Ғалымдар әлемдегі ең үлкен қытайлық радиотелескоптан не күте алады? Жылдам телескопта гидравликалық жетектері бар FAST обсерватория арқандары

ЖЫЛДАМ телескоп

Қытайда әлемдегі ең үлкен толтырылған апертуралы телескоп 500 метрлік FAST радиотелескопы пайдалануға берілді. Диаметрі бойынша ол Карачай-Черкесияда орналасқан RATAN-600-ден кейін екінші орында, бірақ ол толтырылған саңылауы жоқ. FAST-тың ең жақын аналогы - Аресибо обсерваториясындағы 300 метрлік радиотелескоп. Бұл туралы Синьхуа агенттігі хабарлады.

Телескоптың өлшемдері оның жұмыс сипаттамаларын анықтайды - сезімталдық, рұқсат және т.б. Радиотелескоп неғұрлым үлкен болса, соғұрлым ол кішірек немесе алыстағы объектілерді анықтай алады. Ажыратымдылық бойынша абсолютті рекордшы - RadioAstron. Бұл Spektr-R ғарыштық радиотелескопынан және жерүсті радиотелескоптарынан тұратын ультра ұзын базалық интерферометрияны пайдалана отырып ғарыш объектілерін бақылауға арналған жүйе. Олар бірге диаметрі шамамен жүз мың шақырым болатын радиотелескопқа тең құрал құрайды.

Дегенмен, мұндай жүйелер шағын тиімді аймаққа байланысты төмен сезімталдыққа ие. Жалпы сезімталдық 10 метрлік Spektr-R және онымен қатар жұмыс істейтін жердегі радиотелескоптың сезімталдығының геометриялық ортасы ретінде анықталады. Сондықтан мұндай бақылаулар жоғары сезімталдықтағы жер үсті аспаптарын қажет етеді. Сонымен қатар, жаңа радиотелескоптар бүкіл әлемдегі астрономдарға қол жетімді құралдарды кеңейтеді.

Жаңа радиотелескоп Гуйчжоу провинциясында орналасқан және 30-ға жуық футбол алаңын алып жатыр. 500 метрлік диаметрге қарамастан, бақылаулар диаметрі шамамен 300 метр болатын шағылыстырғыш фрагменттерді пайдаланады - бұл телескоптың тиімді диаметрі. Бұл көрсеткіш бойынша FAST Arecibo обсерваториясынан (221 метр) сәл ғана жақсырақ. 500 метрлік шағылыстырғыш телескоптың әлдеқайда кеңірек көру аймағына ие болуына мүмкіндік береді.

Пайдалануға берілгеннен кейін телескопта алғашқы сынақ бақылаулары жүргізілді. Ұлттық астрономиялық зертхананың (Қытай) зерттеушісі Цянь Лэйдің айтуынша, телескоп Жерден 1351 жарық жылы қашықтықта орналасқан пульсарлардың бірінің сигналын сәтті анықтаған.

FAST тапсырмаларына пульсарларды қадағалау, жұлдызаралық газды зерттеу, күрделі молекулаларды іздеу және реионизация дәуіріндегі объектілерді талдау кіреді. Ғалымдар радиотелескоп ғылымға белгілі пульсарлардың санын екі есе арттырады деп күтеді. Бұл пульсарлық сәулеленудің «ақауларында» гравитациялық толқын сигналдарын іздеуге көмектесуі мүмкін (мұндай бақылаулар, мысалы, NANOGrav консорциумы). RadioAstron жобасының өкілдері бұған дейін FAST Spektr-R-мен бірге жұмыс істей алатынын мәлімдеген. Радиотелескоп пайдалануға берілгеннен кейін алғашқы екі-үш жылда бапталып, содан кейін ол халықаралық қауымдастыққа қолжетімді болады.

Бір қызығы, телескопты салу үшін Қытай билігі 9 мыңға жуық жергілікті тұрғындарды телескоптың айналасындағы бес шақырымдық аймақтан тыс жерге көшіруге мәжбүр болды. Құрылыс 2016 жылдың шілде айында жүргізілді. Телескоптың жанында туристік топтар үшін күніне екі мың адамға дейін кіру ұйымдастырылатын шолу алаңы бар. Оған билет құны ресейлік ақшамен есептегенде шамамен 3,5 мың рубльді құрайды.

Владимир Королев

Бір жылдан сәл астам уақыт бұрын Қытайда әлемдегі ең үлкен радиотелескоп, бес жүз метрлік апертурасы бар сфералық радиотелескоп FAST жұмыс істей бастады. Ол біздің ғаламның пайда болуы мен эволюциясын зерттеу мақсатында салынған. Сонымен қатар, телескоп галактикалардың, гравитациялық толқындардың және қараңғы материяның пайда болуы мен қозғалысын, сондай-ақ жұлдызаралық кеңістік молекулаларын зерттей алады деп күтілуде.

Алғашқы ашылым

Көптеген қарама-қайшы ақпараттарға, соның ішінде телескоптың салынуына байланысты мыңдаған адамдар жерінен айырылғанына және оны сәтті іске қосу үшін Қытайда мамандардың жеткіліксіздігіне қарамастан, FAST бір жыл бойы жұмыс істеді. Жақында зертхана жетекшілері оның алғашқы нәтижелерін жариялады. Олар пульсарларға айналды - нейтрондық жұлдыздар, олар өз осінің айналасында орасан зор жылдамдықпен айналады.

Телескоптың ғылым үшін маңызы

Қытайлық China Daily газетінің хабарлауынша, телескоп бұрын белгісіз бірнеше ондаған пульсарларды анықтай алған. Олардың кейбірінің бар болуы мен орналасқан жерін Австралиядағы радиообсерватория растады.

FAST радиотелескопы директорының айтуынша, мұндай нәтижелер обсерватория мен мамандардың табысты жұмысының айқын көрінісі. Осындай тұжырымдар FAST ғаламдық ғылыми қауымдастық үшін өте пайдалы болатынын көрсетеді, өйткені ол біздің галактикадан тысқары жерлерде пульсарлардың сигналдарын сезіну үшін жеткілікті күшті.

Сонымен қатар, радиотелескоптың сезімталдығы оның ғаламның эволюциясын және оның жұмбақ құрамын (қара материя мен қараңғы энергияны) зерттеуде маңызды құрал болатынын қамтамасыз етеді.

Телескоптың пульсарлар шығаратын радиотолқындарға сезімталдығы да FAST гравитациялық толқындарды одан әрі зерттеуде пайдалы болу ықтималдығын көрсетеді.

Болашақ ашылуларды болжау

Қытайлық FAST радиотелескопы Құс жолы галактикасындағы белгілі пульсарлардың санын екі есе көбейте алады деп күтілуде. Бүгінгі таңда біз галактикада 2700 пульсарды білеміз, олардың біріншісі 1967 жылы ашылған.

Пульсарлар айналу кезінде шығаратын радиотолқындарды іздеуден басқа, телескоп бөтен тіршілік формаларының сигналдарын іздейді. Сарапшылар жерден тыс өркениетті ашуға үлкен үміт артпайды, олар FAST заманауи астрофизика үшін пайдалы болуы мүмкін мүмкіндіктер мен аймақтарды табуға тырысады.

Мысалы, көп ұзамай радиотелескоп күрделі жұлдызаралық молекулаларды, сондай-ақ ғаламның кеңдігінде орналасқан бейтарап сутегін іздеп, зерттей бастайды.

Жақында Қытай әлемдегі ең үлкен радиотелескоптың құрылысын аяқтады - FAST (бес жүз метрлік диафрагмалық сфералық телескоп). Оның шағылыстырғышының диаметрі жарты километр!

FAST телескопы 2011 жылдан бері жасалып жатыр. Оны салу үшін құрылыс алаңының айналасындағы таулы аймақтардан 9 мыңға жуық адамды қоныстандыру керек болды. Құрылыс кезеңінде:

Қытайлық радиотелескоп 4450 панельден тұрады, оның тостағандары Гуйчжоу провинциясының тауларындағы табиғи ойпатта орналасқан. «Ыдыс айнасын» құрастыру сәті:

FAST телескопы Жерден 11 миллиард жарық жылына дейінгі қашықтықта орналасқан нысандарды бақылайды. Қытайдың Ұлттық ғарыш агенттігі радиотелескоп сонымен қатар жерүсті өркениеттерінің сигналдарын анықтай алады деп жоспарлап отыр.

Айтпақшы, бұған дейін диаметрі шамамен 305 метр болатын ең үлкен айна Пуэрто-Рикодағы Аресибо обсерваториясындағы радиотелескопқа орнатылған болатын. Естеріңізге сала кетейік, FAST телескопының айнасының диаметрі 500 метр. Құны: $180 млн.

Бұл телескоптың құрылысы Қытайдың ғарыш бағдарламасының бір бөлігі болып табылады. Қытайдың жақын арада жоспарларына өзінің ғарыш станциясын салу және американдық Хаббл телескопынан 300 есе қуатты ғарыштық телескоп жасау кіреді.

2016 жылдың наурыз айындағы жағдай бойынша GN-z11 галактикасы Жерден ең алыс объект болып саналады; ол 13,4 миллиард жарық жылы қашықтықта орналасқан. Галактика орбиталық деректер арқылы ашылды.

Ресей ғылым академиясының астрофизикалық обсерваториясына тиесілі RATAN радиотелескопы Қарашай-Черкесияда орналасқан. Айнаның диаметрі 600 метр. Оны әлемдегі ең үлкен деп те атайды. RATAN параболалық рефлекторды пайдаланады, Қытайдағы жаңа FAST телескопы және Arecibo телескопы сфералық.

Қытайдағы FAST телескопы:

Әлемдегі ең үлкен телескопты жасау жұмысы 5 жылға созылды, ал оны құрастырғанға дейін мамандар алдын ала есептеулер мен зерттеулерге 10 жылға жуық уақыт жұмсады.

Жұмыс қарқынды жүргізілді, мыңдаған ғалымдар мен инженерлер 2011 жылдан бері Гуйчжоу провинциясының шатқалында тұрып, үздіксіз жұмыс істеуге мәжбүр болды. Мені бір нәрсе қуантады - бұл жерде әдемі.

Қытайдың оңтүстік-батысындағы Гуйчжоу провинциясы, Цяннань-Буй-Мяо автономиялық префектурасы, Пинтан округінің шалғай аймағындағы FAST телескопының әуе көрінісі. Фото: Лю Сю/Синьхуа

2016 жылғы 25 қыркүйекте әлемдегі ең үлкен радиотелескоп Бес жүз метрлік апертурасы бар сфералық радиотелескоп(Бес жүз метрлік апертуралы сфералық телескоп, FAST) рефлекторды ғарышқа жіберіп, алыс галактикалардан сигнал алды. Бүгін FAST-тың ашылу салтанаты өтті. Бұған дейін ол сынақ режимінде бірнеше рет іске қосылды. Сынақ ұшырулардың бірінде ол Жерден 1351 жарық жылы қашықтықта орналасқан пульсардан сигнал алды.

Сарапшылардың пікірінше, алып ғылыми құрал Қытайдың ғарышты игерудегі амбициясын және Қытайдың озық ғылымының халықаралық деңгейде мойындалуын қалайтынын көрсетеді. Бейресми түрде 天眼 немесе Көктегі көз деп аталатын телескоптың құрылысы бес жылға созылды және 180 миллион долларға тұрды.

Диаметрі 500 метр болатын FAST радиотелескопы Пуэрто-Рикодағы соңғы 53 жыл бойы әлемдегі ең үлкен деп саналатын 305 метрлік Аресибо радиотелескопы обсерваториясынан үлкенірек. Осы жерде айта кететін жайт, ресейлік RATAN-600 радиотелескопының диаметрі 576 метр, бірақ оның апертурасы толтырылмаған. Осылайша, Arecibo және FAST әлемдегі ең үлкен толтырылған диафрагмалық радиотелескоптар болып табылады.

Аресибо радиотелескопы

Қытай ақпарат құралдарының хабарлауынша, FAST сезімталдығы Аресибо обсерваториясынан екі есе, сондай-ақ жұлдызды аспанды зерттеу жылдамдығынан 5-10 есе жоғары.

Arecibo және FAST тақталарын салыстыру

FAST радиотелескопының конструкциясы геодезиялық күмбез түрінде бір-бірімен 11 метрлік жағы бар 4450 үшбұрышты шағылыстырғыш панельдер біріктірілген бір рефлектордан тұрады.

Әрбір панельдің орналасуын жоғары дәлдікпен реттеуге болады - бұл үшін гидравликалық жетектері бар болат арқандардың торы жасалған. Осылайша, радиотелескоп белгілі бір бағытқа бағытталған. FAST зениттен ±40° шегінде кез келген жерге фокустай алады. Бұл жағдайда жалпы 500 метрлік ыдыстың диаметрі небәрі 300 метр болатын шағылыстырғыш секция қолданылады. Яғни, FAST телескопының атауында екі нақты қате бар екені белгілі болды: телескоптың апертурасы 500 метрден аз, ал телескоп сфералық емес.

Телескоптың құрылысы бес жылға созылды. Инженерлер мен құрылысшылар өркениеттен алыс тау шатқалдарының бірінде жылдар бойы өмір сүруге мәжбүр болды, онда бастапқыда тіпті электр қуаты да жоқ. Дәл осы қараусыз қалған учаске 400 нұсқаның ішінен таңдалды: теңіз деңгейінен шамамен 1000 м биіктіктегі таулардағы табиғи алқап өлшемі бойынша өте қолайлы болды және радиожиілік кедергілерден табиғи қорғанысты қамтамасыз етті ( телескоп тостағанының спутниктік фотосы). Ғылыми жоба үшін құзырлы органдар осы алқапқа 65 ауыл тұрғынын қоныстандыруға бұйрық беріп, оның маңындағы сегіз ауылдың 9110 тұрғынын қоныстандырды. Үстіміздегі жылдың тамыз айында үйлерінен шығарылған тұрғындар жаңа үйлерге орналасатыны немесе Кедейлерге көмек қорынан қомақты өтемақы төленетіні және банктен несие берілетіні хабарланған болатын.

FAST радиотелескопы 2015 жылдың қыркүйегінде, ұшырылымнан бір жыл бұрын

FAST айналасындағы бес шақырым радиуста 17 жыл бойы австралиялық астрономдарды мазалап жүрген микротолқынды пеш сияқты бірде-бір кедергі көзі болмайды. Құрылыс шарттарына сәйкес 5 км радиуста толық радиотыныштық сақталуы керек.

Толық радиотыныштық қажет болғанына қарамастан, билік радиотелескоптың жанында туристік нысандарды, соның ішінде жақын маңдағы тауда бақылау палубасын салуға шешім қабылдады. Қытайлық және шетелдік туристер келіп, бұл ғажайыпты өз көздерімен көре алады. Бұл шешімнің себебі бар: мысалы, жыл сайын Аресибоға шамамен 90 000 турист және 200 ғалым келеді.

FAST радиотелескопы 2016 жылдың қыркүйегінде