I più grandi telescopi del mondo minacciati da un progetto industriale

Un mese fa, un annuncio ebbe l’effetto di un fulmine nel cielo più buio del pianeta.

Nel deserto di Atacama, nel nord del Cile, un progetto industriale per produrre idrogeno da energie rinnovabili rischia di compromettere la qualità del cielo degli osservatori astronomici più grandi del mondo, il Telescopio molto grande (VLT) e l’Extremely Large Telescope (ELT, in costruzione).

Mette tensione nella comunità scientifica, spesso in prima linea per chiedere la decarbonizzazione della nostra società, in particolare in astronomia. Si pone la questione dell’arbitraggio tra lo sviluppo delle energie rinnovabili e la conservazione del patrimonio culturale costituito dal cielo stellato.

Prepariamo la scena. Siamo sul monte Paranal, a 2.600 metri sul livello del mare, nel deserto caldo più arido del mondo. L’Oceano Pacifico si trova a una decina di chilometri a ovest, e la prima grande città, Antofagasta, a 120 chilometri a nord. Come astronomi professionisti, abbiamo avuto la possibilità di osservare questo sito durante le notti di osservazione e anche di lavorarci per diversi anni. In assenza della Luna e dopo qualche minuto di adattamento all’oscurità, sopra le nostre teste diventano visibili la Via Lattea, il centro galattico e migliaia di stelle, mentre il paesaggio notturno del deserto di Atacama sembra illuminato solo dalla volta stellata.

Questa meraviglia che ogni visitatore prova al VLT si traduce in una qualità delle misurazioni senza eguali al mondo. Il sito è stato scelto negli anni ’80 dagli astronomi dell’Osservatorio Europeo Australe (ESO) dopo una lunga campagna di test. Il Monte Paranal e il suo vicino Monte Armazones, dove è attualmente in costruzione l’ELT, combinano diversi vantaggi ineguagliabili, i primi due sono la bassa turbolenza dell’atmosfera, che migliora la risoluzione angolare (la capacità di distinguerne due molto vicini nel cielo); e la bassa umidità, favorevole alle osservazioni all’infrarosso.

Nel 2004 è stata ottenuta la prima immagine di un esopianeta al VLT, è stato assegnato il Premio Nobel per la fisica 2011 sull’accelerazione dell’espansione dell’universo per le osservazioni fatte in parte al VLT, ed è stato assegnato il Premio Nobel per la fisica 2020 per le ricerche effettuate con i telescopi VLT sul buco nero supermassiccio al centro della nostra Via Lattea.

Perché il cielo del Paranal non ha rivali?

Non è un caso che i principali osservatori astronomici siano stati costruiti sulle facciate occidentali dei continenti (Pic du Midi in Francia, costa occidentale degli Stati Uniti, Cile) o sulla sommità di isole di tipo hotspot vulcanico (Hawaii). , Isole Canarie) situato a ovest di questi continenti.

Infatti, ad una certa altitudine (9-15 chilometri), il movimento dell’aria corrisponde al sistema di circolazione atmosferica generato dalla rotazione terrestre che va da ovest verso est. A causa di questa rotazione, l’aria che arriva sulle facciate occidentali è stata poco disturbata dalla convezione sui terreni riscaldati dal Sole, e quindi il flusso è laminare, cioè con meno turbolenza.

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Inoltre, gli osservatori situati sopra i 2.000 metri sul livello del mare, come nel caso del Cile, si trovano al di sopra dello strato di “inversione termica”, che blocca le nuvole a quote inferiori. Grazie alla loro posizione elevata, beneficiano di un numero ineguagliabile di notti limpide e con poca turbolenza.

Nel caso dell’Atacama, questa situazione eccezionale è ulteriormente rafforzata dalla catena montuosa delle Ande, a est, un baluardo di oltre 6.000 metri che blocca le perturbazioni che possono entrare da est (Argentina) o da nord-est (Bolivia), da qui l’aridità della regione.

Regole rigide limitano le attività umane intorno all’osservatorio

Ma questi beni sarebbero ridotti a nulla senza l’oscurità del cielo, a causa dell’assenza di insediamenti umani nel raggio di diverse decine di chilometri.

L’osservatorio impone regole severe sull’emissione di luce attorno al sito: i pochi veicoli che circolano di notte possono usare solo le luci di posizione o di emergenza, e le tende nelle stanze devono essere tirate. residenza e dormitori prima di accendere le luci.

Oggi, gli osservatori dell’ESO a Paranal e Armazones sono tra i luoghi più bui della Terra, con un inquinamento luminoso molto inferiore rispetto ad altri osservatori.

Eppure, anche in questo paesaggio incontaminato, noi astronomi vediamo all’orizzonte la firma luminosa della città di Antofagasta, e perfino quella della miniera di rame a cielo aperto più grande del mondo, La Escondida, a un centinaio di chilometri di distanza. chilometri a nord-est. Sebbene i telescopi generalmente non puntino al di sotto dei 30º di altezza a causa dell’elevato assorbimento atmosferico e della maggiore turbolenza, alcuni fenomeni come la luce zodiacale, che è un debole bagliore sopra l’orizzonte nel piano dell’eclittica, sono quindi già influenzati da questo alone, limitando possibili ricerche. .

L’impatto atteso di un simile progetto industriale sull’inquinamento luminoso

Nel dicembre 2024, la società AES Andes ha avviato procedure di audit ambientale in vista della costruzione di un gigaprogetto, denominato INNA, la cui superficie sarebbe di circa 3.000 ettari e che sarebbe situato tra 5 e 12 chilometri dal Monte Paranal. Si tratta della produzione di idrogeno e ammoniaca dall’elettrolisi dell’acqua di mare (precedentemente desalinizzata). Questo processo ad alta intensità energetica sarebbe alimentato dall’elettricità prodotta da turbine eoliche e pannelli fotovoltaici, integrata da batterie di accumulo, e consumerebbe 1,7 gigawatt, secondo AES Andes. In totale, l’investimento ammonta a circa 10 miliardi di dollari e comprende un porto industriale per esportare la produzione.

Un nuovo sito industriale, sicuramente meno esteso della città di Antofagasta o della miniera La Escondida, ma dieci volte più vicino, avrebbe necessariamente un impatto notevole sulla qualità del cielo a livello VLT ed ELT. Sulla Terra, il contributo maggiore all’inquinamento luminoso è spesso dovuto al settore privato (principalmente imprese ma a volte privati), mentre l’illuminazione pubblica rappresenta solo una frazione minoritaria, anche nelle città. Uno studio condotto nella città di Tucson, in Arizona, ad esempio, ha dimostrato che l’illuminazione stradale rappresenta meno di un quinto della luminosità del cielo, con proiettori installati in siti industriali, attività commerciali e giardini domestici a causare il blocco.

Conseguenze disastrose per l’astronomia da terra

Con un aumento dell’inquinamento luminoso pari a due o tre volte il valore attuale, non solo gli osservatori del Paranal e dell’Armazones perderebbero il loro status di cieli più puri del mondo, ma alcuni oggetti nel cielo notturno semplicemente non sarebbero più sufficientemente visibili dall’alto. superficie terrestre per poterle studiare, come galassie molto distanti, che attualmente sono visibili solo combinando un centinaio di ore di osservazione.

Le polveri e gli aerosol rilasciati nell’atmosfera dalle attività industriali (durante la fase di costruzione, o sotto l’azione di miscelazione delle turbine eoliche) avrebbero un effetto amplificante sull’inquinamento luminoso, perché queste particelle diffondono le luci artificiali emesse dal suolo.

Ma questo mette in pericolo anche la futura rete di telescopi Cherenkov (CTA) che ha scelto la valle tra i monti Paranal e Armazones per rilevare i raggi gamma dei fenomeni astrofisici più energetici (esplosioni di supernova, buchi neri, ecc.). Questo tipo di telescopio ottico utilizza l’atmosfera terrestre come rilevatore; la presenza di aerosol o di qualsiasi fonte di inquinamento luminoso è quindi particolarmente dannosa per queste osservazioni.

Possiamo impedire lo sviluppo economico di una regione in nome della ricerca scientifica?

La domanda è legittima, ma non è detto che sia rilevante in questa sede. La società AES Andes sottolinea che la fase di costruzione darà lavoro a circa 5.000 persone, ma si prevede che nel cantiere lavoreranno solo tra i 500 e i 600 lavoratori durante il normale funzionamento. Annuncia di voler impiegare almeno il 20% di lavoratori “locali” provenienti dalle piccole città di Paposo e Taltal, e dalla grande città di Antofagasta.

Tuttavia, possiamo mettere in dubbio il reale impatto sull’economia della regione. L’esempio delle innumerevoli miniere nel deserto di Atacama dimostra che le aziende generalmente preferiscono assumere lavoratori qualificati che vivono nel centro del paese e che vengono a lavorare in aereo per periodi di poche settimane, piuttosto che dover formare personale locale.

Soprattutto c’è da chiedersi se il vasto deserto di Atacama non offrirebbe altri siti oltre a questo, letteralmente incastrati negli osservatori astronomici. Il fatto che un’industria che afferma di essere “verde” inizi mostrando indifferenza verso il degrado di una preziosa risorsa ambientale – l’oscurità del cielo notturno – solleva interrogativi.