Arecibo Telescope

Arecibo Telescope

Natalya Rozhkovskaya
"Quantic" №1, 2016

Nogle gange går vi ud i himlen på en stille og klar nat. Vi kan endda tage kikkert eller teleskoper med os for bedre at se fjernt planeter og stjerner. Men uanset hvor storslået vores vision er, og uanset hvor magtfulde optiske enheder vi muligvis har bevæbnet os, vil vi ikke være i stand til at lægge mærke til alt, hvad stjernerne og planeterne vil fortælle os om sig selv. Når vi ser på himlen med det blotte øje eller gennem et almindeligt teleskop, ser vi stjerner og planeter, fordi de udsender eller reflekterer lys. Men udover synligt lys udsender mange objekter i universet stråling, som vores øjne ikke er tilpasset til at opfatte og skelne. Men hvis du bruger specielle enheder, kan du fange disse usynlige bølger og lære meget om fjerne rumobjekter.

Et af disse vidunderlige instrumenter er et radioteleskop, en fantastisk opfindelse af menneskeheden. Hvis synligt lys består af bølger med en længde på 380-780 nanometer, og derefter ved hjælp af radioteleskoper, fastgør astronomer bølger med en længde fra fraktioner af millimeter til flere titre meter.

Den mest imponerende del af et radioteleskop er dets antenne, svarende til en stor cirkulær skål.En antenne er et "radiospegel", dets formål er netop at afspejle radiobølger, der er usynlige for os, ligesom et almindeligt spejl afspejler lys.

De fleste radioteleskoper har paraboliske antenner: Overfladen af ​​en sådan antenne dannes ved en rotation af en kurve kaldet en parabola (se figur).

Parabolen selv kan defineres som punktpunktet ligeud fra en given lige linje og fra et givet punkt, kaldet parabolens fokus.* F.eks. I figuren til højre ligger sorte punkter på en parabol.

Den parabolske antenne har en fantastisk geometrisk egenskab. I astronomiske observationer studeres sådanne fjerne objekter, at strålerne, der kommer fra os fra et objekt, for eksempel stjerner, kan betragtes som parallelle med hinanden. Et parabolisk spejl indsamler stråler parallelt med rotationsaksen, på et tidspunkt – i fokus, hvorved signalet stiger fra denne retning. De indsamlede signaler transmitteres til radiometeret – denne enhed konverterer dem til en bekvem form til behandling. For at fokusere radioteleskopet på en anden stjerne, skal du styre teleskopets akse i retning af denne stjerne.Derfor har mange radioteleskoper en særlig mekanisme, der skifter antennen i forskellige retninger.

Udover den ovenfor beskrevne "standard" er der specielle radioteleskoper med fantastiske muligheder for udforskning af rummet. Nogle af dem fortjener selvfølgelig titlen på et mirakel for ingeniørarbejde.

De fleste undersøgelser af Arecibo Radio Observatory i Puerto Rico udføres på et stort sfærisk teleskop med en antennediameter på 305 meter! Fra en afstand ligner dette fantastiske instrument en stor skål gravet ind i toppen af ​​en høj bakke.

Skålen er teleskopantenne. Den består af 38.778 aluminium gitterpaneler, der afspejler radiobølger af den krævede længde, men sender vand og lys: planter, der har tilpasset sig til at leve under teleskopet, redder jorden fra erosion.

Arecibo distrikt blev valgt til opførelsen af ​​et sådant teleskop er ikke tilfældigt. Her dannede vandet, der strømmede over karst-bakkerne, mange gigantiske kratere, hvoraf den ene blev brugt som grundlag for en enorm radioteleskopantenne. Observatørens afsides beliggenhed fra bosættelser gør det muligt at reducere irriterende radiointerferens (og forresten,det er forbudt at bruge mobiltelefoner i observatoriet), og nærheden til ækvator gør det muligt at undersøge en interessant del af rummet med dette teleskop.

Formen af ​​Arecibo teleskopantenne er også usædvanlig. Antennen selv er for stor og derfor ubevægelig: den kan ikke sendes i den ene retning eller den anden. En parabolantenn i dette tilfælde ville have en betydelig ulempe: det ville samle i fokus bølgerne kommer udelukkende fra en retning. Derfor er overfladen af ​​antennen af ​​Aresibo-teleskopet en del af et stort kugle.

Selvfølgelig samler overfladen af ​​kuglen ikke strålerne ind i et punktfokus, men heldigvis er det svært at skelne et lille område af kuglen fra et lille område af en parabolisk overflade. Derfor vil strålerne reflekteret fra et forholdsvis lille stykke af kuglen konvergere, hvis ikke på et tidspunkt, så i et tilstrækkeligt lille område.

Langs antennens kanter er der tre høje søjler (se billedet ovenfor). Mellem dem strækkes 18 stålkabler og holder en trekantet platform over antennen i en højde på 137 meter. Fra tre toppe af platformen ned til de store betonblokke under antennen trækkes tre par kabler.Med deres hjælp kan højden af ​​hvert hjørne af platformen justeres til en nøjagtighed på 1 mm. Under platformens trekantede ramme er en struktur, der ligner broens bue. Dette design kan roteres i en cirkel, og en usædvanlig kuppel bevæger sig langs buen (se billedet til venstre) med to ekstra radiospegler inde. Disse radiospegler omdirigerer signalet fra hovedspeilet til særlige antenner.

I halvtreds år, med hjælp fra Arecibo Observatoriet, lykkedes det os at lære meget om kosmos og den øvre atmosfære. Bogstaveligt talt flere måneder efter starten af ​​radioteleskopet blev det fastslået, at Merkur ikke overhovedet vendte sig til Solen hele tiden ved den ene side, som tidligere troede, og laver en revolution om sin akse ikke i 88 jorddage, men kun på 59.

Et af observatoriets vigtigste resultater var opdagelsen i 1974 af et nyt objekt i universet – en radio pulsar, som er en del af et binært stjernesystem. Denne opdagelse blev tildelt Nobelprisen i fysik i 1993, fordi to pulsarer gør det muligt at eksperimentelt teste teorier fra andre fysikområder.

I et langt videnskabeligt liv blev teleskopet ikke kun brugt til seriøs videnskabelig forskning, men også til fuldstændig uventede opgaver. Den fantastiske udsigt over teleskopskålen tiltrak mere end en gang filmdirektører. For eksempel blev en film om eventyret af hemmelige agent 007 James Bond engang filmet her. Og i 1974 sendte et teleskop en symbolsk besked til udenjordiske civilisationer i retning af M13 stjerneklyngen, kodet af en sekvens af nuller og dem. Sådan ser budskabets begyndelse ud, hvis sort blev sat i stedet for nuller, og hvide firkanter blev erstattet af dem:

Kan du som repræsentant for vores civilisation forstå, hvad der er skrevet i denne retning?**

Det er sandsynligt, at Aresibo-teleskopet snart vil ophøre med at være det største radioteleskop i verden. I Kina, i Guizhou-provinsen, i 2016, vil opførelsen af ​​et nyt mirakel blive afsluttet – et sfærisk teleskop med en antennediameter på 500 meter. Hvilke opdagelser vil bringe et nyt stort radioteleskop? Vi vil kende svaret på dette spørgsmål om nogle få år.

Billeder med tilladelse fra Arecibo Observatoriet og National Center for Astronomi og Ionosfæren. Forfatteren takker observatørernes personale Ruth Torres Hernandez og Phil Perillat for deres hjælp til at forberede materialerne.

Kunstner Anna Gorlach


* Læs mere om parabolen i Darya Rusakovas artikel "Parabola fra et ark papir" i Quantico nr. 12 for 2015 (PDF, 9 Mb, s. 8).

** Svaret

Diagrammet repræsenterer tal fra 1 til 10 i det binære system: 00001, 00010, 00011, 00100, 00101, 00110, 00111, 01000, 01001, 01010. Hvide celler angiver 1, sort – 0. Hvide celler i den næstsidste række er markører for positionen af ​​det nye nummer og angiv ikke noget tal.


Like this post? Please share to your friends:
Skriv et svar

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: