От Аресибо до телескопа Геруни в Армении

Обсерватория Аресибо: Висячий гигант

Завершённая в 1963 году, обсерватория Аресибо долгое время оставалась крупнейшим в мире одноапертурным радиотелескопом с огромной тарелкой диаметром 305 метров, встроенной в естественную карстовую воронку. Расположенная недалеко от города Аресибо в Пуэрто-Рико, она изначально была предназначена для изучения ионосферы, но впоследствии стала важнейшим инструментом для космических исследований и радиоастрономии. Конструкция обсерватории включала управляемый приёмник, закреплённый на кабелях, а также несколько радарных передатчиков, расположенных на высоте 150 метров над тарелкой.

Монтаж кабелей, поддерживающих отражающую тарелку, 1963 год

Отражающая тарелка была неподвижно закреплена на земле, что ограничивало её возможностью наблюдать исключительно ту часть небесной сферы, которая находилась в зените. Для преодоления этого ограничения инженеры приняли решение использовать сферическую форму тарелки вместо традиционной параболической. Это позволило телескопу улавливать сигналы из более широкого диапазона углов, хотя для обеспечения его точной работы требовались сложные корректировки и настройки.

Вид с воздуха на обсерваторию Аресибо, декабрь 2012 года

Инструменты телескопа размещались на треугольной платформе, подвешенной над тарелкой с помощью стальных канатов, поддерживаемых тремя железобетонными башнями, расположенными на позициях 4, 8 и 12 часов. Эти канаты играли ключевую роль в обеспечении устойчивости и правильного положения платформы.

С расширением возможностей телескопа в 1997 году была проведена модернизация, включающая установку Григорианского купола, который содержал дополнительные отражатели для улучшения фокусировки сигнала. Хотя это нововведение значительно повысило производительность телескопа, оно также добавило конструкции существенный вес. Для компенсации этой нагрузки инженеры обсерватории усилили систему дополнительными канатами, оттяжками и креплениями, чтобы сохранить стабильность платформы.

Механизм управления лучом телескопа Аресибо

Сложная лазерная система дальнометрии помогла регулировать натяжение этих кабелей, обеспечивая идеальную стабильность и выравнивание платформы с точностью до миллиметра — ключевое требование для такого чувствительного научного инструмента.

В течение 53 лет, с момента завершения строительства в 1963 году и до 2016 года, Аресибо носил титул крупнейшего в мире одноапертурного радиотелескопа, пока его не превзошел пятисотметровый апертурный сферический телескоп (FAST) в Гуйчжоу, Китай. Аресибо играл центральную роль в исследованиях в нескольких научных областях, включая радиоастрономию, атмосферные науки и радиолокационную астрономию. Он также внес значительный вклад в программы, направленные на обнаружение околоземных объектов и поиск внеземного разума (SETI).

Учёные со всего мира направляли свои исследовательские предложения для работы в обсерватории, которые тщательно оценивались независимыми экспертами. Примечательно, что NASA использовало Аресибо для таких проектов, как обнаружение околоземных объектов.

Вот список ключевых открытий, сделанных обсерваторией Аресибо:

1967: Аресибо обнаружил, что скорость вращения Меркурия составляет 59 дней, а не 88, как предполагалось ранее.

1972: Обсерватория использовалась для одновременного нагрева и наблюдения за D- и E-областями ионосферы.

1974: Аресибо открыл первый в истории двойной пульсар, прорыв, который принес Расселу А. Халсу и Джозефу Х. Тейлору Нобелевскую премию по физике 1993 года.

1975: Радиолокационные наблюдения Марса в S-диапазоне были проведены для поддержки миссии НАСА Viking.

1981: Аресибо создал первые радиолокационные карты поверхности Венеры.

1992: Обсерватория открыла первую в истории экзопланету, за которой последовало открытие целой планетной системы вокруг пульсара PSR 1257+12.

1994: Аресибо составил карту распределения полярного льда на Меркурии.

1996: Аресибо обнаружил ионизированный гелиевый слой в ионосфере.

2006: Обсерватория провела наблюдения за ионосферными возмущениями, вызванными тропическим штормом.

2008: Аресибо обнаружила молекулы метанимина и цианистого водорода в галактике на расстоянии 250 миллионов световых лет — ключевые ингредиенты для образования аминокислот.

2016: Обсерватория обнаружила первый в истории повторяющийся быстрый радиовсплеск, который показал, что источник всплеска сохраняется, что исключает некоторые модели катастрофических взрывов.

2017: Аресибо обнаружил два пульсара, которые периодически исчезают и появляются снова, бросая вызов убеждению, что пульсары являются последовательными, упорядоченными хронометристами.

Эти открытия подчеркивают важный вклад Аресибо в радиоастрономию и исследование космоса.

Обрушение обсерватории Аресибо!

Фото предоставлены обсерваторией Аресибо и Национальным научным фондом США

В начале 2000-х годов НАСА начало сокращать финансирование обсерватории Аресибо, что усилило давление на Национальный научный фонд (NSF) в вопросе поддержания финансовой помощи. В 2006 году NSF впервые выдвинул возможность значительного сокращения финансирования и даже вывода обсерватории из эксплуатации.

В 2017 году повреждения телескопа, вызванные ураганом Мария, заставили NSF вновь рассмотреть вопрос о закрытии из-за растущих расходов на обслуживание. После серии обрывов кабелей в августе и ноябре 2020 года NSF объявил о своем решении демонтировать телескоп посредством контролируемого сноса, хотя другие объекты обсерватории оставались в рабочем состоянии.

Телескоп Аресибо во время процесса сноса, декабрь 2021 г.

Прежде чем могли быть предприняты меры для безопасного демонтажа, дополнительные поддерживающие кабели обсерватории Аресибо оборвались 1 декабря 2020 года в 7:55 утра по местному времени, что привело к катастрофическому обрушению. Менее чем за 30 секунд опорный трос одной из трех башен оборвался, ослабленный годами коррозии и влаги. Это привело к падению подвесной антенны с высоты более 500 футов (150 метров) на тарелку внизу, что привело к значительному повреждению телескопа. Этот обвал стал серьёзным ударом для обсерватории, всего через несколько месяцев после того, как предыдущий обрыв кабеля вынудил принять решение о её выводе из эксплуатации.

Необычный и футуристический дизайн обсерватории привлек внимание публики, и она часто появлялась в фильмах, сериалах и видеоиграх. Например, кульминационная сцена фильма о Джеймсе Бонде «Золотой глаз» (1995) была снята именно здесь.

Кроме того, Аресибо является одним из 116 изображений, включенных в «Золотую запись Вояджера» — коллекцию достижений человечества, запущенных в космос на космическом корабле «Вояджер». С 2008 года он был включен в Национальный реестр исторических мест США, что признает его значительный вклад в науку и популярную культуру.

ROT54: Небесный глаз Армении

Телескоп ROT54 в Армении представляет собой отдельную главу в истории астрономических исследований. Этот 54-метровый радиотелескоп, построенный в советское время, был разработан для изучения астрофизических явлений, таких как пульсары и космическое микроволновое фоновое излучение. Расположенный в селе Оргов, на южных склонах горы Арагац, самой высокой вершины Армении, телескоп обеспечивал исключительную точку обзора для наблюдения за Вселенной.

Процесс строительства телескопа ROT54 в деревне Оргов

Построенный в 1975–1985 годах, ROT54 начал работать в 1986 году, продолжая свою работу до 1990 года, когда финансовые и технические проблемы привели к его дезактивации. Предложение о восстановлении объекта появилось в середине 1990-х годов, что привело к фазе модернизации между 1995 и 2010 годами. Эта модернизация включала установку новых управляющих компьютеров и обновленных каналов, а работа возобновилась в сотрудничестве с Астрономическим обществом России и Национальным техническим университетом Афин. Однако в 2012 году работа была снова остановлена ​​после того, как отказ рычага управления парализовал вторичное зеркало.

Зеркальный радиотелескоп Геруни (Зеркальный радиотелескоп Геруни) Патент № 1377941

ROT54 состоит из 4000 зеркал и оснащен большой двухзеркальной антенной диаметром 54 метра, дополненной оптическим телескопом диаметром 2,6 метра. За годы своей работы телескоп внес значительный вклад в астрофизику. Например, в 1985 году он зафиксировал мощную радиовспышку от красного гиганта Эта Близнецов, явление, которое никогда ранее не наблюдалось. Высокая чувствительность телескопа позволила ему обнаружить слабое радиоизлучение от далеких звезд и галактик, предоставив ценные данные научному сообществу.

Кроме того, необычайно низкий уровень шума ROT54 позволил его создателю Парису Геруни бросить вызов преобладающим космологическим теориям. В частности, он использовался для исследования существования «реликтового фона» и проверки теории Большого взрыва.

Аэрофотосъемка ROT54

Сходства и контрасты

И Аресибо, и ROT54 являются яркими примерами мощи крупномасштабных радиотелескопов в расширении наших знаний о космосе.

Однако у этих двух обсерваторий была своя судьба: Аресибо получила мировое признание за свои новаторские открытия, в то время как ROT54 тихо работала в Советском Союзе, практически не замеченная остальным миром.

Я сижу в комнате управления ROT54

Заключение

Обсерватория Аресибо и телескоп ROT54 являются символами человеческих достижений, инноваций и стремления к познанию. Наследие Аресибо продолжает жить в истории космических исследований, в то время как ROT54 остается вдохновляющим примером советской изобретательности и армянского наследия. Эти обсерватории вместе подчеркивают неуклонное стремление человечества раскрывать тайны вселенной, а их неизменная привлекательность подтверждает, что стремление к знаниям остается универсальной целью.