No Image

Самый большой телескоп в китае

СОДЕРЖАНИЕ
707 просмотров
10 марта 2020

FAST (кит. 五百米口径球面射电望远镜 , англ. Five hundred meter Aperture Spherical Telescope — «Сферический радиотелескоп с пятисотметровой апертурой»), известный также как Тьяньян (кит. 天眼 , «Небесное око») — радиотелескоп на юге Китая в провинции Гуйчжоу [2] [3] . На строительство радиотелескопа было затрачено более 185 миллионов долларов [4] .

После окончания строительства в 2016 году и сдачи в эксплуатацию FAST стал самым большим в мире радиотелескопом с заполненной апертурой, его диаметр — 500 метров . Существует радиотелескоп с незаполненной апертурой большего диаметра — российский 576-метровый радиотелескоп РАТАН-600 [5] .

Радиотелескоп позволит учёным изучать формирование и эволюцию галактик, тёмную материю, исследовать объекты эпохи реионизации и решать другие научные задачи [6] .

Содержание

История создания [ править | править код ]

  • Июль 1994 года — начало разработки концепта радиотелескопа.
  • Октябрь 2008 года — начало проектирования радиотелескопа.
  • В 2011 году начато строительство телескопа [2] .
  • С марта 2011 года учёные, инженеры и строители временно поселились в одном из отдалённых горных ущелий уезда Пинтан Цяньнань-Буи-Мяоского автономного округа провинции Гуйчжоу, (Юго-Западный Китай) [7] .
  • Июль 2015 года — начат монтаж отражающих элементов [8] . По конструкции он схож с Аресибо и также располагается в естественном углублении [5] .
  • 3 июля 2016 года специалисты установили последний из 4450 треугольных отражателей, из которых состоит радиотелескоп. Это ознаменовало завершение основного сооружения гигантского астрономического прибора [9][6] .
  • Непосредственные наблюдения при помощи телескопа должны начаться в конце сентября 2016 года [10] , после настройки сетей и вспомогательного оборудования. На расстоянии 10 км от телескопа вводится запрет строительства и режим радиомолчания [11] , переселены около 8—9 тысяч человек, проживавших на расстоянии менее 5 км от телескопа [12] .
  • 25 сентября 2016 года — начало работы радиотелескопа FAST [13] . Как ожидается, китайские астрономы получат приоритет для работы на FAST в первые два-три года его существования, затем объект будет открыт для учёных по всему миру [14] .

Характеристики [ править | править код ]

Телескоп FAST использует фиксированный основной рефлектор, размещённый в естественном карстовом углублении, который отражает радиоволны на приёмник, подвешенный на высоте 140 метров над ним. Рефлектор изготовлен из перфорированных алюминиевых панелей, поддерживаемых сеткой из стальных тросов, свисающих с обода.

Поверхность рефлектора FAST образована из 4450 [15] треугольных панелей, каждая размером 11 метров [16] , размещённых в форме геодезического купола. Актуаторы, размещённые под ними, позволяют сформировать активную оптическую поверхность [17] .

Над рефлектором на тросах установлена легкая кабина, перемещаемая кабельными роботами, расположенными на шести опорных мачтах [18] :13 . Приёмные антенны установлены под ней на платформе Гью — Стюарта, которая позволяет более точно их позиционировать и компенсировать различные возмущающие воздействия, например от ветра [18] :13 . Точность позиционирования антенн запланирована на уровне 8 угловых секунд [19] :24 [20] :179 .

FAST может фокусироваться на направлениях, составляющих угол до ±40° от зенита [18] :4 . Из-за виньетирования эффективная апертура сохраняется лишь при углах не более ±30° [19] :13 .

Несмотря на общий диаметр отражателя в 500 метров , эффективный диаметр отражателя, используемый в каждый момент времени при наблюдениях, составляет лишь 300 метров . В этом диаметре при помощи актуаторов поддерживается параболическая форма [18] :3 . Несмотря на отсутствие единого 500-метрового отражателя и его асферичность, проект сохранил оригинальное название «Радиотелескоп с пятисотметровой сферической апертурой».

Читайте также:  Установить драйвер на принтер hp laserjet 1010

Частоты работы — от 70 МГц до 3 ГГц [21] , обеспечиваемые 9 приёмниками [19] :30 . Полоса 1,23 — 1,53 ГГц вблизи линии нейтрального водорода ( 21 см ) обеспечивается 19-лучевым приёмником, созданным CSIRO в рамках коллаборации ACAMAR между Австралийской и Китайской академиями наук [22] .

Сравнение с Аресибо [ править | править код ]

Телескоп FAST по своей конструкции похож на радио-обсерваторию Аресибо, расположенную в Пуэрто-Рико. Оба телескопа расположены в естественных углублениях, составлены из перфорированных алюминиевых панелей и используют движущийся над ними комплект приёмного оборудования. Кроме размера (отражатель Аресибо имеет диаметр 1000 футов — 305 м ) между ними есть ряд различий [17] [23] [24] .

Отражатель Аресибо имеет фиксированную сферическую форму. Несмотря на то, что панели также подвешены на стальных кабелях, их натяжение изменяется вручную для точной настройки формы [17] . Форма отражателя зафиксирована, и над ним подвешено два дополнительных рефлектора для коррекции сферических аберраций [25] .

Приёмная платформа Аресибо находится в фиксированном положении над отражателем. Для удержания тяжёлых дополнительных отражателей основная система кабельных подвесов выполнена статической. Имеется лишь небольшой участок, позволяющий компенсировать температурное расширение [17] :3 . Антенны закреплены на вращающейся площадке под приёмной платформой [17] :4 . Уменьшенный диапазон передвижения приёмников позволяет наблюдать за объектами, располагающимися не далее 19,7° от зенита [26] .

Отражатель FAST значительно более глубокий, чем у Аресибо, что также способствует большему полю обзора. При диаметре на 64% больше у отражателя FAST 300-метровый радиус кривизны [18] :3 , тогда как у Аресибо — 870 футов (265 метров) [26] , и в FAST формируется дуга в 113°—120° градусов [18] :4 , по сравнению с 70° для Аресибо. Хотя Аресибо способен использовать полную 305-метровую апертуру при наблюдении объектов в зените, чаще используются наблюдения под наклоном с эффективной апертурой в 725 футов (221 метр) [17] :4 .

Платформа с оборудованием на телескопе Аресибо больше и на ней установлено несколько передатчиков, что делает его одним из двух крупных радиотелескопов, которые можно использовать в радиолокационной астрономии. Система NASA «Planetary Radar System» позволяет Аресибо изучать ионосферу, внутренние планеты и выполнять точные измерения орбит околоземных астероидов. Платформа на телескопе FAST значительно меньше и не содержит передающего оборудования.

Обсерватория Аресибо находится ближе к экватору, благодаря чему при вращении Земли большая часть неба попадает в поле обзора. Аресибо расположен на широте 18,35° N, а FAST — примерно на 7,5° севернее, на 25,80° N.

«Площадью с 30 футбольных полей».

В китайской провинции Гуйчжоу на этой неделе завершено строительство самого большого в мире радиотелескопа с заполненной апертурой, получившего название FAST (Five hundred meter Aperture Spherical Telescope), площадь чаши которого превышает 30 футбольных полей.

Радиотелескоп FAST (Five hundred meter Aperture Spherical Telescope)

FAST получил звание крупнейшего наземного радиотелескопа в мире.

Огромный диск был собран из отдельных 4450 треугольных панелей (отражателей). Отмечается, что диаметр рефлектора FAST составляет 500 метров, что на 200 метров больше, чем у его ближайшего конкурента – известнейшей 300-метровой Обсерватории Аресибо в Пуэрто-Рико.

Один из ученых, задействованный в проекте FAST, однажды сказал, что на его параболической антенне может поместиться столько бутылок с вином, что каждому из 7 млрд жителей Земли хватит по пять бутылок.

Читайте также:  Как найти производную второго порядка функции

С помощью такого аппарата будет возможно вести наблюдение за объектами на расстоянии до 11 млрд световых лет. Новый радиотелескоп позволит наблюдать и открывать различные астрономические объекты и явления, происходящие слишком далеки от Земли и чьи радиосигналы слишком слабы, чтобы их могли захватить небольшие телескопы. Также в задачи радиотелескопа FAST будет входить охота на инопланетян.

«Размер этого телескопа является ключом к его научному назначению. Чем больше телескоп, тем больше радиоволн он сможет улавливать и тем больше неярких объектов затем можно будет увидеть», — говорит Тим О’Брайен (Tim O’Brien) из Манчестерского университета, заместитель директора британской обсерватории Джодрелл Бэнк.

Строительство радиотелескопа FAST началось в юго-западной провинции Гуйчжоу еще в 2011 году, а стоимость проекта составила около 180,000,000 долларов. Для создания телескопа потребовалось переселить более 9 тыс. человек, проживавших в горных уездах Пинтан и Лодянь в радиусе 5 км от стройплощадки. И каждому из них правительство выплатило компенсацию в размере $1800.

Телескоп расположен в естественном кратере, который идеально подходит для размещения огромной вогнутой чаши. Телескоп был разработан таким образом, чтобы отдельные панели могли перестраиваться, отслеживая радиоволны от конкретных объектов. Это придает устройству гораздо больший диапазон и чувствительность по сравнению с другими телескопами.

По словам О’Брайена, FAST позволит провести более тщательные исследования пульсаров – астрономических объектов, испускающих мощные, строго периодические импульсы электромагнитного излучения в основном в радиодиапазоне.

«Мы сможем найти больше пульсаров за пределами нашей Галактики. Телескоп также позволит нам изучать водород в очень далеких галактиках, искать естественные радиоволны, испускаемые экзопланетами, вращающимися вокруг других звезд, а также поможет в поиске радиосигналов внеземных цивилизаций», — отмечает О’Брайен.

Заместитель главы Государственной астрономической обсерватории при Академии наук Китая Чжэн Сяонянь (Zheng Xiaonian) говорит, что наблюдения начнутся в сентябре 2016 года после того, как телескоп будет тщательно протестирован специалистами. FAST, по его словам, будет «глобальным лидером» на протяжении от десяти до 20 лет, и поможет человечеству лучше понять появление вселенной.

Самый большой в мире радиотелескоп «FAST»

Радиотелескоп — это астрономический инструмент, который способен принимать собственное радиоизлучения небесных объектов и исследовать их характеристики.

Он состоит из антенного устройства и чувствительного приемного устройства (радиометра), которое усиливает принятое радиоизлучение и преобразует его в удобную для регистрации и обработки форму.

Подписывайтесь на Квибл в Viber и Telegram, чтобы быть в курсе самых интересных событий.

Времена, когда освоением космоса занимались всего два государства на Земле давно закончились. Сегодня в космическую гонку вступили такие страны как Израиль и Индия. А Китай, который иногда называют третьей в мире космической сверхдержавой после США и России, добился изумительных результатов. Так, после трех лет сложного строительства КНР приглашает астрономов со всего мира проводить исследования с помощью нового радиотелескопа диаметром 500 метров под названием «Сферический радиотелескоп с пятисотметровой апертурой» (FAST). Теперь китайская астрономическая обсерватория является крупнейшей в мире.

Так выглядит самый большой радиотелескоп в мире

Космическая программа Китая

Возможно, вы этого не знали, но космическая программа Китая была заложена еще в 1956 году, а первый китайский спутник отправился бороздить космические просторы уже в 1970-х. Сегодня КНР запускает в космос межпланетные станции (АМС) к спутнику нашей планеты, располагает самыми разными ракетами-носителями, а также практически всеми видами прикладных спутников. За 40 лет в рамках космической программы КНР в космос было запущено более ста спутников. Также Китай разрабатывает АМС для полета на Марс.

Читайте также:  Как правильно построить презентацию

Недавно журнал Nature написал о том, что после трех лет изнурительной работы, Китай запускает в работу крупнейший в мире радиотелескоп с одной тарелкой. И этому нельзя не радоваться. В конце-концов, наука и научные исследования — это то, что объединяет людей всего мира, стирая границы между странами. А когда речь заходит о новых возможностях для изучения нашего космического дома, полного тайн и удивительных открытий, скрыть радость просто невозможно.

Давайте обсудим с участниками нашего Telegram-чата, сможет ли новый радиотелескоп обнаружить следы разумных цивилизаций?

Согласно Nature, FAST будет сканировать вдвое большую площадь, чем радиотелескоп обсерватории Аресибо в Пуэрто-Рико. Китайский радиотелескоп способен обнаружить даже самые слабые радиоволны, исходящие от небесных объектов, таких как пульсары и целые галактики. Также специалисты не исключают, что он может быть использован для обнаружения далеких миров, на которых может существовать жизнь.

Космическая программа Китая развивается с огромной скоростью

Самый большой радиотелескоп на Земле

Крупнейшая в мире астрономическая обсерватория располагается в отдалении на юго-западе Китая, что значительно осложнило ее строительство. Строительство началось в 2011 году. За пять лет инженеры смогли построить 500-метровую тарелку, состоящую из 4400 алюминиевых панелей. Стоимость строительства самого крупного радиотелескопа на нашей планете составила 180 млн долларов.

На фото телескоп обсерватории Аресибо в Пуэрто-Рико

Отметим, что до открытия этой астрономической обсерватории, крупнейшим в мире являлся радиотелескоп, расположенный в астрономической обсерватории Аресибо в Пуэрто-Рико, который был построен в 1963 году. Диаметр радиотелескопа Аресибо составляет 304,8 метров. Благодаря его работе, было совершено огромное количество важных астрономических открытий. В 2017 году ураган “Мария” сломал 29-метровую антенну радиотелескопа. Ее обломки сильно повредили основное и вспомогательное зеркала телескопа, но обсерватория вскоре возобновила свою работу.

Китайский радиотелескоп может значительно ускорить открытие самых разных космических явлений. Например, только во время испытаний FAST обнаружил более 100 пульсаров. По данным NASA до 2017 года ученым было известно всего 2000 пульсаров. Страшно представить, сколько еще пульсаров в ближайшем будущем обнаружит этот радиотелескоп. Также на его счету обнаружение сотни быстрых радиовсплесков, исходящих от неизвестного источника. FAST способен уловить даже слабый сигнал, которые не замечают другие радиотелескопы.

Так выглядела астрономическая обсерватория на момент строительства

Подробнее о радиовсплесках читайте на нашем канале в Яндекс.Дзен.

Также ученые отмечают, что самый большой радиотелескоп в мире будет способен обнаружить отдаленные экзопланеты только по их радиоизлучению. Надеемся, это произойдет в самое ближайшее время. При этом, не стоит забывать о том, что работа с FAST не лишена проблем — так, основная проблема заключается в хранении невероятно большого количества данных, которые в ближайшие несколько лет соберет этот радиотелескоп.

Комментировать
707 просмотров
Комментариев нет, будьте первым кто его оставит

Это интересно
Adblock
detector