NELIOTA: Ο φύλακας-άγγελος της Σελήνης

Photo: Theofanis Matsopoulos

Το ερευνητικό πρόγραμμα NELIOTA, το οποίο επιτελείται στο Εθνικό Αστεροσκοπείο Αθηνών άρχισε να ανιχνεύει λάμψεις φωτός που προκαλούνται από μετεωροειδείς που χτυπούν την επιφάνεια της Σελήνης, χρησιμοποιώντας ένα σύστημα που αναπτύχθηκε στα πλαίσια σύμβασης με τον Ευρωπαϊκό Οργανισμό Διαστήματος (ESA). Το NELIOTA είναι το πρώτο σύστημα που μπορεί να εκτιμήσει τη θερμοκρασία αυτών των λάμψεων πρόσκρουσης.

Μελέτες όπως το NELIOTA είναι σημαντικές επειδή η Γη και η Σελήνη βομβαρδίζονται συνεχώς από φυσικά συντρίμμια. Το μεγαλύτερο μέρος αυτού του υλικού κυμαίνεται σε μέγεθος από σωματίδια σκόνης έως μικρές πέτρες, αν και μεγαλύτερα αντικείμενα μπορεί να εμφανίζονται απροσδόκητα. Για παράδειγμα, ένα αντικείμενο διαμέτρου περίπου 20 μέτρων διαλύθηκε πάνω από τη ρωσική πόλη Τσελιαμπίνσκ τον Φεβρουάριο του 2013. Η προκύπτουσα έκρηξη, που καταγράφηκε με κάμερα, προκάλεσε σημαντικές ζημιές, χωρίς ευτυχώς κάποια ανθρώπινα θύματα.
Σωματίδια διαμέτρου μερικών χιλιοστών εισέρχονται στην ατμόσφαιρα της Γης αρκετές φορές ανά ώρα και σε κάθε διαυγή και σκοτεινή νύχτα μπορούν να παρατηρηθούν ακόμη και με γυμνό μάτι με τη μορφή φωτεινών μετεωριτών ή ‘διαττόντων αστεριών’. Ωστόσο, ο ακριβής αριθμός των μετεωριτών με εύρος μεγέθους από μερικά εκατοστά έως μέτρα δεν είναι γνωστός. Τα αντικείμενα αυτά σπάνια παρατηρούνται από κάμερες όταν εισέρχονται στην ατμόσφαιρα της Γης, εξαιτίας του πολύ μικρού μεγέθους τους και της τυχαίας εμφάνισής τους, που δεν επιτρέπει να ανιχνευτούν απευθείας με τηλεσκόπια.
Ένας τρόπος να προσδιοριστεί ο αριθμός των μεγαλύτερων αυτών ουράνιων σωματιδίων και η πιθανή απειλή για τους ανθρώπους είναι η παρατήρηση της Σελήνης, ιδιαίτερα της περιοχής που δεν φωτίζεται από τον Ήλιο. Όταν μικροί αστεροειδείς χτυπούν τη σεληνιακή επιφάνεια με μεγάλη ταχύτητα, διαλύονται με την πρόσκρουση, δημιουργώντας μία σύντομη λάμψη φωτός, η οποία μπορεί να είναι ορατή από τη Γη. Κάνοντας λογικές υποθέσεις σχετικά με την ταχύτητα και πυκνότητα των αντικειμένων αυτών, το μέγεθος και η μάζα τους μπορούν να εκτιμηθούν από τη φωτεινότητα της λάμψης.

Για το χαρακτηρισμό αυτών των σεληνιακών λάμψεων διεξάγεται στο Εθνικό Αστεροσκοπείο Αθηνών ένα νέο παρατηρησιακό πρόγραμμα, το NELIOTA (Near-Earth object Lunar Impacts and Optical TrAnsients), το οποίο άρχισε να παρατηρεί συστηματικά στις 8 Μαρτίου 2017. Το NELIOTA χρησιμοποιεί ένα αναβαθμισμένο τηλεσκόπιο του Ινστιτούτου Αστρονομίας Αστροφυσικής Διαστημικών Εφαρμογών και Τηλεπισκόπησης (ΙΑΑΔΕΤ) του Εθνικού Αστεροσκοπείου Αθηνών που βρίσκεται κοντά στο Κρυονέρι Κορινθίας.

Το τηλεσκόπιο, με διάμετρο κατόπτρου 1.2 μέτρα, διαχωρίζει το εισερχόμενο φως σε δύο κατευθύνσεις και χρησιμοποιεί δύο ψηφιακές κάμερες τελευταίας τεχνολογίας για την καταγραφή των δεδομένων με ταχύτητα 30 καρέ ανά δευτερόλεπτο. Οι παρατηρήσεις της νυχτερινής πλευράς της Σελήνης γίνονται κάθε φορά που ο φυσικός δορυφόρος της Γης είναι πάνω από τον ορίζοντα και συγκεκριμένα μεταξύ της Νέας Σελήνης και της φάσης του πρώτου τετάρτου και μεταξύ του τελευταίου τετάρτου και της Νέας Σελήνης.

Ένα αυτοματοποιημένο λογισμικό αναλύει το βίντεο της παρατήρησης και εντοπίζει τις όποιες λάμψεις εμφανίζονται. Όσες από αυτές καταγράφονται και από τις δύο κάμερες συγχρόνως υποδηλώνουν ότι πρόκειται για φαινόμενα που συμβαίνουν στην επιφάνεια της Σελήνης. Οι κάμερες είναι εφοδιασμένες με φίλτρα που επιτρέπουν να περάσει τμήμα του εισερχόμενου φωτός και το καταγράφουν σε δύο διαφορετικά χρώματα. Αυτό επιτρέπει την εκτίμηση της θερμοκρασίας των λάμψεων πρόσκρουσης – το NELIOTA είναι το πρώτο σύστημα παρακολούθησης προσκρούσεων της Σελήνης που παρέχει αυτή τη δυνατότητα.
Η εξαιρετική ικανότητα του τηλεσκοπίου επιβεβαιώθηκε κατά τη διάρκεια της φάσης παράδοσης και δοκιμαστικής περιόδου παρατηρήσεων, όπου καταγράφηκαν τέσσερις λάμψεις πρόσκρουσης μέσα σε μόλις 11 ώρες παρατήρησης. Στόχος της ερευνητικής ομάδας είναι να παρατηρήσει αυτές τις λάμψεις στη νυχτερινή πλευρά της Σελήνης έως τις αρχές του 2019.