Koniec Areciba: Éra obrovských ďalekohľadov sa blíži ku koncu

Je to koniec éry jedného z najznámejších astronomických ďalekohľadov. Po sérii nehôd na observatóriu Arecibo v Portoriku vyraďujú z prevádzky jeho obrovský ďalekohľad, kedysi najväčší rádioteleskop na svete.

Jeho uzavretie znamená nielen koniec príbehu tejto pamiatky, ale možno aj začiatok konca obrovských ďalekohľadov ako špičkových astronomických prístrojov.

Koniec radu pre Arecibo

Problémy Areciba sa začali v auguste tohto roku, keď sa pomocný kábel natiahol cez 1 000 stôp dlhý reflektor. praskol a spadol, roztrhol na jeho povrchu 100 stôp dlhú ryhu. Zariadenie už bolo v neistej pozícii po škodách spôsobených hurikánom Maria v roku 2017 a pretrhnutý kábel si vynútil zastavenie jeho prevádzky.

Pri nehode sa našťastie nikto nezranil. Národná vedecká nadácia (NSF), ktorá dohliada na observatórium, však uviedla, že štruktúra je „in nebezpečenstvo katastrofického zlyhania." Inžinieri však stále dúfali, že káble a parabola môžu byť opravené.

Začiatkom novembra však observatórium utrpelo ďalšiu vážnu nehodu, keď zlyhal hlavný kábel, pravdepodobne kvôli mimoriadnemu zaťaženiu, ktoré nieslo bez pomocného kábla, ktorý by ho podopieral. V priebehu mesiaca NSF oznámila, že nemôže bezpečne opraviť škody a vyradí teleskop z prevádzky.

Vedecké a kultúrne dedičstvo

Ďalekohľad, postavený v rokoch 1960 až 1963, bol známy nielen svojimi vedeckými úspechmi, ale aj ako jeden z najznámejších symbolov astronómie pre širokú verejnosť. Často sa objavuje na obrazovke, zobrazuje sa vo filmoch ako napr Kontakt a televízne relácie ako Akty X ako aj umiestnenie ikonickej záverečnej bojovej scény vo filme James Bond Zlaté oko.

Vďaka svojej masívnej veľkosti bola parabola citlivejšia ako iné rádioteleskopy svojej doby, čo jej umožnilo detekovať veľmi slabé rádiové signály a umožniť výskumníkom nahliadnuť hlbšie do vesmíru ako kedykoľvek predtým predtým.

Jeho rané projekty v SETI (hľadanie mimozemskej inteligencie), ako napríklad vyslanie Správa z Areciba v roku 1974 pomohol vzbudiť záujem verejnosti o túto predtým nejasnú oblasť. A ďalekohľad bol nápomocný pri hľadaní prvých exoplanét, keďže sa používal na lokalizáciu a pulzar okolo ktorého boli objavené tri najstaršie planéty mimo našej slnečnej sústavy.

Ako praktický nástroj objavovania a zároveň symbol inšpirácie, výskumníci popísané vyradenie teleskopu z prevádzky ako „neoceniteľnú stratu“.

Vzostup sústavy rádioteleskopov

Uzavretie teleskopu Arecibo znamená koniec jednej éry v astronómii, povedal pre Digital Trends astronóm a planetárny vedec Franck Marchis. Marchis, ktorý študuje asteroidy a pracoval na zobrazovaní exoplanét, je hlavným astronómom v inštitúte SETI a hlavným vedeckým riaditeľom spoločnosti Unistellar pre digitálne teleskopy.

Budúcnosť rádioastronómie nespočíva v obrovských ďalekohľadoch, povedal Marchis. Teraz môžu polia alebo siete viacerých menších tanierov vykonávať rovnakú funkciu ako obrovský teleskop efektívnejším spôsobom. To je umožnené vylepšenými komunikačnými rýchlosťami, čo znamená, že údaje môžu byť zdieľané medzi desiatkami alebo stovkami jednotlivých antén dostatočne rýchlo na to, aby mohli fungovať ako jeden zjednotený ďalekohľad.

V budúcnosti sa bude rádioastronómia vykonávať pomocou zariadení, ako je Square Kilometer Array (SKA), medzivládna sieť rádioteleskopov, ktorá sa má vybudovať v Austrálii a Južnej Afrike.

"Astronómia prechádza z gigantických zariadení, ako je Arecibo, do distribuovaných malých zariadení, ako je SKA," povedal Marchis. Tieto zariadenia sú menej výkonné ako Arecibo, ale dokážu monitorovať širšie zorné pole a zbierať údaje milióny hviezd na rozdiel od úzkeho zorného poľa Areciba, ktoré by mohlo monitorovať niekoľko hviezd na čas.

Väčšie zorné pole nie je jedinou výhodou polí oproti jednotlivým teleskopom. "Dajú sa tiež ľahšie postaviť," povedal Marchis. „Je oveľa jednoduchšie postaviť 200 malých antén, ako postaviť jeden obrovský ďalekohľad. A dajú sa tiež jednoducho upgradovať.“ Je to preto, že je jednoduchšie vymieňať diely. Detektory používané v poli môžu byť napríklad dostatočne malé, aby sa dali držať v ruke, zatiaľ čo detektory používané v obrovskom ďalekohľade, akým je Arecibo, majú veľkosť domu.

Ďalšou otázkou je, ako sa teleskopy na konci ich životnosti vyraďujú z prevádzky. Malé zariadenia sa dajú ľahko demontovať, keď už nie sú potrebné, ale veľké zariadenie, ako je Arecibo, bude stáť obrovské množstvo peňazí na bezpečné rozobratie.

"Je smutné, že Arecibo končí, pretože je to legendárny ďalekohľad, je to jeden z ikonických ďalekohľadov v astronómii," povedal Marchis. "Ale tiež je čas. Doba sa zmenila a technológia sa zmenila. Teraz sme schopní robiť rádioastronómiu s distribuovanými malými teleskopmi.“

Nová éra astronómie

Tento pohyb z veľkých teleskopov smerom k poliam je najzreteľnejšie viditeľný v oblasti rádiovej astronómie. Ale začína sa to prejavovať aj v oblasti optickej astronómie. Aj keď sa stále stavajú veľké optické teleskopy, ako napríklad Extrémne veľký ďalekohľad Európskeho južného observatória v Čile, existuje tiež rozmach distribuovaných sietí optických teleskopov, ako je systém NASA ATLAS na detekciu asteroidov alebo Marchisov Unistellar občiansky vedecký teleskop siete.

Osobitnou silou je pozývanie občianskych vedcov, aby sa zúčastnili na astronomických projektoch prostredníctvom cenovo dostupnejších a výkonnejších domácich teleskopov. Jedným z obmedzení projektov v oblastiach, ako je detekcia asteroidov, je to, čo majú súčasné profesionálne siete slepý bod, napríklad preto, že väčšina astronomických prieskumov je so sídlom na severnej pologuli. Keď občanskí vedci môžu vykonávať pozorovania z celého sveta, celá sieť môže získať úplnejší obraz o oblohe, aj keď je na jednom mieste zlé počasie.

Rozmanitosť umiestnení menších ďalekohľadov môže byť prospešné aj v projektoch SETI. Polia ako Allen Telescope Array tradične vyhľadávajú rádiové signály v nádeji, že identifikujú technopodpisy inteligentných civilizácií. Ale tu na Zemi sa vzďaľujeme od používania rádiových vĺn na komunikáciu a smerujeme k ich používaniu komunikácií na optickej báze, takže môžeme predpokladať, že technologicky vyspelé mimozemské civilizácie áno tiež.

Moderný prístup k SETI zahŕňa vyhľadávanie laserových signálov, ktoré by boli silným indikátorom inteligentného života. Distribuovaná sieť optických ďalekohľadov môže sledovať potenciálne detekcie identifikovať charakteristické signály, ktoré by mohli naznačovať život.

Do neba

Nech sú však rádiové teleskopy akokoľvek dobré, stále musia preraziť hluk pozadia rušenia z mobilných telefónov a iných komunikačných zariadení tu na zemi. Aby sme sa dostali na ďalšiu úroveň citlivosti a videli ďalej do vesmíru, musíme sa pozrieť hore na oblohu.

Pre rádiovú astronómiu „ak chcete získať lepšiu citlivosť namiesto toho, aby ste na ňu postavili jednu veľkú anténu Zem, bolo by lepšie, ak máte nekonečné finančné prostriedky, postaviť vo vesmíre viacero tanierov,“ Marchis povedal. "Myslím, že toto je smer, ktorým sa bude rádio uberať." Pravdepodobne neuvidíme viac obrovských jedál postavené na Zemi – namiesto toho uvidíme viacero jedál buď na zemi, alebo vo vesmíre, alebo dokonca na mesiac.

Pokiaľ ide o optickú astronómiu, Marchis vidí trend smerujúci aj k menším ďalekohľadom. "Sú lacnejšie, ľahšie sa s nimi manipuluje a tiež sa ľahšie vyraďujú z prevádzky," povedal. Projekty ako Extrémne veľký teleskop môžu byť posledným znakom tejto éry obrovských ďalekohľadov. "Potom si nemyslím, že postavíme niečo väčšie."

Odporúčania redaktorov

• Pozrite sa, čo zachytil Hubblov vesmírny teleskop na vaše narodeniny
• NASA pozastavila práce na vesmírnom teleskope Jamesa Webba
• Teleskop Jamesa Webba agentúry NASA čelí novej výzve: Čas
• Oslavujeme Spitzera: Infračervený teleskop NASA odchádza do dôchodku po 16-ročnej misii
• Pozrite si obrovskú galaxiu pomenovanú po priekopníckej výskumníčke tmavej hmoty Vere Rubinovej