Sfârșitul lui Arecibo: Era telescoapelor uriașe care se apropie de sfârșit

Telescopul de 305 de metri al Observatorului Arecibo în noiembrie 2020.
Telescopul de 305 de metri al Observatorului Arecibo în noiembrie 2020.Universitatea din Florida Centrală/Observatorul Arecibo

Este sfârșitul unei ere pentru unul dintre cele mai faimoase telescoape ale astronomiei. După o serie de accidente la Observatorul Arecibo din Puerto Rico, telescopul său gigant, cândva cel mai mare radiotelescop din lume, este scos din funcțiune.

Cuprins

  • Capătul firului pentru Arecibo
  • O moștenire științifică și culturală
  • Creșterea matricei de radiotelescoape
  • O nouă eră a astronomiei
  • Pe cer

Închiderea sa marchează nu doar sfârșitul poveștii pentru acest punct de reper, ci poate începutul sfârșitului pentru telescoapele gigantice ca piesă de vârf a instrumentelor astronomice.

Videoclipuri recomandate

Capătul firului pentru Arecibo

Necazurile lui Arecibo au început în august anul acesta, când un cablu auxiliar s-a întins peste antena reflector de 1.000 de picioare. s-a pocnit și a căzut, rupând o tăietură de 100 de picioare lungime pe suprafața sa. Instalația se afla deja într-o poziție precară în urma pagubelor cauzate de uraganul Maria în 2017, iar cablul de rupere a forțat oprirea operațiunilor sale.

Legate de

  • Urmăriți telescopul spațial James Webb care își desfășoară oglinda origami masivă
  • Două telescoape noi se alătură căutării inteligenței extraterestre
  • Misiunea telescopului Spitzer a NASA se încheie după 16 ani de investigare a spațiului
Universitatea din Florida Centrală

Din fericire, nimeni nu a fost rănit în accident. Cu toate acestea, Fundația Națională pentru Știință (NSF), care supraveghează observatorul, a spus că structura este „în pericolul unui eșec catastrofal.” Totuși, inginerii au rămas încrezători că cablurile și antena ar putea fi reparat.

Dar la începutul lunii noiembrie, observatorul a suferit un alt incident grav când un cablu principal s-a defectat, probabil din cauza încărcăturii suplimentare pe care o transporta fără cablul auxiliar care să-l susțină. În decursul unei luni, NSF a anunțat că nu poate repara în siguranță daunele și că va dezafecta telescopul.

O moștenire științifică și culturală

Observatorul Arecibo, așa cum se vede în filmul GoldenEye
Observatorul Arecibo, așa cum se vede în filmul GoldenEyeMGM

Construit între 1960 și 1963, telescopul a fost renumit nu numai pentru realizările sale științifice, ci și ca unul dintre cele mai recunoscute simboluri ale astronomiei pentru publicul larg. A apărut adesea pe ecran, afișat în filme precum a lua legatura și emisiuni TV ca Dosarele X precum și locația celebrei scene de luptă finală din filmul James Bond Ochi auriu.

James Bond atârnă peste antena de 1.000 de picioare a Observatorului Arecibo
James Bond atârnă peste antena de 1.000 de picioare a Observatorului AreciboMGM

Dimensiunea masivă a antenei a făcut-o mai sensibilă decât alte telescoape radio din epoca sa, permițându-i să detectează semnale radio foarte slabe și le permite cercetătorilor să privească mai adânc în cosmos ca niciodată inainte de.

Proiectele sale timpurii în SETI (căutarea inteligenței extraterestre), cum ar fi trimiterea Mesaj Arecibo în 1974, a contribuit la aducerea interesului public în acest domeniu anterior obscur. Și telescopul a fost esențial în căutarea primelor exoplanete, deoarece a fost folosit pentru a localiza a pulsar în jurul căruia au fost descoperite cele mai vechi trei planete din afara sistemului nostru solar.

Ca instrument practic de descoperire și simbol al inspirației, cercetătorii descris dezafectarea telescopului ca o „pierdere inestimabilă”.

Creșterea matricei de radiotelescoape

Închiderea telescopului Arecibo marchează sfârșitul unei ere în astronomie, a declarat astronomul și planetarist Franck Marchis pentru Digital Trends. Marchis, care studiază asteroizii și a lucrat la imagistica exoplanetelor, este astronom senior la Institutul SETI și director științific la compania de telescopuri digitale Unistellar.

Viitorul radioastronomiei nu stă în telescoape gigantice, a spus Marchis. Acum, rețelele sau rețelele de mai multe antene mai mici pot îndeplini aceeași funcție ca un telescop gigant într-un mod mai eficient. Acest lucru este posibil de viteze de comunicare îmbunătățite, ceea ce înseamnă că datele pot fi partajate între zeci sau sute de antene individuale suficient de rapid încât să poată acționa ca un singur telescop unificat.

În viitor, radioastronomia va fi efectuată folosind facilități precum Square Kilometer Array (SKA), o rețea interguvernamentală de radiotelescoape planificată să fie construită în Australia și Africa de Sud.

Impresia artistică a nucleului central cu diametrul de 5 km al antenelor Square Kilometer Array (SKA).
Impresia artistică a nucleului central cu diametrul de 5 km al antenelor Square Kilometer Array (SKA).SPDO/TDP/DRAO/Swinburne Astronomy Productions

„Astronomia trece de la facilități gigantice precum Arecibo la facilități mici distribuite precum SKA”, a spus Marchis. Aceste facilități sunt mai puțin puternice decât Arecibo, dar pot monitoriza un câmp vizual mai larg, culegând date despre milioane de stele spre deosebire de câmpul vizual îngust al Arecibo, care ar putea monitoriza o mână de stele la a timp.

Câmpul vizual mai mare nu este singurul avantaj al rețelelor față de telescoapele individuale. „Sunt și mai ușor de construit”, a spus Marchis. „Este mult mai ușor să construiești 200 de antene mici decât să construiești un telescop gigantic. Și pot fi, de asemenea, actualizate cu ușurință.” Asta pentru că este mai ușor să schimbi piesele. Detectoarele utilizate într-o matrice ar putea fi suficient de mici pentru a fi ținute în mână, de exemplu, în timp ce detectoarele utilizate într-un telescop uriaș precum Arecibo au dimensiunea unei case.

O altă problemă este modul în care telescoapele sunt dezafectate la sfârșitul vieții. Instalațiile mici pot fi demontate cu ușurință atunci când nu mai sunt necesare, dar o instalație mare precum Arecibo va costa o sumă enormă pentru a o demonta în siguranță.

„Este trist că Arecibo se termină, pentru că este un telescop legendar, este unul dintre telescoapele iconice din astronomie”, a spus Marchis. „Dar este și timpul. Timpul s-a schimbat și tehnologia s-a schimbat. Acum suntem mai capabili să facem radioastronomie cu telescoape mici distribuite.”

O nouă eră a astronomiei

Această mișcare de la telescoape mari către rețele este văzută cel mai clar în domeniul radioastronomiei. Dar începe să fie văzut și în domeniul astronomiei optice. Deși încă se construiesc telescoape optice mari, cum ar fi Telescopul extrem de mare al Observatorului European de Sud din Chile, există de asemenea, un boom de rețele de telescoape optice distribuite, cum ar fi sistemul ATLAS de detectare a asteroizilor de la NASA sau telescopul Unistellar pentru știința cetățenească de la Marchis reţea.

Există o putere deosebită în a invita cetățenii de știință să participe la proiecte de astronomie prin telescoape de acasă mai accesibile și mai puternice. O limitare a proiectelor în domenii precum detectarea asteroizilor este că rețelele profesionale actuale au puncte oarbe, de exemplu, pentru că majoritatea sondajelor astronomice sunt cu sediul în emisfera nordică. Când cetățenii de știință pot face observații de pe tot globul, rețeaua totală poate obține o imagine mai completă a cerului, chiar dacă este vreme rea într-o singură locație.

Allen Telescope Array, care colectează date pentru SETISeth Shostak/Institutul SETI

Diversitatea locațiilor telescoapelor mai mici poate fi benefic și în proiectele SETI. Rețele precum Allen Telescope Array au căutat în mod tradițional semnale radio în speranța de a identifica tehnosemnăturile civilizațiilor inteligente. Dar aici, pe Pământ, ne îndepărtăm de utilizarea undelor radio pentru comunicare și ne îndreptăm spre utilizarea acestora comunicații optice, așa că putem presupune că civilizațiile extraterestre avansate din punct de vedere tehnologic ar face-o de asemenea.

Abordarea modernă a SETI implică căutarea semnalelor laser, care ar fi un indicator puternic al vieții inteligente. O rețea distribuită de telescoape optice poate urmări potențialele detectări identificați semnale distinctive care ar putea indica viața.

Pe cer

Oricât de bune devin radiotelescoapele, totuși, ele trebuie să treacă prin zgomotul de fundal al interferențelor de la telefoanele mobile și alte dispozitive de comunicații aici, la sol. Pentru a ajunge la următorul nivel de sensibilitate și pentru a vedea mai departe în spațiu, trebuie să privim în sus, spre cer.

Pentru radioastronomie, „dacă doriți să obțineți o sensibilitate mai bună, în loc să construiți o singură antenă mare Pământ, ar fi mai bine, dacă ai finanțare infinită, să construiești mai multe feluri de mâncare în spațiu”, Marchis a spus. „Cred că aceasta este direcția pe care o va lua radioul.” Probabil că nu vom vedea mai multe feluri de mâncare uriașe construit pe Pământ - în schimb, vom vedea mai multe feluri de mâncare fie pe pământ, fie în spațiu, sau chiar pe lună.

Imaginea artistică a telescopului extrem de mare (ELT) în incinta sa de pe Cerro Armazones, un vârf de munte de 3046 de metri în deșertul Atacama din Chile. ELT de 39 de metri va fi cel mai mare telescop optic în infraroșu din lume.
Imaginea artistică a telescopului extrem de mare (ELT) în incinta sa de pe Cerro Armazones, un vârf de munte de 3046 de metri în deșertul Atacama din Chile. ELT de 39 de metri va fi cel mai mare telescop optic/infraroșu din lume.ESO/L. Calçada

În ceea ce privește astronomia optică, Marchis vede că tendința se îndreaptă și către telescoape mai mici. „Sunt mai ieftine, sunt mai ușor de manipulat, sunt și mai ușor de dezafectat”, a spus el. Proiecte precum Telescopul Extrem de Mare ar putea fi marcajul final al acestei ere a telescoapelor gigantice. „După aceea, nu cred că vom construi ceva mai mare.”

Recomandările editorilor

  • Vezi ce a făcut telescopul spațial Hubble de ziua ta
  • NASA suspendă lucrările la telescopul spațial James Webb
  • Telescopul James Webb de la NASA se confruntă cu o nouă provocare: timpul
  • Sărbătorirea lui Spitzer: telescopul în infraroșu al NASA se retrage după o misiune de 16 ani
  • Vedeți galaxia gigantică numită după cercetătoarea de pionieră a materiei întunecate Vera Rubin