Gdyby zapytać astronomów, gdzie na Ziemi można znaleźć najciemniejsze, najbardziej sprzyjające obserwacjom gwiazd niebo, większość odpowiedziałaby bez wahania: w Chile, na pustyni Atakama. To tam, w suchym powietrzu, pod bezchmyrnym niebem, z dala od źródeł zanieczyszczenia światłem powstały i pracują najnowocześniejsze teleskopy świata, a warunki do prowadzenia badań astronomicznych są wręcz idealne. Tam między innymi swoje obiekty umieściło Europejskie Obserwatorium Południowe. Niespodziewanie jednak to unikatowe miejsce stanęło w obliczu zagrożenia ze strony planowanej inwestycji przemysłowej, która może nieodwracalnie zmienić jego charakter.
- Północne Chile to jedno z najciemniejszych miejsc na Ziemi, idealne do astronomii dzięki unikalnym warunkom pogodowym i geograficznym.
- W Paranal działają zaawansowane teleskopy, m.in. Very Large Telescope i budowany Extremely Large Telescope, które mogą zrewolucjonizować badania Kosmosu.
- Projekt przemysłowy INNA planowany niedaleko obserwatorium grozi zwiększeniem zanieczyszczenia światłem i turbulencjami, co może poważnie utrudnić obserwacje astronomiczne.
- Inwestycja AES Andes budzi kontrowersje i wywołała debatę polityczną w Chile - nowy prezydent jest przeciwny temu projektowi, co może pomóc ochronić ciemne niebo.
- Ochrona ciemności nieba jest też ważna dla dziedzictwa kulturowego i bioróżnorodności regionu, a problem zanieczyszczenia światłem ma także społeczne i zdrowotne konsekwencje.
- Chcesz poznać szczegóły walki o zachowanie najciemniejszego nieba na świecie i przyszłość astronomii w Chile? Sprawdź cały artykuł!
Jak tłumaczy Itziar de Gregorio, przedstawicielka ESO w Chile, to miejsce ma bardzo interesujące położenie. Z jednej strony mamy prąd oceaniczny z Antarktydy, czyli Prąd Humboldta, który powoduje powstawanie niskich i spokojnych chmur. Następnie mamy nadbrzeżne pasmo górskie, na którym zbudowano między innymi Obserwatorium Paranal, a które znajduje się powyżej tych białych chmur. Dalej są Andy, które blokują chmury napływające z drugiej strony kontynentu. W efekcie powstaje tu korytarz idealny do prowadzenia astronomii - podkreśla.
To właśnie ta unikalna konfiguracja sprawia, że północne Chile to miejsce o niespotykanej ciemności nocnego nieba. Jesteśmy na środku pustyni, możemy tu znaleźć miejsca naprawdę, naprawdę ciemne - dodaje.
Na terenie Paranal działa obecnie tzw. Bardzo Duży Teleskop VLT (Very Large Telescope), czyli system czterech teleskopów głównych o średnicy zwierciadła ponad ośmiu metrów i czterech mniejszych teleskopów dodatkowych. Teleskopy te mogą pracować indywidualnie lub wspólnie, wykorzystując technikę interferometrii. To najbardziej zaawansowany optyczny i podczerwony teleskop na Ziemi.
W pobliżu na wierzchołku nieco wyższej Cerro Armazonas powstaje największy teleskop optyczny w historii, o średnicy zwierciadła blisko 39 metrów. Ten Ekstremalnie Duży Teleskop ELT (Extremely Large Telescope) ma w przyszłej dekadzie zrewolucjonizować astronomię, w tym dokonać przełomu w badaniach planet pozasłonecznych. W tym samym rejonie rozpoczęto też budowę Cherenkov Telescope Array South (CTA) - największego i najbardziej czułego obserwatorium promieniowania gamma.
To wszystko sprawia, że Paranal jest prawdziwym "parkiem astronomicznym", gdzie na obszarze kilkudziesięciu kilometrów kwadratowych skupione są najnowocześniejsze instalacje obserwacyjne. Nowoczesne teleskopy, dla obserwacji najdalszych i najdelikatniej świecących obiektów Wszechświata, potrzebują przy tym nie tylko czystego, stabilnego powietrza i braku drgań gruntu, ale przede wszystkim absolutnej ciemności. Te korzystne warunki mogą się jednak zmienić w związku z planowanym w pobliżu projektem przemysłowych instalacji.
W styczniu ESO zaalarmowało publicznie o zagrożeniu dla naciemniejszego i najczystszego nieba na świecie w obserwatorium Paranal. Zagrożenie płynie od megaprojektu przemysłowego INNA.
Projekt firmy AES Andes, spółki zależnej od amerykańskiej firmy energetycznej AES Corporation, obejmuje obiekty energetyczne i przetwórcze rozmieszczone na obszarze ponad 3000 hektarów. To rozmiar małego miasta, które miałoby powstać zaledwie kilka kilometrów od obserwatorium Paranal. Planuje się tam budowę między innymi farm wiatrowych i fotowoltaicznych, magazynów energii, instalacji odsalania wody, produkcji amoniaku i zielonego wodoru.
Już wstępne analizy dokonane w momencie ogłoszenia tych planów wskazały, że z powodu swojego rozmiaru i bliskości do Paranal, projekt INNA stanowi znaczące ryzyko dla obserwacji astronomicznych. Potwierdzily to wyniki szczegółowej analizy technicznej.
Wszystko wskazuje na to, że INNA zwiększyłaby zanieczyszczenie światłem dla Teleskopu VLT o co najmniej 35 proc., dla budowanego teleskopu ELT o 5 proc., a w największym stopniu, o ponad 50 proc., dla Cherenkov Telescope Array Observatory (CTAO-South). INNA zwiększyłaby także, nawet o 14 proc., turbulencje w atmosferze na tym obszarze, jeszcze bardziej degradując warunki dla obserwacji astronomicznych. Na dodatek wibracje wytwarzane przez megaprojekt mogą poważne zakłócić funkcjonowanie niektórych urządzeń astronomicznych, takich jak interferometr VLT i teleskop ELT, bardzo wrażliwych na tzw. szum mikrosejsmiczny.
Przy jaśniejszym niebie drastycznie spadną nasze zdolności do bezpośredniego wykrywania egzoplanet podobnych do Ziemi, obserwowania słabych galaktyk, a nawet monitorowania planetoid, które mogą spowodować zniszczenia na naszej planecie - podkreśla Itziar de Gregorio.
Dotychczasowe informacje wskazują, że kompleks INNA będzie oświetlony przez 1000 źródeł światła. Prognozy zakładają, że projekt zainstaluje najbardziej nowoczesne dostępne oświetlenie w sposób, który minimalizuje zanieczyszczenie światłem. Są jednak obawy, że wykaz źródeł światła planowanych przez AES może nie być kompletny, a i tak już alarmujące rezultaty, niedoszacowane. Temat zyskał w Chile spory rozgłos, pojawił się nawet w kampanii wyborczej przed rozstrzygniętymi w minioną niedzielę wyborami prezydenckimi. Kandydat prawicy José Antonio Kast, który ostatecznie wygrał, sygnalizował, że jest przeciwny inwestycji INNA i opowiada się za ochroną czystości nieba. Być może to rozstrzygnie sprawę po myśli astronomów.
Znaczenie starań o pozostawienie rejonu Paranal nietkniętym podkreśla Eduardo Unda Sanzana z Uniwersytetu w Antofagaście.
Obraz rozgwieżdżonego nieba od wieków fascynował mieszkańców tej części świata. Zwracali oni jednak uwagę nie tylko na same gwiazdy, ale też obszary, gdzie gwiazd nie widać, na przykład ciemny obszar obok Krzyża Południa, który przypominał im kuropatwę. To podejście jest charakterystyczne dla kultur południowej półkuli, z której lepiej widać Drogę Mleczną i te ciemne plamy są dużo łatwiejsze do dostrzeżenia - mówi Sanzana.
Era astronomii w tym regionie nie rozpoczęła się w XX wieku, z chwilą powstania tam instalacji Europejskiego Obserwatorium Południowego. Pierwszy udokumentowany przypadek naukowej obserwacji nieba w rejonie Antofagasty miał miejsce 13 maja 1710 roku. Francuski przyrodnik Louis Feuillée podróżował po świecie, odwiedzając m.in. Amerykę Południową. Dotarł do miejsca, które nazywano Pavillon d’Atacama, dziś znanego jako La Portada. Jak zanotował, w rejonie tej charakterystycznej formacji miał okazję obserwować z pomocą teleskopu zakrycie Antaresa przez Księżyc.
Kolejne ważne rozdziały astronomicznej historii regionu to działalność amerykańskich i europejskich instytucji. Pod koniec XIX wieku Amerykanie, poszukując miejsca na południowej półkuli na obserwatorium, trafili do regionu Antofagasta. W styczniu i lutym 1890 roku przez dwa miesiące działało tu profesjonalne obserwatorium na dachu budynku administracyjnego firmy wydobywczej saletry Pampa Central, między Antofagastą a Calamą - przypomina Sanzana.
Podobne próby podejmowano w Chuquicamata w latach 1923–1926. Dyrektor Harvardu nazwał to miejsce Obserwatorium Harvard w Chile. Jednak ostatecznie, ze względu na trudności logistyczne, przeniesiono działalność do Peru, a potem do RPA - dodaje.
W tym samym czasie druga amerykańska instytucja, Smithsonian Institution, prowadziła badania nad budową obserwatorium słonecznego w Montezuma koło Calamy. To pierwsze międzynarodowe obserwatorium astronomiczne działające na pustyni Atakama, choć dziś niemal zapomniane. Pracowało tu wiele unikatowych instrumentów, zaprojektowanych i zbudowanych specjalnie dla tego miejsca. Niestety, obserwatorium zamknięto, gdy rozwój kopalni Chuquicamata spowodował emisję pyłu i dymu, które poważnie utrudniały obserwacje.
Po czterdziestoletniej przerwie astronomia w regionie odrodziła się wraz z pojawieniem się Europejskiego Obserwatorium Południowego (ESO). W latach 90. XX wieku pojawił się Very Large Telescope - największy i najnowocześniejszy teleskop świata w tamtym czasie. W 2011 roku ruszyło ALMA - największy interferometr radiowy na Ziemi, będący wspólnym przedsięwzięciem Europy, Japonii i USA. W 2015 roku powstało pierwsze chilijskie, państwowe obserwatorium na pustyni Atakama, Obserwatorium Uniwersytetu Antofagasta. Teraz wszyscy oczekują zakończenia z końcem dekady budowy teleskopu ELT.
Rozwój astronomii w Chile jest imponujący - jeśli policzyć udział w światowej powierzchni zbierającej światło w zakresie optycznym i podczerwonym, okaże się, że kraj ten staje się kluczowym graczem na świecie. Sam region Antofagasta byłby jednym z liderów światowej astronomii. Ten rejon też jednak musi mierzyć się z rosnącym zanieczyszczeniem światłem. Problem nie dotyczy tylko miast, ale także kopalń, innych kompleksów przemysłowych, czy dróg. Dla astronomii na światowym poziomie istotne są źródła światła nawet 300 kilometrów dalej.
W 2018 roku zaczęto dostrzegać narastający problem. Okazało się, że jeśli nawet regulacje prawne pozwalały na pewną kontrolę zanieczyszczenia światłem ze strony miast, to nie chroniły obserwatoriów przed rozwojem przemysłu. Brakowało jasnych procedur i przepisów. Dzięki reformie prawa środowiskowego w Chile zanieczyszczenie światłem zostało ostatecznie uznane za zanieczyszczenie. Od tej pory każdy nowy projekt przemysłowy w pobliżu obszarów o znaczeniu astronomicznym musi przejść ocenę środowiskową. W 2023 roku wyznaczono tzw. obszary astronomiczne. Jeśli nowa kopalnia czy projekt energetyczny ma powstać w jednej z tych gmin, musi zostać oceniony pod kątem wpływu na astronomię. Sprawa związana z inwestycją INNA, to tak naprawdę pierwszy poważny test tego nowego prawa.
Jak podkreśla Sanzana, projekt zagraża nie tylko interesom zagranicznych obserwatoriów, ale także regionalnym planom rozwoju astronomii. W ubiegłym miesiącu specjalny komitet doradczy do wzmocnienia przepisów dotyczących obszarów astronomicznych złożył swoje rekomendacje.
Zanieczyszczenie światłem to nie tylko problem naukowców. Utrudnienie obserwacji ciemnych plam na niebie może mieć wpływ na zachowanie dziedzictwa kulturowego rdzennych mieszkańców tego regionu. Uniwersytet Antofagasta bada również wpływ światła na bioróżnorodność. Pracujemy nad ilościową oceną, jak bardzo źródła światła dezorientują ptaki i prowadzą je w głąb pustyni, gdzie potem giną - tłumaczy Sanzana.
Badania wykazały także ciekawe zjawiska społeczne. W północnej części miasta Antofagasta dominuje chłodne światło, w południowej - cieplejsze. To koreluje z rozkładem społeczno-ekonomicznym mieszkańców, co obserwuje się także w innych miastach świata. W USA nazywają to segregacją świetlną, a nawet rasizmem świetlnym. Chłodne światło jest tańsze, ale ma negatywny wpływ na zdrowie.