Jak zajrzeć w głąb kosmosu

Spisu treści:

Jak zajrzeć w głąb kosmosu
Jak zajrzeć w głąb kosmosu

Wideo: Jak zajrzeć w głąb kosmosu

Wideo: Jak zajrzeć w głąb kosmosu
Wideo: Naval Academy: US Cruisers 2023, Grudzień
Anonim
Jak zajrzeć w głąb kosmosu
Jak zajrzeć w głąb kosmosu

Pierścień w górach

Leży w ostrogi Wielkiego Kaukaskiego Grzbietu, w dwóch rzekach Bol'shoi Zelenchuk i Khusa. Ogromny, biały. Z lotu ptaka wygląda jak fragment tajemniczych „rysunków Nazca” na wybrzeżu Peru. I podobnie jak te rysunki pozostawione przez starożytną cywilizację, wydaje się, że ten pierścień jest znakiem dla kosmitów. Równe proste linie rozchodzą się od środka pierścienia. Na nich od czasu do czasu poruszają się „statki” z kwadratowymi metalowymi żaglami. W dolinie panuje całkowity spokój, ale żagle są zgięte, bije w nich promień słońca, jakby nie ziemski, ale kosmiczny wiatr je wypełnia.

A tutaj stoję na środku ringu i widzę go od środka. Wokół - ściana z metalowych płyt prawie ściśle do siebie dociśnięta, wysokość dwupiętrowego domu. Niektóre z nich skierowane są ku niebu. Nagle gdzieś w górze, jak z nieba, słychać głos zwielokrotniony przez głośnik: „Uwaga! Na płaskim możesz ćwiczyć następujący program.” Mija minuta, potem kolejna… W dzwoniącej ciszy odrzucona tylna krawędź metalowego pierścienia powoli się wyrównuje, a jednocześnie jego druga krawędź przechyla się ku niebu.

Ledwo zauważalny ruch ogromnych samolotów sprawia wrażenie, że to wszystko dzieje się nie w rzeczywistości, ale w fantastycznym śnie. Czyli jeden ze "statków" dopłynął i dopłynął do środka pierścienia… ślizga się po szynach - są to te same promieniste proste linie emanujące ze środka pierścienia. A „żagiel słoneczny” to ta sama metalowa płyta, co te, z których składa się pierścień.

To wszystko RATAN-600 - największy na świecie radioteleskop pierścieniowy z anteną o zmiennym profilu, oddany do użytku w 1974 roku. RATAN to skrót od słów Radio Teleskop Akademii Nauk, liczba 600 to średnica jego pierścieniowego lustra w metrach. Niezwykłe urządzenie wielkości trybuny stadionowej znajduje się w wysokogórskiej dolinie, na wysokości prawie kilometra nad poziomem morza. Góry graniczące z doliną niezawodnie chronią RATAN przed zewnętrznymi zakłóceniami i niestabilnością atmosferyczną.

Radioteleskop stał się dla człowieka „drugim oknem” na niebo, pozwalającym zobaczyć wiele zjawisk i obiektów wcześniej niedostępnych dla obserwacji za pomocą instrumentów optycznych. Z jego pomocą udało się „zbadać” naszą Galaktykę i ustalić jej spiralny kształt. Nieoczekiwanie odkryto kwazary (quasi-gwiazdowe źródła radiowe) i pulsary. Radioastronomowie odkryli „promieniowanie reliktowe” – kosmiczną mikrofalową emisję radiową z „nikąd” do „nikąd”; według współczesnych teorii kosmologicznych słyszymy echo Wielkiego Wybuchu w momencie narodzin wszechświata.

Dla radioastronomii nie ma przeszkód w postaci chmur czy jasnego światła dziennego – wiązki radiowe pozwalają na obserwację „nieuchwytnego” Merkurego, który ze względu na bliskość Słońca trudno jest zaobserwować w zwykłych teleskopach – planeta wznosi się ponad horyzont tylko w godzinach świtu i znika z nieba zaraz po zachodzie słońca… Czułość radioteleskopów jest niesamowita – energia, jaką wszystkie radioteleskopy na świecie otrzymały przez 80 lat radioastronomii, nie wystarcza do podgrzania kropli wody o jedną setną stopnia.

Królestwo Krzywych Luster

Aby dokładnie zbadać pierścień, trzeba przejść ponad sto metrów po skoszonej trawie obok pachnących stogów siana. Ogólnie rzecz biorąc, RATAN to naprawdę niesamowity obiekt: przecinają się tu znajomy ziemski świat i wiadomości z odległych głębin kosmosu. I podczas gdy naukowcy zajmują się swoimi sprawami kosmicznymi, pośród gigantycznych części swojego instrumentu, dolina nadal żyje swoim normalnym życiem.

Obraz
Obraz
Obraz
Obraz

Zbliżamy się do płyt, które tworzą pierścień. Jest ich w sumie 895, a każdy ma wymiary 11,4 x 2 metry. Pomiędzy płytami są szerokie szczeliny, a same w sobie wcale nie są solidne, ale składają się z mniejszych płyt. Przepraszam - czytelnik się uśmiechnie - w jaki sposób ta niedbale zmontowana konstrukcja jest zdolna do przechwytywania sygnałów kosmicznych? Spójrz na radioteleskop Obserwatorium Arecibo (USA, 1963) - to prawdziwa antena!

Obraz
Obraz

W rzeczywistości "zakrzywiona" antena RATAN ma godną pozazdroszczenia dokładność i jest w stanie przenieść współrzędne obiektów niebieskich z dokładnością do jednej sekundy kątowej. W procesie tworzenia dużych radioteleskopów stało się jasne, że wymiarów luster nie można zwiększać w nieskończoność - dokładność ich rzeczywistych powierzchni stopniowo się zmniejsza. Naukowcy i inżynierowie napotkali niemożliwy do pokonania problem technologiczny, dopóki nie otrzymali propozycji rozczłonkowania lustra refleksyjnego na oddzielne elementy i wykonania z nich przy użyciu metod geodezyjnych i radiowych idealnie gładkich powierzchni o dowolnej wielkości.

RATAN-600 powstał na bazie N. L. Kajdanowski. Radziecki astronom zaproponował oryginalną konstrukcję, w której zamiast budowy solidnej okrągłej anteny zastosowano pierścień reflektorów. Sam pierścień jest głównym reflektorem, jako pierwszy zbiera energię kosmicznych sygnałów radiowych. Biorąc na „wzrok” daną część nieba, elementy odblaskowe każdego sektora ułożone są w paraboli, tworząc pas odbijająco-koncentrujący anteny, nie naruszając przy tym idealnej gładkości pierścieniowego reflektora. W centrum takiego paska znajdują się promienniki, które zbierają i rejestrują fale radiowe zbierane przez gigantyczną antenę. Pierścieniowy kształt anteny zapewnia przegląd całej widocznej części nieba, a obecność kilku kanałów pozwala jednocześnie obserwować kilka obiektów kosmicznych.

Obraz
Obraz

Być może nie będziemy zanudzać czytelnika listą skromnych cech naukowych, takich jak „limit temperatury jasności” lub „limit gęstości strumienia”. Zauważamy tylko, że prawdziwa średnica „pierścienia” wynosi 576 metrów, a efektywna powierzchnia anteny to 3500 metrów kwadratowych. metrów. Radioteleskop jest w stanie odbierać chwilowe widma ciał niebieskich w zakresie (0,6 ÷ 30 GHz). Pozostałe informacje o RATAN można łatwo znaleźć na oficjalnej stronie Rosyjskiego Obserwatorium Astrofizycznego

W RATAN po raz pierwszy odebrano emisje radiowe z dużych satelitów Jowisza, Io i Europy, które są tysiące razy słabsze niż promieniowanie z gigantycznej planety. Odróżnienie ich jest tym samym, że na drugim końcu ulicy słychać oddech kierowcy KAMAZA poprzez ryk silnika.

Od prawie 40 lat radioteleskop nieprzerwanie obserwuje Słońce, bada stan naszej gwiazdy, określa charakter jej wzbudzeń, a nawet uczy się diagnozować „zaburzenia słoneczne”. Trwają systematyczne badania Drogi Mlecznej i obiektów pozagalaktycznych odległej przestrzeni.

Obraz
Obraz

17 marca 1980 r. zespół badawczy RATAN rozpoczął eksperyment o kryptonimie „Zimno”, aby jak najgłębiej zajrzeć we Wszechświat. Sprzęt został dostrojony do odbierania wyjątkowo słabych sygnałów, czułość radioteleskopu zapewniały ultraniskie temperatury - odbiorniki chłodzono wrzącą parą helu o temperaturze minus 260 ° C.

Przez 100 dni RATAN nieprzerwanie patrzył na jeden punkt na niebie, w wyniku czego, z powodu obrotu Ziemi, w jego polu widzenia nie pojawił się punkt, ale wąski pasek. Zarejestrowano tysiące nowych obiektów, odległych od nas o miliardy lat świetlnych, w tym chwilowe widmo kwazara OQ172 - najodleglejszego obiektu we Wszechświecie w tym czasie. Gęstość lokalizacji odległych obiektów w kosmosie była niejednorodna – im dalej RATAN wyglądał, tym coraz bardziej zmniejszała się liczba źródeł radiowych. Można założyć, że gdzieś w ogóle ich nie ma – musi istnieć nieprzejrzysta, nieprzejrzysta ściana – „krawędź” Wszechświata. A kto wie, czy fizycy żartują, kiedy rysują płot graniczny w pobliżu kwazara OQ-172?

Unikalny instrument astronomiczny RATAN-600, „wpisany do Księgi Rekordów Guinnessa”, znajduje się obecnie w dziale Rosyjskiego Obserwatorium Astrofizycznego i kontynuuje badanie Wszechświata. 20% czasu pracy RATANu przeznacza się dla badaczy międzynarodowych, przez resztę czasu radioteleskop pracuje na zlecenie rosyjskich astronomów. Zgłoszeń jest wiele – średnio konkurencja to 1:3. Wspaniały sowiecki projekt został doceniony przez naukowców z całego świata.

Zalecana: