В марте 2011 года мир облетело известие о начале строительства сверхмощного радиотелескопа Five hundred meter Aperture Spherical radio Telescope (FAST), с помощью которого появится возможность наблюдать за нейтральными облаками водорода не только в Млечном пути, но и в других галактиках. На запуск строительства революционного аппарата китайское правительство выделило почти 108 млн. долларов.
Строительство современного телескопа было тщательно продумано, а его подготовка заняла целых шестнадцать лет, два из которых ушло на переселение местных жителей, занимающих земли, подходящие для строительства телескопа. Остальные четырнадцать лет длилась подготовка планов грандиозного сооружения, а также разработка наиболее эффективной конфигурации радиотелескопа.
Создание радиотелескопа FAST
Ученые возлагают большие надежды на новый аппарат, поскольку исследование Солнечной системы происходит не настолько быстро, как хотелось бы. Связано это, в первую очередь, с недостатком мощной оптики и невозможностью исследовать дальние уголки нашей галактики. К тому же, давно не случалось значимых продвижений в поисках других форм жизни в нашей галактике (или вне её) - и, опять-таки, связано это с несовершенством земной аппаратуры.
Сборка радиотелескопа FAST идет полным ходом
Начиная с 1963 года и по сегодняшний день самым большим радиотелескопом в мире считается Аресибо, который располагается в обсерватории Пуэрто-Рико. Его диаметр составляет 305 метров, а общая площадь - 73 тыс. квадратных метров. Но запуск в эксплуатацию радиотелескопа FAST запланирован на 2016 год, и уже тогда ситуация может полностью измениться. Аресибо уступит первенство новому детищу китайских ученых!
В провинции Гуйчжоу, которая расположена в южной части Китая, на данный момент активно продолжается строительство нового телескопа. Изначально создание супермощного FAST планировалось в рамках участия китайских ученых в международной программе SKA (Square Kilometer Array), где новый телескоп объединялся бы с тысячей других, меньших телескопов, размещенных в радиусе 3000 км.
В результате их совместной работы планировалось максимально точно собирать и систематизировать полученные сигналы из космоса. Но вскоре от этой затеи отказались, решив сделать FAST полностью автономным радиотелескопом. К тому же, создатели телескопа уверены, что FAST способен проделывать сложную работу самостоятельно, без привлечения других аппаратов.
По заверению создателей, инновационный телескоп сможет «заглянуть» в космос в три раза дальше, чем все известные науке радиотелескопы, а обрабатывать полученные данные FAST будет в десять раз оперативнее, чем Аресибо. Кроме того, в отличие от Аресибо, телескоп FAST состоит из 4400 панелей треугольной формы, которые вместе образуют огромное параболическое зеркало, что значительно усиливает четкость принятого из космоса сигнала.
Заявленная площадь телескопа равна площади 30 футбольных полей!
Алюминиевое параболическое зеркало будет оперативно и эффективно принимать данные и отражать их в центр радиотелескопа, где сигнал будет обрабатываться специальными приборами. Диаметр параболической апертуры радиотелескопа FAST составит 500 метров, а размер всего аппарата будет равен тридцати футбольным полям. Предварительная рабочая частота прибора будет равна 3 ГГц, но в скором времени её планируют увеличить до 5 ГГц.
Важный момент! У радиотелескопа нового поколения появится еще одна уникальная особенность: с помощью кабельной сети угол телескопа можно будет менять в режиме реального времени, значительно увеличивая количество принятых сигналов и площадь, которую сможет охватывать телескоп. Проще говоря, конструкция телескопа не ограничится строго вертикальным углом обзора, а сможет охватывать небо на целых 40 градусов от зенита.
Один из макетов радиотелескопа FAST
Таким образом FAST сможет сканировать не менее девятнадцати регионов неба одновременно, и с точностью распознавать межпланетные сигналы, полученные с расстояния более 1000 световых лет от Земли. Что касается местности, в которой строится телескоп, то она традиционно малонаселенная, поскольку лишь в таких условиях можно получать максимально достоверные результаты астрономических исследований.
Это возможно в силу отсутствия электромагнитных помех со стороны сотовых и цифровых вышек. По мнению членов правительства Китая, столь грандиозное сооружение поможет не только значительно расширить возможности для изучения Вселенной китайскими астрономами, но и привлечет в страну крупные инвестиции и научные проекты со всего мира.
Тарелка радиотелескопа FAST
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») - на юге Китая в провинции Гуйчжоу. На строительство радиотелескопа было затрачено более 185 миллионов долларов.
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.
Радиотелескоп позволит учёным изучать формирование и эволюцию , исследовать объекты эпохи реионизации и решать другие научные задачи.
История создания
- Июль 1994 года - начало разработки концепта радиотелескопа.
- Октябрь 2008 года - начало проектирования радиотелескопа.
- В 2011 году начато строительство телескопа.
- 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).
- Июль 2015 года - начат монтаж отражающих элементов. По конструкции он схож с и также располагается в естественном углублении.
- 3 июля 2016 года специалисты установили последний из 4450 треугольных отражателей, из которых состоит радиотелескоп. Это ознаменовало завершение основного сооружения гигантского астрономического прибора.
- Непосредственные наблюдения при помощи телескопа должны начаться в конце сентября 2016 года, после настройки сетей и вспомогательного оборудования. На расстоянии 10 км от телескопа вводится запрет строительства и режим радиомолчания, переселены около 8-9 тысяч человек, проживавших на расстоянии менее 5 км от .
- 25 сентября 2016 года - начало работы радиотелескопа FAST. 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.
Характеристики
Одна из шести опорных мачт
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 треугольных панелей, каждая размером 11 метров , размещённых в форме геодезического купола. Актуаторы, размещённые под ними, позволяют сформировать активную оптическую поверхность.
Над рефлектором на тросах установлена легкая кабина, перемещаемая кабельными роботами, расположенными на шести опорных мачтах. Приёмные антенны установлены под ней на платформе Гью - Стюарта, которая позволяет более точно их позиционировать и компенсировать различные возмущающие воздействия, например от ветра. Точность позиционирования антенн запланирована на уровне 8 угловых секунд.
FAST может фокусироваться на направлениях, составляющих угол до ±40° от зенита. Из-за виньетирования эффективная апертура сохраняется лишь при углах не более ±30°.
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. Несмотря на отсутствие единого 500-метрового отражателя и его асферичность, проект сохранил оригинальное название «Радиотелескоп с пятисотметровой сферической апертурой».
Частоты работы - от 70 МГц до 3 ГГц , обеспечиваемые 9 приёмниками. 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.
Сравнение с Аресибо
Отражатели Аресибо (сверху) и FAST (снизу) в одном масштабе
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.
Отражатель Аресибо имеет фиксированную сферическую форму. Несмотря на то, что панели также подвешены на стальных кабелях, их натяжение изменяется вручную для точной настройки формы. Форма отражателя зафиксирована, и над ним подвешено два дополнительных рефлектора для коррекции сферических аббераций.
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. Антенны закреплены на вращающейся площадке под приёмной платформой. Уменьшенный диапазон передвижения приёмников позволяет наблюдать за объектами, располагающимися не далее 19,7° от зенита.
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, тогда как у Аресибо - 870 футов (265 метров), и в FAST формируется дуга в 113°-120° градусов, 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).
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 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.
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.
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.
Китайский 500-метровый телескоп FAST (Five hundred meter Aperture Spherical Telescope — “Сферический радиотелескоп с пятисотметровой апертурой”), который на сегодняшний день является самым большим радиотелескопом в мире, смог обнаружить свой первый миллисекундный пульсар (MSP). Открытие уже было подтверждено одним из инструментов орбитальной обсерватории Ферми — гамма-телескопом LAT, сообщает EurekAlert.
Радиотелескоп FAST расположен в юго-западной провинции Гуанчжоу. Управляют им сотрудники Национальной астрономической обсерватории Китая. С момента запуска в 2016 году телескоп обнаружил более 50 светил, порядка 20 из них были подтверждены как новые пульсары. Но среди всех открытых объектов не было ни одного миллисекундного пульсара. Первый MSP телескоп нашел 27 февраля 2018 года, а чуть позже, 18 апреля, команда, работающая с инструментом LAT космической обсерватории Ферми, подтвердила это открытие.
Новый объект получил имя PSR J0318 + 0253. Он находится на расстоянии около 4000 световых лет от нас, вращается приблизительно 192 раза в секунду и испускает гамма-излучение.
Фото: Pei Wang/NAOC/ Новый миллисекундный пульсар в гамма-диапазоне
Миллисекундные пульсары — это особый вид нейтронных звезд, которые могут вращаться вокруг своей оси сотни раз в секунду. Изучая MSP, ученые хотят не только лучше понять эволюцию нейтронных звезд и больше узнать об их веществе (вещество нейтронных звезд — самая плотная форма материи), но и научиться использовать такие пульсары для обнаружения низкочастотных гравитационных волн.
“Мы используем пульсарную шкалу времени, основанную на периодическом приходе излучения миллисекунндных пульсаров, чтобы обнаружить низкочастотные гравитационные волны от слияния сверхмассивных черных дыр. Поэтому поиски таких пульсаров необходимы. Без них у нас не будет достаточной информации на шкале, а значит, мы не засечем сигналы гравитационных волн” , — сообщил ученый Джордж Хоббс, который является членом Международного комитета гравитационных волн (GWIC).
Телескоп FAST
Строительство телескопа FAST было предложено китайскими учеными еще в 1994 году, однако сами работы начались только в 2011 году. Площадь радиотелескопа равна площади 30 футбольных полей, периметр - 1,6 километра, а диаметр - 500 метрам. FAST был запущен в работу в сентябре 2016 года. На данный момент это самый дорогой астрономический проект Китая, он обошелся бюджету страны почти в $ 180 млн.
В задачи этого телескопа входит слежение за пульсарами, изучение темной материи, поиск сложных молекул, исследование межзвездного газа. По предположениям ученых, в ближайшее время инструмент откроет еще больше миллисекундных пульсаров, необходимых для обнаружения сигнала гравитационных волн.
Нашли ошибку? Пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter .
Не так давно в Китае завершили строительство самого большого в мире радиотелескопа FAST (Five hundred meter Aperture Spherical Telescope). Диаметр его рефлектора - полкилометра!
Телескоп FAST строили с 2011 года. Для его сооружения из горных районов вокруг строительной площадки пришлось переселить около 9 000 человек. На этапе строительства:
Китайский радиотелескоп состоит из 4 450 панелей, его чаша располагается в естественной впадине в горах провинции Гуйчжоу. Момент сборки “чаши-зеркала”:
Телескоп FAST будет наблюдать за объектами, расположенными на расстоянии до 11 млрд световых лет от Земли. В Национальном космическом агентстве Китая планируют, что радиотелескоп также сможет обнаружить сигналы внеземных цивилизаций.
Кстати, ранее самое большое зеркало с диаметром около 305 метров было установлено на радиотелескопе в обсерватории Аресибо в Пуэрто-Рико. Напомним, что у телескопа FAST диаметр зеркала - 500 метров. Стоимость - 180 миллионов долларов.
Постройка этого телескопа - часть космической программы Китая. В ближайших планах Поднебесной - постройка собственной космической станции и создание космического телескопа, который будет мощнее американского телескопа «Хаббл» в 300 раз.
В Карачаево-Черкесии расположен радиотелескоп РАТАН, принадлежащий Астрофизической обсерватории РАН. Диаметр зеркала - 600 метров. Его также называют крупнейшим в мире. РАТАН использует параболический рефлектор, новый телескоп FAST в Китае и телескоп в Аресибо - сферические.
Телескоп FAST в Китае:
Радиотелескоп РАТАН-600:
Работы по созданию самого большого в мире телескопа шли 5 лет, а перед его постройкой, специалисты почти 10 лет занимались предварительными расчетами и исследованиями.
Работа шла интенсивно, тысячи ученых и инженеров были вынуждены жить в ущелье провинции Гуйчжоу с 2011 года и непрерывно трудиться. Одно радует - тут красиво.
