Аресибо (обсерватория)

У этого термина существуют и другие значения, см. Аресибо.

Обсерватория Ареси́бо^[1][2] (англ. National Astronomy and Ionosphere Center, NAIC) — астрономическая обсерватория в Пуэрто-Рико, в 15 км от города Аресибо, на высоте 497 м над уровнем моря. При обсерватории имелся радиотелескоп, который использовался для исследований в области радиоастрономии, физики атмосферы и радиолокационных наблюдений объектов Солнечной системы.

Обсерватория Аресибо
Arecibo Observatory
Тип	радиообсерватория
Расположение	Аресибо[англ.], Пуэрто-Рико
Координаты	18°20′39″ с. ш. 66°45′10″ з. д.HGЯO
Высота	497 м
Длины волн	радиоволны (3 см — 1 м)
Дата открытия	1 ноября 1963 года
Диаметр	304,8 м
Фокусное расстояние	132,5 м
Купол	нет
Код	251
Сайт	naic.edu
Медиафайлы на Викискладе

Исследования проводились Корнеллским университетом в кооперации с Национальным научным фондом США, код обсерватории «251». Обсерватория является также Национальным центром астрономии и ионосферы США (англ. National Astronomy and Ionosphere Center, NAIC).

Главный радиотелескоп Аресибо входил в число крупнейших в мире из использующих одну апертуру. Введён в строй 1 ноября 1963 года; 1 декабря 2020 года разрушился в результате износа несущей конструкции.➤

Основные параметры радиотелескопа

• Рабочий диапазон длин волн: от 3 см до 1 м.
• Рабочий диапазон радиочастот: от 300 МГц до 10 ГГц
• Фокусное расстояние: 132,5 м.
• Форма зеркала рефлектора: сферическая поверхность
  • Диаметр зеркала рефлектора: 304,8 м.
  • Глубина зеркала рефлектора: 50,9 м.
  • Площадь зеркала ≈ 73 000 м².
• Система энергоснабжения — мобильный линейный источник питания, разработанный и изготовленный компанией TRG, Inc., Antenna & Microwave Dept^[3].

Особенности конструкции

«Послание Аресибо» с цветовым выделением частей. Оригинальное послание не содержало цветовой информации

Рефлектор телескопа расположен в естественной карстовой воронке и был покрыт 38 778 перфорированными алюминиевыми пластинами (размером примерно 1×2 м), уложенными на сетку из стальных тросов. Облучатель антенны подвижный, был подвешен на 18 тросах к трём башням. Наведение телескопа на заданную точку небесной сферы осуществлялось путём перемещения облучателя.

Для проведения исследований по программе радиолокационной астрономии в обсерватории имеется передатчик мощностью 0,5 МВт. С помощью этого передатчика 16 ноября 1974 года было отправлено «Послание Аресибо».

Телескоп «Аресибо» можно было навести на определённую точку в небе с помощью перемещения подвижного облучателя антенны — он был подвешен на 18 тросах к трём башням. В августе 2020 года один из тросов оборвался, а в ноябре не выдержал ещё один трос. Из-за разрушений пострадало главное зеркало — в нём образовался разлом размером в 30 метров. Проверки показали, что в дальнейшем использовать радиотелескоп будет небезопасно, а попытки починить его могут угрожать жизни рабочих, поэтому от ремонта прибора решили отказаться.

• 
  Панорамный снимок
• 
  Облучатель

История

Вид на обсерваторию с высоты

Строительство радиотелескопа было начато в 1960 году. Первоначальным назначением телескопа были исследования ионосферы Земли. Автор идеи строительства: профессор Корнеллского университета Уильям Гордон^[англ.]. Официальное открытие обсерватории Аресибо состоялось 1 ноября 1963 года.

В 2010 году Экспертный совет при Национальном научном фонде США порекомендовал сократить на 24 % финансирование радиообсерватории в Аресибо и найти дополнительные источники финансирования до 2011 года^[4]. Руководство Корнельского университета, в чьём ведении находится обсерватория в Аресибо (под формальным названием Национальный центр астрономии и ионосферы, NAIC), выразило разочарование от рекомендаций экспертного совета^[5].

Разрушение

Частично демонтированный главный радиотелескоп обсерватории в декабре 2021 года

• В январе 2014 года землетрясение магнитудой 6,5^[6] вызвало повреждение одного из тросов, но его удалось отремонтировать^[7].
• 20 сентября 2017 года ураган «Мария» сломал пополам 29-метровую радарную антенну радиотелескопа, её обломки пробили главное зеркало телескопа и повредили вспомогательное^[8][9].
• 10 августа 2020 года во время атлантического тайфуна «Исайя»^[англ.] лопнул один из прикреплённых к трём мачтам стальных тросов, удерживавших приёмник радиоволн на высоте 137 метров; соответственно, возросла нагрузка на остальные тросы^[10]. Зеркало телескопа было серьёзно повреждено лопнувшим тросом, пробившим дыру длиной около 30 метров^[11].
• 7 ноября произошёл разрыв одного из основных стальных поддерживающих тросов радиотелескопа, который разрушил часть самого зеркала. 19 ноября NSF объявил о решении закрыть радиотелескоп.
• 1 декабря NSF сообщил об обрушении 820-тонной конструкции с приёмной аппаратурой на главное зеркало радиотелескопа, что привело к разрушению последнего^[12][13].

На демонтаж огромного радиотелескопа придётся потратить до 50 млн долл. Строительство на месте «Аресибо» нового радиотелескопа оценивается в сумму свыше 450 млн долл.^[14]

Научный вклад обсерватории

• 7 апреля 1964 года Гордон Петтенгилл и Р. Дайс уточнили сидерический период вращения Меркурия с 88 до 59 дней.
• В 1968 году измерение периодичности пульсара в Крабовидной туманности (33 мс) и аналогичные измерения для подобных объектов, которые позволили подтвердить существование нейтронных звёзд.
• В 1974 году Рассел Халс и Джозеф Тейлор обнаружили первый двойной пульсар PSR B1913+16, (за это они были удостоены Нобелевской премии по физике в 1993 году).
• 16 ноября 1974 года в направлении шарового звёздного скопления М13, находящегося на расстоянии 25000 световых лет в созвездии Геркулеса, было отправлено послание к иным цивилизациям.
• В 1982 году обнаружен первый «миллисекундный» пульсар PSR J1937+21, (Don Backer, Shri Kulkarni и другие). Частота вращения этого объекта — 642 раза в секунду (он до 2005 года был самым быстровращающимся из обнаруженных пульсаров).
• В 1990 году Александр Вольщан обнаружил пульсар PSR 1257+12, у которого, при дальнейшем его изучении, были открыты первые планеты за пределами Солнечной системы.
• В 1994 году в приполярных областях Меркурия обнаружены поверхности, сходные по радиоотражающим свойствам с водяным льдом.
• С 1999 года информация с этого радиотелескопа поступает для обработки проектом SETI@home, посредством подключённых к Интернету компьютеров добровольцев^[15].
• В 2003 году группой американских учёных впервые был зафиксирован Эффект Ярковского.
• 23 сентября 2008 года обсерватория в Аресибо была внесена в Национальный реестр исторических мест США (NRHP) под номером 07000525^[16].
• В 2004 году телескопом обсерватории был открыт «пульсар» PSR J1906+0746, радиопучок которого исчез в 2010 году из поля зрения земных телескопов вследствие геодезической прецессии.

Последствия разрушения радиотелескопа

По мнению специалистов, выход из строя радиотелескопа «Аресибо» фактически положил конец поиску внеземных цивилизаций. Следующий по мощности американский радиотелескоп в обсерватории «Грин-Бэнк» в Западной Виргинии в пять раз менее чувствителен к слабым сигналам из космоса. Единственным равноценным радиотелескопом в мире является китайский FAST. Однако из-за вращения Земли для круглосуточного наблюдения за определённой точкой Вселенной, откуда могут поступать сигналы, требуются два телескопа в разных полушариях^[10].

NSF планирует вернуть в строй второстепенные инструменты обсерватории, включая использующиеся для изучения верхних атмосферных и ионосферных слоёв два комплекса LIDAR, один из которых расположен восточнее Пуэрто-Рико на острове Кулебра^[17][18][19].

Пока же КНР предлагает воспользоваться их новым радиотелескопом FAST в качестве планетарного радара (сегодня это один из самых больших радиотелескопов в мире с антенной диаметром 500 метров).

В популярной культуре

Благодаря запоминающейся форме и концепции радиотелескопа обсерватория была представлена во многих современных произведениях. Она была использована как место действия в фильме бондианы «Золотой глаз», фильме ужасов «Особь» и научно-фантастическом фильме «Контакт» (по одноимённому роману Карла Сагана, в котором тоже упоминается эта обсерватория)^[20][21], а также в эпизоде «Маленькие зелёные человечки» (Little Green Men) сериала «Секретные материалы»^[22]. В 2014 году радиотелескоп, занимающийся поиском внеземной жизни, был показан в видеоинсталляции «Великая тишина» (The Great Silence), авторами который был творческий дуэт Аллора и Кальсадилья в сотрудничестве с писателем-фантастом Тедом Чаном^[23].

См. также

• РАТАН-600 — российский радиотелескоп диаметром 600 м.
• Atacama Large Millimeter Array
• Послание Аресибо
• Эффект Ярковского
• SETI@home