Обсерватория радиотелескопа в Новом Южном Уэльсе, Австралия
Обсерватория
Обсерватория Паркс — радиоастрономическая обсерватория, расположенная в 20 километрах (12 миль) к северу от города Паркс, Новый Южный Уэльс , Австралия. Здесь находится Мурриянг , 64-метровый радиотелескоп CSIRO Parkes, также известный как « Блюдо », [1] а также два радиотелескопа меньшего размера . 64-метровая антенна была одной из нескольких радиоантенн, которые использовались для приема прямых телевизионных изображений посадки на Луну Аполлона-11 . Его научный вклад на протяжении десятилетий побудил ABC описать его как «самый успешный научный инструмент, когда-либо созданный в Австралии» после 50 лет эксплуатации. [1]
Радиотелескоп Паркса , построенный в 1961 году, был детищем Э.Г. «Тэффи» Боуэна , руководителя радиофизической лаборатории CSIRO . Во время Второй мировой войны он работал над разработкой радаров в Соединенных Штатах и наладил связи в их научном сообществе. Обратившись к этой старой сети , он убедил две благотворительные организации, Корпорацию Карнеги и Фонд Рокфеллера , профинансировать половину стоимости телескопа. Именно это признание и ключевая финансовая поддержка со стороны Соединенных Штатов убедили премьер-министра Австралии Роберта Мензиса согласиться профинансировать остальную часть проекта. [3]
Место в Парксе было выбрано в 1956 году, поскольку оно было доступно, но достаточно далеко от Сиднея, чтобы небо было чистым. Кроме того, мэр Сес Мун и землевладелец Австралии Джеймс Хелм с энтузиазмом отнеслись к проекту. [4]
Его продолжают модернизировать, и по состоянию на 2018 год он в 10 000 раз чувствительнее своей первоначальной конфигурации. [6]
Радиотелескоп
Аппаратное обеспечение
Тарелка диаметром 64 метра (210 футов) с тарелкой диаметром 18 метров (59 футов) на переднем плане (установлена на рельсах и используется в интерферометрии).
Основным наблюдательным инструментом является 64-метровый (210 футов) телескоп с подвижной тарелкой, второй по величине в Южном полушарии и одна из первых больших передвижных тарелок в мире ( DSS-43 в Тидбинбилле была увеличена с 64-метровой (210 футов) ) до 70 метров (230 футов) в 1987 году, превзойдя Паркса). [7]
Внутренняя часть тарелки изготовлена из цельного алюминия , а внешняя часть — из тонкой алюминиевой сетки [8] , что придает ей характерный двухцветный вид.
В начале 1970-х годов внешние сетчатые панели были заменены перфорированными алюминиевыми панелями. Внутренняя гладкая поверхность была модернизирована в 1975 году, что обеспечило возможность фокусировки микроволн сантиметровой и миллиметровой длины . [9]
В 2003 году внутренняя алюминиевая обшивка была увеличена до диаметра 55 метров (180 футов), что улучшило сигнал на 1 дБ . [10]
Телескоп имеет альтазимутальную монтировку . Он управляется с помощью небольшого макета телескопа, размещенного внутри конструкции на тех же осях вращения, что и тарелка, но с экваториальной монтировкой . Оба объекта динамически блокируются при отслеживании астрономического объекта с помощью системы лазерного наведения. Этот первично-вторичный подход был разработан Барнсом Уоллисом .
Ресиверы
Фокусная кабина радиотелескопа
Кабина фокусировки расположена в фокусе параболической антенны и поддерживается тремя стойками на высоте 27 метров (89 футов) над антенной. В кабине находится несколько радио- и микроволновых детекторов, которые можно переключать на фокусирующий луч для различных научных наблюдений.
К ним относятся: [11]
Ресивер длиной 1050 см (34,4 фута) (теперь заменен на UWL)
Многолучевой приемник - приемник с 13 рогами, охлаждаемый до -200 ° C (-328,0 ° F; 73,1 К) для линии водорода диаметром 21 сантиметр (8,3 дюйма). [12] [13]
Приемник H-OH (теперь заменен на UWL)
Приемник GALILEO (теперь заменен на UWL)
Многодиапазонные AT-приемники, охватывающие 2,2-2,5, 4,5-5,1 и 8,1-8,7 ГГц.
METH6, охват 5,9–6,8 ГГц
MARS (приемник X-диапазона), охват 8,1–8,5 ГГц
KU-BAND, охват 12–15 ГГц
13MM (приемник K-диапазона), охват 16–26 ГГц
Приемник Ultra Wideband Low (UWL) – установлен в 2018 году, может одновременно принимать сигналы от 700 МГц до 4 ГГц. [14] Он охлаждается до -255 °C (-427,0 °F; 18,1 К), чтобы минимизировать шум и позволит астрономам работать над несколькими проектами одновременно. [6] [15]
18-метровая антенна "Тарелка Кеннеди"
18-метровая (59 футов) антенна «Тарелка Кеннеди» была перенесена из обсерватории Флер (где она была частью телескопа Криса Кросса ) в 1963 году. Установлена на рельсах и приводится в движение двигателем трактора, чтобы обеспечить расстояние между антенной и Чтобы основное блюдо можно было легко варьировать, оно использовалось как интерферометр с основным блюдом. Фазовая нестабильность из-за оголенного кабеля означала, что его способность наведения была уменьшена, но его можно было использовать для определения размера и распределения яркости. В 1968 году было успешно доказано, что доли Радиогалактики не расширяются, и в ту же эпоху внесли свой вклад в исследования линий водорода и OH . В качестве автономной антенны она использовалась при изучении Магелланова потока . [16]
Он использовался в качестве антенны восходящей линии связи в программе «Аполлон», поскольку более крупный телескоп Паркса предназначен только для приема. [17] Он хранится в Национальном фонде австралийского телескопа. [18]
Обсерватория Паркс расположена так, чтобы быть изолированной от радиочастотных помех. Сайт также видит темное небо в оптическом свете, как это видно здесь в июне 2017 года с галактикой Млечный Путь над головой.
График
1960-е годы
Построен в 1961 году и полностью вступил в строй к 1963 году.
Серия лунных затмений радиоисточника 3C 273, наблюдаемая телескопом Паркса в 1962 году, была использована для определения его точного положения, что позволило астрономам найти и изучить его визуальный компонент. Наблюдение Паркса , которое вскоре было названо «квазизвездными радиоисточниками» ( квазаром ), стало первым случаем, когда объект этого типа был связан с оптическим аналогом. [19]
С 1964 по 1966 год был проведен и опубликован обзор всего неба на частоте 408 МГц южного неба (первая версия Каталога радиоисточников Паркса ), в результате которого было обнаружено более 2000 радиоисточников, включая множество новых квазаров. [20]
Второй обзор всего неба на частоте 2700 МГц начинается в 1968 году (завершен в 1980 году). [20]
Быстрые радиовсплески были обнаружены в 2007 году, когда Дункан Лоример из Университета Западной Вирджинии поручил своему студенту Дэвиду Наркевичу просмотреть архивные данные, записанные в 2001 году радиотарелкой Паркса. [23]
Анализ данных съемки обнаружил 30- янский рассеянный всплеск , произошедший 24 июля 2001 года, [24] длительностью менее 5 миллисекунд, расположенный в 3° от Малого Магелланова Облака . [25] В то время предполагалось, что FRB могут быть сигналами из другой галактики, выбросами нейтронных звезд или черных дыр. [26] Более поздние результаты подтверждают, что магнетары , своего рода сильно намагниченные нейтронные звезды, могут быть одним из источников быстрых радиовсплесков. [27]
Открытие Перитона
В 1998 году телескоп Паркса начал обнаруживать быстрые радиовсплески и подобные им сигналы, названные перитонами . Считалось, что перитоны имеют земное происхождение, например, из-за ударов молний. [28] [29] [30] [31] В 2015 году было установлено, что перитоны были вызваны тем, что сотрудники открыли дверцу микроволновой печи учреждения во время ее цикла. [32] [33] [34] Когда дверца микроволновой печи была открыта, микроволны с частотой 1,4 ГГц, оставшиеся после фазы отключения магнетрона , смогли выйти наружу. [35] Последующие испытания показали, что перитон может генерироваться на частоте 1,4 ГГц, когда дверца микроволновой печи открывается преждевременно и телескоп находится под соответствующим относительным углом. [36]
Прорывное прослушивание
С телескопом заключен контракт на использование в поисках радиосигналов внеземных технологий в рамках широко финансируемого проекта Breakthrough Listen . [37] [38] Основная роль телескопа Паркса в программе будет заключаться в проведении обзора галактической плоскости Млечного Пути в диапазоне от 1,2 до 1,5 ГГц и целевом поиске примерно 1000 близлежащих звезд в диапазоне частот от 0,7 до 4 ГГц. .
Во время миссий Аполлона на Луну обсерватория Паркса использовалась для передачи сигналов связи и телеметрии в НАСА , обеспечивая покрытие, когда Луна находилась на австралийской стороне Земли. [39]
Телескоп также сыграл роль в передаче данных миссии НАСА « Галилео» на Юпитер, что требовало поддержки радиотелескопа из-за использования его резервной подсистемы телеметрии в качестве основного средства передачи научных данных.
Обсерватория до сих пор участвует в отслеживании многочисленных космических миссий, в том числе:
Миссии "Вояджер" (но больше не из-за расстояния между зондами, только 70-метровая (230 футов) антенна в CDSCC все еще может общаться с двумя зондами "Вояджер", "Вояджером-1" и "Вояджером-2" ) [40]
Когда Базз Олдрин включил телекамеру на лунном модуле , три антенны слежения принимали сигналы одновременно. Это были 64-метровая (210 футов) антенна Голдстоуна в Калифорнии, 26-метровая (85 футов) антенна в Ханисакл-Крик недалеко от Канберры в Австралии и 64-метровая (210 футов) антенна в Парксе.
Поскольку выход в открытый космос начался рано, Луна находилась чуть выше горизонта и ниже видимости основного приемника Паркса. Хотя им удалось принять качественный сигнал от внеосевого приемника, международная трансляция чередовалась между сигналами из Голдстоуна и Ханисакл-Крик, последний из которых в конечном итоге транслировал по всему миру первые шаги Нила Армстронга по Луне. [42] [39]
Торжества 19 июля 2009 года по случаю 40-летия высадки на Луну и роли Паркса в этом. «Блюдо» позади полностью вытянуто до земли.
Менее чем через девять минут после начала трансляции Луна поднялась достаточно высоко, чтобы ее можно было уловить главной антенной, и международная трансляция переключилась на сигнал Паркса. Качество телевизионного изображения Паркса было настолько превосходным, что НАСА оставалось использовать Паркса в качестве источника телевидения до конца 2,5-часовой трансляции. [43] [39] : 287–288
Накануне посадки на телескоп Паркса обрушились порывы ветра со скоростью более 100 км/ч (62 мили в час), и на протяжении всей лунной прогулки телескоп работал за пределами безопасности. [39] : 300–301
Марсоходы
В 2012 году обсерватория получила специальные сигналы от марсохода Opportunity (MER-B) для имитации УВЧ-радиопередачи марсохода Curiosity . [44] Это помогло подготовиться к предстоящей тогда посадке «Кьюриосити » (MSL) в начале августа — он успешно приземлился 6 августа 2012 года. [44]
Центр посетителей
Центр посетителей обсерватории Паркс позволяет посетителям наблюдать за блюдом во время его движения. Здесь есть экспонаты, посвященные истории телескопа, астрономии и космической науки, а также 3D-кинотеатр.
Наследие
В 1995 году радиотелескоп был объявлен Национальной инженерной достопримечательностью Австралии . [45] В номинации указывался его статус крупнейшего радиотелескопа южного полушария, элегантная конструкция с характеристиками, имитирующими более поздние телескопы Deep Space Network , научные открытия и социальная значимость за счет «улучшения имиджа [Австралии] как технологически развитой страны». [46]
В понедельник, 31 октября 2011 г., Google Australia заменила свой логотип на дудл Google в честь 50-летия обсерватории Паркс. [47]
В 1964 году телескоп был показан во вступительных титрах «Незнакомца» , первого научно-фантастического телесериала местного производства. Некоторые сцены также снимались на натуре у телескопа и внутри обсерватории. [49]
Обсерватория и телескоп были показаны в фильме 2000 года «Блюдо» , художественном рассказе об участии обсерватории в высадке на Луну Аполлона-11 . [50]
В ноябре 2020 года в рамках Недели NAIDOC трем телескопам обсерватории были присвоены имена Вираджури . Главный телескоп («Блюдо») — Мурриянг , по имени дома среди звезд Бияами, духа-создателя. Меньшая 12-метровая тарелка, построенная в 2008 году, называется Giyalung Miil , что означает «Умный глаз». Третья, списанная антенна — «Гиялунг Гулуман », что означает «Умная тарелка». [51]
^ Аб Робертсон, Питер (9 февраля 2010 г.). «40 лет блюда». Азбука науки . АВС . Архивировано из оригинала 15 июля 2014 года . Проверено 16 июня 2014 г.
^ Ферлонг, Кейтлин; Вудберн, Джоан (10 августа 2020 г.). «Радиотелескоп CSIRO Паркс - Блюдо - добавлен в Список национального наследия» . Новости АВС . Австралийская радиовещательная корпорация . Проверено 11 августа 2020 г. .
^ Робертсон, Питер. «40 лет блюда». Австралийская радиовещательная корпорация. Архивировано из оригинала 7 марта 2007 года . Проверено 10 февраля 2007 г.
^ "Строительство радиотелескопа Паркс" . ЦСИРОпедия. Архивировано из оригинала 15 июля 2019 года . Проверено 15 июля 2019 г.
^ Госс, WM; Хукер, К.; Экерс, Р.Д. (2023). «Размышления о науке ОТО, после 1961 г.». Джо Поузи и основание австралийской радиоастрономии. Спрингер, Чам . Проверено 19 марта 2023 г. Грант (НАСА) предусматривал использование телескопа Паркса в качестве испытательного стенда для нового 64-метрового инструмента НАСА для слежения за глубоким космосом.
^ аб Литтл, Кристина (15 мая 2018 г.). «Приемник стоимостью в несколько миллионов долларов совершит революцию в науке на радиотелескопе Паркс». Паркс Чемпион Пост . Архивировано из оригинала 17 июля 2019 года . Проверено 17 июля 2019 г.
^ "Канберрский комплекс дальней космической связи" . Лаборатория реактивного движения НАСА. Архивировано из оригинала 7 августа 2011 года.
^ Леверингтон, Дэвид (2017). Обсерватории и телескопы современности (PDF) . Издательство Кембриджского университета. п. 285. ИСБН978-0-521-89993-2. LCCN 2016026406. Архивировано (PDF) из оригинала 17 июля 2019 года . Проверено 17 июля 2019 г.
^ «Модернизация поверхности телескопа Паркса CSIRO, март 2003 г.» . Национальный телескоп Австралии. Архивировано из оригинала 5 апреля 2019 года . Проверено 15 июля 2019 г.
^ «Приёмники и корреляторы». Национальный телескоп Австралии. Архивировано из оригинала 19 марта 2019 года . Проверено 17 июля 2019 г.
↑ Ломб, Ник (25 сентября 2012 г.). «Многолучевой приемник Паркса нанес на карту галактики по всему южному небу». Музей прикладного искусства и науки. Архивировано из оригинала 17 июля 2019 года . Проверено 17 июля 2019 г.
↑ Стейвли-Смит, Листер (27 мая 1997 г.). «Описание многолучевого приемника». Национальный телескоп Австралии. Архивировано из оригинала 19 марта 2019 года . Проверено 17 июля 2019 г.
^ «Радиотелескоп Паркса модернизируется» . Блог журнала «Космос». 21 мая 2018 г. Архивировано из оригинала 15 июля 2019 г. . Проверено 15 июля 2019 г.
^ "Сверхширокополосный приемник в Парксе" . Национальный телескоп Австралии. Архивировано из оригинала 23 марта 2019 года . Проверено 17 июля 2019 г.
^ Орчистон, Уэйн (июль 2012 г.). «18-метровая антенна Паркса: краткая историческая оценка». Журнал астрономической истории и наследия . 15 (2): 96–99. Бибкод : 2012JAHH...15...96O. doi :10.3724/SP.J.1440-2807.2012.02.02. S2CID 220743447.
^ Кент Герман (13 декабря 2011 г.). «Внизу «блюдо» смотрит в небо (фото): и большое, и маленькое». cnet. Архивировано из оригинала 16 июля 2019 года . Проверено 16 июля 2019 г.
^ Уэйн Орчистон, изд. (2005). Новая астрономия: открытие электромагнитного окна и расширение нашего взгляда на планету Земля. Спрингер. п. 163. ИСБН1-4020-3724-4.
^ Паркс и 3C273, Идентификация первого квазара, parkes.atnf.csiro.au
^ Исследования Parkes-MIT-NRAO (PMN). 64-метровый радиотелескоп Паркса расположен в Парксе, Новый Южный Уэльс, virtualobservatory.org.
^ "Временная решетка пульсаров Паркса" . Wiki Национального фонда австралийского телескопа. Архивировано из оригинала 5 июля 2016 года . Проверено 10 августа 2016 г.
↑ Макки, Мэгги (27 сентября 2007 г.). «Внегалактический радиовсплеск озадачивает астрономов». Новый учёный . Проверено 18 сентября 2015 г.
^ Д. Р. Лоример; М. Бейлс; М. А. Маклафлин; DJ Наркевич; и другие. (27 сентября 2007 г.). «Яркий миллисекундный радиовсплеск внегалактического происхождения». Наука . 318 (5851): 777–780. arXiv : 0709.4301 . Бибкод : 2007Sci...318..777L. дои : 10.1126/science.1147532. hdl : 1959.3/42649. PMID 17901298. S2CID 15321890 . Проверено 23 июня 2010 г.
^ Цзяо, май (2013). «Нет вспышки на сковороде». Физика природы . 9 (8): 454. Бибкод : 2013NatPh...9..454C. дои : 10.1038/nphys2724 .
↑ Девлин, Ханна (10 января 2018 г.). «Астрономы, возможно, приближаются к источнику загадочных быстрых радиовсплесков». Хранитель .
^ Андерсен, Б.; и другие. (4 ноября 2020 г.). «Яркий радиовсплеск миллисекундной длительности от галактического магнетара». Природа . 587 (7832): 54–58. arXiv : 2005.10324 . Бибкод : 2020Natur.587...54C. дои : 10.1038/s41586-020-2863-y. PMID 33149292. S2CID 218763435 . Проверено 5 ноября 2020 г.
↑ Перлман, Джонатан (5 мая 2015 г.). «Странный «космический» сигнал, который сбил с толку австралийских ученых, оказался микроволновой печью». Телеграф . Архивировано из оригинала 16 февраля 2018 года . Проверено 4 апреля 2018 г.
↑ Моника Тан (5 мая 2015 г.). «Микроволновая печь виновата в загадочном сигнале, который поставил астрономов в тупик». Хранитель . Архивировано из оригинала 3 марта 2017 года . Проверено 16 декабря 2016 г. .
↑ Хейслер, Йони (5 мая 2015 г.). «Загадочные радиосигналы телескопа Паркс исходили не от инопланетян, а от микроволновой печи — BGR». БГР . Архивировано из оригинала 7 мая 2015 года . Проверено 7 мая 2015 г.
↑ Джордж, Хани (6 мая 2015 г.). «Ученые, работающие с телескопом Паркс, обнаружили, что сигналы из космоса исходили не от инопланетян, а от их микроволновой печи». Интернэшнл Бизнес Таймс . Архивировано из оригинала 29 мая 2016 года . Проверено 7 мая 2015 г.
^ «Ученые телескопа Паркс обнаруживают« странные сигналы »из кухонной микроволновой печи» . Новости АВС . 5 мая 2015 года. Архивировано из оригинала 7 мая 2015 года . Проверено 7 мая 2015 г.
^ «Микроволновая печь десятилетиями сбивала с толку астрономов» . Проводная Великобритания . Архивировано из оригинала 19 мая 2016 года . Проверено 7 сентября 2017 г.
^ «Ученые телескопа Паркс обнаружили странные« космические сигналы »на самом деле исходили из кухонной микроволновой печи» . МСН. 5 мая 2015 года. Архивировано из оригинала 8 мая 2015 года . Проверено 7 мая 2015 г.
^ «Загадка астрономии раскрыта: это космические сигналы, но не такие, какими мы их знаем» . Сидней Морнинг Геральд . 5 мая 2015 года. Архивировано из оригинала 6 мая 2015 года . Проверено 7 мая 2015 г.
↑ Чжан, Сара (20 июля 2015 г.). «Российский магнат тратит 100 миллионов долларов на охоту за инопланетянами». ПРОВОДНОЙ . Архивировано из оригинала 13 апреля 2016 года.
^ «Поиски инопланетной жизни Стивена Хокинга стоимостью 135 миллионов долларов: телескоп Паркса в Новом Южном Уэльсе проложит путь» . НовостиComAu . 12 августа 2015 года. Архивировано из оригинала 18 октября 2015 года . Проверено 23 октября 2015 г.
^ abcd Саркисян, Джон (2001). «На орлиных крыльях: поддержка обсерваторией Аполлона-11 миссии Аполлона-11» (PDF) . Публикации Астрономического общества Австралии . 18 (3): 287–310. Бибкод : 2001PASA...18..287S. дои : 10.1071/AS01038 . Архивировано (PDF) из оригинала 2 апреля 2019 г. Проверено 15 июля 2019 г.
^ «Жизнь Вселенной». Австралийская радиовещательная корпорация. Архивировано из оригинала 12 марта 2017 года . Проверено 23 марта 2017 г.
^ "Канал CSIRO на YouTube" . YouTube . Архивировано из оригинала 20 декабря 2016 года . Проверено 26 ноября 2016 г.
↑ Эндрю Тинк (15 июля 2019 г.). «Жимолость-Крик: передача малоизвестных героев прогулки по Луне». Австралийское географическое издание. Архивировано из оригинала 15 июля 2019 года . Проверено 15 июля 2019 г.
↑ Фальк, Дэн (9 июля 2019 г.). «Штормовой ветер в Австралии чуть не прервал трансляцию высадки на Луну». Смитсоновский журнал. Архивировано из оригинала 14 июля 2019 года . Проверено 14 июля 2019 г.
^ ab «Миссия марсохода по исследованию Марса: все обновления возможностей». Лаборатория реактивного движения НАСА. Архивировано из оригинала 12 августа 2012 года . Проверено 14 августа 2012 г.
^ "Радиотелескоп, Паркс, 1961-" . Инженеры Австралии. Архивировано из оригинала 14 сентября 2016 года . Проверено 9 сентября 2016 г.
^ «Заявление в Институт инженеров Австралии о номинировании радиотелескопа Паркса в качестве национальной инженерной достопримечательности» (PDF) . Инженеры Австралии. 15 октября 1995 г.
↑ Кидман, Алекс (31 октября 2011 г.). «Дудл Google посвящен обсерватории Паркса» . Гизмодо. Архивировано из оригинала 5 ноября 2011 года . Проверено 13 ноября 2011 г.
^ Ферлонг, Кейтлин; Вудберн, Джоанна (10 августа 2020 г.). «Радиотелескоп CSIRO Паркс - Блюдо - добавлен в Список национального наследия» . ABC Центральный Запад . Проверено 10 августа 2020 г.
↑ Магуайр, Данниэль (2 февраля 2020 г.). «Незнакомец, австралийский ответ Доктору Кто, премьера на канале ABC iview после десятилетий в хранилищах». АВС . Проверено 11 февраля 2020 г.
↑ Баркхэм, Патрик (25 мая 2001 г.). «Открывая австралийскую легенду». Хранитель . Проверено 1 октября 2018 г.
↑ Хью Хоган (9 ноября 2020 г.). «Радиотелескоп CSIRO Паркес - Блюдо - получил имя Вираджури в ознаменование начала недели NAIDOC» . Австралийская радиовещательная корпорация . Проверено 9 ноября 2020 г.
Внешние ссылки
Викискладе есть медиафайлы по теме обсерватории Паркс .
Официальный веб-сайт
Центр посетителей обсерватории Паркс
Экскурсия по радиотелескопу Паркс (1979)
ABC Science, 2001: 40 лет Блюда.
Посмотреть блюдо в действии
Наблюдение Маринера IV с помощью 210-футового радиотелескопа Паркса
Звуки пения Вселенной - документальный фильм национального радио ABC Radio об истории «тарелки» с момента ее создания.