Algonquin Radio Observatory ( ARO ) — радиообсерватория , расположенная в провинциальном парке Алгонкин в Онтарио , Канада. Она открылась в 1959 году для проведения ряда текущих экспериментов Национального исследовательского совета Канады (NRC) в более радиотихом месте, чем Оттава .
В 1962 году он был выбран в качестве места для радиотелескопа Algonquin 46m , который был основным инструментом сайта на протяжении большей части его истории. Более ранний 10-метровый инструмент был установлен в 1961 году, хотя он не был оснащен приводным механизмом до 1964 года. [1] На сайте также находится водородный мазер, стандартная функция для радиотелескопов, которая также может служить для получения телеметрии с миссий в дальнем космосе. Другие инструменты, ранее находившиеся на сайте, включали массив для наблюдения за Солнцем из тридцати двух 10-футовых (3-метровых) тарелок и один 1,8-метровый монитор солнечного потока, наблюдающий на длине волны 10,7 см, а также 18-метровый радиотелескоп из Университета Торонто .
В конце 1980-х годов, в рамках продолжающегося перехода операций от NRC, операции ARO были переданы Институту космических и земных наук (ISTS, позже переименованному в Центр исследований в области земных и космических технологий (CRESTech)). Многотарельчатая солнечная обсерватория была продана в начале 2000-х годов, а вторая антенна солнечной обсерватории была перемещена в Радиоастрофизическую обсерваторию Доминиона в Британской Колумбии . Сегодня обсерватория в основном используется в экспериментах по интерферометрии со сверхдлинной базой (VLBI), в основном в геодезии , в качестве основного сайта глобальной системы позиционирования , в некоторой степени для спутниковой связи и других общих экспериментов. С 2007 года сайтом управляет Thoth Technology Inc.
До строительства ARO Артур Ковингтон руководил программой солнечных наблюдений на радиополевой станции Национального исследовательского совета Канады (NRC) в Оттаве. [2] Станция была в первую очередь местом проведения радиолокационных исследований, и продолжающиеся работы по измерению радиолокационных характеристик мешали солнечному инструменту, который Ковингтон построил в качестве личного проекта. Это началось с наблюдения во время войны, когда солнце испускало радиосигналы в диапазоне 10 см, когда военные корабли случайно поворачивали свои радары мимо Солнца во время его восхода или захода. [3]
Когда послевоенные исследователи изучали этот эффект, они обнаружили, что сигналы генерировались солнечными пятнами . Когда ценность наблюдений стала очевидной, экспериментальный инструмент Ковингтона был перемещен примерно на пять миль (8 км) в Гот-Хилл, более радиотихое место. Но по мере роста Оттавы это место вскоре также стало радиошумным, в основном из-за увеличения воздушного движения в близлежащем аэропорту. Желая улучшить качество своих измерений, они предложили построить новый солнечный телескоп, расположенный вдали от застроенных районов. Легкий доступ из Оттавы сделал Алгонкин довольно очевидным выбором, хотя он находился примерно в 200 км, дороги были хорошего качества и по ним было легко передвигаться, а к югу от выбранного места проходила железнодорожная магистраль.
Радиообсерватория Алгонкин была открыта в 1959 году и стала национальной радиообсерваторией Канады в 1962 году. [4] Комплекс зданий обсерватории, здание радиометра, хозяйственные постройки, лаборатория Университета Торонто , 10-метровая (33-футовая) тарелка и параболические микроволновые рупорные облучатели были спроектированы в 1959 году, и строительство было завершено поэтапно в течение следующих нескольких лет. Первым инструментом на месте был новый солнечный телескоп, похожий на оригинальный 4-футовый (1,2-метровый) инструмент Ковингтона, но немного увеличенный до 6 футов (1,8 м), что позволило ему лучше наблюдать весь солнечный диск. Этот инструмент работал параллельно с оригиналом в Гот-Хилле до 1962 года, когда он полностью взял на себя эти обязанности. [5] Второй 6-футовый (1,8-метровый) телескоп, идентичный тому, что в ARO, был позже установлен в Радиоастрофизической обсерватории Доминиона (DRAO) в Пентиктоне , Британская Колумбия, в качестве резервного.
Затем последовал еще один солнечный инструмент, созданный по образцу другого устройства Goth Hill, на этот раз состоящий из серии из тридцати двух 10-футовых (3-метровых) параболических коллекторов, соединенных с общим волноводом длиной 700 футов (215 м) . Используя методы фазированной решетки, этот инструмент мог отображать части солнечного диска, в отличие от инструмента с одной тарелкой, который видел солнце как одну неразрешенную «точку». Новый инструмент был запущен и работал в 1966 году, дополняя исследование Солнца Ковингтоном путем прямого отображения радиосигнала от солнечных пятен и волокон.
В 1961 году Национальный исследовательский совет Канады выбрал это место как подходящее для строительства полностью управляемой антенны размером 120 футов (37 м). [6] К 1962 году планы показали, что основной инструмент вырос до антенны размером 150 футов (46 м); ее строительство началось в 1964 году. Новый телескоп был открыт для эксплуатации в мае 1966 года.
Первоначальная поверхность телескопа 150 футов (46 м) состояла из смеси алюминиевой сетки и пластин. Сетка была почти прозрачной для длин волн менее сантиметра, а покрытая пластиной область также не была достаточно гладкой, чтобы фокусировать более короткие волны. Поскольку внимание в радиотелескопии переключилось на более короткие волны, представляющие более высокоэнергетические события, ARO стал менее полезным. После планирования перекрытия его поверхности так, чтобы он мог работать на длинах волн всего 3 мм, NRC решила закрыть ARO в 1987 году и купить 25% акций нового телескопа Джеймса Клерка Максвелла , который должен был включать радиотелескоп, который мог бы работать на длинах волн от 0,3 до 2 мм. [7]
В 1988 году NRC пригласил операторов радиообсерватории Hay River в Северо-Западных территориях , Институт межзвездной электромагнетизма (IEI), перенести свои усилия по SETI в ARO. Из-за сокращения бюджета NRC некоторое время не мог использовать ARO для исследований и искал недорогие проекты, которые могли бы использовать это оборудование. IEI ухватился за этот шанс и управлял усилиями SETI, известными как проект TARGET, на 18-метровом телескопе UofT до 1991 года, когда продолжающиеся сокращения бюджета вынудили NRC прекратить эксплуатацию сайта.
Продолжающиеся солнечные измерения, которые теперь используются во всем мире для прогнозирования проблем связи из-за активности солнечных пятен , были переданы DRAO. Сначала инструмент DRAO был сделан «основным», а затем, как только работа была продемонстрирована, оригинальный инструмент Ottawa был перемещен, чтобы присоединиться к нему в качестве горячего резерва . [7]
Университет Торонто также некоторое время управлял собственным 18-метровым телескопом в ARO, после того как переместил его из обсерватории Дэвида Данлэпа , которая оказалась слишком близко к растущему району Торонто . Меньшая антенна Университета Торонто и 32-тарельчатая солнечная обсерватория были пожертвованы проекту TARGET и с тех пор были перемещены на новое место около Шелберна, Онтарио .
Главный телескоп ARO позже эксплуатировался Министерством природных ресурсов Канады и Лабораторией космической геодинамики CRESTech, которые использовали телескоп в проектах VLBI для измерения движений континентальных плит в геодезических исследованиях. [8] После принятия операций они провели несколько модернизаций главного 150-футового (46-метрового) телескопа, что позволило ему отслеживать на более высоких скоростях, необходимых для отслеживания спутников . [9]
Телескоп использовался в текущих экспериментах VLBI, проводимых всемирным консорциумом, поддерживаемым спутником HALCA , создающим телескоп с базой 30 000 км. Система управляется программным обеспечением S2, разработанным в Йоркском университете .
Обсерватория управляется компанией Thoth Technology [10] , которая предоставляет услуги геодезической и дальней космической сети с использованием антенны 46 м. Сайт является активной контрольной точкой для глобальной системы позиционирования . Основная антенна оснащена приемниками для обнаружения радиоисточников в диапазонах VHF , UHF , L-диапазона , S-диапазона и X-диапазона .
Обсерватория также оснащена водородным мазером , который поддерживает стабильность стандарта времени до одной части из 10 15 для облегчения корреляции данных. Объект предоставляет образовательные полевые школы для студентов от младших классов средней школы до программ постдокторской подготовки, включая полевую школу космической инженерии Йоркского университета .
С 2012 года основной инструмент участвует в международном сотрудничестве по наблюдению пульсаров на длинных волнах с Канадским институтом теоретической астрофизики . В апреле 2020 года недавно отремонтированная оригинальная 33-футовая антенна совместно обнаружила быстрый радиовсплеск (FRB) от галактического магнетара SGR 1935+2154 в рамках сотрудничества CHIME. Об открытии было сообщено в журнале Nature. [11]
46-метровый телескоп работает в глобальной сети с другими крупными радиотелескопами по всему миру с целью создания интерферометрического массива. Путем тщательной корреляции этих данных исследователи надеются создать апертуру телескопа с разрешающей способностью, эквивалентной диаметру Земли. [12] В обсерватории размещаются Лаборатория длинных волн Университета Торонто, Институт астрономии и астрофизики Данлэпа [13] и Отдел коммуникаций и операций Лаборатории космической инженерии Йоркского университета. [14]
.svg/1280px-Maple_Leaf_(from_roundel).svg.png){kind=small}
