Astronomija

Je puščava Sahara primeren kraj za gradnjo radijskih / optičnih teleskopov?

Je puščava Sahara primeren kraj za gradnjo radijskih / optičnih teleskopov?


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Vsaj puščava Atacama na severu Čila je dober kraj za gradnjo teleskopov.

VLT in ALMA najdeta tam.

Kaj pa puščava Sahara?

http://en.wikipedia.org/wiki/Atacama_Large_Millimeter_Array

http://en.wikipedia.org/wiki/Very_Large_Telescope


Ne, Sahara ni dobro mesto za gradnjo teleskopov.
Puščava Atacama se uporablja, ker je na visoki nadmorski višini, kar pomeni, da je manj atmosfere na poti. Drugi teleskopi se nahajajo na gorskih vrhovih iz istega razloga.
Sahara je večinoma na morski gladini. Prav tako je zelo vroče, zato dobite veliko turbulenc zaradi naraščajočega zraka, ki izkrivlja sliko.
Sahara je nezaželena tudi iz drugih razlogov: brez infrastrukture, nestabilnih režimov, veliko erozije zaradi peščenih neviht.


Južnoafriški veliki teleskop

The Južnoafriški veliki teleskop (SOL) je 10-metrski optični teleskop, namenjen predvsem spektroskopiji. Sestavljen je iz 91 segmentov šesterokotnih ogledal, vsak z enim metrom vpisanega premera, kar ima za posledico skupno šesterokotno ogledalo 11,1 x 9,8 m. [3] Nahaja se blizu mesta Sutherland v polpuščavskem predelu Karoo v Južni Afriki. Je objekt Južnoafriškega astronomskega observatorija, nacionalnega optičnega observatorija Južne Afrike.

SALT je največji optični teleskop na južni polobli. [4] [5] Omogoča slikovno, spektroskopsko in polarimetrično analizo sevanja astronomskih objektov, ki niso dosegljivi teleskopi na severni polobli.

Temelji na teleskopu Hobby-Eberly (HET) na observatoriju McDonald, z nekaterimi spremembami v zasnovi, zlasti na sferičnem korektorju aberacije. Glavno gonilo teh sprememb so bile želene izboljšave vidnega polja teleskopa. Ima enako zasnovo fiksnih nadmorskih višin, ki omejuje dostop do 70% vidnega neba. [6]

Prva svetloba s polnim ogledalom je bila razglašena 1. septembra 2005, pri čemer so bile pridobljene slike z lokom z drugo ločljivostjo kroglaste kopice 47 Tucanae, odprte kopice NGC 6152, spiralne galaksije NGC 6744 in meglice Laguna. Uradno otvoritev predsednika Thaba Mbekija je bil med otvoritveno slovesnostjo 10. novembra 2005. [7]

Južna Afrika je prispevala približno tretjino od skupaj 36 milijonov ameriških dolarjev, ki bodo financirali SALT v prvih 10 letih (20 milijonov ameriških dolarjev za gradnjo teleskopa, 6 milijonov ameriških dolarjev za instrumente, 10 milijonov dolarjev za operacije). Preostanek so prispevale druge partnerice - Nemčija, Poljska, ZDA, Velika Britanija in Nova Zelandija. [8]


Kaj je ultravijolična astronomija?

Vsa snov v vesolju oddaja sevanje v obliki valov ali subatomskih delcev iz vseh delov elektromagnetnega spektra. Ta elektromagnetni spekter je v bistvu obseg valovnih dolžin, ki nastanejo v interakciji magnetizma in električne energije. Ta elektromagnetni spekter sestavljajo radijski valovi, svetlobni valovi, ultravijolično sevanje, infrardeče sevanje, gama žarki in rentgenski žarki.

Ultravijolično astronomijo lahko imenujemo preučevanje nebesne snovi, ki oddaja ultravijolično sevanje. Ti ultravijolični valovi so skoraj kratki od vijoličnega konca, ki je najkrajša valovna dolžina spektra vidne svetlobe (podrobneje spodaj). Ta posebna veja astronomije nam je dala več informacij o galaksijah, zvezdah (vključno s soncem), medzvezdnem mediju, sončnem sistemu in kvazarjih.


Najbolj hladno, najbolj suho in najbolj oddaljeno mesto na Zemlji je najboljše mesto za izdelavo radijskega teleskopa

Najhladnejše mesto na svetu je puščava. Ledeni, beli gorski vrh imenovan Dome A ali Dome Argus, ki je tudi najvišja točka na Antarktiki in morda najboljše mesto na Zemlji, da se ozremo nazaj v čas, kako je nastalo vesolje.

Sorodna vsebina

Če bi se postavili na kupolo A, bi izgledalo, da je 1,8 milje ledu med podplati zmrznjenih čevljev in vrhovi zakopanih gora spodaj v nasprotju z mislijo, da je kraj puščava. Toda večina tega ledu je stara več kot milijon let. Nad vami bi bil širok modri disk neba, ki ga navadno oblaki ne prekinejo. Kupola A v običajnem letu prejme manj kot centimeter padavin. To je manj padavin kot Dolina smrti.

Dejstvo, da je Dome A tako suha in visoka, je vrh tudi eno najbolj zanimivih krajev na svetu za astronome. V pismu & # 160, objavljenem pred kratkim v spletni reviji Astronomija narave, Qizhou Zhang, astrofizik iz Harvard-Smithsonian Centra za astrofiziko, piše, da bi bil Dome A & # 160 idealen kraj za postavitev novega radijskega teleskopa & # 8212one, ki deluje v malo preučenem frekvenčnem območju terahertz.

Terahertz sevanje je pas na elektromagnetnem spektru, stisnjen med mikrovalovne pečice in infrardečo. Čeprav je v vesolju veliko, je zaradi neprosojnosti našega ozračja težko študirati z Zemlje. Vodna para v ozračju običajno skrije in izkrivi sprejem svetlobe in radijskih valov, ki dosežejo Zemljo iz oddaljenih delov vesolja, vključno s frekvenčnim območjem terahercev. & # 160

& # 8220Vodna para [v večini Zemljine atmosfere] je velika neprijetnost za te valovne dolžine, & # 8221 pravi Zhang. & # 8220 Vzdušje je precej nepregledno. Zato moramo najti prostor z minimalno vodno paro v zraku. & # 8221

& # 8220Dome A je zelo visoko, & # 8221 pravi. & # 160 & # 8220 Verjetno je to najbolj suho mesto na tleh, ki ga poznamo. & # 8221

Mesto je tako suho, da če bi bila vsa vodna para v ozkem stebru, ki se razteza naravnost od tal do roba vesolja, po mnenju raziskovalcev zgoščena, & # 160it bi ustvaril film, manjši od & # 160 približno 1/250. centimeter ali dvakrat širši od človeškega las in približno 10 & # 160x manj kot vodna para na havajskih observatorijih & # 160Mauna Kea, enem najboljših svetovnih astronomskih opazovalnih mest.

Ledeni, beli gorski vrh, imenovan Dome A ali Dome Argus, je najvišja točka na Antarktiki in morda najboljše mesto na Zemlji, da se ozremo nazaj v čas, kako je nastalo vesolje. (Plato Team / AAD)

Na vrhu Dome A je kopica antenskih jamborov, majhnih ladijskih zabojnikov, znanstvene opreme in veliko odtisov, ki trajajo leta, da se sneg in pičli veter pokrijejo. Brez ljudi. Dome A je postaja brez posadke. Vsako leto ga obiščejo samo vzdrževalne ekipe, ki s posebej opremljenimi traktorji potujejo 750 milj od obale. Potovanje traja približno tri tedne. Člani posadke in spijo v kabini.

Druge opazovalnice in vremenske postaje na Dome A upravljajo avstralska in kitajska vlada. Toda observatorij na terahercih, ki uporablja petmetrski teleskop, bi bil drugačen od druge opreme na Dome A, ker bi znanstvenikom omogočil, da si ogledajo podrobnosti o tem, kako pomembni deli vesolja so nastali. & # 160

& # 8220V zelo zgodnjih fazah so oblaki [plina v vesolju] zelo gosti in hladni, & # 8221 pravi. & # 8220Ko zaznate zelo hladno vesolje, sevanje črnega telesa doseže blizu frekvenčnega območja, kjer deluje ta teleskop. Dobro je za izvorno znanost: zvezde, planeti in galaksije. & # 8221

Sevanje terahercev, ki je na Zemljo prihajalo iz oddaljenih galaksij, je trajalo milijone in celo milijarde let, da je prišlo do nas. Z njenim opazovanjem bi se astronomi & # 160 ozirali v preteklost na dogodke, ki so se zgodili, preden je obstajala Kupola A in preden je bila Antarktika zamrznjena, polarna puščava, skoraj tako opustošena kot drugi planeti našega sončnega sistema.

Da pa bi pravilno zasnovali in zgradili teraherčni observatorij, ki naj bi bil nameščen na kupoli A, je morala raziskovalna skupina natančno ugotoviti, koliko vodne pare leži med površino kupole A in robom vesolja. In izkazalo se je, da obstoječi znanosti, ki je delala spektralno analizo vode v ozračju, nekoliko primanjkuje.

& # 8220 Težava pri tem je, da spektroskopija vode ni dobro umerjena v daljni infrardeči del, & # 8221 pravi Scott Paine, astrofizik & # 160 tudi v Harvard-Smithsonian Centru za astrofiziko in & # 160avtor pisma. & # 8220Tako smo potrebovali instrument, ki bi lahko meril skozi čisti vrtilni pas vodne pare. . . . Kadar je to postalo zanimivo na multidisciplinaren način, moramo videti iste stvari, da ugotovimo, ali vam tudi dobra lokacija opazovalnice pomaga izboljšati naše znanje o spektralni absorpciji vodne pare. & # 8221

Zhang, Paine in njihovi kitajski, japonski, ameriški in avstralski sodelavci, ki jih je vodil glavni preiskovalec Sheng-Cai Shi, so ugotovili, da so bili njihovi podatki koristni tudi kot del podnebne znanosti, ki lahko klimatologom pomaga razumeti dinamiko globalnega segrevanja.

& # 8220 Zračni stolpec, ki ga gledate, vam daje naravni laboratorij za razumevanje dogajanja v zgornji troposferi po vsem planetu, & # 8221 pravi Paine. & # 8220 Resnična & # 160 bistvena točka je, da so astronomi na tleh in poskušajo paziti, pogled pa blokira predvsem vodna para. In učinek tople grede povzročajo predvsem vodne pare. & # 8221

Pridobitev 19 mesecev neprekinjenih spektralnih opazovanj s kupole A ni bila lahka naloga. Dizelski generatorji so razburljive stvari, ki v najboljših okoliščinah delujejo dolgoročno. Da bi postaja obratovala brez ljudi za redno vzdrževanje, so generatorji samodejno zamenjali medsebojno dežurstvo in omogočili občasni počitek. Če se je en generator pokvaril, so imeli drugi dovolj zmogljivosti, da so to nadomestili. Sončne celice lahko zagotavljajo električno energijo večji del leta, vendar v mesecih, ko polarna regija ne prejema sončne svetlobe, niso v veliko pomoč.

Naslednji korak bo izgradnja in namestitev observatorija za teraherce. Kitajska vlada je do danes plačala večino stroškov raziskave, vendar dodatna sredstva še niso dokončana. & # 8220Še nimajo zadnje zelene luči za nadaljevanje gradnje, & # 8221 pravi Paine.

O Jacksonu Landersu

Jackson Landers je avtor, znanstveni pisatelj in pustolovec iz Charlottesvillea v Virginiji, specializiran za prosto živeče živali. Njegova najnovejša knjiga, Jedo tujce, kronike leto in pol preživeli v lovu in ribolovu invazivnih vrst in ugotavljanju, ali se lahko rešimo nekaterih ekoloških nesreč.


Velikanski radijski teleskop v Čilu se odpre za vesoljsko poslovanje

SAN PEDRO DE ATACAMA, Čile - Visoko v čilski puščavi, na tako suhi in rdeči planoti, da je lahko Mars, na ducate orjaških teleskopskih anten v en glas strmi v nebo.

So radijski teleskop ALMA - veliki milimetrski / submilimetrski niz Atacama - in skupaj lahko vidijo globlje in dlje v milimetrski svetlobi z dolgimi valovi dolžine kot kateri koli instrument prej. Observatorij, vreden 1,3 milijarde dolarjev, produkt 30 let načrtovanja in 10 let gradnje, že opazuje nove planete v procesu nastajanja okoli zvezd in nekaterih najbolj oddaljenih, starodavnih galaksij.

Da bi proslavili otvoritev ALMA, so se uradniki in znanstveniki danes (13. marca) zbrali tukaj v objektu za podporo operacijam opazovalnice, baznem taborišču za teleskop, ki je na 5000 metrov tako visok, da morajo znanstveniki vdihavati dodaten kisik delati tam.

"Zelo smo ponosni, da smo odprli ta velik projekt, v katerem se je toliko ljudi tako dolgo trudilo," je dejal predsednik Čila Sebastian Pinera, ki je ob tej priložnosti obiskal ALMA. "ALMA nam bo omogočil, da se poglobimo v vesolje, pa tudi v lastno naravo in lastno življenje."

Za zaključek slovesnosti je Pinera znanstveniku ALMA dovolil, da se vse radijske posode soglasno vrtijo proti središču galaksije. Velike bele sklede so se v velikem loku obrnile v ozadju glasbe, ki je nabreklo, ob aplavzu in vzklikanju znanstvenikov, ki so gledali video posnetke iz Operacijske podporne službe. [8 zanimivih dejstev o teleskopu ALMA]

Pred tem sta astronavta Tom Marshburn iz NASA-e in Chris Hadfield iz Kanadske vesoljske agencije na slovesnost pozvala Mednarodno vesoljsko postajo, da bi projektu ALMA zaželela veliko sreče. "Uživajte v svojih novih odkritjih!" Hadfield je znanstvenikom povedal.

Timsko delo s teleskopom

ALMA je vrsta 66 radijskih posod - s premerom največ 40 metrov -, ki skupaj ustvarjajo slike, tako podrobne, kot če bi jih posnel en sam teleskop, širok 16 kilometrov.

"Na koncu bomo dobili še teleskop, ki ima kotno ločljivost boljšo od vesoljskega teleskopa Hubble, zdaj pa na milimetrskih / submilimetrskih valovnih dolžinah," je povedal direktor ALMA Thijs de Graauw.

Z opazovanjem v tem območju svetlobnih valovnih dolžin lahko ALMA sondira kozmične pojave, ki so v optični svetlobi nevidni, ker so zaviti v plin in prah. Prašni delci v vesolju absorbirajo vizualno svetlobo in jo ponovno oddajajo v milimetrskem in submilimetrskem območju, tako da lahko ALMA na primer vidi oblake plina in prahu, kjer se rodijo nove zvezde, in diskovne umazanije, ki obdaja zvezde. kateri planeti nastanejo.

"ALMA bo resnično razkrila fiziko, kako se zvezde rodijo in kako umrejo," je povedala Ewine van Dishoeck, astronomka iz Observatorija Leiden na Nizozemskem, ki je članica uprave ALMA. "ALMA bo videl nastajanje planetov v akciji in ga bo videl tudi na lokacijah, kjer so izdelani zemeljski planeti."

Projekt je sodelovanje med Severno Ameriko, Evropo in Vzhodno Azijo s sodelovanjem Čila. Tri prispevajoče regije so zgradile približno tretjino ALMA-jevih anten in razdelile tudi druga dela. Znanstveniki iz treh partnerskih regij bodo nagrajeni z večino časa opazovanja teleskopa, 10 odstotkov pa bo namenjenih čilskim astronomom.

Raziskovalci pravijo, da so partnerske države s skupnim sodelovanjem na področju ALMA dobile objekt, ki je veliko močnejši od katerega koli drugega, ki bi ga lahko zgradili posamezno. Mesto v puščavi Atacama je idealno za astronomijo, saj je nebo izjemno čisto in suho, velika nadmorska višina pa postavlja teleskop nad večino vlage zemeljskega ozračja, ki zamegljuje svetlobo.

"Tako daleč presega katero koli [obstoječo] sposobnost milimetrske domene," je povedal astronom Ethan Schreier, predsednik Associated Universities Inc., ki je nadzoroval prispevek Severne Amerike k ALMA. "Ničesar ne bo s tem tekmovalo zelo dolgo. Ko uvedeš popolnoma novo zmogljivost, vedno odkriješ nove stvari, ki jih ne predvidevaš."

Močna in lahka

V ALMA trenutno deluje 57 jedi, vseh 66 naj bi jih dostavili to poletje. Vsak je velikanski behemot iz jekla in plastike, ojačane z ogljikovimi vlakni, ki omogoča, da je močan, a dovolj lahek, da se ne deformira pod lastno težo.

"Antene so še posebej visoke tehnologije," je povedal Al Wootten, znanstvenik programa ALMA za Severno Ameriko. "Površinska natančnost je boljša od 25 mikronov - to je velikost človeškega lasu na celotnih 12 metrih antene."

Za združitev podatkov, zbranih vseh 66 jedi, je bilo treba zgraditi vrhunski superračunalnik z zmogljivostjo 17 kvadrilijonov izračunov na sekundo - in ga namestiti v objekt, za katerega znanstveniki pravijo, da je druga najvišja stavba na Zemlji (po železniški postaji v Tibetu) .

Konec koncev je izpeljava tako ambicioznega in zahtevnega projekta razlog za praznovanje, so povedali astronomi.


Naslednja velika stvar v astronomiji: kvadratni kilometer

Ko sem leta 1947 začel raziskovati radijsko astronomijo, sta bila edina znana vira kozmičnih radijskih valov Sonce in Mlečna pot. Tehnike opazovanja so bile preproste: sprejemniki so bili neobčutljivi, ni bilo pričakovanja, da bi lahko našli druge radijske vire ali celo obstajali. Nekaj ​​let kasneje je bilo razkrito celotno radijsko nebo, poseljeno z ostanki supernove, galaksijami in kvazarji. Sledile so nove tehnike z občutljivimi sprejemniki in velikimi posodami, ki jih danes imenujemo radijski teleskopi.

Radijska astronomija naj bi naredila še en velik korak naprej od konca leta 2016, ko se začne gradnja kvadratnega kilometrskega polja (SKA). SKA bo s kombiniranjem tehnik radijske astronomije, telekomunikacij in velike računalniške moči pravočasno zagotovil povsem novo raven informacij o predmetih, kot so oddaljene galaksije.

Velik preskok v radijski astronomiji se je zgodil v zgodnjih šestdesetih letih prejšnjega stoletja, od tehnike, značilne za radijsko astronomijo, imenovane sintezna odprtina. Radijski sprejemniki imajo temeljno prednost pred optičnimi detektorji: radijske valove zbirajo kot napetosti, namesto da bi jih zaznali kot energijo. „Sintezna odprtina“ je tehnika, pri kateri se signali iz velikega števila različnih sprejemnikov, nekateri ločeni z velikimi razdaljami, kombinirajo, da se ustvari enakovreden en sam velikanski radijski teleskop z zbiralno površino in občutljivostjo celotnega kombiniranega območja.

To je osnova za kombiniranje tisoč posameznih majhnih radijskih krožnikov SKA & # 8211, kar bo ustvarilo en sam teleskop z veliko večjo občutljivostjo kot obstoječi radijski teleskopi. Poleg tega bodo posamezne komponente razporejene na velikem območju, kar je pomembno, saj je natančnost izdelave zemljevidov neba odvisna od razmika med komponentami niza. Signali posameznih elementov bodo združeni, da tvorijo signalni "žarek", ki maksimizira informacije iz nebeškega območja, s sodobno obdelavo podatkov pa je mogoče na velikem območju hkrati oblikovati številne neodvisne "žarke". Rezultat je, da je mogoče hkrati opazovati številne nebeške regije.

Radijski, optični, rentgenski in gama-teleskopi imajo enako nalogo, da preslikajo množico virov sevanja na nebu. Temeljne razlike v tehniki med temi različnimi režimi so posledica velikega obsega valovnih dolžin v elektromagnetnem spektru. Radijski teleskopi se ukvarjajo s sto tisočkrat večjimi valovnimi dolžinami svetlobnih valov, kar predstavlja razliko v merilu med SKA in največjimi optičnimi teleskopi. Oblikovanje slik neba ali posameznih predmetov mora biti povsem drugačno, detektorska polja CCD, ki se običajno uporabljajo v fotoaparatih in veliki teleskopi ne delujejo za radijske valove. Kombinacija signalov iz elementov radijskega teleskopa mora biti v celoti v elektronskih vezjih in predstavljena kot izhod digitalnega računalnika.

Radijski teleskopi za sintezo zaslonke so se začeli le z dvema elementoma, ki sta jih lahko v dolgi seriji opazovanj premaknili v zaporedne razmike. To je bilo zelo zgodaj v digitalni dobi in posnetke, narejene v Cambridgeu na luknjanem papirnatem traku, je analiziral EDSAC, prvi digitalni računalnik. Z razvojem zmožnosti snemanja, prenosa in obdelave podatkov so se nizi več elementov povečali. Nizi z velikim številom elementov, razpršenih na različne načine, se zdaj uporabljajo za različna območja radijskega spektra: matrika eMERLIN v Veliki Britaniji uporablja šest fiksnih teleskopov, ki se razprostirajo na več kot 200 km, GMRT v Indiji pa ima 30 velikih posod do 25 km Zelo velika matrika v Novi Mehiki obsega 28 paraboličnih teleskopskih posod, razporejenih na razdaljah do 35 kilometrov, in ALMA, milimetrski niz valov v puščavi Atacama (Čile), ima 66 anten, razmaknjenih do 15 kilometrov narazen. Za dolge radijske valovne dolžine so možni veliko večji razmiki, ki jih niz LOFAR s sedežem na Nizozemskem razprostira na 1000 km v šestih evropskih državah.

Vtis umetnika o nizkofrekvenčni nizkofrekvenčni matrici s premerom 100 m. CC BY-SA 3.0 prek Wikimedia Commons.

Na podlagi izkušenj teh mogočnih teleskopskih teleskopov je bilo mogoče oblikovati mednarodni projekt SKA. S tem bi sestavili elemente s kombinirano zbiralno površino, ki je bila stotinekrat večja od obstoječih nizov, razporejena na velike razdalje in povezana tako, da je bilo mogoče hkrati uporabljati več žarkov, ki delujejo v velikem območju valovnih dolžin od nekaj metrov do približno enega centimetra. Projekt takšnega obsega je bilo mogoče doseči le kot mednarodno sodelovanje. Izbira mesta je bila ključnega pomena. Zelo malo je krajev, kjer bi bila raven radijskih motenj dovolj nizka in z razpoložljivo veliko ravno površino. Izbrani sta bili dve puščavski območji, v Avstraliji in Južni Afriki bo SKA razdeljena mednje. Faza gradnje 1 se začne letos na obeh lokacijah, celotna SKA pa bo trajala deset let.

SKA bo na teh dveh lokacijah videti zelo drugače. Niz kratkih valovnih dolžin v Južni Afriki bo uporabil 2000 (200 v 1. fazi) krmljivih posod s premerom vsake 15 metrov, medtem ko bo niz dolgih valov v Avstraliji uporabil pol milijona majhnih fiksnih anten (130.000 v 1. fazi). Prototipa za oba že obstajata, znana pa sta MeerKAT in MWA. Čeprav bo večina elementov matrike skoncentrirana na območjih s premerom nekaj kilometrov, se bodo zunanji elementi široko širili po afriški in avstralski celini, oba SKA pa se bosta razširila na medcelinske izhodiščne črte.

Deset držav članic in več kot 200 organizacij prispeva k oblikovanju SKA. Oblika posode in antene že obstaja. Ogromen obseg obdelave podatkov, ki je povezan z medsebojnim povezovanjem nizov in sočasnim oblikovanjem več žarkov na več frekvencah, je težko dojeti: potreben bo superračunalnik, ki deluje na deset teraflopov (kar ustreza 100 milijonom domačih osebnih računalnikov). Dolžina povezovalnih optičnih vlaken bi se večkrat raztezala okoli Zemlje, skupni digitalni promet pa bo presegel današnji promet na svetovnem spletu.

Že vemo, da bo SKA prodrl v zgodnja leta vesolja, preizkusil Einsteinovo splošno relativnost in se lotil skrivnosti nevtronskih zvezd in črnih lukenj. Ko bomo SKA gradili v naslednjem desetletju, bo pri opazovanju moči prišel še veliko večji korak. Astronomija se bo spremenila.

Zasluga za predstavljeno sliko: Izvedba umetniškega vtisa osrednjega jedra antene SKA premera 5 km. CC BY-SA 3.0 prek Wikimedia Commons.

Sir Francis Graham-Smith je ugleden pionir radijske astronomije. Bil je predsednik Kraljevskega astronomskega društva od leta 1975 do 1977, leta 1976 pa je bil imenovan za direktorja observatorija Royal Greenwich, kjer je sodeloval pri ustanovitvi observatorija severne poloble na otoku La Palma na Kanarskem otoku. Bil je trinajsti astronom Royal, ki je služboval od 1982 do 1990, in fizični sekretar ter podpredsednik Kraljevske družbe od 1988 do 1994. Njegova zadnja knjiga je Oči na nebu: spekter teleskopov.

Naš pravilnik o zasebnosti določa, kako Oxford University Press ravna z vašimi osebnimi podatki in vašo pravico do ugovora, da se vaši osebni podatki uporabljajo za trženje ali obdelavo v okviru naših poslovnih dejavnosti.

Vaše osebne podatke bomo uporabili samo za registracijo za članke OUPblog.


Teleskop Cornell-Caltech Atacama obljublja namige o nastanku vesolja

Območje Atacama na severu Čila je eno najvišjih in najbolj suhih krajev na Zemlji - protislovna pokrajina posušenih tal, hladnih slanih jezer, arheoloških zakladov in občasnih presenetljivih pasov vroče roza flamingov.

Astronomi pravijo, da bo v prihodnjih letih tudi vir nekaterih najpomembnejših in najnaprednejših raziskav na področju astrofizike: stran 25-metrskega teleskopa, ki je dovolj občutljiv, da ponuja nove namige o izvoru in zgodnjem razvoju zvezd, medzvezdne snovi, planetarnih sistemov in na koncu o oblikovanju strukture v vesolju.

Riccardo Giovanelli, profesor astronomije Cornell, si prizadeva za izgradnjo teleskopa, ki bo imel neprimerljivo občutljivost za zaznavanje svetlobe v submilimetrskem ali daljnem infrardečem območju elektromagnetnega spektra. Sevanje na submilimetrskih valovnih dolžinah (daljše od vidne svetlobe, vendar krajše od radijskih valov) je običajno težko zaznati s tal, ker ga vodna para v zemeljski atmosferi zlahka absorbira. Kostno suho podnebje in nadmorska višina 5000 metrov (16.500 čevljev) v puščavi Atacama je zato edinstveno in idealno mesto za zemeljsko daleč infrardečo astronomijo.

Pod Giovanellijevim vodstvom in z zasebnim financiranjem upokojenega poslovneža Freda Youna iz razreda Cornell iz leta 1964 je Cornell leta 2004 s Kalifornijskim tehnološkim inštitutom (Caltech) podpisal sporazum o sodelovanju pri projektu. Načrtovalci upajo, da bodo leta 2007 začeli graditi teleskop Cornell Caltech Atacama (CCAT), leta 2012 pa bodo ugledali prvo luč.

CCAT bo izkoristil hitro napredujoč tehnološki val: razvoj tako imenovanih nizov bolometrov velikega formata (bolometer je instrument za merjenje sevalne energije). Do pred nekaj leti so submilimetrski teleskopi oblikovali slike z opazovanjem po eno slikovno piko naenkrat, trenutno delujoča polja pa imajo nekaj sto pik. CCAT bo deloval z več deset tisoč in sčasoma z milijoni slikovnih pik: izjemno povečana zmogljivost, ki bo raziskovalcem omogočila podrobno preučevanje nastanka galaksij, zvezd in planetov, ki so zaviti v oblake plina in prahu, ki blokirajo sevanje na optičnih valovnih dolžinah.

"V submilimetru lahko dejansko prebadate celotno pot, da vidite rojstvo kozmične strukture," je dejal Giovanelli.

Teleskop bo tudi močno orodje za preučevanje predmetov v oddaljenih predelih sončnega sistema. "Ne vemo, koliko velikih teles sončnega sistema je zunaj Plutona in Charona," je dejal Giovanelli. "Trenutni submilimetrski teleskopi lahko zaznajo stvari, ki so tako velike kot Pluton, vendar nič kaj manjše. Ta teleskop bo lahko namesto na 1000 kilometrov dosegel velikosti do 50 do 100 kilometrov."

V veliko večjem obsegu bo CCAT sposoben izvajati raziskave izjemno oddaljenih galaksij brez primere, kar bo znanstvenikom omogočilo, da bodo priča njihovi distribuciji v obdobju, ko so nastajale galaksije. Znanstveniki ocenjujejo, da so se galaksije začele oblikovati približno milijardo let po velikem poku ali pred 12 in 13 milijardami let. Takrat je bila hitrost nastanka zvezd veliko višja kot zdaj, sproščala je veliko elektromagnetne energije, ki je bila oddana pri kratkih valovnih dolžinah, nato pa jo je plin in prah absorbirala in ponovno oddajala pri veliko daljših valovnih dolžinah. Širjenje vesolja je nato to sevanje premaknilo na še daljše valovne dolžine. Posledično nas večina svetlobe, ki jo proizvajajo samo nastajajoče galaksije, doseže v oddaljenem infrardečem delu spektra.

Kot raziskovalno orodje bo teleskop Atacama 30-krat hitrejši od sedanjih objektov in veliko bolj občutljiv, kar bo znanstvenikom omogočilo, da preučijo tako temeljna vprašanja, kot so nastajanje galaksij in razvoj njihovih grozdnih lastnosti.

"Čim dlje nazaj v čas greš, tem manj vzorec kozmične strukture se pojavi," je dejal Giovanelli. "CCAT nam bo povedal, kako je tapiserija vesolja obsežne strukture spremenila svoj videz od trenutka, ko so nastale prve galaksije, do zdaj."

Še en pomemben nov teleskop bo puščavo delil s CCAT. V teku je projekt ZDA, Evrope in drugih partnerjev za izgradnjo velikega števila milimetrskih anten, vreden 700 milijonov dolarjev, ki naj bi bil dokončan tudi leta 2012. Veliki milimetarski niz Atacama (ALMA), ki bo deloval kot javni objekt Nacionalnega observatorija za radioastronomijo bo uporabil interferometrijo za pridobivanje izjemno ločljivih slik galaktičnih in zunajgalaktičnih virov.

Izbrano spletno mesto CCAT bo 2000 metrov višje od 16.500 čevljev ALMA, vendar bosta oba objekta, ki se medsebojno dopolnjujeta, dovolj blizu, da bosta omogočili prikladno izmenjavo virov.

"ALMA bo dobro naredil zelo podrobne zemljevide zelo majhnih območij," je dejal Giovanelli. S CCAT bomo "lahko slikali zelo hitro in z zelo visoko občutljivostjo zelo velikih površin. Slika CCAT bo pokrivala območje, ki je tisočkrat večje od slike ALMA. Predmeti, ki jih je CCAT odkril, bodo kasneje posneti z ALMA da bi zaznali bolj fine strukture. In dostop do CCAT nam bo dal velik vzvod za lažji dostop do ALMA. "

Skupina strokovnjakov, ki so jo imenovali upravi Cornell in Caltech, predseduje pa ji nobelovec Robert Wilson z univerze Harvard. "CCAT bo revolucioniral astronomijo v daljnem infrardečem / submilimetrskem pasu in omogočil pomemben napredek pri razkrivanju kozmičnega izvora zvezd, planetov in galaksij," je februarja poročala komisija. "CCAT je zelo pravočasen in ne more čakati."

"CCAT bo zelo lepo orodje za preučevanje galaksij v obdobju njihovega nastanka," je dodal Giovanelli. "To bo najboljši instrument te vrste na svetu. O tem ni dvoma."


Visoko v čilski puščavi, ogromen astronomski projekt

Čile ni edina država, ki si obeta velike naložbe v astronomske projekte. Južna Afrika in Avstralija tekmujeta, da bi gostili še večji radijski teleskop Square Kilometer Array, ki bi v celoti zaživel do leta 2024. Kitajska je začela graditi svoj lastni velik radijski teleskop v podobnem kraterju v južni provinci Guizhou.

Hkrati je finančna kriza v bogatih industrializiranih državah vzbudila zaskrbljenost, da bi se lahko financiranje nekaterih ambicioznih astronomskih projektov soočilo z omejitvami. V ZDA je lani kongresni svet predlagal umor NASA-jevega vesoljskega teleskopa James Webb, preden je projekt rešil kompromisni načrt porabe.

"Za človeštvo bi bilo zelo žalostno, če bi bili tako duhovno dekadentni, da bi se odrekli užitkom zavesti in znanja," je dejal gospod Mosterín in razmišljal o možnostih financiranja, ki jih morajo sprejeti politični voditelji. "Zaradi teh človeških bitij je res zelo zanimiva žival."

Služba za podporo operacijam ALMA, postojanka, zgrajena za znanstvenike tukaj v Atacami, ponuja vpogled v dolžino, do katere ljudje hodijo na astronomska odkritja. Od Chajnantorja, kjer prašni hudiči plešejo po ravnini, nenavadno ekstremno vreme v zadnjih mesecih pa vključuje deževje in peščene nevihte, do objekta teče makadamska cesta mimo visokih kaktusov in čred divjih oslov in vikun.

V objektu na nadmorski višini približno 9500 čevljev je približno 500 raziskovalcev in drugega osebja v zabojnikih, obrnjenih v bivalne prostore. V sistemu, podobnem tistemu na naftnih platformah na morju, imajo znanstveniki dnevne izmene, ki trajajo do 12 ur po 8 dni. Mnogi se trudijo čez noč.

"Tiha cona," piše en napis na območju zabojnikov za tako imenovane dnevne pragove ALMA.

Nadzorniki uveljavljajo druga pravila in zagotavljajo delovno okolje skoraj tako strogo kot okoliška pokrajina, podobna Marsu. Alcohol is prohibited, and those found drinking after trips into San Pedro de Atacama, a town about 30 minutes away by car, must dry out at a security checkpoint before entering the futuristic complex.

In the control room, where astronomers spend hours peering into screens displaying the array of antennas, some gallows humor prevails. “We are well in the control room, the 17,” reads one message scribbled on a piece of roofing and posted on the wall after fire alarms went off by accident at the facility in 2011, sealing those inside the control room until they broke a door to escape.

The note riffs on the 2010 mine accident and subsequent rescue of 33 miners in the Chilean desert, during which the trapped men sent a note to the surface saying, “We are well in the shelter, the 33.”

Developments elsewhere in Chile occasionally raise eyebrows here, like antigovernment protests that have rocked remote regions of the country this year and spread in March to the nearby mining city of Calama. “The protests are not directly a concern,” said Mr. de Graauw, ALMA’s director. “They are part of a democratic process, not a revolution.”

Still, it seems at times that the astronomers stationed here are as far removed from the world around them as the miners working beneath other parts of the Atacama. English predominates as the observatory’s language, tying together scientists from dozens of countries.

A sense of awe still accompanies the installation of each new antenna. Two giant German-manufactured transporters, each with 28 tires and engines equivalent to two Formula 1 racing vehicles, are used to transport the antennas. Called Otto and Lore, they look like massive mechanized centipedes making their way across the arid landscape.

“There’s a quietness that comes to you at Chajnantor,” said Lutz Stenvers, a German engineer who came here in 2008 to lead a team from General Dynamics building the antennas. “I can see why this place was chosen.”


Astronomy ambassadors to Chile: ALMA radio telescope

ALMA 40-foot (12-meter) antennas can cover an area up to 10 miles (16 km) across. Image via Rob Pettengill/NRAO/AUI/NSF.

Where do we come from? What are we? Where are we going? These questions are as old as humankind. The search for answers impels many quests, for example, the painter Gauguin’s voyage to Tahiti … and astronomers to the remote Chajnantor plateau in the Chilean Andes. That is the site of the Atacama Large Millimeter/sub-millimeter Array (ALMA), one of the most powerful telescopes on Earth.

The Array Operations Site (AOS) for ALMA is located at 16,500 feet (5,000 meters) of altitude. At that altitude, supplemental oxygen is required. Nearby in a more sheltered location – at 10,000 feet (3,000 meters) – is the ALMA Operations Support Facility (OSF) in the Atacama Desert. OSF hosts the couple of hundred scientists, engineers, and staff needed to operate and maintain the telescope. The massive amount of data produced by ALMA requires reduction, archive, and distribution centers on four continents to deliver observational data to investigating scientists.

The dedicated staff at the OSF, along with the dozen or two essential personnel at AOS during the day, must cope with isolation and separation from family and comforts of home. Most commute from Santiago and face about a six-hour commute, including the two-hour flight. A common shift is eight work days and four days off. Staff with families far away may spend six months apart. Pride, intelligence, and sense of purpose shone in everyone we spoke with, from the director, Sean Dougherty, to the casino staff (casino is Chilean for cafeteria)!

All together, including the thousands needed at supporting locations, ALMA is a knowledge factory helping answer some of our species’ most profound questions. I visited there in late July and early August 2019 with the Astronomy in Chile Educator Ambassador Program, aka ACEAP. The ACEAP 2019 cadre were thrilled to have the rare opportunity to stay overnight at the OSF and make the 45-minute trip for a two-hour stay at the AOS high site. In exchange we all are sharing our experiences.

The day before included a tour of the OSF and presentations including one about ALMA’s role in the Event Horizon image of the M87 black hole shadow. We also heard about new capabilities for signal polarization measurements that will enable understanding of the motions of targets.

Paulo Cortes. Image via R. Pettengill (NRAO/AUI/NSF).

Paulo Cortes, the ALMA operations astronomer, dreamed of being a truck driver in a Chilean public school. His high school physics teacher prepared Paulo and a few others for university entrance exams. Now the whole world benefits from his talents and those of many others like him. Thank teachers! Just one small example of the human capital available to answer questions and solve problems that have proven too difficult for the developed world alone.

The lights of this large engineering and residence complex did nothing to dim the spectacular Atacama view of the Milky Way and Jupiter.

Jupiter above the Milky Way from ALMA OSF. Image via R. Pettengill (NRAO/AUI/NSF).

In the morning, not only did the ACEAP 2019 team have to pass a medical exam before proceeding, but drivers to the high site must pass one before every trip. Visitors are allowed a maximum of a two-hour visit. Essential staff are limited to six hours. No one is permitted to stay overnight. The day before our visit, staff was evacuated due to high winds.

We were fitted with our oxygen, then crammed into two trucks for the 45-minute trip. The road is straight and wide for a mountain road, because it is used to transport the giant dish antennas. A majestic snow-capped volcano dominated the view to our left. We also encountered several groups of wild vicuña. Near the AOS the ground looks remarkably like rover images of Mars with the blue sky the only hint that we are still on Earth.

Road to ALMA AOS with vicuña and the Licancabur Volcano. Image via A. Borja/NRAO/AUI/NSF).

After a brief stop at the small engineering building with the correlators that combine signals from the antennas, we begin touring the array.

ALMA includes both smaller antennas for sub-millimeter signals and larger ones for longer wavelengths. There are a total of 66 antennas: 54 of them are 40-foot (12-meter) dishes, and the other 12 dishes are about half that wide (7-meter). Antennas made in the U.S., Europe and Japan have distinctive looks and parts, but function identically.

Japanese 7-meter radio dishes and a European 12-meter radio dish in a compact array. Image via R. Pettengill/NRAO/AUI/NSF.

We were lucky with a calm sunny day, but looks are deceptive. My roommate Art discovered his oxygen line was pinched when his fingertips started to become numb.

Huge antenna transporters position the dish antennas on mounting pads with sub-millimeter precision. A visit with Otto, the transporter, was a highlight worthy of a group picture.

The ACEAP 2019 team with Sonia Daffau and our driver in front of Otto the transport vehicle and an American dish. Image via V. Foncia (NRAO/AUI/NSF).

The ACEAP team went from ALMA to visits at the wonderful Tata Mallku – a private park focused on sustainable agriculture and cultural heritage – and Moon Valley, both near San Pedro. Back in Santiago, we were introduced to the powerful European Southern Observatories that will have to wait for other visits. The big picture of astronomy and economic development in Chile was given by Luis Chavarria, Director of Astronomy at Chile’s CONICYT.

I left with profound admiration for those who have created one of the great scientific enterprises of history in Chile. Thanks to the NSF, AUI, and National Optical and Radio Astronomy Observatories for making this trip possible. Learn about ACEAP and meet the 2019 and previous cadres at AstroAmbassadors.com. I’m entranced by the warmth of the people of Chile and the wonderful food and wine. The Texan in me may smuggle in a little hot sauce on the next visit, because the astrophotographer in me has to go back.

Even the familiar moon takes on a new look in the Atacama. Earthshine on the crescent moon takes on colors of the desert as it sinks behind a ridge, from the ALMA OSF Residencia. Image via Rob Pettengill/NRAO/AUI/NSF).

Bottom line: Report on the ALMA radio telescope in Chile from Robert Pettengill, a member of 2019’s Astronomy in Chile Educator Ambassador Program.


The Astounding Engineering Behind the World's Largest Optical Telescope

Če želite popraviti ta članek, obiščite Moj profil in nato Ogled shranjenih zgodb.

Mirror Lab staffer Linda Warren places the last piece of glass into the mold for GMT mirror 5. Giant Magellan Telescope/GMTO Corporation

Če želite popraviti ta članek, obiščite Moj profil in nato Ogled shranjenih zgodb.

It's easy to miss the mirror forge at the University of Arizona. While sizable, the Richard F. Caris Mirror Laboratory sits in the shadow of the university's much larger 56,000-seat football stadium. Even its most distinctive feature—an octagonal concrete prominence emblazoned with the school's logo—looks like an architectural feature for the arena next door. But it's that tower that houses some of the facility's most critical equipment.

Inside the lab, a narrow, fluorescent-green staircase spirals up five floors to the tower's entrance. I'm a few steps from the top when lab manager Stuart Weinberger asks, for the third time, whether I have removed everything from my pockets.

"Glasses, keys, pens. Anything that could fall and damage the mirror," he says. Weinberger has agreed to escort me to the top of the tower and onto a catwalk some 80 feet above a mirror 27.5 feet in diameter. A mirror that has already taken nearly six years—and $20 million—to make. "Most people in the lab aren't even allowed up here," he says. That explains Weinberger's nervousness about the contents of my pockets (which are really, truly empty), and why he has tethered my camera to my wrist with a short line of paracord.

The disc of glass below me is one of seven mirrors that will eventually comprise the Giant Magellan Telescope. When it turns on in full force in 2025, at Las Campanas Observatory in Chile's Atacama Desert, the GMT will be the largest optical observatory in the world. Its mirrors, each of which weighs roughly 17 tons, will be arranged in a flower-petal configuration, with six asymmetrical mirrors surrounding a central, symmetrical segment. Together, they will span some 80 feet (twice the diameter of existing optical telescopes) and possess a total area of 4,000 square feet (about the area of two singles tennis courts). With a resolving power 10 times that of the Hubble Space Telescope, the GMT is designed to capture and focus photons emanating from galaxies and black holes at the fringes of the universe, study the formation of stars and the worlds that orbit them, and search for traces of life in the atmospheres of habitable-zone planets.

But before GMT can do any of that, the scientists and engineers at the Mirror Lab need to manufacture these colossal slabs of glass. And doing so, as you might expect, is a truly monumental task.

"These are some of the most difficult mirrors ever manufactured. They're off-axis, they're aspheric, very large and ultra precise," Mirror Lab associate director Jeff Kingsley tells me after I descend from the tower. "Our goal is to get to a point where it takes four years, start to finish, for each mirror." The first mirror, though, took close to a decade to produce. The second segment—the one Weinberger just risked me destroying—started production in January of 2012 and won't be finished until 2019.


A Tool to Solve the Puzzles of Space

The sky is so big here that the towering storm clouds seem to shadow distant continents. The coppery bluffs and blue hills in the distance most certainly hide magic amid the desert scrub and creosote bush, and so it is no real surprise when the white, white discs of an obvious outer space visitation appear over the rise.

There have, indeed, been several reports of spaceship landings in this area, which boasts a thriving group of UFO buffs, but no Andromeda expedition probably looked more awesome than these gleaming monsters, spread out and listening to God only knows what, somewhere above the desert floor.

They are, of course, radio telescopes, a Very Large Array of them laid out just so, monitoring the stars while birds roost in their grids and cattle rub against their struts below.

The Very Large Array, for that is what it is called, is the most advanced outpost of radio astronomy, the science that studies the radio waves bombarding us from every direction of outer space. When completed in 1981 at a cost of the sponsoring National Science Foundation of $78 million, the VLA will involve 27 moveable radio telescopes plus a spare.

Each will be 85 feet across and hooked with the others by a computer into the equivalent of one mammoth ear 26 miles wide. Such a radio dish, if it existed, would just fit inside the 1-495 loop of the Capitol Beltway, which is about 65 miles around.

The VLA, main facility of the National Radio Astronomy Observatory, headquartered in Green Bank, W. Va., will be under the direction of a consortium known as Associated Universities Inc. About 100 scientists will work in Socorro full time.

The peculiar virtues of New Mexico have brought science here in force. It is dry, high, mostly flat and sunny 300 days of the year, with vast expanses of empty desert suitable for being bombed with negligible damage and a minimum of public notice.

The very names of the research centers evoke the thunder of the bombs and missiles tested: Los Alamos, Alamogordo, White Sands. "We're different," said John H. Lancaster, manager of the VLA construction project. "Radio astronomy is a good, clean industry - all we do is listen."

The latitude is southerly enough to provide a good look at most of the sky the site remote enough to discourage future development that would mean interference from TV sets and automobile spark plugs in great numbers. With 60 percent of the atmosphere lying below Socorro's 7,000-foot altitude, atmospheric distortion is minimized. Fully 34 sites were examined before this one, on the Plains of San Augustin, was chosen. Biggest and Best

THE VLA IS, without argument, the biggest and best of the world's 80-plus radio astronomy installations. Scientists, already lined up several months in advance, hope to run observations and experiments to learn more about the structure of the universe, the life cycle of stars and the ultimate big questions: Where did all of it come from? How much of it is there? Where is everything going, and what are the rules of the journey?

Such issues, the concern of religion as well as science, have long been the province of the visual astronomers with their monster mirrors and sensitive cameras. The universe, however, speaks to us in every part of the electromagnetic spectrum, not just in visible light waves. It broadcasts on cloudy days when Mount Palomar's 200-inch optical telescope is blind, and it speaks from places where no light shines.

Aware of these unheard messages back in 1890, Thomas Edison proposed ringing a field with telephone wire in order to listen to the sun. It was never done (scientists now say the arrangement would not have been sensitive enough to work anyway), but the idea was the father of the white discs that now stretch to the horizon in central New Mexico.

The antennae, like giant erector sets, are assembled in a 10-story, three-sided hangar at the rate of one every seven weeks, their progress watched over by families of owls roosting in the rafters. "The owls are mascots. They eat the mice that carry the fleas that still carry bubonic plague around here," Lancaster said.

When finished, each 211-ton telescope is furnished with electronic gear so sensitive that some of it, the part that amplifies signals from space, is supercooled to - 427 degrees Fahrenheit in order to reduce interference from the machinery's own parts. Amplification is necessary it has been estimated that all the radio waves ever collected from outer space by radio astronomy total less energy than the amount used by a cigarette ash falling 18 inches into a tray.

Once armed to view the heavens, the telescopes are trundled down ordinary railroad tracks to one of the 24 precisely measured observation sites on each of three arms of a giant Y laid out on the desert floor.

The sites are unevenly distributed along the arms of the Y, two of which stretch 13 miles from the control hub while the third, pointing not quite due north, is 11 miles long. A special 36-wheel monster transporter can move any of the antennae to any of the 72 observation sites, making possible a variety of arrangements for narrow focusing or broader sweeps of the sky. Computer Dependency

THE ENTIRE PROJECT depends to such a high degree on computers that some of the people working here occasionally feel irrelevant. The choice of the site, the shape of the grid, its skew from due north and the observation station, layout were picked by computer, all with the object of getting the most out of the rotation of the earth in helping to scan the universe.

The computers send out instructions for one one-thousandth of a second, or millisecond and receive information from the antennae for the next 50 milliseconds. All is taped (signs on the machines read "RIP" for Recording In Progress) and atomic clocks mark the tapes for precise coordination.

"We just watch the monitors to ensure the credibility of the information that comes in," said operator Kerry Hildrup, an astrophysics graduate of the University of Virginia. He admitted he found the job boring at times. That plus the isolation and the desert climate have caused a fairly high turnover among personnel, Lancaster said: 19 departures this year out of 120 staff members.

The millions of calculations each minute must allow for such irregularities as the variation in size among the sunlit and the shaded support pillars of the antennae. The computers also figure in the earth tides, or the rising and falling of the earth's surface with the pull of the moon's gravity, and the difference in that tide from one end of the VLA to the other.

The earth is slightly unsteady in its orbit, and that makes a difference."It takes 26,000 years for the earth to make one wobble around the pole, but we can see the effect here in a couple of hours," said Campbell Wade, assistant director for VLA operations of the sponsoring National Radio Astronomy Observatory.

The omnipotent computers have a degree of personality. There is "Boss," which coordinates and oversees, "Monty," which monitors the steady pulses, and "Cora," the collector, and "Corbin" the coorelator. The Problem of Size

IN THE WAY that two eyes see things from slightly different angles and synthesize the difference into depth and detail, or the way that two ears make it possible to determine the direction of sound, so pairs of telescope can be hooked together to achieve the detail of one unit the size of the distance between them.

This technique, called aperture synthesis, revolutionized radio astronomy when British scientist Sir Martin Ryle came up with it in the 1950s, he later won the Nobel Prize for his work. The problem with radio astronomy during its entire short life has been that radio waves, longer than light waves, make a much fuzzier map of their source when graphed on paper than starlight does on firm. To equal the clarity of photograhs from Mount Palomar, a single radio telescope would have to be 17 miles in diameter.

With its 27 antennae, the VLA simulates a telescope bigger than that. It will be able to make 351 different pairings to examine a radio source from as many perspectives as possible.

"If everything works properly," said Peter Napier, head of VLA's electronics division, "we should get the kind of resolution that could read the writing on a dime at the distance of 1 mile."

The VLA's nearest competitor is a 12-antenna hookup at Westerbork in the Netherlands, but those units are mounted in a straight line and so take longer for the earth's rotation to "close the circle" and provide a full picture. The VLA can complete an observation in about eight hours.

With only 12 telescopes hooked up so far, the VLA is already producing images that for the first time are equal to photographs in clarity. It is also producing images, in the initial form of grids of millions of numbers, of radio sources that optical telescopes cannot see at all.

These are made visible by IMPS, interactive map processing systems, which translate each number into a color and produce a gaudy psychedelic light show among other displays. Computer programmer Jim Torson operates the IMPS to show astronomers just where in the radio source the transmission was strongest. "I like to think of it as helping a human to understand it, to see it," he said.

The VLA already has produced discoveries that are puzzles to the astronomers. One, located by astronomer Robert Hjellming, is a "head-tail" galaxy called NGC 1265, which is 250,000 light-years across and invisible to any optical telescope. The head appears to be leaving a wake behind, like a speedboat, of electrically charged particles off to either side.

The startling thing is that one side of this wake has a major dent in it. What monstrous force or obstacle out there could divert the tail in such a manner?

Another mystery concerns an apparent quasar, or quasi-stellar radio source, located closer to our own Milky Way galaxy than anyone had previously thought possible. Solutions to the source of quasars' powerful energy may be brought nearer with further VLA work.

Other puzzles have been more down to earth. One antenna stopped functioning suddenly about 18 months ago because of a steer.

The steer, his back itchy, simply rubbed himself a bit too enthusiastically against the tubular wave guide that carries the signal from the antenna on the next-to-last leg of its journey from the stars to the computer. The tube, the diameter of a 50-cent piece at that point, snapped off. The steer was unhurt. Fences have since been installed around all the antennae.


Poglej si posnetek: PUŠČAVA (December 2022).