Il Deserto di Atacama ospita il 30% delle infrastrutture astronomiche terrestri del mondo, non per caso, ma grazie alla fisica atmosferica. A 2.
400 metri di altitudine, la regione riceve meno di 10 millimetri di pioggia all'anno, producendo 330 notti senza nuvole all'anno e una trasparenza atmosferica ineguagliata in qualsiasi parte della Terra. L'Osservatorio Europeo Australe (ESO) ha scelto il Cerro Paranal nel 1990 per il suo Very Large Telescope (VLT) — quattro riflettori da 8,2 metri che scansionano le lunghezze d'onda dall'ultravioletto all'infrarosso medio, ogni cupola pesa 430 tonnellate e ruota su un film d'olio di 50 micron.
L'Osservatorio del Paranal opera alla frontiera della cosmologia osservativa. Dal 1998, i suoi strumenti hanno catturato la meccanica orbitale delle stelle che orbitano attorno al buco nero centrale della Via Lattea, mappato le atmosfere di esopianeti e misurato l'espansione accelerata dell'universo — lavoro che ha meritato il Premio Nobel per la Fisica nel 2011. L'array ALMA, 50 chilometri a sud-est a 5.000 metri, completa il Paranal con 66 radiotelescopi che riprendono regioni di formazione stellare nascoste dalla polvere interstellare. Insieme, queste strutture generano il 40% degli articoli astronomici sottoposti a revisione paritaria al mondo.
Oltre alla ricerca istituzionale, le condizioni astronomiche di Atacama hanno creato un secondo ecosistema: attività commerciali di osservazione delle stelle che dispiegano telescopi portatili attraverso il Salar di Atacama e le valli circostanti. A differenza degli spettacoli nei planetari urbani, questi tour dei telescopi nel deserto di Atacama posizionano i visitatori sotto un cielo notturno crudo e non filtrato dove le Nubi di Magellano si estendono per 20 gradi sull'orizzonte e la Via Lattea andina proietta ombre visibili. Gli operatori turistici utilizzano montature computerizzate e rifrattori a grande campo per tracciare gli anelli di Saturno, risolvere il trapezio centrale della Nebulosa di Orione e inquadrare le nubi di idrogeno ionizzato della Nebulosa Carena — strutture celesti invisibili dalle latitudini a nord di 30 gradi.
Il vantaggio astronomico del deserto deriva dalla posizione di Atacama sotto la corrente a getto subtropicale e sopravento rispetto all'anticiclone del Pacifico, che blocca le masse d'aria ricche di umidità durante tutto l'anno. Questa stabilità climatica rende la regione un laboratorio naturale per testare strumenti di prossima generazione: il futuro Extremely Large Telescope (ELT), in costruzione a 20 chilometri dal Paranal, utilizzerà uno specchio segmentato da 39 metri in grado di riprendere direttamente pianeti delle dimensioni della Terra nelle zone abitabili attorno a stelle vicine quando raggiungerà la prima luce nel 2027.
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