Astronomowie chcą zbudować teleskop Arecibo nowej generacji

Teleskop Arecibo był niesamowitym narzędziem dla astronomów. Zbudowany na początku 1960 roku, był zdolny zarówno do odbierania, jak i przesyłania sygnałów radiowych. Wykonał mapowanie radarowe planetoid bliskich Ziemi, Wenus i Księżyca, odkrył wodę w polarnych regionach Merkurego, poszukiwał obcych cywilizacji, a nawet wysłał wiadomość radiową z Ziemi do gromady kulistej oddalonej o 25 000 lat świetlnych. Kiedy więc zawalił się w 2020 roku, wielu astronomów zastanawiało się, czy można go odbudować.

Nawet ignorując wyzwania związane z finansowaniem projektu odbudowy, prawdziwa przebudowa Teleskopu Arecibo jest mało prawdopodobna. W czasie jego budowy był to najbardziej czuły radioteleskop w historii, ale w ciągu ostatnich sześćdziesięciu lat technologia radiowa znacznie się rozwinęła. Nawet podczas swojej eksploatacji Arecibo miało pewne ograniczenia. Na przykład nie był naprawdę sterowalny, co oznacza, że jego zasięg nieba był ograniczony. Jako teleskop jednoczaszowy nie był tak elastyczny jak nowoczesne teleskopy z siecią. Ale Arecibo był również bardzo dobry w astronomii radarowej, której inne teleskopy nie są, więc wypełnił niszę obserwacyjną.

Istnieje kilka propozycji zastąpienia teleskopu Arecibo nowoczesnym obserwatorium. Jedna z ostatnich propozycji wprowadziła projekt, który pod wieloma względami jest planem kompromisowym. Stara się zachować wiele zalet dużej, pojedynczej czaszy, wprowadzając jednocześnie bardziej elastyczną konstrukcję podobną do teleskopu macierzowego. Nazywają go Next Generation Arecibo Telescope.

Jedną z pierwszych rzeczy, które robi ten projekt, jest pozbycie się pojedynczego naczynia. Chociaż istnieją nowoczesne teleskopy jednoczaszowe, takie jak Five-hundred-meter Aperture Spherical Telescope (FAST), są one znacznie większe niż oryginalny 300-metrowy projekt Arecibo. Nie jest możliwe zbudowanie jeszcze większego pojedynczego naczynia w lokalizacji Arecibo. Zespół proponuje więc zestaw 102 13-metrowych naczyń. Dla porównania, Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) ma 54 12-metrowe anteny i tuzin 7-metrowych anten. Zamiast budować je jako ruchome naczynia, takie jak ALMA, zespół proponuje ułożenie ich w stałą okrągłą tablicę o średnicy 130 metrów. Byłoby to mniej niż połowa średnicy oryginalnego teleskopu Arecibo, ale z ponad setką odbiorników byłoby znacznie bardziej czułe.

Umieszczając naczynia w takiej konfiguracji, nowy projekt mógłby funkcjonować jako pojedyncze naczynie. Większość teleskopów macierzowych zbiera dane jako pojedyncze czaszenie, a następnie integruje dane w procesie zwanym korelacją. Pozwala to na działanie tablicy jako pojedynczej wirtualnej anteny, ale odbywa się to kosztem czułości. Innym sposobem łączenia danych jest tablica fazowana, która integruje dane tak, jakby wszystkie naczynia znajdowały się w tym samym punkcie. Metoda tablicy fazowanej traci rozdzielczość, ale zyskuje znaczną czułość. Jako część Teleskopu Horyzontu Zdarzeń, który dokonał pierwszych bezpośrednich obserwacji czarnych, ALMA została skonfigurowana jako sieć fazowana, aby zwiększyć ogólną czułość EHT. Dzięki szykowi fazowanemu, projekt ten działałby jako bardzo czuła pojedyncza czasza, co było jedną z głównych zalet oryginalnego teleskopu Arecibo.

Konstrukcja tablicy pozwoliłaby również na sterowanie Arecibo. I byłby znacznie lżejszy i łatwiejszy w utrzymaniu niż oryginalny projekt. Szacuje się, że jego całkowita waga wynosi około połowy wagi teleskopu Green Bank, który ma tylko 100 metrów średnicy.

To ciekawy projekt, ale na tym etapie zaproponowano kilka interesujących projektów. Proces od wstępnego pomysłu do zatwierdzonego projektu do budowy jest długi i żmudny, nie mówiąc już o wyzwaniu finansowania. Mogą minąć dziesięciolecia, zanim nowy teleskop zostanie zbudowany w Obserwatorium Arecibo. Ale projekty takie jak ten pokazują, jak astronomowie wykorzystują zarówno stare, jak i nowe i znajdują niesamowite sposoby na zbadanie wszechświata bardziej niż kiedykolwiek wcześniej.

______________________
Spodobał Ci się wpis ? To postaw kawę


Zostań Patronem !

_______________________
Informacje bezpośrednio na Twoją skrzynkę mailową