Come procurarsi una notte al telescopio

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E' un rito che noi astrofisici osservativi compiamo varie volte l'anno. Consiste nello scrivere una proposta scientifica per ottenere tempo di osservazione sia a un telescopio a terra sia a un telescopio a bordo di un satellite. Dobbiamo convincere chi leggerà la proposta che la nostra ricerca è così innovativa e originale, e comunque così urgente, da meritare ore o notti di osservazione a quel telescopio. Sì, perché i telescopi più grandi e più ambiti che vogliamo usare sono costati molto, e costa molto anche farli funzionare. Per esempio un'ora di lavoro al radio telescopio Very Large Array nella piana di Socorro in New Mexico può costare circa 2.000 dollari americani. Per il Keck, il telescopio americano sulla cima di Mauna Kea in Hawaii, un secondo di osservazione vale 1 dollaro. Mentre il costo di una notte a uno dei quattro telescopi dell'europeo Very Large Telescope sul monte Paranal, ivi incluso l'ammortamento dell'investimento iniziale, è di 50.000 Euro. Per non parlare dei telescopi a bordo di satelliti!

Ma chi decide quale astronomo ha diritto ad andare ad osservare e cosa? Per questo ci sono i TAC ovvero i Time Allocation Committees. Tali comitati sono costituiti da nostri colleghi, sia italiani sia stranieri, che distribuiscono il tempo di osservazione secondo criteri che sono, o dovrebbero essere, soprattutto criteri di merito scientifico. Si dovrebbe premiare l'originalità' e l'importanza della scienza proposta. A volte si apprezza l'ampio respiro scientifico del progetto, anche se accompagnato da una grande richiesta di tempo. Altre volte il tempo di osservazione è assegnato perché un ricercatore ha un programma già iniziato (e ha quindi già superato un giudizio di merito) e deve completarlo, e così via... Esistono TAC sia per i grandi telescopi sia per quelli più piccoli, ma ugualmente richiesti. E penso sia al nostro Telescopio Nazionale Galileo alle Canarie, sia ai radiotelescopi nella piana di Medicina vicino a Bologna e nella valle di Noto in Sicilia, sia ai tanti piccoli telescopi sparsi sul suolo nazionale.

Peraltro le richieste di tempo non sono in media di grandezza astronomica. Per esempio un'assegnazione di 4 o 5 notti per semestre a un telescopio di media grandezza può tenerci impegnati per un lungo periodo. Per i telescopi a bordo di satelliti le richieste possono andare da un minimo di 10.000 secondi per sorgenti brillanti a un massimo di 100.000 secondi per le sorgenti più deboli. Fanno eccezione i Large (and Very Large) programs, che sono spesso proposti da una collaborazione internazionale, e possono richiedere molte notti.

Nonostante la moderazione delle singole richieste, molti telescopi (in genere i più grandi e i più ambiti) hanno un alto tasso di "oversubscription", e cioè a volte il TAC si trova ad avere richieste di tempo di osservazione per un fattore che va da circa 3 sino a 7 volte superiore al tempo realmente disponibile. Perciò i valutatori si trovano a respingere proposte veramente meritevoli. In questi casi la cosa più spiacevole per i membri del TAC è giustificare al proponente la mancata assegnazione di tempo. Ovviamente per il richiedente il dispiacere e la delusione sono anche maggiori.

Non sempre poi il successo della proposta è accompagnato da un equivalente successo nell'ottenere i dati. Infatti, se la richiesta è per un telescopio ottico, ci sono fattori imprevedibili (vedi cattivo tempo) che impediscono di usare le notti assegnate. Ed è difficile poi riconquistare il tempo perso. Oppure dallo spazio i dati possono arrivare deteriorati da radiazioni che non sono di origine astronomica, ma di tipo strumentale o dovute ad altri fenomeni che niente hanno a che fare con l'oggetto della ricerca.

Per alcuni telescopi spaziali americani, per esempio per il telescopio per astronomia X chiamato Chandra, è prevista per le proposte vincenti anche un'elargizione di fondi. In Italia non è così: i programmi che hanno ottenuto tempo di osservazione su telescopi a bordo di satelliti possono poi essere in parte finanziati dall'Agenzia Spaziale Italiana (ASI), a patto di aver sottomesso una successiva proposta, per richiesta di fondi appunto, che di nuovo andrà in competizione e sarà valutata scientificamente. Occorre dire che al momento il finanziamento scientifico non è proprio una delle priorità dell'ASI. L'Istituto Nazionale di Astrofisica (INAF), cui io appartengo  emette pure bandi competitivi per il finanziamento di progetti scientifici di rilevanza nazionale, sia per i suoi dipendenti sia per ricercatori appartenenti alle Università o ad altri Enti di Ricerca. Quindi anche in questo caso occorre scrivere una proposta scientifica onde poter per esempio pagare il salario di un post-doc, o frequentare un convegno internazionale a cui presentare i risultati ottenuti, o comperare un computer per analizzare i dati e così via. L'ultimo bando INAF, vista la perdurante carenza di fondi che caratterizza la ricerca italiana, prevedeva un ammontare di poco più di 1 milione di euro, una cifra irrisoria visti i molti e buoni progetti nazionali!

Sta di fatto che è sempre abbastanza difficile assicurarsi sufficiente tempo di osservazione, e quindi dati, che per noi astrofisici osservativi sono garanzia di sopravvivenza. Peraltro, non riescono a sottrarsi a questo rito della valutazione neanche i nostri colleghi teorici. Per loro l'oggetto di competizione non è tempo di telescopio ma tempo di calcolo da richiedere ai grandi centri di elaborazione.

Ecco la risposta per XMM, un satellite per astronomia X

XMM-Newton AO-9 closure
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The XMM-Newton ninth Announcement of Opportunity (AO-9) closed on the 9th of October 2009.

In total, 539 valid proposals were submitted requesting in total 111688 ks of science time. This Announcement of Opportunity covers a period of one year with 14500 ks of observing time available for distribution. The over- subscription factor is 7.7.

In total 70 proposals for "Large Programs" were submitted. Triggered/TOO observations are requested in 34 proposals. For the joint programs the SOC received 11 proposals.

SOC received proposals from 399 different principal investigators from 24 countries, mostly ESA member states, the United States and Japan. The number of countries involved increases to 35 if co-investigators are taken into account as well. Considering principal investigators and co-investigators, about 1400 individual scientists were involved in the response to the ninth Announcement of Opportunity.

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