Аресибо (обсерватория)

Характеристики

Ночное небо над FAST

Согласно информации, полученной от китайских СМИ, телескоп FAST имеет вдвое большую чувствительность, нежели радиотелескоп Аресибо, а также более чем в пять раз высокую скорость исследование небосвода.

Частотный диапазон, который охватывает радиотелескоп составляет от 70 МГц – 3 ГГц. Радиотелескоп FAST может быть сфокусирован по направлению, которое вместе с зенитом образует угол не меньше 40°.

Хотя FAST называют сферическим радиотелескопом с 500-метровой апертурой, однозначно он не имеет сферической формы, а эффективный диаметр его отражателя (радиус кривизны) – 300 метров. И хотя Аресибо может использовать в полной мере свою 305-метровую апертуру, проводя наблюдения в зените, зачастую наблюдение объектов проводится под наклоном, где эффективная апертура составляет всего 221 метр. Т. к., отражатель радиотелескопа FAST намного глубже, нежели у Аресибо, это расширяет поле зрения для ведения наблюдений.

Все же несмотря на более высокие характеристики FAST, в некоторых видах исследований обсерватория Аресибо остается ведущий. К примеру, изучение земной ионосферы, изучение внутренних планет Солнечной системы, а также проведение точных измерений орбит астероидов в окрестностях Земли. Подобные исследования доступны обсерватории Аресибо по причине наличия передатчиков и другого специального оборудования, которого нет на радиотелескопе FAST. Помимо этого, последний расположен на 7.5° севернее обсерватории Аресибо. При таком более близком расположении обсерватории к экватору в ее поле обзора попадает несколько больше космических тел, нежели в поле зрения FAST.

Особенности конструкции

Рефлектор телескопа расположен в естественной карстовой воронке и покрыт 38 778 перфорированными алюминиевыми пластинами (размером примерно 1×2 м), уложенными на сетку из стальных тросов.
Облучатель антенны подвижный, подвешен на 18 тросах к трём башням. Наведение телескопа на заданную точку небесной сферы осуществляется путём перемещения облучателя.

Для проведения исследований по программе радиолокационной астрономии в обсерватории имеется передатчик мощностью 0,5 МВт. С помощью этого передатчика 16 ноября 1974 года было отправлено «Послание Аресибо».

Особенности конструкции[править | править код]

Рефлектор телескопа расположен в естественной карстовой воронке и покрыт 38 778 перфорированными алюминиевыми пластинами (размером примерно 1×2 м), уложенными на сетку из стальных тросов. Облучатель антенны подвижный, подвешен на 18 тросах к трём башням. Наведение телескопа на заданную точку небесной сферы осуществляется путём перемещения облучателя.

Для проведения исследований по программе радиолокационной астрономии в обсерватории имеется передатчик мощностью 0,5 МВт. С помощью этого передатчика 16 ноября 1974 года было отправлено «Послание Аресибо».

Работа комплекса

В декабре 2015 года было объявлено, что комплекс ALMA обнаружил новый объект Солнечной системы, предположительно самый удалённый от Солнца из известных на момент открытия.

В марте 2017 года появилась публикация о том, что при помощи комплекса ALMA астрономы зарегистрировали гигантские массы светящейся межзвездной пыли в галактике A2744_YD4 с красным смещением, соответствующим всего четырём процентам нынешнего возраста Вселенной (z=8,38).

19 июня 2017 года с помощью комплекса ALMA удалось получить самое детальное на сегодняшний день изображение поверхности звезды, отличной от Солнца, — красного сверхгиганта Бетельгейзе.

Финансирование

Первоначально ALMA являлась общим проектом Европейской южной обсерватории и Национальной радиоастрономической обсерватории (США). Комплекс был расширен при помощи партнёров из Японии, Тайваня и Чили. ALMA является самым большим и самым дорогим астрономическим проектом, базирующимся на Земле. Стоимость проекта оценивается в 1,5 миллиарда долларов.

Партнёры:

• Европейская южная обсерватория
• Национальный научный фонд США (через Национальную радиоастрономическую обсерваторию)
• Национальный научно-исследовательский совет Канады
• Национальная астрономическая обсерватория Японии
• Academia Sinica Institute of Astronomy & Astrophysics (ASIAA)
• Республика Чили

Особенности конструкции

Рефлектор телескопа расположен в естественной карстовой воронке и покрыт 38 778 перфорированными алюминиевыми пластинами (размером примерно 1×2 м), уложенными на сетку из стальных тросов.
Облучатель антенны подвижный, подвешен на 18 тросах к трём башням. Наведение телескопа на заданную точку небесной сферы осуществляется путём перемещения облучателя.

Для проведения исследований по программе радиолокационной астрономии в обсерватории имеется передатчик мощностью 0,5 МВт. С помощью этого передатчика 16 ноября 1974 года было отправлено «Послание Аресибо».

История

Вид на обсерваторию с высоты

Строительство радиотелескопа было начато в 1960 году. Первоначальным назначением телескопа были исследования ионосферы Земли. Автор идеи строительства: профессор Корнеллского университета .

Официальное открытие обсерватории Аресибо состоялось 1 ноября 1963 года.

Среди открытий, сделанных в обсерватории, следует отметить:

• 7 апреля 1964 года Гордон Петтенгилл и Р. Дайс уточнили сидерический период вращения Меркурия с 88 дней до 59.
• В 1968 году, измерение периодичности пульсара в Крабовидной туманности (33 мс), и аналогичные измерения для подобных объектов, которые позволили подтвердить существование нейтронных звёзд.
• В 1974 году Рассел Халс и Джозеф Тейлор обнаружили первый двойной пульсар PSR B1913+16, (за это они были удостоены в 1993 году).
• В 1982 году обнаружен первый «миллисекундный» пульсар PSR J1937+21, (Don Backer, Shri Kulkarni и другие). Частота вращения этого объекта — 642 раза в секунду (он до 2005 года был самым быстровращающимся из обнаруженных пульсаров).
• В 1990 году Александр Вольщан обнаружил пульсар PSR 1257+12, у которого, при дальнейшем его изучении, были открыты первые планеты за пределами Солнечной системы.
• В 1994 году в приполярных областях Меркурия обнаружены поверхности, сходные по радиоотражающим свойствам с водяным льдом.
• С 1999 года информация с этого радиотелескопа поступает для обработки проектом SETI@home, посредством подключённых к Интернету компьютеров добровольцев.
• В 2003 году впервые был зафиксирован Эффект Ярковского группой американский учёных.
• 23 сентября 2008 года обсерватория в Аресибо была внесена в Национальный реестр исторических мест США (NRHP) под номером 07000525.
• В 2004 году данным телескопом был открыт «пульсар» PSR J1906+0746, радиопучок которого исчез в 2010 году из поля зрения земных телескопов вследствие геодезической прецессии.
• В сентябре 2017 года ураган Мария повредил телескоп и вывел его из строя

Особенности конструкции

Рефлектор телескопа расположен в естественной карстовой воронке и покрыт 38 778 перфорированными алюминиевыми пластинами (размером примерно 1×2 м), уложенными на сетку из стальных тросов. Облучатель антенны подвижный, подвешен на 18 тросах к трём башням. Наведение телескопа на заданную точку небесной сферы осуществляется путём перемещения облучателя.

Для проведения исследований по программе радиолокационной астрономии в обсерватории имеется передатчик мощностью 0,5 МВт. С помощью этого передатчика 16 ноября 1974 года было отправлено «Послание Аресибо».

Строительство

Первый телескоп был доставлен в 2008 году. 27 июля 2011 года была доставлена 16-я антенна и завершена сборка минимальной конфигурации для начала исследований. Во второй половине 2011 года были произведены первые наблюдения, в частности — звезды Фомальгаут.

13 марта 2013 года состоялась официальная церемония открытия обсерватории с установленными 59 радиоантеннами. 1 октября 2013 года было объявлено о доставке последней, 66-й антенны на плато Чахнантор, после чего все антенны были объединены в единый телескоп, первые снимки с которого были получены в конце 2013-го года.

Комплекс имеет 66 антенн (54 антенны диаметром 12 м, и 12 антенн диаметром 7 м), объединённых в единый радиоинтерферометр. Для математической обработки данных со всех антенн (см. Радиоинтерферометрия со сверхдлинными базами) на станции установлен специализированный суперкомпьютер — коррелятор, способный выполнять 17 квадриллионов операций в секунду.

Снимок Бетельгейзе с телескопа ALMA, июнь 2017.

Значение для науки и общественности

Радиотелескоп FAST

Научное сообщество намерено использовать радиотелескоп FAST для поиска гравитационных волн, поимки радиоизлучения от далеких звезд и галактик, а также с целью обнаружение внеземных сигналов искусственного происхождения.

Первые пару лет данный телескоп доступен лишь китайским ученым и специалистам, после чего станет открыт для международного научного сообщества.

Несмотря на то, что ради предотвращения радиопомех в радиусе пяти километров власти отселили более 9 тыс. жителей с последующими выплатами компенсаций, недалеко от обсерватории были построены различные туристические, которые позволят заинтересованным лицам посещать экскурсии на самый большой радиотелескоп в мире. К примеру, обсерваторию Аресибо ежегодно посещает около 200 ученых и 90 тыс. туристов со всего мира.

Полная версия:

История

Вид на обсерваторию с высоты

Строительство радиотелескопа было начато в 1960 году. Первоначальным назначением телескопа были исследования ионосферы Земли. Автор идеи строительства: профессор Корнеллского университета .

Официальное открытие обсерватории Аресибо состоялось 1 ноября 1963 года.

Среди открытий, сделанных в обсерватории, следует отметить:

• 7 апреля 1964 года Гордон Петтенгилл и Р. Дайс уточнили сидерический период вращения Меркурия с 88 дней до 59.
• В 1968 году измерение периодичности пульсара в Крабовидной туманности (33 мс) и аналогичные измерения для подобных объектов, которые позволили подтвердить существование нейтронных звёзд.
• В 1974 году Рассел Халс и Джозеф Тейлор обнаружили первый двойной пульсар PSR B1913+16, (за это они были удостоены в 1993 году).
• В 1982 году обнаружен первый «миллисекундный» пульсар PSR J1937+21, (Don Backer, Shri Kulkarni и другие). Частота вращения этого объекта — 642 раза в секунду (он до 2005 года был самым быстровращающимся из обнаруженных пульсаров).
• В 1990 году Александр Вольщан обнаружил пульсар PSR 1257+12, у которого, при дальнейшем его изучении, были открыты первые планеты за пределами Солнечной системы.
• В 1994 году в приполярных областях Меркурия обнаружены поверхности, сходные по радиоотражающим свойствам с водяным льдом.
• С 1999 года информация с этого радиотелескопа поступает для обработки проектом SETI@home, посредством подключённых к Интернету компьютеров добровольцев.
• В 2003 году впервые был зафиксирован Эффект Ярковского группой американский учёных.
• 23 сентября 2008 года обсерватория в Аресибо была внесена в Национальный реестр исторических мест США (NRHP) под номером 07000525.
• В 2004 году данным телескопом был открыт «пульсар» PSR J1906+0746, радиопучок которого исчез в 2010 году из поля зрения земных телескопов вследствие геодезической прецессии.
• 20 сентября 2017 года ураган «Мария» сломал пополам 29-метровую радарную антенну радиотелескопа «Аресибо», её обломки пробили главное зеркало телескопа и повредили вспомогательное.
• 10 августа 2020 года зеркало телескопа было серьёзно повреждено лопнувшим тросом, пробившим дыру длиной около 100 футов (30 метров)

Получат ли это сообщение инопланетяне?

Некоторые ученые подвергли критике составленное послание, поскольку его расшифровка может оказаться для чужого разума слишком сложной.

Впрочем, это не играет особой роли. Ведь шансы, что инопланетяне действительно получат сообщение и смогут на него ответить, минимальны. На доставку послания в скопление М13 уйдет 25 000 лет. Если его поймают и расшифруют, то ответный радиосигнал будет идти до Земли еще 25 000 лет.

Так что послание Аресибо — это не реальная попытка вступить в контакт, а скорее демонстрация технических возможностей человечества 1970-х и попытка представить, каким образом люди могли бы общаться с чуждым разумом.

История[править | править код]

Вид на обсерваторию с высоты

Строительство радиотелескопа было начато в 1960 году. Первоначальным назначением телескопа были исследования ионосферы Земли. Автор идеи строительства: профессор Корнеллского университета .

Официальное открытие обсерватории Аресибо состоялось 1 ноября 1963 года.

Среди открытий, сделанных в обсерватории, следует отметить:

• 7 апреля 1964 года Гордон Петтенгилл и Р. Дайс уточнили сидерический период вращения Меркурия с 88 дней до 59.
• В 1968 году измерение периодичности пульсара в Крабовидной туманности (33 мс) и аналогичные измерения для подобных объектов, которые позволили подтвердить существование нейтронных звёзд.
• В 1974 году Рассел Халс и Джозеф Тейлор обнаружили первый двойной пульсар PSR B1913+16, (за это они были удостоены в 1993 году).
• В 1982 году обнаружен первый «миллисекундный» пульсар PSR J1937+21, (Don Backer, Shri Kulkarni и другие). Частота вращения этого объекта — 642 раза в секунду (он до 2005 года был самым быстровращающимся из обнаруженных пульсаров).
• В 1990 году Александр Вольщан обнаружил пульсар PSR 1257+12, у которого, при дальнейшем его изучении, были открыты первые планеты за пределами Солнечной системы.
• В 1994 году в приполярных областях Меркурия обнаружены поверхности, сходные по радиоотражающим свойствам с водяным льдом.
• С 1999 года информация с этого радиотелескопа поступает для обработки проектом SETI@home, посредством подключённых к Интернету компьютеров добровольцев.
• В 2003 году впервые был зафиксирован Эффект Ярковского группой американский учёных.
• 23 сентября 2008 года обсерватория в Аресибо была внесена в Национальный реестр исторических мест США (NRHP) под номером 07000525.
• В 2004 году данным телескопом был открыт «пульсар» PSR J1906+0746, радиопучок которого исчез в 2010 году из поля зрения земных телескопов вследствие геодезической прецессии.
• 20 сентября 2017 года ураган «Мария» сломал пополам 29-метровую радарную антенну радиотелескопа «Аресибо», её обломки пробили главное зеркало телескопа и повредили вспомогательное.
• 10 августа 2020 года зеркало телескопа было серьёзно повреждено лопнувшим тросом, пробившим дыру длиной около 100 футов (30 метров)

Расшифровка послания

Со времени отправки сообщения было проведено много дискуссий о возможности его обработки. Некоторые критики считают, что послание непонятно, требует многих математических трюков для расшифровки. Указывают, что если бы такое сообщение прибыло на Землю в 1800 году, оно не было бы понято (хотя оно и не могло быть принято).

Длина волны

Привязка некоторых данных к длине волны вполне корректна в связи с тем, что электромагнитные волны, преодолевая пространство, изменяют из-за эффекта Доплера свою длину весьма незначительно.[источник не указан 932 дня]

Прямоугольная форма

Получатель должен быть в состоянии понять простые числа как стороны прямоугольника. Вероятность успешной расшифровки значительно снижается, если наиболее привычной формой для получателя является не прямоугольник, а, например, распространённая у насекомых форма сот. Условием для расшифровки также является владение принимающей цивилизацией нашими знаниями в алгебре и геометрии.

Число 1679 раскладывается только на числа 23 и 73. Это фундаментальное свойство этого числа, не зависящее от системы счисления. Прямоугольник как основная форма с двумя измерениями и прямыми углами очевидна уже на простейшем уровне геометрии. Однако расположение прямоугольника не является очевидным и никак не задаётся. Из двух возможных расположений, вертикального и горизонтального, получателем должен быть выбран правильный.

Изображение при неправильном расположении прямоугольника

Информация как бинарное изображение

Когда прямоугольник узнан, должна использоваться бинарная система счисления, чтобы прочитать информацию. Теперь получатель должен быть в состоянии воспринимать информацию в оптическом (или каком-либо аналогичном) виде и узнавать изображённые объекты.

Первый вариант пиктограммы размером 1271=41×31 элементов разработал Франк Дрейк, который предложил расшифровать его участникам радиоастрономической конференции в Грин Бэнк, США. Аресибское послание Дрейк разрабатывал совместно с Карлом Саганом и другими. Подробнее об этом рассказано в книге Дрейка «Murmur of Earth» (Шёпот Земли).

Особенности конструкции

Рефлектор телескопа расположен в естественной карстовой воронке и покрыт 38 778 перфорированными алюминиевыми пластинами (размером примерно 1×2 м), уложенными на сетку из стальных тросов.
Облучатель антенны подвижный, подвешен на 18 тросах к трём башням. Наведение телескопа на заданную точку небесной сферы осуществляется путём перемещения облучателя.

Для проведения исследований по программе радиолокационной астрономии в обсерватории имеется передатчик мощностью 0,5 МВт. С помощью этого передатчика 16 ноября 1974 года было отправлено «Послание Аресибо».

Что такое послание Аресибо?

16 ноября 1974 года сотрудники обсерватории Аресибо в Пуэрто-Рико отпраздновали открытие нового мощного радиотелескопа, отправив в космос 169-секундное сообщение. Радиосигнал улетел в сторону звездного скопления М13 в созвездии Геркулеса — от Земли до него 25 000 световых лет.

Сообщение из 1 679 цифр составили прославленные астрономы Фрэнк Дрейк и Карл Саган. Они исходили из того, что 1 679 можно разложить на произведение лишь двух простых чисел — 23 и 73, поэтому инопланетные ученые догадаются расположить его в виде вытянутого прямоугольника.

Обсерватория в Аресибо. Фото: naic.edu

Особенности конструкции

Рефлектор телескопа расположен в естественной карстовой воронке и покрыт 38 778 перфорированными алюминиевыми пластинами (размером примерно 1×2 м), уложенными на сетку из стальных тросов.
Облучатель антенны подвижный, подвешен на 18 тросах к трём башням. Наведение телескопа на заданную точку небесной сферы осуществляется путём перемещения облучателя.

Для проведения исследований по программе радиолокационной астрономии в обсерватории имеется передатчик мощностью 0,5 МВт. С помощью этого передатчика 16 ноября 1974 года было отправлено «Послание Аресибо».

Рациональные конструкторские решения

Для возведения грандиозной апертуры, которая позволит улавливать «новости из космоса» во всех деталях, было выбрано естественное карстовое углубление в окружении холмов и скал. Это позволило уменьшить нагрузку на опоры, многие из которых расположились на возвышениях.

Кроме изготовления меньших, более устойчивых опор, основной рефлектор оказался среди гор, которые в случае природных катаклизмов защитят «великанову» чашу. В этом плане китайский радиотелескоп выигрывает, так как вокруг Аресибо оказалось недостаточно естественных возвышений. Это привело к тому, что ураган «Мария» в 2014 году разломил надвое 29-ти метровую антенну, основное и вспомогательное зеркала.

«Всевидящее око» стал крупнейшим телескопом в истории человечества

Треугольные панели — отражатели радиоволн — разместили на сетчатой арматуре. Впервые в мире формирование каркаса и установка панелей осуществлялись по спирали. Правильная форма карстовой воронки помогла строителям. Почти все работы проводились с земли, так как высота под перевернутым куполом была небольшая, редко требовались услуги автокрана и вспомогательные леса.

Несмотря на это, геодезический купол имеет стабильный каркас, каждая 11-ти метровая панель может создавать активную приемную поверхность. А их на FAST 4450 штук. Шесть опорных мачт держат управляемую кабину. Под ней на платформе Гью — Стюарта установлено 6 антенн. Платформа за несколько секунд меняет их позицию, позволяя защитить сигнал от внешних воздействий, например от ветра.

Значение для науки и общественности

Радиотелескоп FAST

Научное сообщество намерено использовать радиотелескоп FAST для поиска гравитационных волн, поимки радиоизлучения от далеких звезд и галактик, а также с целью обнаружение внеземных сигналов искусственного происхождения.

Первые пару лет данный телескоп доступен лишь китайским ученым и специалистам, после чего станет открыт для международного научного сообщества.

Несмотря на то, что ради предотвращения радиопомех в радиусе пяти километров власти отселили более 9 тыс. жителей с последующими выплатами компенсаций, недалеко от обсерватории были построены различные туристические, которые позволят заинтересованным лицам посещать экскурсии на самый большой радиотелескоп в мире. К примеру, обсерваторию Аресибо ежегодно посещает около 200 ученых и 90 тыс. туристов со всего мира.

Полная версия:

Примечания

1. ↑ . Lenta.ru (14 марта 2013). Дата обращения 14 марта 2013.
2.  (недоступная ссылка). Дата обращения 14 декабря 2015.
3.  (недоступная ссылка). Дата обращения 14 декабря 2015.
4.  (недоступная ссылка). Дата обращения 14 декабря 2015.
5. .
6. . The Associated Press (26 октября 2012).
7.  (англ.). ESO.org (8 March 2017).
8. ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)/E. O’Gorman/P. Kervella. . www.eso.org (26 июня 2017). — Этот оранжевый пузырь – соседняя с нами звезда Бетельгейзе, снятая телескопом ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array). Это первые наблюдения поверхности звезды, выполненные на ALMA, и при первой же попытке достигнуто более высокое разрешение, чем во всех предыдущих наблюдениях Бетельгейзе..

FAST vs Аресибо

По конструкции пуэрто-риканский и китайский телескопы схожи. Оба имеют отражатели в виде «чаши», движимую аппаратуру, расположены в естественных углублениях, но отличаются по размерам.

Диаметр принимающей поверхности Аресибо почти 305 метров, у «Небесного глаза» 500. FAST более глубокий, что способствует большему полю обзора.

Гигантская отражательная поверхность телескопа

И если отражатели телескопа, построенного в КНР больше, то аппаратура Аресибо превосходит его передатчики. Поэтому с помощью Аресибо можно точно анализировать состояние ионосферы, астероидов, планет Солнечной системы. Кроме того, Пуэрто-Рико находится ближе к экватору, а значит, в суммарные промежутки времени охватывает большую часть неба.

Эти минусы компенсируются масштабами «Небесного глаза». Ожидается, что с его помощью удастся получить информацию о наиболее удаленных объектах Вселенной. И не за горами тот день, когда специалисты FAST обнародуют очередную сенсацию, ведь он начал работу в январе 2020 года.

Особенности конструкции

Рефлектор телескопа расположен в естественной карстовой воронке и покрыт 38 778 перфорированными алюминиевыми пластинами (размером примерно 1×2 м), уложенными на сетку из стальных тросов.
Облучатель антенны подвижный, подвешен на 18 тросах к трём башням. Наведение телескопа на заданную точку небесной сферы осуществляется путём перемещения облучателя.

Для проведения исследований по программе радиолокационной астрономии в обсерватории имеется передатчик мощностью 0,5 МВт. С помощью этого передатчика 16 ноября 1974 года было отправлено «Послание Аресибо».