Дуже Великі Радіотелескопи

В продовження поста про дуже великі телескопи, вирішив підготувати статтю про дуже великі радіотелескопи. І тут виявилося, що їх не так вже й просто порівнювати з тієї простої причини, що радіотелескопи для різних довжин хвиль будуть дуже по-різному. Якщо для коротких хвиль це традиційні "тарілки", то для метрових і дециметрових хвиль це можуть бути величезні поля з антен, які є значно більшими будь-яких тарілок, проте, можуть бути зовсім не так ефективними для своїх задач, ніж тарілки для своїх. Трохи особняком, у сенсі розмірів, від цих телескопів стоять радіоінтерферометри. Тому, Самогонна Обсерваторія вирішила опублікувати список найбільших радіотелескопів кожен зі своєї категорії.

 

Телескоп Arecibo

Найбільший до недавнього часу одноапертурний (з однією приймаючою антеною) радіотелескоп. Діаметр антени складає приблизно 306 метрів. Як можна здогадатися з назви, телескоп розміщений недалеко, від міста Аресібо в Пуерто Ріко. Особливістю цього телескопа (як й його "більшого брата" FAST) є те, що він являється нерухомим і обертається разом із Землею.

По центру телескопа на довгих кабелях підвішене вторинне дзеркало, яке може переміщуватися в невеликих межах.

Проте, все-одно, поле зору телескопу "викреслює" на нічному небі лише невелику смугу, придатну для спостережень

Телескоп побудований у жерлі потухлого вулкану й зараз активно використовується для радіоастрономічних спостережень, пошуку позаземного життя (бере участь у програмах SETI та METI), радіолокації планет Сонячної Системи.

Телескоп цікавий тим, що саме на ньому було знайдено першу позасонячну планету (навколо пульсару), а також знаменитим посланням Arecibo до інших цивілізацій

 

FAST

Більший (500 метрів завбільшки) китайський двійник Arecibo. Уведений у стрій буквально, кілька місяців тому.

 

Effelsberg

До 2000 року він був найбільшим поворотним телескопом на Землі, доки не зрівнявся зі своїм американським двійником - телескопом Роберта Берда у Грін-Бенк (він же GBT). Діаметр цього гіганта складає 100 і 110 метрів по різних напрямках. Справа в тому, що ефельсбергський радіотелескоп має еліптичну форму.

Телескоп працює в сантиметровому (до 900 мм) та міліметровому (від 2,5 мм) діапазонах.

При побудові цього гіганта значною проблемою стали деформації. Для її вирішення був використаний так званий метод скінченних елементів. При застосуванні цього підходу, при нахилі дзеркала воно контрольовано деформується в еліпс, витягнутий у бік землі. Після наведення під нову форму підлаштовується приймач.

 

GBT

Green Bank Telescope - "двійник" телескопу Effelsberg, побудований по такій же технології. Має ті ж розміри, форму й працює теж у сантиметровому діапазоні.

Розміщене це диво техніки в окрузі Грін Бенк в Західній Вірджинії, США.

GBT свого часу брав активну участь у створенні першої 3D мапи надскупчення галактик Ланіакея

 

LMT (Large Millimeter Telescope)

Ця залізяка - найбільший одноапертурний телескоп міліметрового діапазону (50 метрів діаметром). А працює він у діапазоні радіохвиль 0,85-4 мм. Телескоп побудований у Мексиці.

Будівництво

Телескоп був уведений в експлуатацію 2006 року. Проте, фактично, його будівництво триває й досі, тому, на превеликий жаль, якихось серйозних наукових результатів з нього не отримано. Тим не менш, формально йому можна віддати звання найбільшого міліметрового телескопу.

Цікаво, що побудований телескоп у Мексиці й обійшовся цій зовсім небагатій країні у рекордні для неї $130 000 000. А його обслуговування на рік обходиться в 5 мільйонів мертвих американських президентів, що робить його найдорожчим мексиканським науковим проектом.

Також, Мексика не була б Мексикою, якби з цього велетня місцеві "любителі радіоастрономії" не поцупили кілька плиток і не приладнали собі на дах. Інцидент з плитками вирішили, але... хм... вам їх поведінка нікого не нагадує? ;) 

 

Lowel (Jodrell Bank Observatory)

Лавелівський телескоп не є найбільшим у своєму класі (власне, це телескоп того ж класу, що й Ефельсбергський телескоп чи Грін Банк). Проте, виготовлений він був 1945 року і з тих пір встиг стати своєрідною легендою. Розміщений телескоп у графстві Чешир в Англії.

"Кар'єра" телескопа почалася з радіопеленгу ракети-носія, що вивела перший навколоземний супутник "Суптник-1". На той час це був єдиний радіотелескоп, що міг запеленгувати цю ракету-носій. Та ж сама історія з була з "Спутником-2".

Також, телескоп проводив пеленгацію місій "Луна-2", "Луна-3", "Луна-9", "Луна-10", "Зонд-5"

Саме цей телескоп відкрив 21см. лінію водню. Також, 1963 року ним були відкриті перші космічні мазери

Лавелівський телескоп був використаний для першої реєстрації поляризації випромінювання пульсарів. 1972-1973 років телескоп зафіксівав перші гравітаційні лінзи під час програми детального обстеження радіоджерел. Саме на цьому телескопі проводились ранні спостереження квазарів у радіодіапазоні, використовувався як інтерферометр по програмі MERLIN та у програмі пошуку позаземних цивілізація разом з телескопом Arecibo.

Цікаво, що Бернард Лавелл і Чарльз Хазбенд отримали лицарські звання за їх роль у створенні телескопа.

 

РАТАН-600

Найбільший телескоп сантиметрового діапазону (з площею 12 000м²).

Телескоп побудований у вигляді кільця з діаметром біля 600 метрів (звідси й назва).

Так як для побудови одноапертурного поворотного телескопа великого діаметру потрібна висока точність форми параболічного дзеркала (а значить, велика кількість і вага підтримувальних конструкцій), значно раціональніше "вирізати" поперечне кільце з цієї параболи й розмістити його на землі (там же можна розмістити й вторинне дзеркало). Можна піти іншим шляхом і "вирізати" продольний сегмент параболи (випадок, коли наша уявна парабола "дивиться" на горизонт") і теж покласти його на землю. Ці дві конструкції відрізнятимуться за формою, але якщо їх робити не суцільними, а збірними з багатьох елементів, їх можна перебудовувати, тим самим "перемикаючи" вертикальне й горизонтальне положення телескопу. Таким чином, РАТАН-600 може дивитися тільки в зеніт або на горизонт.

Вторинне дзеркало й приймачі
(на задньому плані)

В основному телескоп будувався для досліджень радіовипромінювання зірок, планет, Сонця та дослідження його магнітних полів за неоднорідностями радіовипромінювання. Також, телескоп застосовується для пошуку штучних радіосигналів від інших цивілізацій.

 

УТР-2

Найбільший декаметровий телескоп на Землі. Ця штука зовсім не схожа на попередні і являє собою ціле поле з радіоантен у вигляді величезної літери "Т". Одне плече телескопу розміщене у напрямку північ-південь і має довжину 1800м, інше - удвічі менше, розміщене у напрямку захід-схід

Телескоп розміщено недалеко від Харкова

Не дивлячись на те, що телескоп "прив'язаний" до планети фізично, він може наводитись майже на будь-яке джерело радіовипромінювання північної півкулі.

Перевагами цього телескопу є великі розміри (ефективна площа у 150 000 м²), висока спрямованість при наведенні на об'єкт (ширина діаграми спрямованості близько 0,5 °), широкий діапазон частот (8-33 МГц), висока стійкість до радіоперешкод та гнучка конфігурація.

Як наслідок, телескоп являється ледве не єдиним у своєму класі й отримує до 70% усієї інформації з космосу в декаметровому діапазоні

Цікаво, що телескоп може використовуватися як частина значно більшого телескопа-інтерферометра з базою... у всю Україну (програма УРАН). Також, існує проект по апгрейду телескопу до ще більшої системи ГУРТ. Правда, судячи з усього, проект скоріше мертвий, ніж живий (на 2014 рік існувало 550 антен, порівняно з 2000 в УТР-2, хоча, сам проект був запущений ще 2001 року). Цікаво, також, що телескоп за площею найбільший з усіх земних радіотелескопів усіх діапазонів хвиль.

 

VLA

VLA (він же Karl G. Jansky Very Large Array) - радіоастрономічна обсерваторія, розміщена на плато Сан-Агустін недалеко від Нью Мексико.

VLA складається з 27-ми 25-метрових "тарілок", встановлених у вигляді латинської літери "Y" для роботи в якості інтерферометра.

Для зміни довжини хвилі у якій у даний момент працює масив, усі тарілки поставлені на рейки й можуть їздити, змінюючи щільність масиву.

З допомогою VLA були зроблені ключові спостереження чорних дір та протопланетних дисків навколо молодих зірок. Також, телескоп виявив магнітні нитки й простежив складний рух газу в центрі Чумацького Шлях, зондував космологічні параметри Всесвіту, а також досліджував механізми утворення радіовипромінювання у Всесвіті.

 

SPT South Pole Telescope

Цей телескоп не мав потрапити до списку через свої скромні розміри ("всього" 10 метрів). Проте, телескоп розміщений прямо на південнму географічному полюсі, тому, можна сказати, що він є найбільшим телескопом континенту Антарктида, та й це таки найбільший одноапертурний надвисокочастотний телескоп субміліметрового діапазону.

Основні задачі, які ставляться перед цим інструментом - пошук великих скупчень галактик, дослідження мікрохвильового фону Всесвіту та пошук темної енергії.