B. Lovell-radioteleskooppi | |
---|---|
Lovell-teleskooppi | |
Näkymä radioteleskoopista | |
Tyyppi | Radioteleskooppi |
Sijainti | Cheshire , Iso- Britannia |
Koordinaatit | 53°14′11″ pohjoista leveyttä sh. 2°18′31″ läntistä pituutta e. |
Korkeus | 90,6 m |
Aallonpituudet | 6 cm tai enemmän |
avauspäivämäärä | 2. elokuuta 1957 [1] |
Aloituspäivämäärä | 2. elokuuta 1957 |
Halkaisija | 76,2 m [2] |
Tehokas alue |
|
Polttoväli | 22,9 m [2] |
kiinnitys | alt-atsimuutti täysin pyörivä |
Kupoli | Ei |
Verkkosivusto | jb.man.ac.uk/aboutus/lov… |
Mediatiedostot Wikimedia Commonsissa |
B. Lovell Radio Telescope [3] on radioteleskooppi Jodrell Bankin observatoriossa lähellä Goustraya , Cheshiressä , Luoteis -Englannissa . Rakennushetkellä 1957 se oli maailman suurin ( peilin halkaisija 76,2 metriä ) täyskiertoinen radioteleskooppi [4] . Tällä hetkellä se on kolmanneksi suurin Yhdysvaltojen Green Bankin radioteleskoopin (100 m ) ja Saksan Effelsbergin radioteleskoopin (100 m ) jälkeen [5] . Se tunnettiin alun perin yksinkertaisesti 250 jalan teleskooppina tai radioteleskooppina Jodrell Bankissa ; noin vuonna 1961 se nimettiin uudelleen kaukoputkeksi "Mark-1" ( "Mark I" ), jolloin aloitettiin keskustelut uusien kaukoputkien rakentamisesta ( "Mark-2" , "3" ja "4" ) [6] . Vuonna 1987 se nimettiin uudelleen Lovell -radioteleskoopiksi [7] ja siitä tuli osa MERLIN- verkkoa ja eurooppalaista VLBI-verkkoa [8] [9] .
Luojat Bernard Lovell ja Charles Husband valittiin ritariksi heidän panoksestaan kaukoputken luomisessa [10] . Syyskuussa 2006 teleskooppi voitti BBC Famous Buildings -kilpailun [11] . Vuonna 2007 teleskooppi täytti 50 vuotta.
Kirkkaalla säällä kaukoputki näkyy korkeista rakennuksista, kuten Manchesterin Beetham Towerista , ja niinkin kaukana kuin Pennines , Winter Hill , Snowdonia , Beeston Castle , Cheshire ja Peak District . Näkyy myös Manchesterin lentokentän terminaalin 1 loungesta ja ravintolasta .
Bernard Lovell rakensi transitteleskoopin Jodrell Bankissa 1940-luvun lopulla. Se oli halkaisijaltaan 66 m:n radioteleskooppi, joka katsoi vain ylöspäin, seuraava looginen askel oli rakentaa teleskooppi, joka pystyi katsomaan taivaan kaikkiin osiin. Vaikka transitteleskooppi suunniteltiin ja rakennettiin itse, täysin ohjattavan (pyörivän) teleskoopin kehittämiseksi ensisijaisena tavoitteena oli löytää insinööri, joka olisi valmis tekemään työtä. Se osoittautui Charles Husband , jonka Lovell tapasi ensimmäisen kerran 8. syyskuuta 1949 [12] [13] .
Pystysuuntaisen kääntömekanismin perustana oli kaksi 15 tuuman (38 senttimetriä) laakeria, jotka poistettiin käytöstä poistettujen toisen maailmansodan sota-alusten HMS Revenge ja Royal Sovereign tykkitorneista ; muut pyörimismekanismin osat kehitettiin näitä laakereita varten [14] . Aviomies toimitti ensimmäiset piirustukset kääntyvästä teleskoopista vuonna 1950, selvennyksen jälkeen yksityiskohtaiset piirustukset toimitettiin Yhdistyneen kuningaskunnan tieteellisen ja teollisen tutkimuksen osastolle 20. maaliskuuta 1951 [15] [16] . Maaliskuussa 1952 piirustukset hyväksyttiin [17] .
Rakentaminen aloitettiin 3. syyskuuta 1952 [18] . Teleskoopin perustus valmistui 21. toukokuuta 1953, perustuksen syvyys on 27 m [19] [20] . Kiskojen asettamisen tarkkuusvaatimusten vuoksi perustus jätettiin kutistumaan huhtikuun 1954 puoliväliin asti [21] [22] . Keskiakseli laitettiin paikoilleen 11. toukokuuta 1954 [23] , viimeinen alavaunu huhtikuun puolivälissä 1955. [24]
Teleskoopin peili oli alun perin teräsverkko 1-10 metrin aallonpituuksien havainnointiin [25] , myöhemmin se korvattiin vuonna 1951 löydetyllä teräspinnalla vetyviivan (21 cm) havainnointia varten [ 26] . Helmikuussa Lovell tapasi ilmaministeriön edustajia keskustellakseen rahoituksesta kaukoputken senttimetriaallon tarkkuuden lisäämiseksi tieteelliseen tutkimukseen ja ministeriön "muihin tarkoituksiin". Vaikka lentoministeriöltä ei koskaan saatu rahoitusta, suunnitteluprosessi meni niin pitkälle, että nämä parannukset oli joka tapauksessa tehtävä [27] .
Teleskooppi rakennettiin niin, että peili voitiin kääntää kokonaan ylösalaisin. Aluksi oli tarkoitus käyttää siirrettävää tornia kaukoputken pohjassa vastaanottimien vaihtamiseksi fokusoituna [28] . Niitä ei kuitenkaan rakennettu taloudellisten rajoitteiden ja sen tosiasian vuoksi, että suurin osa vastaanottavista laitteista sijaitsi kaukoputken pohjalla, ei fokuskohdassa [29] . Sen sijaan vastaanottimet asennettiin 15 metrin teräsputkiin peilin keskelle. Vastaanottolaitekokoonpanot voidaan sijoittaa pieneen laboratorioon suoraan kaukoputken alapuolelle, sisätiloihin, kahden tornin päälle tai ohjausrakennukseen [30] .
Teleskooppi laukaistiin ensimmäisen kerran 3. helmikuuta 1957. Ensimmäinen käännös atsimuutissa (yksi tuuma) [31] moottoreiden avulla testattiin 12. kesäkuuta 1957 [32] ; tornin ensimmäinen kallistus 20. kesäkuuta 1957. [32] Heinäkuun loppuun mennessä peilin pinta oli valmis [33] . Teleskooppi näki " ensimmäisen valon " 2. elokuuta 1957, kun se teki Linnunradan drift-skannauksen 160 MHz:n kaistalla [1] . Teleskooppia ohjattiin ensimmäisen kerran valvomosta 9. lokakuuta 1957 [34] [35] käyttämällä erityisesti rakennettua analogista tietokonetta [26] .
Rakennuskustannukset osoittautuivat paljon arvioitua korkeammiksi, mikä johtui pääasiassa teräksen hintojen jyrkästä noususta teleskoopin rakentamisen aikana. Alun perin Nuffield-säätiö ja hallitus myönsivät avustuksia kaukoputken rakentamiseen , mikä oli 335 000 puntaa [17] . Valtio lisäsi rahoituksen osuuttaan useaan otteeseen rakennuskustannusten noustessa ja rahaa tuli yksityisistä lahjoituksista. Lopullinen saatava kaukoputken rakentamisesta oli 50 000 puntaa, jonka Lord Nuffield ja Nuffield Foundation maksoivat 25. toukokuuta 1960 [36] (kaukoputken tärkeän julkisen tehtävän vuoksi avaruusobjektien jäljittämisessä) ja Jodrell- Pankki nimettiin uudelleen Nuffield Radio Astronomy Laboratory. Teleskoopin lopullinen hinta oli 700 000 puntaa [37] .
Pian kaukoputken käynnistämisen jälkeen Lovell ja Husband alkoivat harkita kaukoputken päivittämistä parantaakseen pinnan tarkkuutta ja siirtääkseen ohjauksen digitaaliseen tietokoneeseen. Husband Company laati uudistussuunnitelman, ja se esitettiin Lovellille huhtikuussa 1964 [38] . Heidän suunnitelmansa muuttuivat kiireellisemmiksi, kun syyskuussa 1967 peilinnostimen käyttöjärjestelmässä havaittiin väsymishalkeamia. Teleskoopin suunniteltu käyttöikä oli 10 vuotta, ja Husband oli varoittanut mahdollisista vioista vuodesta 1963 lähtien. Väsymishalkeamien ilmaantuminen oli ensimmäinen näistä ongelmista, jotka uhkasivat pysäyttää teleskoopin toiminnan. Jos ne jätettäisiin huomiotta, tiedemiehet voivat pian menettää mahdollisuuden käyttää nostojärjestelmää [39] . Mark IA:ksi nimetyn teleskoopin kunnostusta ja modernisointia rahoitettiin 400 000 puntaa, ja se julkistettiin 8. heinäkuuta 1968 [40] [41] . Modernisointi toteutettiin kolmessa vaiheessa, vaihe 1 syyskuusta 1968 helmikuuhun 1969 [42] , vaihe 2 syyskuusta marraskuuhun 1969 [43] ja vaihe 3 elokuusta 1970 marraskuuhun 1971 [44] .
Ensimmäinen askel oli sisäisen kiskoradan lisääminen, joka vei kolmanneksen teleskoopin painosta [42] [45] . Käytössä ruostunut ja vääntynyt ulompi tela vaihdettiin toisessa vaiheessa. Sisäkiskoon asennettiin neljä teliä, ja ulkokiskolla olevat telit kunnostettiin [43] [45] .
Kolmannessa vaiheessa tapahtui suuria muutoksia; vanhan päälle asennettiin uusi, tarkempi peilipinta, jonka seurauksena kaukoputkea voidaan käyttää aallonpituuksilla 6 cm:stä alkaen [25] , keskipyörän tuki lisättiin. Uusi tietokoneohjausjärjestelmä ( Ferrantin Argus 104 Mark II -teleskooppitietokoneen uudelleenkäyttö), peililiitoskartioiden väsymishalkeamat poistettiin ja keskusantennia pidennettiin ja vahvistettiin [44] [45] . Valitettavasti työn aikana tapahtui traaginen tapaus, tammikuussa 1972, kun antenni nostettiin, jälkimmäinen putosi ja loukkaantui kaksi insinööriä, joista yksi kuoli vammoihinsa [46] .
Mark IA:n päivitys saatiin virallisesti päätökseen 16. heinäkuuta 1974 ja kaukoputki palautettiin yliopistolle. Koska teräksen kustannukset nousivat päivityksen aikana, päivityksen lopulliset kustannukset olivat £664 793,07 [47] .
Tammikuun 2. päivänä 1976 myrsky, jonka tuulen nopeus oli noin 140 km/h, melkein tuhosi kaukoputken. Tornit taipuivat ja yksi peilin torniin yhdistävistä laakereista putosi irti. Kalliin kunnostuksen jälkeen torneihin lisättiin diagonaaliset jäykistykset estämään tämän toistumisen [45] .
Vuoteen 1990 mennessä kaukoputken pinta oli voimakkaasti syöpynyt. Vuosina 2001-2003 kaukoputken peittoaluetta päivitettiin lisäämällä sen herkkyyttä 5 GHz:n taajuudella (viisi kertaa). Peilipinnalle sovellettiin holografista profilointitekniikkaa , joka mahdollisti työn optimoinnin 5 cm:n (vanhalla pinnalla 16 cm) pituudella [48] . Asennettiin uusi käyttöjärjestelmä, joka tarjoaa paremman osoitintarkkuuden. Ulkokisko laitettiin uudelleen ja polttopiste (antenni) tornia vahvistettiin raskaampien vastaanottimien ripustamiseksi [49] .
Vuonna 2007 haljennut pyörä piti vaihtaa, vuonna 2008 uusi. Yhteensä 2 pyörää on vaihdettu tällä tavalla teleskoopin toiminnan alkamisesta vuonna 1957 [50] .
Kahden luonnonvaraisen muuttohaukan läsnäolo (vuodesta 2010) (sijoitettuna kumpaankin tukitorniin) estää kyyhkysten tunkeutumisen ongelmat (kontaminaatio kyyhkysten ulosteilla, niiden ruumiinlämmön vaikutus herkkiin laitteisiin), joista muut radioteleskoopit kärsivät.
Teleskoopin paino: | 3200 t [2] |
Peilin paino: | 1500 t [2] |
Peilin halkaisija: | 76,2 m [2] |
Peilialue: | 5270 m² [2] |
Peilin keräysalue: | 4560 m² [2] |
Pivotin korkeus: | 50,5 m [2] |
Max korkeus: | 89,0 m [2] |
Kääntökehyksen säde: | 38,5 m [2] |
Raideradan ulkohalkaisija: | 107,5 m [2] |
Maalin määrä 3 kerrosta peiliä: | 5300 l [2] |
Atsimuuttimoottorien teho | Kaksi 50 hevosvoiman sähkömoottoria sivutornin juurella. [51] |
kääntymisnopeus | 9 astetta/min atsimuutissa 6 astetta/min. korkeudessa. [51] |
sivukuva
Teleskooppilautanen
tukirakenne
Takaosa
Työ Jodrell Bankin radioteleskoopin tukien parissa, 12. elokuuta 2010
Teleskooppi aloitti toimintansa kesällä 1957, juuri ennen Sputnik 1 :n, planeetan ensimmäisen keinotekoisen satelliitin, laukaisua. Vaikka satelliittilähetys voitiin helposti poimia kotiradiosta, Lovell-teleskooppi oli ainoa kaukoputki, joka pystyi seuraamaan satelliitin vahvistinta tutkalla. Ensimmäinen suuntaus suoritettiin vähän ennen puoltayötä 12. lokakuuta 1957 [52] [53] Hän suoritti myös Sputnik-2 kantoraketin suunnan välittömästi puolenyön jälkeen 16. marraskuuta 1957 [54] .
Teleskooppi osallistui myös joihinkin varhaisiin työskentelyyn satelliittien kanssa. Helmi- ja maaliskuussa 1963 teleskooppi lähetti signaaleja Kuun ja NASA:n puhallettavan satelliitin Echo-2 kautta , joka sijaitsee 750 km :n korkeudessa , Neuvostoliiton Zimenkin observatorioon. Jotkut signaalit Yhdysvalloista Neuvostoliittoon välitettiin Jodrell Bankin kautta [55] .
Lovell-teleskooppia käytettiin jäljittämään Neuvostoliiton ja Amerikan luotain Kuuhun 1950-luvun lopulla ja 1960-luvun alussa. Amerikkalaisista avaruusluotaimista kaukoputki seurasi Pioneer 1 :tä 11.-13. marraskuuta 1958 [56] [57] , Pioneer 3 :ta joulukuussa 1958 [58] ja Pioneeria 4. maaliskuuta 1959. [59] Teleskooppi seurasi Pioneer 5 :tä 11. maaliskuuta alkaen. 26. kesäkuuta 1960 asti, ja sitä käytettiin komentojen lähettämiseen luotain, mukaan lukien luotain erottamiseen kantoraketista, kun se oli 12,9 miljoonan kilometrin etäisyydellä. Se vastaanotti myös tietoja Pioneer 5:stä, joka oli tuolloin ainoa kaukoputki maailmassa, joka pystyi tekemään niin [60] . Viimeinen signaali poimittiin 36,2 miljoonan kilometrin päässä sijaitsevasta luotain 26. kesäkuuta 1960 [58] .
Teleskooppi seurasi myös Neuvostoliiton kuuluotaimia, mukaan lukien Luna 2 , 13.-14. syyskuuta 1959; Kuuhun laskeutuminen vahvistettiin kaukoputkella, joka mittasi Kuun painovoiman vaikutusta luotain, [ 61] Luna 3 4. lokakuuta 1959 [62] . Lisäksi kaukoputki seurasi Luna 9:ää helmikuussa 1966, joka oli ensimmäinen avaruusalus tehdä pehmeä lasku kuuhun.. Teleskooppi vastaanotti valokuvien faksilähetyksen kuun pinnalta. Valokuvat julkaistiin brittiläisessä lehdistössä - luotain välitti, luultavasti vastaanottomahdollisuuksien lisäämiseksi, kansainvälisessä muodossa kuvan siirtämiseksi uutissyötteisiin [63] .
Teleskooppi seurasi Neuvostoliiton satelliittia Luna-10 , joka laukaistiin Kuun kiertoradalle huhtikuussa 1966 [64] , ja Zond-5 , joka laukaistiin syyskuussa 1968 ja joka otti sarjan kuvia Kuusta ennen paluuta Maahan [65] . Teleskooppi ei seurannut Apollo 11:tä, koska se seurasi Luna 15 :tä heinäkuussa 1969. Kuitenkin Jodrell Bankin 50 jalan (15 m) teleskooppia käytettiin samaan aikaan Apollo 11:n jäljittämiseen [66] [67] .
Kesäkuussa 1961 neuvostotutkijat yrittivät radioteleskoopin avulla vastaanottaa signaalia ensimmäiseltä automaattiselta asemalta Venus -Venera-1:een .
Placebo The Bitter End (2003)
![]() | |
---|---|
Sanakirjat ja tietosanakirjat |
radioastronomia | |||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Peruskonseptit | |||||||||
radioteleskoopit |
| ||||||||
Persoonallisuudet | |||||||||
liittyvät aiheet | |||||||||
Luokka: Radioastronomia |