Čo môžu vedci očakávať od najväčšieho čínskeho rádioteleskopu na svete? FAST Observatory Laná s hydraulickým pohonom na rýchlom teleskope

RÝCHLY ďalekohľad

V Číne uviedli do prevádzky 500-metrový rádioteleskop FAST, najväčší teleskop s plnenou apertúrou na svete. Svojím priemerom je na druhom mieste za RATAN-600, ktorý sa nachádza v Karačajsko-Čerkesku, ktorý však nemá vyplnený otvor. Najbližším analógom FAST je 300-metrový rádioteleskop na observatóriu Arecibo. Informuje o tom agentúra Xinhua.

Rozmery ďalekohľadu určujú jeho výkonové charakteristiky - citlivosť, rozlíšenie a pod. Čím väčší je rádioteleskop, tým menšie alebo vzdialenejšie objekty dokáže odhaliť. Z hľadiska rozlíšenia je absolútnym rekordérom RadioAstron. Ide o systém na pozorovanie vesmírnych objektov pomocou ultradlhej základnej interferometrie, ktorý pozostáva z vesmírneho rádioteleskopu Spektr-R a rôznych pozemných rádioteleskopov. Spolu tvoria prístroj ekvivalentný rádioteleskopu s priemerom asi stotisíc kilometrov.

Takéto systémy však majú nízku citlivosť kvôli ich malej efektívnej ploche. Celková citlivosť je určená ako geometrický priemer citlivosti 10-metrového Spektr-R a pozemného rádioteleskopu pracujúceho v tandeme s ním. Preto takéto pozorovania vyžadujú pozemné prístroje s vysokou citlivosťou. Nové rádioteleskopy navyše rozširujú nástroje dostupné astronómom na celom svete.

Nový rádioteleskop sa nachádza v provincii Guizhou a má rozlohu asi 30 futbalových ihrísk. Napriek 500-metrovému priemeru budú pozorovania využívať úlomky reflektorov s priemerom asi 300 metrov – to je efektívny priemer ďalekohľadu. Podľa tohto ukazovateľa je FAST len o niečo lepší ako observatórium Arecibo (221 metrov). 500-metrový reflektor umožní ďalekohľadu oveľa väčšie zorné pole.

Po uvedení do prevádzky sa už na ďalekohľade uskutočnili prvé skúšobné pozorovania. Podľa Qian Lei, výskumníka z Národného astronomického laboratória (Čína), teleskop úspešne zachytil signál z jedného z pulzarov, ktorý sa nachádza 1351 svetelných rokov od Zeme.

Úlohy FAST budú zahŕňať sledovanie pulzarov, štúdium medzihviezdneho plynu, hľadanie zložitých molekúl a analýzu objektov z éry reionizácie. Vedci očakávajú, že rádioteleskop zdvojnásobí počet pulzarov, ktoré veda pozná. To môže pomôcť pri hľadaní signálov gravitačných vĺn v „závadách“ pulzarového žiarenia (takéto pozorovania napríklad konzorcium NANOGrav). Zástupcovia projektu RadioAstron už skôr uviedli, že FAST bude môcť spolupracovať so Spektr-R. Rádioteleskop sa bude ladiť prvé dva až tri roky po uvedení do prevádzky, potom bude dostupný pre medzinárodné spoločenstvo.

Zaujímavosťou je, že na stavbu teleskopu museli čínske úrady presídliť asi 9000 miestnych obyvateľov mimo päťkilometrovú zónu okolo teleskopu. Výstavba prebehla v júli 2016. Vedľa ďalekohľadu sa nachádza vyhliadková plošina, ku ktorej bude organizovaný prístup pre turistické skupiny - až dvetisíc ľudí denne. Náklady na lístok na to budú asi 3,5 tisíc rubľov v prepočte na ruské peniaze.

Vladimír Korolev

Pred niečo vyše rokom začal v Číne fungovať najväčší rádioteleskop na svete FAST, sférický rádioteleskop s apertúrou päťsto metrov. Bol postavený s cieľom študovať pôvod a vývoj nášho vesmíru. Okrem toho sa očakáva, že ďalekohľad bude schopný študovať vznik a pohyb galaxií, gravitačné vlny a temnú hmotu, ako aj molekuly medzihviezdneho priestoru.

Prvý objav

Napriek množstvu protichodných informácií, vrátane toho, že tisíce ľudí prišli o pôdu kvôli výstavbe ďalekohľadu a Čína nemala dostatok špecialistov na úspešné vypustenie, FAST fungoval celý rok. Len nedávno vedúci laboratórií zverejnili jeho prvé zistenia. Stali sa z nich pulzary – neutrónové hviezdy, ktoré rotujú okolo svojej (mierne naklonenej) osi obrovskou rýchlosťou.

Význam ďalekohľadu pre vedu

Podľa čínskych novín China Daily sa teleskopu podarilo odhaliť niekoľko desiatok dovtedy neznámych pulzarov. Existenciu a polohu niektorých z nich potvrdilo rádiové observatórium v Austrálii.

Takéto výsledky sú podľa riaditeľa rádioteleskopu FAST jasnou ukážkou úspešnej práce hvezdárne a špecialistov. Zistenia, ako sú tieto, naznačujú, že FAST bude mimoriadne užitočný pre globálnu vedeckú komunitu, pretože je dostatočne výkonný na snímanie signálov z pulzarov ďaleko za našou galaxiou.

Citlivosť rádioteleskopu navyše zaisťuje, že sa ukáže ako dôležitý nástroj pri štúdiu vývoja vesmíru a jeho tajomného zloženia (tmavej hmoty a temnej energie).

Citlivosť ďalekohľadu na rádiové vlny vyžarované pulzarmi tiež demonštruje pravdepodobnosť, že FAST bude užitočný pri ďalších štúdiách gravitačných vĺn.

Očakávanie budúcich objavov

Očakáva sa, že čínsky rádioteleskop FAST bude schopný zdvojnásobiť počet známych pulzarov v galaxii Mliečna dráha. Dnes v našej galaxii poznáme 2 700 pulzarov, z ktorých prvý bol objavený v roku 1967.

Okrem hľadania rádiových vĺn vyžarovaných pulzarmi pri ich rotácii hľadá ďalekohľad signály od mimozemských foriem života. Odborníci nevkladajú veľké nádeje do objavenia mimozemskej civilizácie, namiesto toho sa snažia nájsť čo najviac príležitostí a oblastí, v ktorých by mohol byť FAST užitočný pre modernú astrofyziku.

Napríklad veľmi skoro začne rádioteleskop hľadať a študovať zložité medzihviezdne molekuly, ako aj neutrálny vodík nachádzajúci sa v rozľahlosti vesmíru.

Nie je to tak dávno, čo Čína dokončila stavbu najväčšieho rádioteleskopu na svete FAST (Five set meter Aperture Spherical Telescope). Priemer jeho reflektora je pol kilometra!

Teleskop FAST je vo výstavbe od roku 2011. Pre jej výstavbu sa muselo z horských oblastí v okolí staveniska presídliť asi 9000 ľudí. Počas fázy výstavby:

Čínsky rádioteleskop pozostáva zo 4 450 panelov, jeho misa sa nachádza v prírodnej depresii v horách provincie Guizhou. Moment montáže „misy-zrkadla“:

Teleskop FAST bude pozorovať objekty vzdialené od Zeme až 11 miliárd svetelných rokov. Čínska národná vesmírna agentúra plánuje, že rádioteleskop bude schopný detekovať aj signály z mimozemských civilizácií.

Mimochodom, predtým najväčšie zrkadlo s priemerom asi 305 metrov bolo nainštalované na rádioteleskop na observatóriu Arecibo v Portoriku. Pripomeňme, že ďalekohľad FAST má priemer zrkadla 500 metrov. Náklady: 180 miliónov dolárov.

Stavba tohto teleskopu je súčasťou čínskeho vesmírneho programu. Najbližšie plány Číny zahŕňajú vybudovanie vlastnej vesmírnej stanice a vytvorenie vesmírneho teleskopu, ktorý bude 300-krát výkonnejší ako americký Hubbleov teleskop.

Od marca 2016 je galaxia GN-z11 považovaná za najvzdialenejší objekt od Zeme, nachádza sa vo vzdialenosti 13,4 miliardy svetelných rokov. Galaxia bola objavená pomocou orbitálnych dát.

Rádioteleskop RATAN, ktorý vlastní Astrofyzikálne observatórium Ruskej akadémie vied, sa nachádza v Karačajsko-Čerkesku. Priemer zrkadla je 600 metrov. Hovorí sa jej aj najväčšia na svete. RATAN používa parabolický reflektor, nový ďalekohľad FAST v Číne a teleskop Arecibo sú sférické.

RÝCHLY ďalekohľad v Číne:

Práca na vytvorení najväčšieho teleskopu na svete trvala 5 rokov a pred jeho výstavbou strávili špecialisti takmer 10 rokov predbežnými výpočtami a výskumom.

Práca bola intenzívna, tisíce vedcov a inžinierov boli od roku 2011 nútené žiť v rokline provincie Guizhou a pracovať nepretržite. Jedna vec ma teší - je tu krásne.

Letecký pohľad na teleskop FAST v odľahlej oblasti okresu Pingtang, autonómna prefektúra Qiannan Bui Miao, provincia Guizhou, juhozápadná Čína. Foto: Liu Xu/Xinhua

25. septembra 2016 najväčší rádioteleskop na svete Sférický rádioteleskop s päťstometrovou apertúrou(Five-meter Aperture Spherical Telescope, FAST) poslal reflektor do vesmíru a prijal signál zo vzdialených galaxií. Slávnostné otvorenie FAST sa uskutočnilo dnes. Predtým bol niekoľkokrát spustený v testovacom režime. Pri jednom z testovacích štartov zachytil signál z pulzaru vo vzdialenosti 1351 svetelných rokov od Zeme.

Odborníci tvrdia, že tento obrovský vedecký nástroj demonštruje ambície Číny v prieskume vesmíru a jej túžbu získať medzinárodné uznanie pre vyspelú čínsku vedu. Stavba teleskopu, neformálne nazývaného 天眼 alebo Nebeské oko, trvala päť rokov a stála 180 miliónov dolárov.

S priemerom 500 metrov je rádioteleskop FAST väčší ako 305-metrové rádioteleskopické observatórium Arecibo v Portoriku, ktoré je posledných 53 rokov považované za najväčšie na svete. Tu treba poznamenať, že ruský rádioteleskop RATAN-600 má priemer 576 metrov, ale jeho otvor nie je vyplnený. Arecibo a FAST sú teda najväčšie rádioteleskopy na svete s vyplneným otvorom.

Rádiový teleskop Arecibo

Podľa čínskych médií má FAST dvakrát vyššiu citlivosť ako observatórium Arecibo a tiež 5-10-krát vyššiu rýchlosť štúdia hviezdnej oblohy.

Porovnanie platní Arecibo a FAST

Dizajn rádioteleskopu FAST pozostáva z jedného reflektora, v ktorom je vzájomne prepojených 4450 trojuholníkových reflexných panelov so stranou 11 metrov v tvare geodetickej kupoly.

Polohu každého panelu je možné nastaviť s vysokou presnosťou – na to je určená sieť z oceľových lán s hydraulickými pohonmi. Rádioteleskop je teda zaostrený určitým smerom. FAST dokáže zaostriť kdekoľvek v rozsahu ±40° od zenitu. V tomto prípade je použitá časť reflektora s priemerom iba 300 metrov z celkovej 500 metrovej paraboly. To znamená, že sa ukazuje, že v názve ďalekohľadu FAST sú dve faktické chyby: koniec koncov, otvor ďalekohľadu je menší ako 500 metrov a ďalekohľad nie je sférický.

Stavba ďalekohľadu trvala päť rokov. Inžinieri a stavbári museli roky žiť v jednej z horských roklín ďaleko od civilizácie, kde spočiatku nebola ani elektrina. Práve toto opustené miesto bolo vybrané zo 400 možností: prirodzené údolie v horách v nadmorskej výške približne 1000 m nad morom malo ideálnu veľkosť a poskytovalo prirodzenú ochranu pred vysokofrekvenčným rušením ( satelitná fotografia misy ďalekohľadu). V záujme vedeckého projektu úrady nariadili presídlenie 65 dedinčanov v tomto údolí a presídlili 9 110 obyvateľov z ôsmich dedín v okolí. V auguste tohto roku bolo oznámené, že vysťahovaní obyvatelia budú presídlení do nových domov alebo im budú vyplatené vysoké kompenzácie z Fondu na pomoc chudobným a že im budú poskytnuté bankové pôžičky.

Rádioteleskop FAST v septembri 2015, rok pred štartom

V okruhu piatich kilometrov okolo FAST nebude jediný zdroj rušenia ako mikrovlnka, ktorá straší austrálskych astronómov už 17 rokov. Podľa stavebných podmienok musí byť v okruhu 5 km zachované úplné rádiové ticho.

Napriek potrebe úplného rádiového ticha sa úrady rozhodli vybudovať v blízkosti rádioteleskopu turistické zariadenia vrátane vyhliadkovej plošiny na neďalekej hore. Čínski aj zahraniční turisti môžu prísť a vidieť tento zázrak na vlastné oči. Toto rozhodnutie má svoj dôvod: napríklad do Areciba príde ročne asi 90 000 turistov a 200 vedcov.

Rádioteleskop FAST v septembri 2016

Stovky vedcov a nadšencov astronómie z celej krajiny sa zišli v provincii Pingtan na slávnostnom spustení FAST. prezident Číny