Donkere wolken boven La Silla

‘Driehonderd onbewolkte nachten per jaar’, pocht de brochure van de Europese Zuidelijke Sterrenwacht (ESO). ‘Er valt bijna geen neerslag en de atmosfeer is zeer transparant...’ In normale jaren is dat ook zeker het geval, maar bij ons bezoek aan de ESO op La Silla (Chili) is de hemel bewolkt. En de omgeving is dermate groen – er stroomt zelfs een beekje aan de voet van de berg – dat er de laatste tijd ook wel regen moet zijn gevallen. El Niño speelt ook het sterrenkundige onderzoek parten.... Gelukkig hebben sterrenkundigen die zitten te balen achter hun toetsenbord daardoor veel tijd voor bezoekers uit Nederland.

Tijdens ons bezoek aan de Europese Zuidelijke Sterrenwacht hing er een hardnekkige wolkenband boven La Silla.

De Europese sterrenwacht op La Silla is een ‘dame op leeftijd’ aan het worden. De eerste instrumenten staan er al sinds eind jaren zestig, en ook de nieuwste aanwinst – de New Technology Telescope (NTT) – is alweer acht jaar in bedrijf. Op de 2400 meter hoge bergtop aan de rand van de Atacama-woestijn bivakkeren dag en nacht ongeveer 150 mannen en vrouwen. En een stuk of twintig daarvan houden zich bezig met sterrenkundig onderzoek.
Onze nachtelijke omzwervingen langs de vijftien telescopen van de sterrenwacht voeren ons allereerst naar de NTT, de telescoop die kan worden gezien als het prototype van de vier VLT-telescopen die momenteel op Cerro Paranal worden gebouwd. In de controlekamer ontmoeten we Marco Scodeggio, astronoom bij de vaste ESO-staf, die ons vertelt over de ervaringen met het instrument. Het meest vernieuwende aan de NTT is de betrekkelijk dunne hoofdspiegel die wordt ondersteund door 76 actuators, die de spiegel bij elke stand van de telescoop zijn perfecte vorm helpen behouden. Deze actieve optiek heeft in belangrijke mate bijgedragen aan het succes van de NTT, en het systeem zal ook bij de VLT worden toegepast.
Minder positief zijn de ervaringen met een andere techniek, die onder meer zijn opgedaan met de 3,6-m telescoop: de adaptieve optiek. Hierbij wordt een buigzaam spiegeltje in de lichtweg van de telescoop geschoven, waarna – theoretisch – kan worden gecorrigeerd voor de beeldverstoringen die het gevolg zijn van turbulenties in de atmosfeer. Scodeggio is sceptisch over deze techniek, die straks zelfs maar bij één van de vier VLT’s kan worden ingezet: ‘Eigenlijk is men er nog steeds niet in geslaagd om een adaptief optisch systeem bij een grote telescoop goed aan de praat te krijgen,’ zegt de Italiaanse sterrenkundige. ‘Dat heeft onder meer te maken met de twee beperkte opties die je hebt. Ofwel je gebruikt een echte ster om het systeem te laten werken, ofwel je maakt gebruik van een laserstraal waarmee je een kunstmatige ster aan de hemel projecteert. Echte sterren zijn er genoeg, maar voor de adaptieve techniek heb je een tamelijk heldere nodig, waardoor je dus alleen maar kunt waarnemen in de omgeving van heldere sterren. En dat betekent dat je minder dan één procent van de hemel kunt waarnemen – erg weinig dus. De lasertechniek is erg duur, en bovendien levert deze een hoop problemen op met burger- en militaire luchtvaart.’
Een ervaring die wél positief is geweest, en die bij de VLT ook navolging krijgt, is de vorm van de behuizing van de NTT. In plaats van in een koepel is de telescoop in een tamelijk krappe ‘kubistische’ behuizing geplaatst, waarin de wind bijna vrij spel heeft. ‘Deze ongebruikelijke bouw is een van de pogingen die men heeft ondernomen om de seeing te verbeteren,’ legt Scodeggio uit. ‘Uiteindelijk is gebleken dat een beetje wind voldoende is om tot een goed resultaat te komen. Bij de VLT zal men nog een stapje verder gaan: daar wil men voor elke nacht voorspellen wat de temperatuur zal zijn, en de telescoop op deze temperatuur houden.’

Controlekamer

Veel van de activiteiten bij de twee grote telescopen op La Silla – de NTT en de 3,6-m telescoop – staan in het teken van de aanstaande oplevering van de VLT. Zo is van beide telescopen het afgelopen jaar de besturing volledig gemoderniseerd, waardoor ze nu op vrijwel dezelfde manier worden aangestuurd als hun grotere soortgenoten op Paranal. Het belangrijkste verschil tussen de NTT en de vier VLT’s is dat de controleruimte bij het laatste viertal niet meer in het telescoopgebouw is ondergebracht. Dit tot opluchting van sommige astronomen, die bijna zeeziek worden als de NTT op een ander object wordt gericht: het gebouw draait namelijk met de telescoop mee.
Het resultaat van de modernisering van de NTT is dat de telescoop nu vrijwel geheel softwarematig wordt aangestuurd in plaats van met allerlei knoppen en schakelaars. De controlekamer van de NTT is daardoor veel overzichtelijker geworden. Je waant je bijna in het vluchtleidingscentrum van ESA of NASA.
Dat laatste is ook niet zo vreemd, want ESO-directeur Ricardo Giacconi is voormalig directeur van het Space Telescope Science Institute, het instituut dat het reilen en zeilen van de Hubble-ruimtetelescoop onder zijn hoede heeft. Giacconi probeert de manier van werken van het STScI over te brengen naar de ESO, en met name naar de NTT en VLT. Dat betekent: meer computers, een strakkere planning en een snellere gegevensverwerking.
Wie nu de controleruimte van de NTT binnenkomt, ziet naast elkaar ruwweg drie computerblokken. Uiterst links zit de waarnemend astronoom of een astronoom van de ESO-staf. Rechts van hem of haar staan de beeldschermen van de instrumentbesturing: hiermee wordt bepaald welke filters e.d. worden gebruikt. En weer een stukje verderop staan de beeldschermen van de telescoopbesturing. In het ideale geval kan de sterrenkundige nu zijn hele waarneemprogramma als computerbestand aanleveren. In het bestand moeten dan de parameters voor telescoop- en instrumentbesturing worden opgenomen, waarna de computer het hele waarneemprogramma afwerkt. Het is bedoeling dat elk van de vier VLT’s straks daadwerkelijk met niet meer dan drie mensen worden bediend.
Het spreekt vanzelf dat ook alle waarneemgegevens op elektronische wijze worden verzameld. Op een van de beeldschermen ziet de astronoom de ruwe gegevens van de ccd-camera langskomen, zodat hij al een eerste blik op de nieuwe oogst kan werpen. Om het waarneemproces nog wat verder te stroomlijnen wordt nu gewerkt aan software die, gegeven de omstandigheden van het moment, zelf kan beoordelen welke waarnemingen het best kunnen worden uitgevoerd. Tijdens nachten in de zogeheten service mode kan zo een efficiënt waarneemprogramma worden samengesteld uit de lijst van allerlei waarnemingen die er op dat moment liggen.
Nu gebeurt de samenstelling van het waarneemprogramma van de NTT nog halfautomatisch: de astronoom van dienst beoordeelt aan de hand van de seeing welke waarnemingen die nacht zullen worden verricht. Voor de nacht van ons bezoek heeft Scodeggio een hele waslijst van objecten klaarliggen. Er zouden optische tegenhangers van een recente gammaburster worden gezocht, opnamen worden gemaakt van afzonderlijke sterren in nabije sterrenstelsels, spectra van supernovae worden opgenomen in het kader van het Supernova Cosmology Program en langbelichte opnamen worden gemaakt van zwakke sterrenstelsels in de omgeving van quasars. ‘Zouden’, want er hingen dikke wolken boven La Silla. En dat was niet voor het eerst dit seizoen. ‘Door El Niño is het een heel slecht waarneemseizoen,’ verzucht Scodeggio. ‘De afgelopen twee weken hebben we slechts twee onbewolkte nachten gehad; in een normaal jaar is maar ongeveer twintig procent van de nachten bewolkt.’

Hé, een landgenoot!

Na een kort bezoek aan de controleruimte van de 3,6-m telescoop, waar sterrenkundigen Enrico Cappellaro en Nando Patat een beetje mismoedig met eerder gemaakte opnamen van nabije supernovae zitten te prutsen, komen we terecht bij de 2,2-m infraroodtelescoop, die onder de hoede staat van een landgenoot, Thomas Augusteijn, die we eerder op de avond ook al in de kantine hebben gesproken. Thomas, die in Amsterdam bij Jan van Paradijs is gepromoveerd, is (tot eind juni) teamcoördinator van vier telescopen plus de bijbehorende instrumenten. Tussen alle formele taken door is hij op papier voor vijftig procent bezig met wetenschappelijk onderzoek, onder meer aan cataclysmische variabelen en gammabursters. ‘Maar dat sneeuwt in de praktijk wel redelijk onder,’ zegt de Nederlander, die de Chileense kaas en koffie niet kan waarderen.
Omdat ook bij de 2,2-m telescoop nauwelijks sprake is van enige activiteit, besluiten we even te gaan kijken bij het Nederlandse instrument op La Silla: de 91,8-cm Dutch Telescope. Het lot van deze alweer meer dan veertig jaar oude kijker staat momenteel ter discussie: ‘Het contract met ESO loopt eind 1998 af,’ vertelt Augusteijn. ‘Maar ik vermoed dat ESO ook zonder contract wel door zal willen gaan met de Nederlandse telescoop. De ESO wil namelijk een 1-m telescoop met ccd-imager hebben, en deze telescoop is daar in beginsel geschikt voor. Maar anderzijds wil men ook af van afspraken zoals die rond deze telescoop: Nederland heeft alleen de kijker geleverd en ESO betaalt verder eigenlijk alles. Men heeft liever dat anderen van hen iets huren, dat brengt tenminste nog wat geld op. Bovendien hebben kleine telescopen als deze zeker geen prioriteit op dit moment. De ESO-gedachte is: leveren wat in andere landen niet voorradig is. Grote telescopen dus.’
Als de Dutch Telescope met een ccd-camera wordt uitgerust, kan hij ook als ‘robot-telescoop’ worden gebruikt. Het instrument zou dan vanaf een willekeurige plek kunnen worden bestuurd en dan beter passen in de nieuwe automatiseringscultuur die op La Silla rondwaart. ‘Wat nu erg populair is op La Silla en bij de VLT zijn de zogeheten observing blocks,’ legt Augusteijn uit. ‘Daarbij leg je in feite alles van tevoren vast: instellingen van telescoop, detector en andere instrumenten, en de reeks belichtingstijden die je wilt afwerken. Zo’ n automatisch waarneemprogramma kan de astronoom op zijn eigen instituut samenstellen; het enige dat nu nog ontbreekt is een stukje software dat zo’n plan op haalbaarheid controleert.’
Voor het zover kan komen, moet de telescoop echter nog een opknapbeurt ondergaan. ‘Een groot probleem is bijvoorbeeld dat de besturing van de vangspiegel niet goed werkt, dus daar moet een nieuw ontwerp voor worden gemaakt en uitgevoerd,’ aldus Augusteijn. ‘Maar alles bij elkaar hoeven de verbeteringen aan de optica niet veel meer te kosten dan vijftigduizend gulden, wat volgens mij toch niet zo erg veel is.’

Voortekenen?

Vijftigduizend gulden is inderdaad niet veel. Maar of de Dutch Telescope en de overige kleine telescopen op La Silla zich staande kunnen houden temidden van het VLT-geweld is de vraag. Tijdens ons bezoek aan La Silla en Cerro Paranal wordt meerdere malen – gevraagd en ongevraagd – gezinspeeld op het einde van de sterrenwacht op La Silla. In financieel mindere tijden zouden de NTT en andere bruikbare instrumenten een plekje kunnen krijgen op Paranal, waar straks ook de vier paradepaardjes van ESO staan. Het onderhoud van de gebouwen op La Silla wordt er immers ook niet goedkoper op. Misschien waren de donkere wolken die tijdens ons bezoek boven La Silla hingen wel meer dan alleen maar de invloed van El Niño...