Обсерваторія Джодрелл-Бенк
радіоастрономічна обсерваторія у Великій Британії З Вікіпедії, вільної енциклопедії
Обсерваторія Джодрелл-Бенк (англ. Jodrell Bank Observatory, спочатку дослідна станція Джодрелл-Бенк, потім Наффілдські радіоастрономічні лабораторії з 1966 по 1999 рік) — британська обсерваторія, яка включає ряд радіотелескопів, і є частиною Астрофізичного центру Джодрелл-Бенк Манчестерського університету. Обсерваторія була заснована в 1945 році сером Бернардом Лавеллом, астрономом Манчестерського університету, який хотів досліджувати космічні промені після його роботи над радаром під час Другої світової війни. З тих пір вона відіграє важливу роль у дослідженні метеорів, квазарів, пульсарів, мазерів і гравітаційних лінз, і була щільно пов'язана з відстеженням космічних зондів на початку космічної ери. Керуючий директор обсерваторії професор Саймон Гаррінгтон.
| англ. Jodrell Bank Observatory | |
|---|---|
| Назва на честь: | William Jauderelld |
 | |
| Країна | .svg){kind=small} Велика Британія |
| Розташування | Нижній Вітінгтон, Велика Британія |
| Організація | Манчестерський університет |
| Висота | 77 м |
| Відкрито | 1945 |
| Сайт: | www.jb.man.ac.uk |
| Інструменти: | |
| Лавелівський телескоп | радіотелескоп |
| Марк II | радіотелескоп |
| 42-футовий | радіотелескоп |
| 7-метровий | радіотелескоп |
  Обсерваторія Джодрелл-Бенк Обсерваторія Джодрелл-Бенк (Велика Британія) | |
 | |
 Обсерваторія Джодрелл-Бенк у Вікісховищі
| |
Головним телескопом обсерваторії є Лавелівський телескоп, який є третім за величиною повноповоротним радіотелескопом у світі. Три інших діючих телескопи, також розташованих в обсерваторії: Марк II, а також радіотелескопи діаметрами 13 і 7 метрів. Обсерваторія Джодрелл-Бенк є базою Багатоелементної радіо пов'язаної мережі інтерферометрів (MERLIN), національної установи під управлінням Манчестерського університету від імені британської Ради науково-технічних установ.
Територія обсерваторії, яка включає Туристичний центр Джодрелл-Бенк і дендрарій, розташована у муніципалітеті Нижній Вітінгтон (решта в муніципалітеті Гузтрі), поруч з Гузтрі та і Холмс Чапел, Східний Чешир, Північно-Західна Англія. Телескоп можна побачити подорожуючи потягом, оскільки залізниця Креве-Манчестер проходить неподалік.
Джодрелл-Бенк був вперше використаний для академічних цілей у 1939 році, коли Ботанічний департамент Манчестерського університету придбав три поля на цій території. Назва території походить від сусіднього пагорба Джодрелл-Бенк, який був названий на честь лучника 14-го ст. Вільяма Джодерелла і чиї нащадки Лі (англ. Leighs) жили в особняку поруч і продали ці поля. Територія була розширена 1952 р. придбанням ферми від місцевого фермера Джорджа Массі. Нові землі включали території, на якій був розташований Лавелівський телескоп.[1]
Перше використання ділянки для астрофізики відбулось у 1945 році, коли Бернард Лавелл забажав використовувати частину обладнання, що залишилося від Другої Світової війни, в тому числі радара наведення, щоб досліджувати космічні промені.[2] Він використовував РЛС GL II, що працювала на довжині хвилі 4,2 м, яку він отримав від Дж. С.Гея.[3][4] Спочатку він мав намір використовувати обладнання в Манчестері, однак, електричні перешкоди від трамваїв на Оксфорд-Роуд йому заважали; він перевіз устаткування в Джодрелл-Бенк, 40 км на південь від міста 10 грудня 1945 року.[5] Головною темою досліджень Лавелла в той час були перехідна радіолуна, щодо якої до жовтня 1946 року він визначив, що вона походить від іонізованих метеорних слідів.[6] Першими співробітниками були Альф Дін і Френк Фоден, що спостерігали метеори неозброєним оком, у той час як Лавелл спостерігав електромагнітний сигнал на обладнанні.[7] Цікаво, що коли він перший раз включив радар в Джодрелл-Бенк (14 грудня 1945 р.), метеорний потік Гемініди був на максимумі.
Протягом наступних декількох років він накопичив більше колишнього військового радіообладнання, включаючи пересувну кабіну, широко відому як «Парк Роял» в армії. Перший постійний будинок на цій території було розташовано поруч з кабіною і був названий на її честь.
Сьогодні обсерваторія Джодрелл-Бенк в основному використовується для дослідження радіохвиль від планет і зірок.
Прожектор був відданий в оренду «Джодрелл-Бенк» армією в 1946 році;[8] згори цього прожектора Дж. Клеггом був побудований широкоформатний масив[8], що складався з безлічі антен Ягі.[9] Масив був вперше використаний для астрономічних спостережень в жовтні 1946 року.[10]
9 та 10 жовтня 1946 року телескоп був використаний для спостереження іонізації в атмосфері, викликаної метеорами Драконідів. Коли антена була повернута на 90 градусів в максимумі метеоритного дощу, кількість виявлень впала до фонового рівня, довівши, що перехідні сигнали, виявлені радаром, дійсно викликані метеорами.[9] Незабаром після цього телескоп був використаний для визначення вихідної точки метеорів. Це стало можливим, оскільки рівень відлуння мінімальний у точці виходу і максимальний на 90 градусів неї.[8] Телескоп, а також інші ресівери обсерваторії, були також використані для вивчення полярного сяйва, яке було видно з обсерваторії на початку серпня 1947 року.[11][12]
Транзитний телескоп — колишній 66-метровий параболічний рефлекторний зенітний телескоп, побудований в Джодрелл-Бенк в 1947 році. У той час це був найбільший радіотелескоп у світі. Він складався з дротяної сітки, підвішеної з розташованих кільцем 7,3-метрових стовпів риштування, яка зосереджувала радіосигнали в фокусі 38 метрів над землею. Телескоп в основному був спрямований прямо вгору, але напрям променя міг бути незначно змінений нахилом щогли, щоб змінити позицію фокуса. Фокусна щогла спочатку мала бути з дерева, але це ще до завершення будівництва була замінено на сталеву. Телескоп був замінений на повноповоротний 76-метровий Лавелівський телескоп, а на його місці згодом був побудований телескоп Марк II.
Телескоп міг оглядати смугу ± 15 градусів навколо зеніту на 72 і 160 МГц, з роздільною здатністю 1 градус на 160 МГц.[13] З його допомогою був виявлений радіо-шум від Великої туманності в сузір'ї Андромеди — перше підтверджене виявлення позагалактичного радіоджерела — і залишок наднової Тихо Браге на радіочастоті (на той час він ще не був виявлений оптичною астрономією)[14].
Телескоп «Марк I», тепер відомий як Лавелівський телескоп, був радіотелескопом з найбільшим повноповоротним дзеркалом у світі (76,2 метрів у діаметрів) на час завершення у 1957 р.;[15] зараз його дзеркало — третє за величиною, після телескопу обсерваторії Грін Бенк в Західній Вірджинії і Еффельсберзького радіотелескопу в Німеччині.[16] Для моторної системи телескопа були використані частини механізмів гарматних башт лінкорів HMS Revenge і HMS Royal Sovereign.[17] Телескоп почав функціонувати в середині 1957 року, якраз вчасно до запуску Супутника-1, першого у світі штучного супутника. Телескоп був єдиним у світі, здатним відстежувати прискорювач ракети «Супутника» по РЛС;[18] вперше зафіксувавши його незадовго до півночі 12 жовтня 1957 року.[19][20]
У наступні роки телескоп був використаний для відстеження різних космічних зондів. Між 11 березня і 12 червня 1960 року він відстежував зонд «Піонер-5». Телескоп був також використаний для відправки команд на зонд, у тому числі для відділення зонда від ракети-носія та для ввімкнення потужного передавача, коли зонд був на відстані на вісім мільйонів кілометрів. Він також отримував дані від зонда, бо був єдиним телескопом у світі, здатним це робити в той час.[21] У лютому 1966 року, СРСР попросив Джодрелл-Бенк відстежувати безпілотний місячний посадковий модуль «Луна-9» і записав на свій факс передачу фотографій з поверхні Місяця. Фотографії були відправлені Британській пресі і опубліковані до того, як їх оприлюднив СРСР.[22]
У 1969 році відстежувався також радянський «Луна-15». Запис спостереження вченими Джодрелл-Бенк був оприлюднений 3 липня 2009 року.[23]
За особистої підтримки сера Бернарда Лавелла, телескоп також стежив за російськими супутниками, а інформація про такі спостереження передавалась і до Департаменту оборони США (Проекту стеження за космічним простором).
Незважаючи на суспільний резонанс навколо стеження телескопа за космічними зондами, вони займали лише незначну частину спостережного часу телескопу, а основна частина часу використовувалась для наукових спостережень. Вони включали використання радарів для вимірювання відстані до Місяця і Венери;[24][25] спостереження астрофізичних мазерів навколо регіонів зореутворення і гігантських зір;[26] спостережень за пульсарами (включаючи відкриття міллісекундних пульсарів[27] і першого пульсара в кулястому скупченні);[28] спостереження квазарів і гравітаційних лінз (включаючи виявлення першої гравітаційної лінзи[29] і першого кільця Ейнштейна).[30] Телескоп також використовувався для програми SETI.[31]
Марк II — це еліптичний радіотелескоп, з великою віссю 38,1 метрів і малою 25,4 метри.[32] Він був побудований в 1964 році. Крім роботи як самостійний телескоп, він також використовувався як інтерферометр з Лавелівським телескопом, а тепер використовується в основному як частина MERLIN.[33]
Телескоп Марк III був такого ж розміру як Марк II, але був побудований транспортабельним.[34] Однак він ніколи не рухався, а залишився на своєму первісному місці у Вордл, поруч Нантвіча, де він використовувався MERLIN. Він був побудований в 1966 році і виведений з експлуатації в 1996 році.[35]
Телескопи Марк IV, V і VA — це три пропозиції, які були висунуті в 1960-1980-х рр., побудувати ще більший радіотелескоп, ніж Лавелівський. Марк IV був би автономним телескопом 300 метрів у діаметрі. Марк V був би рухомим телескопом 120 метрів у діаметрі. За початковою концепцією цього телескопу, він мав знаходитись на кілометровій залізничний гілці поруч з Джодрелл-Бенк, однак через побоювання з приводу майбутнього рівня перешкод будівництво пропонувалось в Уельсі (ділянка в Мейфод). Було висунуто кілька пропозицій, одна від Husband and Co, інша від Фрімена Фокса, який розробив телескоп обсерваторії Паркес. Телескоп Марк VA заснований на моделі Марк V, але з меншим дзеркалом (114 метрів) і конструкцією на основі попередньо напруженого залізобетону, схожою на Марк II (попередні дві конструкції більше нагадували Лавелівський телескоп).[36]
Жоден з трьох телескопів був побудований, хоча були проведені деякі дослідження і створено кілька моделей в масштабі. Почасти це було пов'язано зі зміною політичного клімату з плином часу (цей період охоплював уряди Великої Британії від Лейбористської партії під Гарольдом Вільсоном до Консервативної партії під Маргарет Тетчер), а частково — з недофінансуванням астрономічних досліджень у Великій Британії на той час. Крім того, у критичний момент виникла потреба оновити майбутній Лавелівський телескоп до Марк ІА, вартість чого по факту значно перевищила бюджет.[36]
В 1964 році був побудований 15-метровий (50-футовий) альт-азимутальний телескоп. Крім астрономічних досліджень, він був використаний для відстеження космічних зондів «Зонд 1», «Зонд 2», «Рейнджер-6» і «Рейнджер-7»[37], а також Аполлон-11.[38] Цей телескоп в 1982 році був замінений більш точним телескопом, названим «42-футовим» (12,8 метрів), після аварії, що непоправно пошкодила поверхню 50-футового телескопа. Цей новий телескоп використовується в основному для спостережень пульсарів, і, як правило, постійно моніторить Пульсар Краб.[39]
Одночасно з встановленням 42-футового телескопа, був встановлений і менший телескоп під назвою «7-метровий» (насправді 6,4 м або 21 фут в діаметрі), що зараз використовується для навчання студентів. І 42-футовий, і 7-метровий телескопи початково використовувалися ракетним полігоном Вумера в Австралії.[40] 7 м телескоп був побудований в 1970 році «Марконі компані».[41]
В 1962 році був побудований телескоп Полярної Осі. Це була кругла 50 футова (15.2 м) таріль на полярній підвісці,[42] яка головним чином використовувалась для місячних радіолокаційних експериментів; зараз він списаний. Існував також рефлекторний оптичний телескоп діаметром 18 дюймів, подарований обсерваторії в 1951 році.[43] однак, цей телескоп мало використовувався, і в свою чергу був подарований Солфордському астрономічному товариству у 1971 р.[44]
Багатоелементна радіопов'язана мережа інтерферометрів (MERLIN) — це масив радіотелескопів, розкиданих по Англії і кордонах Уельсу. Масив управляється з Джодрелл-Бенк від імені британської Ради науково-технічних установ як національна установа.[45] Масив складається з семи радіотелескопів і включає в себе Лавелівський телескоп, Марк II і телескопи у Кембриджі, Деффорді, Нокіні, Дарнхоллі і Пікмірі (раніше відомий як Таблі). Найдовша база масиву складає 217 км і він може працювати на частотах від 151 МГц до 24 ГГц[35]. На довжині хвилі в 6 см (5 ГГц), MERLIN має роздільну здатність 50 міллікутових секунд, що порівняно зі здатністю Габбла в оптичному діапазоні.
Джодрелл-Бенк залучений в проект «Радіоінтерферометрія з наддовгою базою» (РНДБ) з кінця 1960-х років; Лавелівський телескоп брав участь у першому транантлантичному інтерферометровому експерименті 1968 року разом з телескопами Алгонквін і Пентіктон в Канаді.[46] Лавелівський телескоп і телескоп Марк II регулярно використовуються для РНДБ разом з телескопами по всій Європі (в Європейській РНДБ-мережі), що дає роздільну здатність близько 0.001 угл. с[47]
В квітні 2011 року Джодрелл-Бенк був визначений місцем розташування центру управління планованого масиву Радіоантена площею у Квадратний Кілометр (РКК).[48] РКК планується у співпраці 20 країн, і коли проект буде завершено, він стане найбільш потужним радіотелескопом у світі. У квітні 2015 року було оголошено, що Джодрелл-Бенк стане постійною домівкою штаб-квартири РКК[49] на період очікуваної експлуатації телескопа (більше 50 років[50]).
Утворений 2006 року Астрофізичний центр Джодрелл-Бенк, частиною якого є обсерваторія, є однією з найбільших астрофізичних дослідницьких груп у Великій Британії.[51] Близько половини досліджень групи припадають на галузь радіоастрономії, в тому числі дослідження пульсарів, реліктового випромінювання, гравітаційних лінз, активних ядер галактик і астрофізичних мазерів. Група також проводить дослідження на різних довжинах хвиль, досліджуючи формування і еволюцію зір, планетарні туманності і астрохімію.[52]
Першим директором Джодрелл-Бенк був Бернард Лавелл, який заснував обсерваторію в 1945 році. Його змінив у 1980 році Френсіс Ґрем-Сміт, потім професор Род Дейвіс приблизно в 1990 році і професор Ендрю Лайн в 1999 році[53]. З жовтня 2011 року управляючим директором обсерваторії став професор Саймон Гаррінгтон.
В обсерваторії є діюча програма дослідження і побудови приймачів і приладів телескопів. Обсерваторія брала участь у будівництві кількох експериментів космічного мікрохвильового фонового випромінення, в тому числі експерименту Тенерифе, який тривав з 1980-х по 2000 рік, і будівництв підсилювачів і кріостатів для Дуже малого масиву (англ. Very Small Array).[54] Вона також побудувала інтерфейсні модулі 30 і 44 ГГц приймачів для космічного телескопа Планк.[55] Також у Джодрелл-Бенк були розроблені приймачі для телескопа Паркса в Австралії.[56]
Оригінальний центр відвідувачів обсерваторії був відкритий 19 квітня 1971 року за присутності герцога Девонширського,[57] Він приваблював близько 120 000 відвідувачів на рік і охоплював історію Джодрелл-Бенк і 3D-кінотеатр з імітацією подорожі на Марс.
Внаслідок занепокоєнь про безпеку здоров'я через використання азбесту, центр для відвідувачів (включаючи планетарій) був в основному зруйнований в 2003 році і на його місці був встановлений великий намет для тимчасового центру. Тоді планувалось будівництво нового наукового центру. Ці плани були відкладені, коли Університет Вікторії в Манчестері та Інститут науки і технологій Манчестерського університету об'єдналися в Манчестерський університет в 2004 році, залишивши тимчасовий центр, який мав близько 70 000 відвідувачів на рік.[58]
У жовтні 2010 року тимчасовий центр був закритий і почалося будівництво нового. Центр був відкритий 11 квітня 2011 року[59] і включає нову вхідну будівлю, павільйон «Планети», новий павільйон «Космос» для проведення виставок та заходів, а також кафе зі скляними стінами з видом на Лавелівський телескоп і обідньою зоною на відкритому повітрі, освітній простір і паркову зону, включаючи новий лабіринт «Галактика».[60] Велика модель Сонячної системи була встановлена в 2013 році.[61]
Центр відкритий для публіки кожен день, а також організовує різні публічні заходи, в тому числі публічні лекції, зоряні вечірки, і сесії «запитай астронома».[62]
Довкола (не повністю) Лавелівського телескопа прокладена туристична тропа, приблизно в 20 м від зовнішнього рельса телескопа. На тропі є деякі інформаційні щити, що роз'яснюють, як телескоп працює, і дослідження, які ним проводяться.
Дендрологічний парк Джодрелл-Бенк площею 14 тис. м2, створений у 1972 році, містить національні колекції Великої Британії видів яблуні Malus і видів горобина Sorbus, і колекцію вересових Heather Society. У дендропарку розташована невелика масштабна модель сонячної системи, у масштабі приблизно 1:5000000000. В рамках проекту «SpacedOut» Джодрелл-Бенк також є Сонцем в моделі Сонячної системи масштабу 1:15,000,000, що охоплює Велику Британію.[63]
У липні 2011 року у центрі для відвідувачів і обсерваторії відбувся рок-концерт «Jodrell Bank Live», в тому числі за участю The Flaming Lips, British Sea Power, Wave Machines, OK Go і Еліс Голд[64]. 23 липня 2012 в обсерваторії виступала Elbow і зняла документальний фільм про події і об'єкт, який був випущений як концертний CD/DVD.
31 серпня у Джодрелл-Бенк 2013 відбувся концерт у виконанні оркестру Халле в ознаменування 100 років з дня народження Лавелла. Ряд оперних номерів виконувався протягом всього дня, а ввечері Халле виконувало теми зі "Стар треку", "Зоряних війн" і "Доктора Хто" та ін. Таріль Лавелівського телескопу була нахилена до натовпу і використовувалась як величезний проєкційний екран, що показував різні планетарні анімації. Під час перерви 'екран' був використаний, щоб показати історію правці Лавелла і обсерваторії Джодрелл-Бенк.
У обсерваторії є астрономічний подкаст, названий Jodcast.[65] Телепрограма BBC «Stargazing Live» проводиться в диспетчерській обсерваторії; програма має чотири серії, в січні 2011, 2012, 2013 і 2014 роки.[66]
3 березня 2008 року повідомлялося, що Рада науки і техніки Великої Британії, зіткнувшись з дефіцитом 80 мільйонів фунтів стерлінгів у своєму бюджеті, розглядає можливість відмови від своїх запланованих £2,7 мільйона щорічного фінансування проекту Джодрелл-Бенку е-MERLIN. Проект, який покликаний замінити мікрохвильові зв'язки між Джодрелл-Бенк і рядом інших радіотелескопів волоконно-оптичними кабелями з високою пропускною здатністю, значно збільшуючи чутливість спостережень, розглядається як критичний для виживання установи в її нинішньому вигляді. Бернард Лавелл зазначав «це буде катастрофа … доля телескопу Джодрелл-Бенк пов'язана з долею e-MERLIN. Я не думаю, що заклад може вижити, якщо фінансування e-MERLIN буде скасовано».[67][68]
У квітні 2008 року Чеширська радіостанція 106.9 Silk FM представила своїм слухачам свою пісню кампанії порятунку під назвою «Пісня Джодрелл-Бенк пісня» групи «Астрономи», музичне відео, зняте на тлі знаменитого Лавелівського телескопа. Всі виручені кошти пішли шляхом на користь порятунку Джодрелл-Бенк.
Вже 9 липня 2008 року було повідомлено, що за підсумками незалежного огляду Рада науки і техніки Великої Британії повністю змінила свою початкову позицію і погодилась гарантувати фінансування в розмірі £2,5 млн в рік протягом трьох років.[69]
Джодрелл-Бенк та Лавелівський телескоп згадувались у декількох популярних художніх творах, в тому числі серіалі Доктор Хто (серії «Remembrance of the Daleks», «The Poison Sky», «The Eleventh Hour»). Обсерваторія також згадувалась у книзі «Путівник Галактикою»[70] (а також у однойменному фільмі), фільмах «Повзучий терор» і «Метеор». Джодрелл-Бенк також широко представлений в музичному відео Electric Light Orchestra 1983 року на їх сингл «Secret Messages». Пісня Prefab Sprout «Technique» (з дебютного альбому «Swoon») починається словами «Її чоловік працює в Джодрелл-Бенк/він приходить додому пізно вранці».
Обсерваторія також є місцем дії кількох епізодів у романі «Boneland» Алана Гарнера (2012), а головний герой Колін Вістерфільд працює в ній астрофізиком.
Wikiwand in your browser!
Seamless Wikipedia browsing. On steroids.
Every time you click a link to Wikipedia, Wiktionary or Wikiquote in your browser's search results, it will show the modern Wikiwand interface.
Wikiwand extension is a five stars, simple, with minimum permission required to keep your browsing private, safe and transparent.
