταγεγραμμένα με πολύ μεγάλη ακρίβεια. Όλα αυτά έχουν πέσει, κάηκαν στην ατμόσφαιρα μετά από μία δεκαετία», σημείωσε ο κ. Γκόλιας.
Το δεύτερο μεγάλο γεγονός ήταν ένα τρακάρισμα στο διάστημα του αμερικανικού τηλεπικοινωνιακού δορυφόρου Iridium και του ρωσικού παροπλισμένου δορυφόρου Cosmos: «Εκείνη την περίοδο ο κατάλογος των διαστημικών κατάλοιπων δεν είχε αρκετή ακρίβεια. Αυτό είναι, ουσιαστικά, μέρος της δουλειάς που κάνουμε κι εμείς τώρα: δηλαδή, να δίνουμε μετρήσεις κάθε βράδυ, έτσι ώστε οι τροχιές των δορυφόρων να είναι γνωστές με πάρα πολύ μεγάλη ακρίβεια», κατέληξε ο κ. Γκόλιας.
