Конец Аресибо: эра гигантских телескопов подходит к концу

305-метровый телескоп обсерватории Аресибо в ноябре 2020 года.
305-метровый телескоп обсерватории Аресибо в ноябре 2020 года.Университет Центральной Флориды/Обсерватория Аресибо

Это конец эпохи одного из самых известных астрономических телескопов. После серии аварий в обсерватории Аресибо в Пуэрто-Рико ее гигантский телескоп, некогда самый большой радиотелескоп в мире, выводится из эксплуатации.

Содержание

  • Конец пути для Аресибо
  • Научное и культурное наследие
  • Возникновение массива радиотелескопов
  • Новая эра астрономии
  • В небо

Его закрытие знаменует собой не только конец истории этой достопримечательности, но, возможно, начало конца гигантских телескопов как передовых астрономических инструментов.

Рекомендуемые видео

Конец пути для Аресибо

Проблемы Аресибо начались в августе этого года, когда вспомогательный кабель протянулся над 1000-футовой отражающей тарелкой. щелкнул и упал, оставив на его поверхности 100-футовую рану. Объект уже находился в опасном положении после ущерба, нанесенного ураганом «Мария» в 2017 году, и из-за разрыва троса его деятельность была приостановлена.

Связанный

  • Посмотрите, как космический телескоп Джеймса Уэбба раскрывает свое огромное зеркало-оригами.
  • Два новых телескопа присоединяются к поиску внеземного разума
  • Миссия телескопа НАСА «Спитцер» подходит к концу после 16 лет исследования космоса
Университет Центральной Флориды

К счастью, в аварии никто не пострадал. Однако Национальный научный фонд (NSF), который курирует обсерваторию, заявил, что структура «находится в стадии разработки». опасность катастрофического провала». Тем не менее, инженеры сохраняли надежду, что кабели и антенну можно будет отремонтировано.

Но в начале ноября обсерватория пережила еще один серьезный инцидент, когда главный кабель вышел из строя, вероятно, из-за дополнительной нагрузки, которую он нес без вспомогательного кабеля, поддерживающего его. В течение месяца NSF объявил, что не может безопасно устранить повреждения и выведет телескоп из эксплуатации.

Научное и культурное наследие

Обсерватория Аресибо в фильме «Золотой глаз».
Обсерватория Аресибо в фильме «Золотой глаз».МГМ

Построенный между 1960 и 1963 годами, телескоп прославился не только своими научными достижениями, но и как один из самых узнаваемых символов астрономии для широкой публики. Его часто показывали на экране, в таких фильмах, как Контакт и телешоу типа Секретные материалы а также место знаменитой финальной сцены боя в фильме о Джеймсе Бонде. Золотой глаз.

Джеймс Бонд висит над 300-футовой тарелкой обсерватории Аресибо
Джеймс Бонд висит над 300-футовой тарелкой обсерватории АресибоМГМ

Огромный размер тарелки делал ее более чувствительной, чем другие радиотелескопы того времени, что позволяло ей обнаружить очень слабые радиосигналы и позволить исследователям заглянуть в космос глубже, чем когда-либо. до.

Его ранние проекты в SETI (поиске внеземного разума), такие как отправка Сообщение Аресибо в 1974 году, помог привлечь общественный интерес к этой ранее малоизвестной области. Телескоп сыграл важную роль в поиске первых экзопланет, поскольку с его помощью удалось обнаружить пульсар вокруг которого были открыты три самые ранние планеты за пределами нашей Солнечной системы.

Будучи одновременно практическим инструментом открытий и символом вдохновения, исследователи описал вывод телескопа из эксплуатации как «неоценимая потеря».

Возникновение массива радиотелескопов

Закрытие телескопа Аресибо знаменует собой конец эпохи в астрономии, рассказал Digital Trends астроном и планетолог Франк Марчис. Марчис, изучающий астероиды и работавший над визуализацией экзопланет, является старшим астрономом в Институте SETI и главным научным сотрудником компании по производству цифровых телескопов Unistellar.

Будущее радиоастрономии не за гигантскими телескопами, сказал Марчис. Теперь массивы или сети из нескольких меньших тарелок могут выполнять ту же функцию, что и гигантский телескоп, более эффективно. Это становится возможным благодаря улучшенной скорости связи, а это означает, что данные могут передаваться между десятками или сотнями отдельных антенн достаточно быстро, чтобы они могли действовать как единый телескоп.

В будущем радиоастрономия будет осуществляться с использованием таких объектов, как Square Kilometer Array (SKA), межправительственная сеть радиотелескопов, которую планируется построить в Австралии и Южной Африке.

Впечатление художника о центральном сердечнике антенной решетки в квадратном километре (SKA) диаметром 5 км.
Впечатление художника от центрального ядра антенной решетки в квадратном километре (SKA) диаметром 5 км.SPDO/TDP/DRAO/Swinburne Astronomy Productions

«Астрономия переходит от гигантских объектов, таких как Аресибо, к распределенным небольшим объектам, таким как СКА», — сказал Марчис. Эти объекты менее мощные, чем в Аресибо, но они могут контролировать более широкое поле зрения, собирая данные о миллионы звезд, в отличие от узкого поля зрения Аресибо, который мог наблюдать за несколькими звездами одновременно. время.

Большее поле зрения — не единственное преимущество решеток перед одиночными телескопами. «Их также легче построить», — сказал Марчис. «Гораздо проще построить 200 маленьких антенн, чем построить один гигантский телескоп. И их также можно легко модернизировать». Это потому, что проще заменить детали. Например, детекторы, используемые в массиве, могут быть достаточно маленькими, чтобы их можно было держать в руке, в то время как детекторы, используемые в гигантском телескопе, таком как Аресибо, имеют размер дома.

Другой вопрос заключается в том, как телескопы выводятся из эксплуатации в конце срока их службы. Небольшие объекты можно легко демонтировать, когда они больше не нужны, но безопасный демонтаж большого объекта, такого как Аресибо, будет стоить огромных денег.

«Печально, что Аресибо заканчивается, потому что это легендарный телескоп, один из знаковых телескопов в астрономии», — сказал Марчис. «Но тоже пора. Время изменилось и технологии изменились. Теперь у нас больше возможностей заниматься радиоастрономией с помощью распределенных небольших телескопов».

Новая эра астрономии

Это движение от больших телескопов к решеткам наиболее отчетливо видно в области радиоастрономии. Но это начинает проявляться и в области оптической астрономии. Хотя по-прежнему строятся большие оптические телескопы, такие как Чрезвычайно Большой Телескоп Европейской Южной Обсерватории в Чили, также бум распределенных сетей оптических телескопов, таких как система НАСА для обнаружения астероидов ATLAS или гражданский научный телескоп Марчиса Unistellar. сеть.

Особую силу имеет приглашение гражданских ученых к участию в астрономических проектах с помощью более доступных и мощных домашних телескопов. Одним из ограничений проектов в таких областях, как обнаружение астероидов, является то, что существующие профессиональные сети слепые зоны, например, потому что большинство астрономических исследований базируется в северном полушарии. Когда гражданские ученые смогут проводить наблюдения со всего мира, вся сеть сможет получить более полную картину неба, даже если в одном месте плохая погода.

Телескопическая решетка Аллена, собирающая данные для SETI.Сет Шостак/Институт SETI

Разнообразие мест расположения меньших телескопов может быть полезно и в проектах SETI. Такие массивы, как телескоп Аллена, традиционно занимаются поиском радиосигналов в надежде идентифицировать техносигнатуры разумных цивилизаций. Но здесь, на Земле, мы переходим от использования радиоволн для связи к использованию оптической связи, поэтому мы можем предположить, что технологически развитые инопланетные цивилизации слишком.

Современный подход к SETI предполагает поиск лазерных сигналов, которые могли бы стать убедительным индикатором разумной жизни. Распределенная сеть оптических телескопов может следить за потенциальными открытиями, чтобы определить отличительные сигналы, которые могут указывать на жизнь.

В небо

Однако какими бы хорошими ни были радиотелескопы, им все равно приходится преодолевать фоновый шум помех от сотовых телефонов и других устройств связи здесь, на земле. Чтобы перейти на следующий уровень чувствительности и увидеть дальше в космос, нам нужно посмотреть вверх, в небо.

Для радиоастрономии, «если вы хотите получить лучшую чувствительность вместо того, чтобы строить одну большую антенну на Земля, было бы лучше, если бы у вас было бесконечное финансирование, построить несколько тарелок в космосе», — Маркис сказал. «Я думаю, что именно в этом направлении пойдет радио». Скорее всего, мы больше не увидим гигантских блюд. построены на Земле — вместо этого мы увидим множество тарелок либо на земле, либо в космосе, либо даже на луна.

Представление художника о Чрезвычайно Большом Телескопе (ELT) в его корпусе на Серро Армасонес, вершине горы высотой 3046 метров в чилийской пустыне Атакама. 39-метровый ELT станет крупнейшим оптическим инфракрасным телескопом в мире.
Представление художника о Чрезвычайно Большом Телескопе (ELT) в его корпусе на Серро Армасонес, вершине горы высотой 3046 метров в чилийской пустыне Атакама. 39-метровый ELT станет крупнейшим оптическим/инфракрасным телескопом в мире.ЭСО/Л. Кальсада

Что касается оптической астрономии, Марчис видит тенденцию к использованию телескопов меньшего размера. «Они дешевле, ими легче манипулировать, их также легче вывести из эксплуатации», — сказал он. Такие проекты, как Чрезвычайно Большой Телескоп, могут стать последним маркером этой эры гигантских телескопов. «После этого, я не думаю, что мы собираемся строить что-то большее».

Рекомендации редакции

  • Посмотрите, что заснял космический телескоп «Хаббл» в ваш день рождения
  • НАСА приостанавливает работу над космическим телескопом Джеймса Уэбба
  • Телескоп НАСА имени Джеймса Уэбба сталкивается с новой проблемой: временем
  • Празднование Спитцера: инфракрасный телескоп НАСА уходит в отставку после 16-летней миссии
  • Посмотрите на гигантскую галактику, названную в честь новаторского исследователя темной материи Веры Рубин.