 |
 |
 |
 |
 |
 |
 |
 |
 |
 |
 |
Что потребуется для строительства крупнейшей в мире обсерватории с радиотелескопом
Радиотелескопная обсерватория SKA (Square Kilometre Array), которая, как планировалось, станет крупнейшим радиоастрономическим объектом на планете, приступила к строительству после 30 лет планирования. Этот грандиозный проект включает в себя два радиотелескопа, один из которых находится в Южной Африке, а другой — в Австралии. Это будет глобальная обсерватория, в которой будут работать два телескопа на трех континентах.
SKAO — это радиоастрономический центр обработки больших данных нового поколения, предназначенный для раскрытия и углубления понимания Вселенной и законов фундаментальной физики. Строительство этих огромных радиообъектов — всего лишь первый этап грандиозного плана. Используя SKOA, ученые надеются узнать больше о раннем звездообразовании. Как радиотелескопы могут помочь им в их исследованиях?Радиотелескопы SKA были созданы в начале 2000-го тысячелетия, и правительствам Австралии и Южной Африки потребовался долгий путь сотрудничества, чтобы достичь этой цели. Обсерватория радиотелескопа SKA, вероятно, начнет функционировать через несколько лет. Некоторым научным операторам потребуется еще несколько лет, чтобы быть готовыми. Однако после завершения строительства система позволит астрономам получить более полное представление о Вселенной, чем любой другой радиотелескоп до нее.
SKAO станет единой глобальной обсерваторией, в которой будут работать два телескопа на трех континентах. В настоящее время в проекте принимают участие 16 стран со всего мира. Подобно тому, как оптические телескопы собирают и усиливают излучение для получения детальных изображений, радиотелескопы улучшают качество радиоволн, позволяя астрономам анализировать их. Радиоволны могут предоставить ученым гораздо больше информации о звездах, галактиках и других астрономических объектах, чем при наблюдении с использованием только визуальных данных.
Технические характеристики и области применения
Обсерватория радиотелескопа SKA объединит два основных объекта — радиообсерваторию Мерчисона в Западной Австралии и Астрономический заповедник Кару в Южной Африке. В радиообсерватории Мерчисона будет установлен телескоп SKA1-LOW. Этот телескоп предназначен для наблюдения радиоволн в диапазоне 50-350 МГц.
Его основная цель — наблюдать эпоху реионизации — период в истории космоса, когда впервые образовались звезды. Для достижения этой цели SKA1-LOW будет состоять из фазированных дипольных антенных станций, расположенных на расстоянии 65 км. Это оптимальная конфигурация для наблюдения низкочастотных радиоволн.
Астрономический заповедник Кару станет домом для SKA1-MID. Конструкция этого телескопа позволяет ему поддерживать радиоприемники, способные улавливать частоты до 20 ГГц. Для достижения этой цели SKA1-MID будет использовать 197 тарелочных антенн, расположенных на расстоянии 100 км.Широкий диапазон частот, доступный с помощью этого телескопа, позволит использовать его в различных фундаментальных научных областях, включая реконструкцию гравитационных волн с использованием высокоточной синхронизации пульсаров. Радиус действия SKA1-MID настолько велик, что он может также искать следы жизни на других планетах.
Прототип антенны для телескопа SKA-Low устанавливается в радиоастрономической обсерватории Мерчисона (MRO) в Австралии. Фото: ICRAR. https://www.skao.int/en/media
Задачи и сроки строительства
Строительство обоих телескопов началось 5 декабря 2022 г. Первым строительным проектом является сборка массива 0.5, состоящего из шести антенных станций SKA-LOW и четырех антенн SKA-MID. Строительство планируется завершить к началу 2024 года.
Как только будут завершены работы по сборке массива 0,5, начнется монтаж блока 1. Он будет состоять из 18 станций СКА-ЛОУ и восьми станций СКА-МИД. Это будет завершено к 2026 году. В начале 2027 года будет завершена сборка 2-го массива, который содержит 64 станции СКА-ЛОУ и 64 тарелки СКА-МИД.
Ожидается, что все установки и оборудование для научных исследований будут готовы к 2028-2029 годам. Однако радиотелескопная обсерватория SKA сталкивается со многими проблемами. Одним из основных недостатков радиотелескопов является возможность возникновения радиопомех. Это делает изображения нечеткими и ограничивает количество наблюдаемых радиоволн.Природные факторы создают радиопомехи, но наиболее значимыми источниками являются системы воздушного судна и спутники. Спутники создают сложную проблему для радиотелескопов, поскольку волны, которые они передают, создают слой помех, который становится все толще по мере того, как компании добавляют новые.
В частности, эти помехи окажут существенное влияние на SKA-MID, поскольку диапазон его наблюдения составляет до 20 ГГц — это частота, на которой работает большинство спутников, или близкая к ней.
Однако сотрудники обсерватории SKA заявили, что они более чем оба телескопа были построены в местах, обозначенных как национальные зоны радиомолчания.
Эти площадки позволят телескопам максимально увеличить диапазон наблюдений, учитывая при этом радиопомехи от спутников и других источников. Кроме того, SKA-LOW и SKA-MID обеспечивают практически полное отсутствие радиопомех, создаваемых телескопами.
Строительство обсерватории радиотелескопа SKA продолжается, и будущее радиоастрономии выглядит радужным. Крупнейшая и наиболее совершенная радиообсерватория готова дать ученым больше информации о Вселенной и ее устройстве, чем когда-либо прежде.
Список литературы.
Скейф, А. М. М. (2020). Большой телескоп, большие данные: к увеличению масштаба с помощью массива в квадратный километр. Философские труды Королевского общества A, 378 (2166), 20190060. https://doi.org/10.1098/rsta.2019.0060 Исследуйте | SKAO. (Северная Каролина). https://www.skao.int/en Ньютон Э. (2023, 28 марта). Из чего состоит Вселенная: что такое космические объекты? Произведена революция. https://revolutionized.com/cosmic-objects /
Купер К. (2023). Обсерватория SKA (SKAO): Путеводитель по самым крупным радиотелескопам в мире, которые в скором времени станут таковыми. Space.com. https://www.space.com/square-kilometre-array-observatory-skao#section-when-will-the-ska-telescopes-become-operational
Foust, J. (2023). Радиотелескоп сталкивается с “чрезвычайно серьезной” угрозой со стороны спутниковых группировок. SpaceNews. https://spacenews.com/radio-telescope-faces-extremely-concerning-threat-from-satellite-constellations/
Изображения предоставлены SKAO. https://www.skao.int/en/media
Другие новости: