I Sofies Verden, Jostein Gaarders kjente roman om filosofiens historie, er siste kapittel viet undringen over menneskehetens plass i universet. Under stjernehimmelen får Sofie høre at vi er “stjernestøv”: De fleste grunnstoffene i kroppen vår er blitt produsert inni stjerner for flere milliarder år siden.

Vår egen stjerne – sola — er en blant 400 milliarder stjerner i Melkeveisystemet, som bare er en av nesten hundre milliarder galakser som vi kan observere i alle retninger på himmelen. Avstanden mellom galaksene øker hele tiden siden vi lever i et ekspanderende univers som har eksistert i nesten 14 milliarder år.

Denne kunnskapen er ikke et resultat av filosofiske spekulasjoner, men av systematiske observasjoner av nattehimmelen med bruk av stadig større teleskoper.

Årets Kavlipris i astrofysikk

Denne uken ble astronomene Jerry Nelson, Ray Wilson og Roger Angel hedret av det offisielle Norge med Kong Harald i spissen. De tre forskerne mottok årets Kavlipris i astrofysikk for pionerarbeid i utviklingen av teleskopteknologi.

Lenge trodde man at det var umulig å konstruere optiske teleskoper med speil større enn 5-6 meter i diameter. Større, og tyngre, speil ville bli kraftig deformert av sin egen tyngde og dermed ute av stand til å fokusere lyset fra fjerne himmelobjekter.

For å løse dette problemet produserte Roger Angel ved University of Arizona teleskopspeil med store hulrom. Dette gjorde speilene mye lettere.

Ray Wilson ved European Southern Observatory utviklet såkalt aktiv optikk, hvor et tynt, fleksibelt teleskopspeil blir kontinuerlig justert i riktig form av en serie datastyrte stempler bak speilet.

Jerry Nelson ved University of California i Santa Cruz utviklet teknologi for kjempespeil som består av mosaikker av mindre speilsegmenter.

Rivende utvikling

Utforskningen av verdensrommet er inne i en rivende utvikling. De moderne teleskopene med 8-10 meters speil, basert på Kavliprisvinnernes ideer, har gjennom de siste 15 årene blitt brukt til tusenvis av forskningsprosjekter.

Blant de viktigste oppdagelsene er de første bildene av planeter omkring andre stjerner enn sola og overraskende målinger som viser at universet utvider seg i stadig økende tempo, på grunn av en ukjent “mørk energi” som vi ennå ikke forstår.

Europa overtar ledelsen

Gjennom det 20. århundre har amerikanske observatorier og forskningsinstitusjoner spilt en ledende rolle innen utforskningen av verdensrommet med store teleskoper, først ved Mount Wilson og Palomar – observatoriene i sør-California og senere med kjempeteleskoper på Hawaii.

Nå er imidlertid et konsortium av 14 europeiske land i ferd med å overta ledelsen innen denne forskningen: I Atacama-ørkenen i Chile har organisasjonen European Southern Observatory (ESO) utviklet verdens mest avanserte observatorier for studier av nattehimmelen. ESOs rolle som verdens ledende organisasjon for astronomiforskning vil bli ytterligere befestet gjennom et enda mer ambisiøst prosjekt:

Det såkalte European Extremely Large Telescope (E-ELT) skal stå ferdig i 2018, med en speildiameter på hele 42 meter. E-ELT vil representere det største spranget fremover i teleskopteknologi siden teleskopet først ble tatt i bruk av Galileo Galilei for 401 år siden. Det enorme vitenskapelige potensialet har gitt E-ELT prosjektet høy prioritet som et fremtidig flaggskip for europeisk forskning, selv i en tid med nøkterne offentlige budsjetter.

Fascinerer ungdom

Bebor vi den eneste levende kloden — eller syder det av liv i universet ? Svaret på dette spørsmålet — uansett hva det skulle vise seg å være — har gjennomgripende filosofiske konsekvenser.

Muligheten for liv utenfor jorden er da også det aller mest fengende temaet i den store internasjonale Relevance of Science Education (ROSE)-undersøkelsen, som har kartlagt 15-åringers interesse for over hundre forskjellige naturfaglige temaer. Fra å være gjenstand for århundrers filosofiske spekulasjoner er dette spørsmålet nå blitt gjenstand for intens forskningsvirksomhet, med ESO i en lederrolle.

Med nye følsomme instrumenter vil E-ELT om få år være i stand til å finne jordlignende planeter omkring andre stjerner og påvise eventuelle tegn til biologisk aktivitet ved å studere planetenes atmosfæresammensetning.

Andre meget populære temaer fra ROSE-undersøkelsen, som “sorte hull, supernovaer og andre spektakulære objekter i det ytre verdensrom”, er også eksempler på forskningsområder der ESO har føringen. Norske ungdommer, både jenter og gutter, er minst like interessert i disse temaene som ungdommer i ESO-landene.

Norge som utenforland

I motsetning til blant annet våre nordiske naboland Sverige, Danmark og Finland er Norge foreløpig ikke med i ESO-samarbeidet.

Vi er faktisk ikke partnere i noen av de 40 største teleskopene i verden! Holder vi oss utenfor ESO-samarbeidet, vil norske universitetetsmiljøer i fremtiden mangle tilgang til konkurransedyktige forskningsverktøy innen de aller “hotteste” delene av astrofysikken.

Våre universiteter vil dermed også stå dårlig rustet til å møte den usedvanlig høye interessen for astronomirelaterte temaer blant ungdom.

For en årskontingent på kun en sjettedel av de 180 millioner kroner Norge betaler hvert år for å delta i partikkelfysikernes CERN-laboratorium, kunne norske universiteter ta del i ESOs banebrytende forskningsvirksomhet.

Fremtidsrettet grunnforskning

I et land som har kultur for å vektlegge den nytteorienterte forskningen er det nødvendig å understreke at astronomiforskning alltid har vært av største nytte for samfunnet. Nytten kommer både gjennom den grunnleggende innsikten man får om naturens egenskaper ved å bruke universet som forskningslaboratorium, og gjennom utviklingen av banebrytende teknologi som senere får nyttige anvendelser i folks hverdagsliv.

For å ta et høyaktuelt eksempel: Kavliprisvinneren Roger Angel bruker nå teknologien han tidligere har utviklet for teleskopspeil til å produsere speil som kan høste ren solenergi til en femtedel av dagens pris.

Det er neppe nødvendig å understreke verdien av grunnforskning for den norsk-amerikanske teknologientreprenøren Fred Kavli. Han bruker sin formue til å belønne fremragende grunnforskning innen de tre fagområdene astrofysikk, nanovitenskap og nevrovitenskap, blant annet gjennom Kavli-prisene.

I intervjuer forteller Kavli at han har valgt å støtte akkurat disse tre fagområdene fordi de er fremtidsrettede forskingsfelt for det 21. århundre. Han ønsker å støtte grunnforskning som gir oss kunnskap vi ennå ikke vet hvordan vi skal bruke, men som vil få store konsekvenser på lang sikt.

Behov for nysatsing

Kavlis generøsitet overfor astronomisk grunnforskning gjenspeiles foreløpig ikke av norske myndigheter. Det er et paradoks at Norge profilerer seg internasjonalt gjennom prisutdelinger innen et forskningsområde hvor det offentlige satsningsnivået er vesentlig lavere enn i de øvrige landene i vår del av verden.

Skal Norge ha som mål å bringe forskningsaktiviteten innen astrofysikk opp på et nivå som er sammenlignbart med våre nordiske naboland, vil det mest effektive tiltaket være å melde Norge inn i ESO.

Et norsk ESO-medlemskap vil også gi viktige positive ringvirkninger langt ut over det eksisterende fagmiljøet, blant annet spennende utfordringer for norsk høyteknologisk industri.

En fremtidig norsk deltagelse i ESO vil sende et tydelig signal til forskningsmiljøer over hele verden, til det interesserte publikum, og ikke minst, til norske ungdommer som undrer seg over verdensrommets mysterier, om at det vil være mulig å drive slik forskning i verdensklassen her til lands.