Konec Areciba: Éra obřích dalekohledů se blíží ke konci

Je to konec éry jednoho z nejslavnějších astronomických dalekohledů. Po sérii nehod na observatoři Arecibo v Portoriku je její obří dalekohled, kdysi největší radioteleskop na světě, vyřazen z provozu.

Jeho uzavření značí nejen konec příběhu o tomto mezníku, ale možná začátek konce obřích dalekohledů jako špičky astronomických přístrojů.

Konec fronty pro Arecibo

Potíže Areciba začaly letos v srpnu, kdy se přes 1000 stop dlouhou odraznou desku natáhl pomocný kabel. prasklo a spadlo, roztrhl na jeho povrchu 100 stop dlouhou ránu. Zařízení bylo již v nejisté pozici po poškození způsobeném hurikánem Maria v roce 2017 a praskající kabel si vynutil zastavení provozu.

Při nehodě se naštěstí nikdo nezranil. Národní vědecká nadace (NSF), která na observatoř dohlíží, však uvedla, že struktura je „in nebezpečí katastrofického selhání." Inženýři přesto doufali, že kabely a parabola by mohly být opraveno.

Na začátku listopadu však observatoř utrpěla další vážný incident, když selhal hlavní kabel, pravděpodobně kvůli mimořádné zátěži, kterou nesla bez pomocného kabelu, který by ji podpíral. Během měsíce NSF oznámila, že nemůže bezpečně opravit poškození a vyřadí dalekohled z provozu.

Vědecké a kulturní dědictví

Dalekohled byl postaven v letech 1960 až 1963 a byl proslulý nejen svými vědeckými úspěchy, ale také jako jeden z nejznámějších symbolů astronomie pro širokou veřejnost. Často se objevoval na obrazovce, zobrazoval se ve filmech jako Kontakt a televizní pořady jako Akta X stejně jako umístění ikonické závěrečné bojové scény ve filmu Jamese Bonda Zlaté oko.

Díky své masivní velikosti byla parabola citlivější než jiné radioteleskopy své doby, což jí umožnilo detekovat velmi slabé rádiové signály a umožnit výzkumníkům nahlédnout hlouběji do vesmíru než kdy jindy před.

Jeho rané projekty v SETI (hledání mimozemské inteligence), jako je poslání Zpráva z Areciba v roce 1974 pomohl přinést zájem veřejnosti o tento dříve obskurní obor. A dalekohled byl nápomocný při hledání prvních exoplanet, protože byl použit k lokalizaci a pulsar kolem kterého byly objeveny tři nejstarší planety mimo naši sluneční soustavu.

Jako praktický nástroj objevování i symbol inspirace, badatelé popsaný vyřazení dalekohledu z provozu jako „neocenitelná ztráta“.

Vzestup soustavy radioteleskopů

Uzavření dalekohledu Arecibo znamená konec jedné éry v astronomii, řekl pro Digital Trends astronom a planetární vědec Franck Marchis. Marchis, který studuje asteroidy a pracoval na zobrazování exoplanet, je hlavním astronomem v institutu SETI a hlavním vědeckým ředitelem společnosti Unistellar pro digitální dalekohledy.

Budoucnost radioastronomie nespočívá v obřích dalekohledech, řekl Marchis. Nyní mohou pole nebo sítě několika menších parabol vykonávat stejnou funkci jako obří dalekohled efektivněji. To je umožněno vylepšenými komunikačními rychlostmi, což znamená, že data mohou být sdílena mezi desítkami nebo stovkami jednotlivých antén dostatečně rychle, aby mohly fungovat jako jediný sjednocený dalekohled.

V budoucnu bude radioastronomie prováděna pomocí zařízení, jako je Square Kilometer Array (SKA), mezivládní síť radioteleskopů, která má být vybudována v Austrálii a Jižní Africe.

"Astronomie přechází od gigantických zařízení, jako je Arecibo, k distribuovaným malým zařízením, jako je SKA," řekl Marchis. Tato zařízení jsou méně výkonná než Arecibo, ale mohou sledovat širší zorné pole a shromažďovat data miliony hvězd na rozdíl od úzkého zorného pole Areciba, které by mohlo sledovat hrstku hvězd na čas.

Větší zorné pole není jedinou výhodou polí oproti jednotlivým dalekohledům. "Je také jednodušší je stavět," řekl Marchis. „Je mnohem snazší postavit 200 malých antén než postavit jeden gigantický dalekohled. A také je lze snadno upgradovat.“ Je to proto, že je jednodušší vyměnit díly. Detektory používané v poli mohou být například dostatečně malé, aby se daly držet v ruce, zatímco detektory používané v obřím dalekohledu, jako je Arecibo, mají velikost domu.

Dalším problémem je, jak jsou teleskopy na konci své životnosti vyřazeny z provozu. Malá zařízení lze snadno demontovat, když již nejsou potřeba, ale velké zařízení, jako je Arecibo, bude stát obrovské množství peněz, aby bylo bezpečně rozebráno.

"Je smutné, že Arecibo končí, protože je to legendární dalekohled, je to jeden z ikonických dalekohledů v astronomii," řekl Marchis. "Ale taky je čas. Doba se změnila a technologie se změnily. Nyní jsme schopni provádět radioastronomii s distribuovanými malými dalekohledy.“

Nová éra astronomie

Tento pohyb z velkých dalekohledů směrem k polím je nejzřetelněji vidět v oblasti radioastronomie. Ale začíná být vidět i na poli optické astronomie. Přestože se stále staví velké optické dalekohledy, jako je Extremely Large Telescope Evropské jižní observatoře v Chile, existuje také rozmach sítí distribuovaných optických teleskopů, jako je systém NASA pro detekci asteroidů ATLAS nebo Marchisův Unistellar občanský vědecký dalekohled síť.

Zvláštní síla spočívá ve zvaní občanských vědců k účasti na astronomických projektech prostřednictvím dostupnějších a výkonnějších domácích dalekohledů. Jedním z omezení projektů v oblastech, jako je detekce asteroidů, je, že současné profesionální sítě mají slepá místa, například proto, že většina astronomických průzkumů je se sídlem na severní polokouli. Když občanští vědci mohou provádět pozorování z celého světa, celá síť může získat úplnější obraz oblohy, i když je na jednom místě špatné počasí.

Rozmanitost umístění menších dalekohledů může být přínosné i v projektech SETI. Pole jako Allen Telescope Array tradičně hledaly rádiové signály v naději, že identifikují technopodpisy inteligentních civilizací. Ale zde na Zemi se vzdalujeme používání rádiových vln pro komunikaci a směřujeme k jejich používání optické komunikace, takže můžeme předpokládat, že technologicky vyspělé mimozemské civilizace ano také.

Moderní přístup k SETI zahrnuje vyhledávání laserových signálů, které by byly silným indikátorem inteligentního života. Distribuovaná síť optických dalekohledů může sledovat potenciální detekci identifikovat charakteristické signály, které by mohly naznačovat život.

Do nebe

Ať už jsou radioteleskopy jakkoli dobré, stále se musí probíjet hlukem pozadí rušením z mobilních telefonů a dalších komunikačních zařízení zde na zemi. Abychom se dostali na další úroveň citlivosti a viděli dále do vesmíru, musíme se podívat nahoru k obloze.

Pro radioastronomii, „pokud chcete získat lepší citlivost, místo abyste na ni postavili jednu velkou anténu Země, bylo by lepší, pokud máte neomezené finance, postavit ve vesmíru několik misek,“ Marchis řekl. "Myslím, že to je směr, kterým se bude rádio ubírat." Více obřích jídel pravděpodobně neuvidíme postavený na Zemi – místo toho uvidíme několik talířů buď na zemi, ve vesmíru, nebo dokonce na měsíc.

Pokud jde o optickou astronomii, Marchis vidí trend směřující také k menším dalekohledům. "Jsou levnější, snadněji se s nimi manipuluje a také se snáze vyřazují z provozu," řekl. Projekty jako Extrémně velký dalekohled mohou být posledním ukazatelem této éry obřích dalekohledů. "Potom si nemyslím, že budeme stavět něco většího."

Doporučení redakce

• Podívejte se, co zachytil Hubbleův vesmírný dalekohled k vašim narozeninám
• NASA pozastavila práce na vesmírném dalekohledu Jamese Webba
• Teleskop Jamese Webba NASA čelí nové výzvě: Čas
• Oslava Spitzera: Infračervený dalekohled NASA po 16leté misi odchází
• Podívejte se na obří galaxii pojmenovanou po průkopnické badatelce temné hmoty Věře Rubinové