Кінець Аресібо: Ера гігантських телескопів добігає кінця

Це кінець ери для одного з найвідоміших телескопів астрономії. Після серії аварій в обсерваторії Аресібо в Пуерто-Ріко її гігантський телескоп, колись найбільший радіотелескоп у світі, виводиться з експлуатації.

Його закриття знаменує не лише кінець історії для цієї пам’ятки, але й, можливо, початок кінця для гігантських телескопів як передового краю астрономічних інструментів.

Кінець черги для Аресібо

Проблеми Аресібо почалися в серпні цього року, коли допоміжний кабель протягнувся через 1000-футову рефлекторну тарілку тріснув і впав, розриваючи 100-футову розрив на його поверхні. Об’єкт вже перебував у ненадійному становищі після урагану «Марія» у 2017 році, і обрив кабелю змусив зупинити його роботу.

На щастя, в аварії ніхто не постраждав. Однак Національний науковий фонд (NSF), який контролює обсерваторію, заявив, що структура «в наявності». небезпека катастрофічного збою». Тим не менш, інженери все ще сподівалися, що кабелі та тарілка можуть бути ремонтували.

Але на початку листопада в обсерваторії стався ще один серйозний інцидент, коли основний кабель вийшов з ладу, ймовірно, через додаткове навантаження, яке він ніс без допоміжного кабелю для підтримки. Протягом місяця NSF оголосив, що не може безпечно усунути пошкодження, і виведе телескоп з експлуатації.

Наукова і культурна спадщина

Побудований між 1960 і 1963 роками, телескоп був відомий не лише своїми науковими досягненнями, але й як один із найбільш впізнаваних символів астрономії для широкої публіки. Його часто показують на екрані, показують у таких фільмах, як контакт і такі телешоу Секретні матеріали а також місце культової фінальної сцени бою у фільмі про Джеймса Бонда GoldenEye.

Величезні розміри тарілки зробили її більш чутливою, ніж інші радіотелескопи того часу, дозволяючи їй виявляти дуже слабкі радіосигнали та дозволяти дослідникам зазирнути у космос глибше, ніж будь-коли раніше.

Його ранні проекти в SETI (пошук позаземного розуму), такі як відправка Повідомлення Аресібо у 1974 році допоміг зацікавити громадськість цією раніше маловідомою сферою. І телескоп зіграв важливу роль у пошуку перших екзопланет, оскільки його використовували для визначення місцезнаходження пульсар навколо якого були виявлені три найдавніші планети за межами нашої Сонячної системи.

Як практичний інструмент відкриття та символ натхнення дослідників описано виведення з експлуатації телескопа як «неоціненну втрату».

Поява решітки радіотелескопів

Закриття телескопа Аресібо знаменує кінець ери в астрономії, сказав Digital Trends астроном і планетолог Франк Марчіс. Марчіс, який вивчає астероїди та працював над створенням зображень екзопланет, є старшим астрономом в Інституті SETI та головним науковим співробітником компанії цифрових телескопів Unistellar.

Марчіс сказав, що майбутнє радіоастрономії не за гігантськими телескопами. Тепер масиви або мережі з кількох менших тарілок можуть виконувати ту ж функцію, що й гігантський телескоп, більш ефективним чином. Це стало можливим завдяки підвищеній швидкості зв’язку, тобто дані можуть передаватись між десятками чи сотнями окремих антен достатньо швидко, щоб вони могли діяти як єдиний уніфікований телескоп.

У майбутньому радіоастрономія буде виконуватися за допомогою таких засобів, як Square Kilometer Array (SKA), міжурядова мережа радіотелескопів, яку планується побудувати в Австралії та Південній Африці.

«Астрономія переходить від гігантських об’єктів, таких як Аресібо, до розподілених малих об’єктів, таких як SKA», — сказав Марчіс. Ці засоби менш потужні, ніж Arecibo, але вони можуть контролювати ширше поле зору, збираючи дані мільйони зірок на відміну від вузького поля зору Аресібо, яке могло спостерігати за кількома зірками час.

Більше поле зору — не єдина перевага масивів перед окремими телескопами. «Їх також легше будувати», — сказав Марчіс. «Набагато легше побудувати 200 маленьких антен, ніж один гігантський телескоп. І їх також можна легко оновити». Це тому, що деталі легше замінити. Детектори, які використовуються в масиві, можуть бути достатньо малими, щоб тримати їх у руці, наприклад, у той час як детектори, які використовуються у гігантському телескопі, як Аресібо, мають розмір будинку.

Інше питання полягає в тому, як телескопи виводяться з експлуатації після закінчення терміну служби. Невеликі об’єкти можна легко демонтувати, коли вони більше не потрібні, але безпечний розбір такого великого об’єкта, як Аресібо, обійдеться у величезну суму.

«Сумно, що Arecibo закінчується, тому що це легендарний телескоп, це один із знакових телескопів в астрономії», — сказав Марчіс. «Але це теж час. Змінився час і змінилися технології. Тепер ми більше здатні займатися радіоастрономією за допомогою розподілених малих телескопів».

Нова ера астрономії

Цей рух від великих телескопів до масивів найбільш чітко видно в галузі радіоастрономії. Але це починає помічати також і в області оптичної астрономії. Хоча все ще будуються великі оптичні телескопи, як-от Надзвичайно великий телескоп Європейської південної обсерваторії в Чилі, є також бум розподілених мереж оптичних телескопів, таких як система NASA для виявлення астероїдів ATLAS або громадський науковий телескоп Unistellar Марчіса мережі.

Запрошувати вчених-громадян до участі в астрономічних проектах за допомогою більш доступних і потужних домашніх телескопів є особливою перевагою. Одним із обмежень проектів у таких сферах, як виявлення астероїдів, є те, що наявні у сучасних професійних мереж сліпі плями, наприклад, тому що більшість астрономічних досліджень базується в північній півкулі. Коли вчені-громадяни можуть проводити спостереження з усього світу, загальна мережа може отримати більш повну картину неба, навіть якщо в одному місці погана погода.

Різноманітність розташування менших телескопів може бути різноманітною також корисний у проектах SETI. Такі масиви, як масив телескопа Аллена, традиційно шукали радіосигнали в надії виявити техносигнатури розумних цивілізацій. Але тут, на Землі, ми відходимо від використання радіохвиль для зв’язку до використання оптичних комунікацій, тому ми можемо припустити, що технологічно розвинені інопланетні цивілізації будуть теж.

Сучасний підхід до SETI передбачає пошук лазерних сигналів, які були б сильним індикатором розумного життя. Розподілена мережа оптичних телескопів може стежити за потенційними виявленнями визначати характерні сигнали, які можуть вказувати на життя.

В небо

Проте, якими б хорошими не були радіотелескопи, їм все одно доведеться проривати фоновий шум перешкод від мобільних телефонів та інших пристроїв зв’язку тут, на землі. Щоб перейти на наступний рівень чутливості та бачити далі в космос, нам потрібно подивитися вгору, на небо.

Для радіоастрономії, «якщо ви хочете отримати кращу чутливість, замість того, щоб будувати одну велику антену Земле, було б краще, якби у вас було нескінченне фінансування, побудувати кілька тарілок у космосі», – Марчіс сказав. «Я думаю, що це напрямок, у якому рухатиметься радіо». Ймовірно, ми не побачимо більш гігантських страв побудований на Землі — замість цього ми побачимо кілька тарілок або на землі, або в космосі, або навіть на місяць.

Що стосується оптичної астрономії, то Марчіс також бачить тенденцію до менших телескопів. «Вони дешевші, ними легше маніпулювати, їх також легше вивести з експлуатації», — сказав він. Такі проекти, як Надзвичайно великий телескоп, можуть стати останнім маркером цієї ери гігантських телескопів. «Після цього я не думаю, що ми збираємося будувати щось більше».

Рекомендації редакції

• Подивіться, що зробив космічний телескоп Хаббл у ваш день народження
• NASA призупиняє роботу над космічним телескопом Джеймса Вебба
• Телескоп Джеймса Вебба NASA стикається з новим викликом: часом
• На честь Спітцера: інфрачервоний телескоп NASA виходить з експлуатації після 16-річної місії
• Подивіться на гігантську галактику, названу на честь дослідниці темної матерії Віри Рубін