Top 7 der größten bodengestützten Teleskope / Sudo Null IT News

Teleskope haben diesen Sommer viel Lärm gemacht. Ein Foto von einem Schwarzen Loch, fernen Galaxien, einem unerwarteten Signal aus den Tiefen des Weltraums …

Ich schlage vor, dass jeder einen Blick darauf wirft, damit das Teleskop und sein Team bei der Lektüre über die nächste Entdeckung für uns alte Bekannte sind.

Kurz über die Arten von Teleskopen

Ein Teleskop (übersetzt aus dem Griechischen mit „ich schaue weit weg“) ist ein Gerät, um in die Ferne zu blicken.

Sie können im sichtbaren Spektrum, Funkbereich, Röntgen-, Gamma- und Infrarotstrahlung beobachten. Teleskope können auch als Geräte bezeichnet werden, die Neutrinos oder Gravitationswellen einfangen, obwohl solche Dinge häufiger als Detektoren oder Observatorien bezeichnet werden.

Das Teleskop kann auf der Erde oder im Weltraum platziert werden.

Nachteile bodengestützter Teleskope:

– Die Atmosphäre sowie Licht- und Funkgeräusche beeinträchtigen die Qualität der empfangenen Informationen.

Vorteile von bodengestützten Teleskopen:

– die Dimensionen sind nahezu unendlich erweiterbar.

Die indikativen Parameter von Teleskopen sind Öffnung und Auflösung.

Die Apertur ist die Gesamtfläche der empfindlichen Elemente und damit wie viel Strahlung pro Zeiteinheit das Gerät empfangen kann.

Bei einem Linsenteleskop ist die Apertur die Größe der Linse, bei einem Spiegelteleskop ist es der (große) Hauptspiegel, bei einem Radioteleskop kann es die Größe einer Schüssel oder die Gesamtfläche aller Strukturen sein (Solche Teleskope mit “Löchern” werden “Antennen mit leerer Öffnung” genannt).

Die Auflösung gibt an, welche minimale Winkelgröße des Objekts vom Teleskop berücksichtigt werden kann und hängt nur vom Abstand zwischen den extrem empfindlichen Punkten ab.

Es stellt sich heraus, dass die Teleskope sehr unterschiedlich sind und es falsch wäre, eine Liste der coolsten zu erstellen.

Heute werden wir nur über bodengestützte Teleskope sprechen, die größten in Bezug auf die Auflösung. Viele von ihnen sind keine solide Konstruktion, aber viele sind im Allgemeinen Komplexe aus einzelnen Platten. Dieses Oberteil hat einen breiten Stellenwert für das, was man als Teleskop bezeichnen kann, da es sogar einen Komplex von Komplexen einzelner Antennen umfasst.

7 größte bodengestützte Teleskope

7. Atacama Large Millimeter Array (ALMA) ist ein Komplex von Radioteleskopen in der Atacama-Wüste auf dem Chajnantor-Plateau in den chilenischen Anden.

Atacama Large Millimeter Array (ALMA)Atacama Large Millimeter Array (ALMA)

ALMA besteht aus 54 Antennen mit einem Durchmesser von 12 m und 12 Antennen mit einem Durchmesser von 7 m. Insgesamt sollte die Ausrüstung des Komplexes mit einer 50-Meter-Schüssel und der Auflösung eines Teleskops mit einer Größe von 13 vergleichbar sein km.

ALMA zeigt auch die Macht der Astronomen. Das Chajnantor-Plateau liegt auf einer Höhe von 5.000 m, hat die trockenste Luft der Welt, abgesehen von der Antarktis, und die Temperatur, die Berggipfeln entspricht. Es ist unmöglich, sich in dieser Höhe vollständig zu akklimatisieren, daher erhalten die Mitarbeiter des Observatoriums Sauerstoff in Flaschen.

Damit ist das Atakama Large Antenna Array der höchste Antennenkomplex und das größte kombinierte Observatorium in großer Höhe, das Top 1 seiner Art.

Zum Zeitpunkt des Schreibens der Spitze gibt es einen Wettbewerb für den nächsten Zyklus wissenschaftlicher Arbeiten mit ALMA, bei dem Sie von den Schöpfern selbst etwas über die Arbeit des Komplexes erfahren können: https://science.nrao.edu/facilities/alma/community

6. Very Large Antenna Array (VLA) – 27 Radioteleskope (und ein Ersatz) mit einem Durchmesser von 25 m im Bundesstaat New Mexico, die als eine komplexe Multivibratorantenne arbeiten.

Sehr großes Antennenarray (VLA)Sehr großes Antennenarray (VLA)

Und wieder ein Antennenkomplex in einem ähnlichen Biom. Die San Agustin Plains in New Mexico sind ein flaches Wüstengebiet abseits der großen Städte, umgeben von Bergen.

Wüstenluft ist sehr trocken, und es sind Wassermoleküle, die ein breites Strahlungsspektrum streuen, dank dessen wir blauen Himmel und farbenfrohe Sonnenuntergänge haben.

Diese ganze Lyrik wird von Astronomen nicht benötigt. Die Zivilisation stört die Wissenschaft auch durch Radioverschmutzung, bei der Gebirgszüge gute Arbeit leisten.

Teleskope stehen nicht still, sondern bewegen sich dreimal im Jahr auf Schienen von Ort zu Ort. So kann man bei gleicher Blende die Auflösung erhöhen. Dies ist der größte mobile Antennenkomplex, der Top 1 seiner Art.

Und seit 2017 baut das VLA eine Karte der Radioquellen des Universums, die jetzt eingesehen werden kann: https://public.nrao.edu/vlass/vlass-progress/

Die Autoren von VLA haben eine coole Videotour über sich gedreht: https://public.nrao.edu/explore/vla-explorer/

5. Das Giant Metrewave Radio Telescope (GMRT) ist ein Radiointerferometer mit 30 Antennen, jede mit einem 45-Meter-Reflektor.

Giant Metrewave Radio Telescope (GMRT)Giant Metrewave Radio Telescope (GMRT)

Das National Center for Radio Astrophysics of India behauptet, einen Komplex mit der dreifachen Öffnung des VLA und der achtfachen Auflösung gebaut zu haben.

Diesmal gab es keine Wüsten und Berge. Der Komplex erstreckt sich über 25 km entlang der Autobahn, 10 km von der Stadt Narayangaon entfernt. Das Meterband wurde gewählt, weil es die geringsten industriellen Funkstörungen in Indien aufweist.

Infolgedessen steht dieser Komplex dank des erschwinglichen Standorts und des technologischen Durchbruchs indischer Wissenschaftler auf Platz 1 der Liste der billigsten riesigen Funkinterferometer – “SMART” -Technologie: ein elastisches Netz, das vom weltweit am niedrigsten bezahlten an einem Drahtträger befestigt ist Arbeitskräfte.

Das indische Video ist, wie das ganze Projekt, lakonisch, lakonisch und mit einer fröhlichen Melodie: https://youtu.be/_Pp8TAYXI5c

4. Arecibo Observatory (National Astronomy and Ionosphere Center, NAIC) ist ein astronomisches Observatorium in Puerto Rico, 15 km von der Stadt Arecibo entfernt.

Arecibo-Observatorium (Nationales Zentrum für Astronomie und Ionosphäre, NAIC)Arecibo-Observatorium (Nationales Zentrum für Astronomie und Ionosphäre, NAIC)

Der Durchmesser der Arecibo-Schüssel beträgt 304,8 m – das ist schon ein richtig großes Teleskop, ohne irgendwelche Berechnungen dort.

Der Reflektor des Teleskops befindet sich in einem natürlichen Karsttrichter und wurde mit Aluminiumplatten (ca. 1 mal 2 m groß) abgedeckt. Der Antennenstrahler ist beweglich, er wurde an Kabeln von drei Türmen aufgehängt. Das Ausrichten des Teleskops auf einen bestimmten Punkt der Himmelskugel erfolgte durch Bewegen des Strahlers. Daher ist die Form der Platte kugelförmig und nicht parabolisch wie an den vorherigen Stellen.

1974 wurde die Arecibo-Nachricht gesendet, ein Funksignal, das in Richtung des Kugelsternhaufens M13 gesendet wurde, der sich 25.000 Lichtjahre entfernt im Sternbild Herkules befindet.

Die Nachricht wurde von Frank Drake (der eine Formel zur Bestimmung der Anzahl außerirdischer Zivilisationen in der Galaxie entwickelte) und Carl Sagan (der die Ozeane auf Titan und Europa vorhersagte, die saisonalen Veränderungen des Marsklimas erklärte) im Allgemeinen geschrieben , Leute, die mit Außerirdischen wirklich etwas zu erzählen hätten.

Leider können die Reptos nicht zurückrufen. Arecibo wurde 2020 zerstört. Dem Teleskop muss man zugute halten, dass es 2014 einem Erdbeben der Stärke 6,5 standgehalten hat, 2017 dem Hurrikan Maria, 2020 dem Taifun Isaiah und erst dann dem Coronavirus, oh, das heißt, der Zerstörung der Hauptkabel aufgrund Verschleiß, führte zum Sturz des 820 Tonnen schweren Strahlers auf den Hauptspiegel.

Dank einer langen Arbeitsgeschichte (von 1963 bis 2020) und Versuchen, mit außerirdischen Zivilisationen zu sprechen, ist Arecibo zum meistgefilmten Riesenteleskop geworden! Er wurde im Bond-Film Goldeneye, im Horrorfilm Species und im Science-Fiction-Film Contact und natürlich in der Serie Akte X gedreht. Spitzenklasse.

Arecibo hat eine eigene Sommer-Weltraumschule (https://www.naic.edu/ao/single-dish-summer-school-spring-2022) und es wird sogar ein Film über ihn gedreht (https://www.naic.edu/ao/movie), aber die offizielle Website fiel zusammen mit der tragenden Struktur. Vielleicht werden die Verbindungen in Zukunft repariert, wie das Teleskop selbst.

3. Ein sphärisches Teleskop mit einer Öffnung von fünfhundert Metern, “Tianyang”, “Heavenly Eye” (Five-hundred-meter Aperture Spherical Telescope, FAST) ist ein Radioteleskop in Südchina.

“Tyanyang”, “Heavenly Eye” (500-Meter-Aperture Spherical Telescope, FAST)

Es ist derzeit das größte Einzelteleskop mit gefüllter Apertur. Spitzenklasse.

Wie Arecibo verwendet das FAST-Teleskop einen festen Hauptreflektor aus Aluminiumplatten, der in einer natürlichen Karstsenke platziert ist und Funkwellen zu einem 140 Meter darüber aufgehängten Empfänger reflektiert. Nur hier gibt es 6 Türme zum Bewegen des Empfängers, nicht 3.

Aufgrund der Ähnlichkeit hoffen nun alle auf FAST auf Kontakt mit außerirdischen Zivilisationen. Es wäre zwar schön, dafür ein Teleskop in entgegengesetzten Ecken der Erde zu haben, wie es war, als Arecibo lebte, aber daran ist nichts zu ändern.

Vielleicht haben wir die schwarze Liste des Sternbildes Herkules bereits verlassen, und sie haben versucht, nach China zu rufen (mehr dazu hier: https://habr.com/en/news/t/679224/).

Die Chinesen haben in unserem Top das anmaßendste Video über den Bau ihres Teleskops gedreht:

2. Radioastronomisches Teleskop der Akademie der Wissenschaften, RATAN-600 – ein 576-Meter-Radioteleskop in Karatschai-Tscherkessien.

Radioastronomisches Teleskop der Akademie der Wissenschaften, RATAN-600Radioastronomisches Teleskop der Akademie der Wissenschaften, RATAN-600

RATAN-600 ist das weltweit größte Radioteleskop mit leerer Apertur.

Das Teleskop ist auch historisch, es funktioniert seit 1975 einwandfrei.

Wie Sie auf dem Foto sehen können, ist die Form von RATAN nicht die häufigste. Spiegel entlang des Umfangs sind ein Abschnitt eines imaginären Paraboloids, der auf das zu untersuchende Objekt gerichtet ist. Die Komplexität dieses Designs besteht darin, dass die Abschnitte je nach Höhe des Ziels über dem Horizont unterschiedlich ausfallen. Es stellt sich heraus, dass die Form des Zauns geändert werden muss und jede der 895 Paneele des 11 Meter hohen Teleskops durch kleine Antriebsvorrichtungen um drei Achsen bewegt werden kann.

Das erste Teleskop dieser Form war das Radioteleskop Big Pulkovo. Und er war so streng, dass er das St. Petersburger Wetter nicht nur aushielt, sondern auch manuell gesteuert wurde.

Großes Pulkovo-RadioteleskopGroßes Pulkovo-Radioteleskop

Neben dem kreisförmigen Reflektor hat RATAN-600 einen flachen Reflektor, der entfernt werden kann, und einen konischen Reflektor, mit dem Sie gleichzeitig Signale vom gesamten Ring empfangen können.

Nur wenige wissen es, aber anstelle von Bruder 3 filmte Balabanov eine Tour durch RATAN für die Russian Geographical Society: https://youtu.be/RuLayC3pTKo

  1. Das Event Horizon Telescope (EHT) ist eine Anordnung von 8 Hauptteleskopen mit einer gemeinsamen Grundlinie von der Größe der gesamten Erde.

Event Horizon Telescope (EHT)Event Horizon Telescope (EHT)

Ziel des Projekts ist die Beobachtung von Schwarzen Löchern. Das Problem auf dem Weg zu diesem Ziel ist die sehr kleine Winkelgröße dessen, was wir sehen wollen. Ein Teleskop mit einer Auflösung, die dies zulässt, muss mindestens so groß wie ein Planet sein.

Warum nicht? – Astronomen dachten und kombinierten 8 Teleskope auf der ganzen Welt zu einem riesigen Array: ALMA, APEX, 30-Meter-IRAM-Teleskop, James-Clerk-Maxwell-Teleskop, Alfonso-Serrano-Large-mm-Teleskop, Submillimeter-Array, Submillimeter-Teleskop und Südpol-Teleskop.

Einige Objekte aus dieser Liste sind selbst Arrays, zB ALMA, die Ihnen bereits bekannt sind.

Außerdem waren zwei Supercomputer nötig, um die Informationen zu verarbeiten – am Max-Planck-Institut und am Haystack Observatory am MIT.

Infolgedessen war das Unternehmen 2019 erfolgreich, das erste Bild des Schattens eines Schwarzen Lochs im Zentrum der M87-Galaxie wurde erfolgreich aufgenommen und stimmte (mehr oder weniger) mit den derzeit verfügbaren Modellen überein, soweit dies möglich ist gesehen.

Und 2022 wurde ein Bild von Sagittarius A * gemacht – ein schwarzes Loch im Zentrum der Milchstraße (wir haben hier darüber geschrieben: und hier: https://habr.com/en/post/668358/)

Das Teleskop ergänzt ständig die Anzahl der in seiner Zusammensetzung enthaltenen Antennen, was Hoffnung gibt, dass die Bilder in den kommenden Jahren ein qualitativ neues Niveau erreichen können.

Es stellt sich heraus, dass, wenn Größe als Auflösung verstanden wird, das Event-Horizon-Teleskop das letzte bodengestützte Teleskop ist, denn um die empfindlichen Elemente in noch größerer Entfernung zu positionieren, muss man bereits ins All gehen.

Videos von den Autoren des Projekts sind kurz und fröhlich:

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