Billedkredit: NASA
Sarah Horst, en planetarisk hovedvidenskab ved Caltech, hjalp astronomer med at spore skyformationer på Saturns måne Titan ved hjælp af kun et fjorten tommer teleskop - i Los Angeles. Forskere havde brug for en måde at spore Titan nat efter nat i flere måneder, men intet stort observatorium kunne give så meget tid til at gennemføre detaljerede observationer. Horst oprettede et gammelt undervisningsteleskop for at spore intensiteten af lys fra Titan. Hver gang der skete noget usædvanligt, kontaktede hendes medarbejdere Keck for detaljerede fotografier.
Mød Sarah Horst, throwback. Planetvidenskabets store, senior på Californiens teknologiske institut, tilbragte seks måneder med at observere noget gammeldags teleskop. Arbejdet førte til en vis gennembrudsundersøgelse af Saturns måne Titan og førte indirekte til finansiering af et nyt teleskop ved Caltechs Palomar Observatorium.
Horst, 21, ledte efter et deltidsjob i sommeren af sit andet år og blev ansat af Mike Brown, lektor i planetarisk astronomi. Brun og kandidatstuderende Antonin Bouchez vidste, at der var tidligere bevis for ”vejr” på Titan i form af skyer. Men dette bevis var undvigende. "En person ville se et år og tro, at de så en sky, så se det næste år og ikke se en sky," forklarer Brown. ”Det, vi var efter, var en måde at se på Titan nat efter nat efter nat.”
Problemet er selvfølgelig, at alle de store teleskoper som Keck er utroligt travlt, booket af astronomer fra hele verden, der bruger den dyrebare tid til deres egen forskningslinje. Så Brown og Bouchez vidste, at det ikke ville ske at få store mængder tid til et enkelt projekt som dette.
Løsningen: Brug et gammelt undervisningsteleskop - det hoary 14-tommer Celestron-teleskop placeret på toppen af Caltechs Robinson Lab - til at udføre avanceret videnskab, som ikke kunne gøres på de største teleskoper i verden, på Hawaii.
Selvom kraften i Robinson-teleskopet er svag, og lysforurening fra Pasadena er stærk, som forhindrer afbildning af de faktiske skyer, kunne lyset, der reflekteres fra skyer, afbildes (jo flere skyer, desto mere lys reflekteres). Alt, hvad der var nødvendigt, var nogen, der kunne komme nat efter nat og tage flere billeder.
Gå ind på Horst, den selvbeskrevne ”lavt studentereksamen”. I flere måneder tilbragte Horst sine aftener i Robinson. ”Jeg lavede opsætningen, som involverede et hjul, der indeholdt fire lysfiltre,” forklarer hun. Hvert filter vil fange en anden bølgelængde af lys. Software skiftede filtre; alt hvad hun måtte gøre, siger Horst, var at orientere og fokusere teleskopet.
Nu har moderne astronomer det relativt let, når de bruger deres teleskoptid. Selvfølgelig er de ope hele natten, men de sidder på en behagelig stol i et varmt rum, varm kaffe tæt ved hånden og gør deres observationer gennem en computerskærm, der er tilsluttet et teleskop.
Ikke Horst. Hun gjorde det på den gamle måde, i ubehag. ”Mange gange i december eller januar ville jeg gå sent om aftenen, og det ville være iskaldt,” siger Horst, der løber 800-meteren for Caltech-baneteamet. ”Jeg ville pakke mig ind i tæpper.” Horst tilbragte timer i mørke, da den gamle kuppel selv måtte være mørk. ”Jeg kunne ikke engang studere,” siger hun, ”selvom jeg nogle gange prøvede at læse efter månens lys.”
Et softwareprogram skrevet af Bouchez afbildede lysintensiteten fra hvert billede på en graf. Når et bestemt billede så lovende ud, kontaktede Bouchez Brown. Som en hyppig bruger af Keck-observatoriet, som er kraftfuld nok til at tage et billede af de faktiske skyer, kunne Brown ringe til kolleger, der brugte Keck den aften og hurtigt overbevise dem om, at der var noget spændende der foregik. ”Det tog kun cirka ti minutter at få et hurtigt billede af Titan,” siger Brown. ”Den sjove del var at skulle forklare dem, at vi vidste, at der var skyer, fordi vi havde set bevisene i vores 14-tommer-teleskop midt i L.A.-bassinet.”
Resultatet var "Direkte påvisning af variable troposfæriske skyer i nærheden af Titans sydpol," der kom ud i tidsskriftet Nature 19. december. Den indeholdt denne anerkendelse: ”Vi takker. S. Horst i mange nætter med overvågning af Titan i kulden. ”
Papiret har hjulpet Brown med at få finansieringen til at bygge et nyt 24-tommer specialbygget teleskop. Det vil blive placeret i sin egen bygning på toppen af Palomar Mountain på grund af Caltechs eksisterende observatorium. Det er også robotiseret; Brown vil kontrollere omfanget fra Pasadena via et computerprogram, han har skrevet.
Han vil bruge den til yderligere observation af Titan og til anden billeddannelse, så som hurtigt bevægelige kometer. ”Mest astronomi er stort,” bemærker Brown; ”Store omfang ser på store, uforanderlige ting, som galakser. Jeg kan godt lide at se på at ændre ting, som førte til dette teleskop. ”
Hvad der virkelig gjorde dette projekt unikt, men ifølge Brown er Robinson-omfanget. ”Sarah var i stand til at gøre noget med dette lille teleskop i Pasadena, som ingen i verden, på nogen af deres større professionelle teleskoper på høje, mørke bjergtoppe, havde været i stand til,” siger han. ”Nogle gange er en god idé og stædighed bedre end byens største teleskop.”
For Horst var arbejdet ikke intellektuelt udfordrende - ”en trænet abe kunne have gjort det,” siger hun med en latter - det var ikke desto mindre ”et fedt projekt. Alt her er så teoretisk og kedelig og så klasselokale. Så på den måde var det en dejlig oplevelse og mindede mig om, hvad ægte videnskab handlede om. ”
Original kilde: Caltech News Release
