Kuinka katsoa avaruuden syvyyksiin
Ring vuorilla
Se sijaitsee Suur-Kaukasuksen kannuksissa, kahdessa Greater Zelenchukin ja Khusan joessa. Iso, valkoinen. Lintuperspektiivistä katsottuna se näyttää katkelmalta salaperäisistä "Nasca-piirustuksista" Perun rannikolla. Ja kuten muinaisen sivilisaation jättämät piirustukset, tämä sormus näyttää olevan merkki muukalaisille. Identtiset suorat eroavat säteittäisesti renkaan keskustasta. Niillä liikkuu ajoittain "laivoja" metallisilla neliömäisillä purjeilla. Laaksossa on täydellinen tyyni, mutta purjeet ovat taipuneet, auringonsäde lyö niihin, ikään kuin ei maasta, mutta kosminen tuuli täyttää ne.
Ja tässä seison keskellä kehää ja näen sen sisältäpäin. Ympärillä - seinä, joka on lähes tiiviisti puristettu toisiinsa metallista platinaa, kaksikerroksisen talon korkeus. Jotkut heistä ovat taivasta päin. Yhtäkkiä jostain pään yläpuolelta, kuin taivaasta, kuuluu kaiuttimen moninkertainen ääni: ”Huomio! Tasaisella voit tehdä seuraavan ohjelman. Kuluu minuutti, toinen... Soivassa hiljaisuudessa metallirenkaan ylösalaisin reuna tasaantuu hitaasti ja samalla sen toinen reuna poikkeaa ylöspäin, kohti taivasta.
Valtavien lentokoneiden tuskin havaittavissa oleva liike luo vaikutelman, että kaikki tämä ei tapahdu todellisuudessa, vaan fantastisessa unessa. Täällä yksi "laivoista" heilui ja kellui renkaan keskelle ... se liukuu kiskoja pitkin - nämä ovat hyvin säteittäisiä suoria linjoja, jotka lähtevät renkaan keskustasta. Ja "aurinkopurje" on sama metallilevy kuin ne, jotka muodostavat renkaan.
Kaikki tämä on RATAN-600 - maailman suurin rengasradioteleskooppi muuttuvaprofiilisella antennilla, joka otettiin käyttöön vuonna 1974. RATAN on lyhenne sanoista Radio Telescope of Sciences, numero 600 on sen rengasmaisen peilin halkaisija metreinä. Uskomaton, stadionin katsomon kokoinen laite sijaitsee korkealla vuoristolaaksossa, lähes kilometrin korkeudessa merenpinnan yläpuolella. Laaksoa ympäröivät vuoret suojaavat RATANia luotettavasti ulkoisilta häiriöiltä ja ilmakehän epävakausilta.
Toinen ikkuna
Tasan 80 vuotta sitten, vuonna 1932, radioinsinööri Karl Jansky, tutkiessaan radiohäiriöiden lähdettä, löysi tuntemattoman kohinan. Julkaisuissaan hän huomautti, että "... sihisevän häiriön saapumissuunta muuttuu vähitellen päivän aikana tehden täydellisen vallankumouksen 24 tunnissa." Jatkokokeidensa aikana Karl Jansky tuli vähitellen siihen tulokseen, että tuntemattomien häiriöiden lähde on taivaan melu - galaksimme radiosäteily. Niinpä radiohäiriöiden vastaisen taistelun aikana syntyi uusi radioastronomian tiede.
Radioteleskoopista on tullut ihmiselle "toinen ikkuna" taivaalle, jonka avulla hän näkee monia ilmiöitä ja esineitä, joita ei aiemmin ollut optisilla laitteilla havaittavissa. Sen avulla oli mahdollista "tutkailla" galaksiamme ja vahvistaa sen spiraalimuoto. Kvasaarit (quasi-tähtien radiolähteet) ja pulsarit löydettiin odottamatta. Radiotähtitieteilijät ovat havainneet "CMB-säteilyn" - kosmisen mikroaaltoradiosäteilyn "ei missään" "ei mihinkään"; Nykyaikaisten kosmologisten teorioiden mukaan kuulemme alkuräjähdyksen kaiun maailmankaikkeuden syntyhetkellä.
Radioastronomiassa ei ole esteitä pilvien tai kirkkaan päivänvalon muodossa - radiosäteet mahdollistavat "tapattavan" Merkuriuksen tarkkailun, jota on vaikea tarkkailla tavallisilla kaukoputkilla sen läheisyyden vuoksi Auringon kanssa - planeetta. kohoaa horisontin yläpuolelle vasta aamunkoitteessa ja katoaa taivaalta heti auringonlaskun jälkeen. Radioteleskooppien herkkyys järkyttää mielikuvitusta - kaikkien maailman radioteleskooppien radioastronomian 80 vuoden aikana vastaanottama energia ei riitä lämmittämään vesipisaraa asteen sadasosalla.
Kaarevien peilien valtakunta
Nähdäksesi renkaan yksityiskohtaisesti, sinun on käveltävä yli sata metriä niitettyä ruohoa pitkin hajuisten heinäsuovojen ohi. Yleisesti ottaen RATAN on todella hämmästyttävä esine: tuttu maallinen maailma ja viestit kosmoksen kaukaisista syvyyksistä risteävät täällä. Ja vaikka tiedemiehet ovat kiireisiä avaruusasioissaan, laakso jatkaa normaalia elämäänsä instrumenttinsa jättimäisten yksityiskohtien joukossa.
Tulemme lähelle levyjä, jotka muodostavat renkaan. Niitä on kaikkiaan 895 ja jokainen on kooltaan 11,4 x 2 metriä. Levyjen välissä on leveitä rakoja, eivätkä ne itse ole ollenkaan kiinteitä, vaan koostuvat pienemmistä levyistä. Anteeksi, - lukija nauraa - kuinka tämä huolimattomasti koottu rakenne pystyy poimimaan kosmisia signaaleja? Katso Arecibon observatorion (USA, 1963) radioteleskooppi - tämä on todellinen antenni!
Itse asiassa "kaarevalla" RATAN-antennilla on kadehdittava tarkkuus ja se pystyy kantamaan taivaankappaleiden koordinaatit yhden kaarisekunnin tarkkuudella. Suurten radioteleskooppien luomisprosessissa kävi ilmi, että peilien kokoa on mahdotonta kasvattaa loputtomiin - niiden todellisen pinnan tarkkuus laskee vähitellen. Tiedemiehet ja insinöörit törmäsivät ylitsepääsemättömään teknologiseen ongelmaan, kunnes heijastava peili ehdotettiin jakaa erillisiksi elementeiksi ja tehdä niistä geodeettisin ja radiomenetelmin täysin sileitä pintoja minkä kokoisia tahansa.
RATAN-600 luotiin N.L.:n perusteella. Kaidanovsky. Neuvostoliiton tähtitieteilijä ehdotti alkuperäistä suunnittelua, jossa kiinteän pyöreän antennin rakentamisen sijaan käytetään heijastinrengasta. Itse rengas on ensisijainen heijastin, se on ensimmäinen, joka kerää kosmisten radiosignaalien energian. Kun tietty osa taivaasta otetaan "tähtäimeen", kunkin sektorin heijastavat elementit asetetaan paraabelia pitkin muodostaen antennin heijastavan ja fokusoivan kaistan, samalla kun ne eivät loukkaa rengasmaisen heijastimen ihanteellista sileyttä. Tällaisen nauhan keskipisteessä ovat säteilyttimet, ne keräävät ja rekisteröivät jättimäisen antennin keräämiä radioaaltoja. Antennin rengasmainen muoto antaa yleiskuvan koko taivaan näkyvästä osasta, ja useiden syötteiden läsnäolo mahdollistaa useiden avaruuskohteiden samanaikaisen havainnoinnin.
Ehkä emme kyllästy lukijaa niukoilla tieteellisillä ominaisuuksilla, kuten "kirkkauden lämpötilaraja" tai "virtauksen tiheysraja". Huomaamme vain, että "renkaan" todellinen halkaisija on 576 metriä ja antennin tehollinen pinta-ala on 3500 neliömetriä. metriä. Radioteleskooppi pystyy vastaanottamaan välittömiä taivaankappaleiden spektrejä alueella (0.6÷30 GHz). Muita tietoja RATANista löytyy helposti Venäjän astrofysiikan observatorion viralliselta verkkosivustolta http://w0.sao.ru/ratan/
Operaatio Kylmä tai Universumin reunalla
RATANilla vastaanotettiin ensimmäistä kertaa Jupiterin - Ion ja Euroopan suurten satelliittien radiosäteilyt, jotka ovat tuhansia kertoja heikompia kuin jättiläisplaneetan säteily. Niiden erottaminen on kuin kuulisi KAMAZ-kuljettajan hengityksen kadun toisessa päässä olevan moottorin huminasta.
Radioteleskooppi on lähes 40 vuoden ajan jatkuvasti havainnut aurinkoa, tutkinut tähtemme tilaa, määrittänyt sen viritysten luonteen ja jopa oppinut diagnosoimaan "auringon häiriöitä". Linnunradan ja syvän avaruuden ekstragalaktisten kohteiden järjestelmällisiä tutkimuksia tehdään.
17. maaliskuuta 1980 RATANin tieteellinen ryhmä aloitti kokeen, jonka koodinimi on "Kylmä", tavoitteenaan katsoa mahdollisimman syvälle maailmankaikkeuteen. Laitteet viritettiin vastaanottamaan äärimmäisen heikkoja signaaleja, radioteleskoopin herkkyys saavutettiin erittäin alhaisilla lämpötiloilla - vastaanottimia jäähdytettiin kiehuvalla heliumhöyryllä, jonka lämpötila oli miinus 260 °C.
100 päivän ajan RATAN katsoi jatkuvasti yhtä pistettä taivaalla, minkä seurauksena Maan pyörimisen vuoksi sen näkökenttään ei ilmestynyt piste, vaan kapea kaistale. Tuhansia uusia esineitä rekisteröitiin miljardien valovuosien päässä meistä, mukaan lukien OQ172-kvasaarin hetkellinen spektri, joka oli tuolloin maailmankaikkeuden kaukaisin esine. Kaukana olevien kohteiden tiheys avaruudessa oli epätasainen - mitä kauemmaksi RATAN katsoi, sitä enemmän radiolähteiden määrä väheni. Voidaan olettaa, että jossain niitä ei ole ollenkaan - siellä täytyy olla läpinäkymätön läpäisemätön seinä - universumin "reuna". Ja kuka tietää, vitsailevatko fyysikot piirtäessään raja-aidan lähelle OQ-172-kvasaaria?
Ainutlaatuinen tähtitieteellinen instrumentti RATAN-600, "listattu Guinnessin ennätysten kirjaan", on nyt Venäjän astrofysikaalisen observatorion osastolla ja jatkaa universumin tutkimista. RATANin työajasta 20 % on varattu kansainvälisille tutkijoille, muun ajan radioteleskooppi toimii venäläisten tähtitieteilijöiden pyynnöstä. Sovelluksia on paljon - keskimääräinen kilpailu on 1:3. Suurenmoista Neuvostoliiton hanketta arvostivat tutkijat kaikkialta maailmasta.
tiedot