Konec Areciba: doba ogromnih teleskopov se bliža koncu

To je konec obdobja za enega najbolj znanih teleskopov v astronomiji. Po seriji nesreč v observatoriju Arecibo v Portoriku se njegov velikanski teleskop, nekoč največji radijski teleskop na svetu, razgrajuje.

Njegovo zaprtje ne označuje le konca zgodbe za to znamenitost, ampak morda tudi začetek konca velikanskih teleskopov kot vrhunske astronomske instrumente.

Konec vrste za Arecibo

Težave Areciba so se začele avgusta letos, ko se je pomožni kabel raztegnil čez 1000-metrski reflektorski krožnik zaskočil in padel, pri čemer je na svoji površini utrgal 100 čevljev dolgo rano. Objekt je bil že v negotovem položaju po škodi, ki jo je povzročil orkan Maria leta 2017, zaradi pretrganega kabla pa je bilo treba ustaviti njegovo delovanje.

Na srečo v nesreči ni bil nihče poškodovan. Vendar pa je Nacionalna znanstvena fundacija (NSF), ki nadzira observatorij, dejala, da je struktura "in nevarnost katastrofalne okvare." Kljub temu so inženirji še vedno upali, da bodo kabli in krožnik lahko popravljeno.

Toda v začetku novembra je observatorij utrpel še en resen incident, ko je odpovedal glavni kabel, verjetno zaradi dodatne obremenitve, ki jo je nosil brez pomožnega kabla, ki bi ga podpiral. V mesecu dni je NSF objavil, da ne more varno popraviti škode in da bo teleskop razgradil.

Znanstvena in kulturna zapuščina

Teleskop, zgrajen med letoma 1960 in 1963, ni bil znan le po svojih znanstvenih dosežkih, ampak tudi kot eden najbolj prepoznavnih simbolov astronomije v širši javnosti. Pogosto se pojavlja na platnih, v filmih, kot je Kontakt in podobne televizijske oddaje Dosjeji X kot tudi lokacija ikoničnega zadnjega spopadnega prizora v filmu o Jamesu Bondu GoldenEye.

Zaradi ogromne velikosti krožnika je bil občutljivejši od drugih radijskih teleskopov tistega časa, kar mu je omogočilo zaznajo zelo šibke radijske signale in raziskovalcem omogočijo, da pokukajo globlje v vesolje kot kadar koli prej prej.

Njeni zgodnji projekti v SETI (iskanje zunajzemeljske inteligence), kot je pošiljanje Sporočilo Arecibo leta 1974 je pomagal povečati zanimanje javnosti za to prej nejasno področje. In teleskop je bil ključnega pomena pri iskanju prvih eksoplanetov, saj je bil uporabljen za lociranje pulzar okoli katerega so bili odkriti trije najzgodnejši planeti zunaj našega sončnega sistema.

Kot praktično orodje odkrivanja in simbol navdiha raziskovalcev opisano razgradnjo teleskopa kot »neprecenljivo izgubo«.

Vzpon niza radijskih teleskopov

Zaprtje teleskopa Arecibo pomeni konec obdobja v astronomiji, je za Digital Trends povedal astronom in planetarni znanstvenik Franck Marchis. Marchis, ki preučuje asteroide in je delal na slikanju eksoplanetov, je višji astronom na inštitutu SETI in glavni znanstveni direktor pri podjetju za digitalne teleskope Unistellar.

Prihodnost radijske astronomije ni v ogromnih teleskopih, je dejal Marchis. Zdaj lahko nizi ali mreže več manjših krožnikov opravljajo enako funkcijo kot ogromen teleskop na učinkovitejši način. To omogočajo izboljšane komunikacijske hitrosti, kar pomeni, da je mogoče podatke deliti med desetine ali stotine posameznih anten dovolj hitro, da lahko delujejo kot en enoten teleskop.

V prihodnosti se bo radijska astronomija izvajala z napravami, kot je Square Kilometer Array (SKA), medvladna mreža radijskih teleskopov, ki naj bi bila zgrajena v Avstraliji in Južni Afriki.

"Astronomija gre od velikanskih objektov, kot je Arecibo, do porazdeljenih majhnih objektov, kot je SKA," je dejal Marchis. Te naprave so manj zmogljive kot Arecibo, vendar lahko spremljajo širše vidno polje in zbirajo podatke milijonov zvezd v nasprotju z ozkim vidnim poljem Areciba, ki bi lahko spremljal peščico zvezd na čas.

Večje vidno polje ni edina prednost nizov pred posameznimi teleskopi. "Lažje jih je tudi zgraditi," je dejal Marchis. »Veliko lažje je zgraditi 200 majhnih anten kot zgraditi en ogromen teleskop. In jih je mogoče enostavno nadgraditi.” To je zato, ker je lažje zamenjati dele. Detektorji, uporabljeni v nizu, so lahko dovolj majhni, da jih lahko na primer držite v roki, medtem ko so detektorji, uporabljeni v ogromnem teleskopu, kot je Arecibo, veliki kot hiša.

Drugo vprašanje je, kako se teleskopi ob koncu življenjske dobe razgradijo. Majhne objekte je mogoče zlahka razstaviti, ko jih ne potrebujete več, vendar bo varno razstavljanje velikega objekta, kot je Arecibo, stalo ogromno.

"Žalostno je, da se Arecibo končuje, ker je legendarni teleskop, je eden od ikoničnih teleskopov v astronomiji," je dejal Marchis. "Ampak je tudi čas. Čas se je spremenil in tehnologija se je spremenila. Zdaj smo bolj sposobni delati radijsko astronomijo s porazdeljenimi majhnimi teleskopi.«

Nova doba astronomije

To gibanje od velikih teleskopov proti nizom je najbolj jasno vidno na področju radioastronomije. Vendar se začenja opazovati tudi na področju optične astronomije. Čeprav še vedno gradijo velike optične teleskope, kot je izjemno velik teleskop Evropskega južnega observatorija v Čilu, tudi razcvet porazdeljenih optičnih teleskopskih omrežij, kot sta NASA-in sistem ATLAS za zaznavanje asteroidov ali Marchisov teleskop Unistellar za državljane omrežje.

Posebno moč je povabiti državljanske znanstvenike k sodelovanju v astronomskih projektih prek cenovno dostopnejših in zmogljivejših domačih teleskopov. Ena od omejitev projektov na področjih, kot je odkrivanje asteroidov, je, da imajo sedanja profesionalna omrežja slepe pege, na primer, ker je večina astronomskih raziskav s sedežem na severni polobli. Ko lahko državljani znanstveniki opazujejo z vsega sveta, lahko celotno omrežje pridobi popolnejšo sliko neba, tudi če je na eni lokaciji slabo vreme.

Raznolikost lokacij manjših teleskopov je lahko koristno tudi pri projektih SETI. Nizi, kot je Allen Telescope Array, so tradicionalno iskali radijske signale v upanju, da bodo identificirali tehnosignature inteligentnih civilizacij. Toda tukaj na Zemlji se oddaljujemo od uporabe radijskih valov za komunikacijo in se približujemo uporabi optične komunikacije, zato lahko domnevamo, da bi tehnološko napredne tuje civilizacije preveč.

Sodoben pristop k SETI vključuje iskanje laserskih signalov, ki bi bili močan pokazatelj inteligentnega življenja. Porazdeljeno omrežje optičnih teleskopov lahko sledi morebitnim zaznavam prepoznati značilne signale, ki bi lahko kazali na življenje.

V nebo

Ne glede na to, kako dobri so radijski teleskopi, se morajo še vedno prebijati skozi hrup v ozadju zaradi motenj mobilnih telefonov in drugih komunikacijskih naprav tukaj na tleh. Da bi dosegli naslednjo stopnjo občutljivosti in videli dlje v vesolje, moramo pogledati navzgor proti nebu.

Za radijsko astronomijo, »če želite doseči boljšo občutljivost, namesto da zgradite en sam velik krožnik Zemlja, bolje bi bilo, če bi imela neskončna sredstva, zgraditi več jedi v vesolju,« je dejal Marchis rekel. "Mislim, da je to smer, ki jo bo radio." Več velikanskih jedi verjetno ne bomo videli zgrajena na Zemlji - namesto tega bomo videli več jedi na tleh ali v vesolju ali celo na luna.

Kar zadeva optično astronomijo, Marchis vidi trend, ki se usmerja tudi k manjšim teleskopom. "So cenejši, z njimi je lažje manipulirati, prav tako jih je lažje razgraditi," je dejal. Projekti, kot je Extremely Large Telescope, so morda zadnji označevalec tega obdobja velikanskih teleskopov. "Po tem mislim, da ne bomo zgradili česa večjega."

Priporočila urednikov

• Oglejte si, kaj je vesoljski teleskop Hubble posnel na vaš rojstni dan
• NASA je ustavila delo na vesoljskem teleskopu James Webb
• Nasin teleskop James Webb se sooča z novim izzivom: časom
• Slavimo Spitzerja: Nasin infrardeči teleskop se upokoji po 16-letni misiji
• Oglejte si velikansko galaksijo, poimenovano po pionirki raziskovalki temne snovi Veri Rubin