FAST (radioteleskooppi)

NOPEA ( kiinalainen 五百米口径球面射电望远镜, englanninkielinen  viidensadan metrin aukkopalloteleskooppi  - "Pyöreäteleskooppi, jossa on viisisadan metrin aukko "), joka tunnetaan myös nimellä "Tianyang" ( kiina "Heyea眼", 天眼) - radioteleskooppi Etelä- Kiinassa , Guizhoun maakunnassa [2] [3] . Rakentamisen valmistuttua vuonna 2016 ja käyttöönoton jälkeen FASTista tuli maailman suurin täytetty aukkoinen radioteleskooppi, jonka halkaisija on 500 metriä (radioteleskooppi on halkaisijaltaan suurempi täyttämätön aukko - venäläinen 576 metrin radioteleskooppi RATAN -600 [4] ). Sen rakentamiseen käytettiin yli 185 miljoonaa dollaria [5] .

Radioteleskoopin avulla tutkijat voivat tutkia galaksien , pimeän aineen muodostumista ja kehitystä , tutkia reionisaation aikakauden kohteita ja ratkaista muita tieteellisiä ongelmia [6] .

Luontihistoria

• Heinäkuu 1994 - radioteleskoopin konseptin kehittämisen alku.
• Lokakuu 2008 - radioteleskoopin suunnittelun alku.
• Vuonna 2011 teleskoopin rakentaminen aloitettiin [2] , tämän vuoden maaliskuusta lähtien tutkijat, insinöörit ja rakentajat asettuivat väliaikaisesti yhteen Pingtangin piirikunnan syrjäisistä vuoristorotoista, Qiannan-Buyi-Miaon autonomisesta prefektuurista Guizhoun maakunnassa (lounas). Kiina) [7] .
• Heinäkuu 2015 - heijastavien elementtien asennus on aloitettu [8] . Se on rakenteeltaan samanlainen kuin Arecibon observatorion radioteleskooppi, ja se sijaitsee myös luonnollisessa syvennyksessä [4] .
• Asiantuntijat asensivat 3. heinäkuuta 2016 viimeisen radioteleskoopin 4 450 kolmiomaisesta heijastimesta. Tämä merkitsi jättimäisen tähtitieteellisen instrumentin [9] [6] päärakennuksen valmistumista .
• Suorat havainnot kaukoputkella tulisi aloittaa syyskuun 2016 lopussa [10] , kun verkot ja apulaitteet on asennettu. 10 km :n etäisyydellä kaukoputkesta otetaan käyttöön rakennuskielto ja radiohiljaisuusjärjestelmä [11] , noin 8-9 tuhatta ihmistä, jotka asuivat alle 5 km :n etäisyydellä kaukoputkesta [12] , asetettiin uudelleen .
• 25. syyskuuta 2016 - FAST-radioteleskoopin toiminnan aloitus [13] . On odotettavissa, että kiinalaiset tähtitieteilijät saavat etusijan työskennellä FASTilla sen olemassaolon kahden tai kolmen ensimmäisen vuoden aikana, minkä jälkeen laitos on avoinna tutkijoille ympäri maailmaa [14] .
• 11. tammikuuta 2020 FAST-radioteleskooppi läpäisi valtion hyväksynnän ja otettiin virallisesti käyttöön [15] .

Ominaisuudet

FAST-teleskooppi käyttää kiinteää pääheijastinta , joka on sijoitettu luonnolliseen karstipohjaan , joka heijastaa radioaallot 140 metrin korkeuteen ripustettuun vastaanottimeen. Heijastin on valmistettu rei'itetyistä alumiinipaneeleista, joita tukee vanteesta riippuva teräsvaijeriverkko.

FAST-heijastimen pinta muodostuu 4450 [16] kolmiomaisesta paneelista, joista kukin on kooltaan 11 metriä [17] ja jotka on sijoitettu geodeettisen kupolin muotoon . Niiden alle sijoitetut toimilaitteet mahdollistavat aktiivisen optisen pinnan muodostamisen [18] .

Heijastimen yläpuolelle on asennettu kaapeleille valoohjaamo, jota liikuttavat kuudelle tukimastoon sijoitetut kaapelirobotit [19] :13 . Sen alle on asennettu vastaanottoantennit Hugh-Stewart-alustalle , mikä mahdollistaa niiden sijoittelun tarkemmin ja kompensoi erilaisia ​​häiritseviä vaikutuksia esimerkiksi tuulesta [19] :13 . Antennin paikannustarkkuus on suunniteltu 8  kaarisekunnin [20] :24 [21] :179 tasolle .

FAST voi tarkentaa suuntiin, jotka muodostavat jopa ±40° kulman zeniitistä [19] :4 . Vinjetoinnin ansiosta tehollinen aukko säilyy vain enintään ±30° [20] :13 kulmissa .

Huolimatta 500 metrin heijastimen kokonaishalkaisijasta , kulloinkin havainnoissa käytettävä tehollinen heijastimen halkaisija on vain 300 metriä . Tässä halkaisijassa parabolinen muoto säilyy toimilaitteiden [19] :3 avulla . Huolimatta yhden 500 metrin heijastimen puutteesta ja sen asfäärisyydestä, projekti säilytti alkuperäisen nimensä "Radio Telescope with a 500-meter Spherical Aperture".

Toimintataajuudet - 70 MHz - 3 GHz [22] 9 vastaanottimen [20] tarjoamina :30 . 1,23–1,53 GHz:n kaista lähellä neutraalia vetylinjaa ( 21 cm ) saadaan 19- säteisellä vastaanottimella, jonka CSIRO on rakentanut osana Australian ja Kiinan tiedeakatemioiden välistä ACAMAR- yhteistyötä [23] .

Vertailu Areciboon

FAST-radioteleskooppi on rakenteeltaan samanlainen kuin Puerto Ricossa sijaitsevan Arecibon observatorion radioteleskooppi. Molemmat sijaitsevat luonnollisissa syvennyksissä, koostuvat rei'itetyistä alumiinipaneeleista ja käyttävät niiden yläpuolella liikkuvaa vastaanottolaitteistoa. Koon lisäksi (Arecibo-heijastimen halkaisija on 1000 jalkaa eli 305 m ) niiden välillä on useita eroja [18] [24] [25] .

Arecibo-radioteleskoopin heijastimella on kiinteä pallomainen muoto. Vaikka paneelit on ripustettu myös teräsvaijereihin, niiden kireyttä säädetään manuaalisesti muodon hienosäätämiseksi [18] . Heijastimen muoto on kiinteä, ja sen yläpuolelle on ripustettu kaksi lisäheijastinta korjaamaan pallomaisia ​​poikkeamia [26] .

Arecibo-vastaanottoalusta on kiinteässä asennossa heijastimen yläpuolella. Raskaiden lisäheijastimien pitämiseksi pääkaapelin ripustusjärjestelmä on tehty staattiseksi. On vain pieni alue, joka mahdollistaa lämpölaajenemisen kompensoinnin [18] :3 . Antennit on kiinnitetty pyörivälle alustalle vastaanottotason alle [18] :4 . Vastaanottimien supistettu liikealue mahdollistaa kohteiden tarkkailun, jotka sijaitsevat enintään 19,7° zeniitistä [27] .

FAST-heijastin on huomattavasti syvempi kuin Arecibo, mikä myös lisää laajempaa näkökenttää. FAST-heijastimen halkaisija on 64 % suurempi, ja sen kaarevuussäde on 300 metriä [19] :3 , kun taas Arecibossa on 870 jalkaa ( 265 m ) [27] ja FAST muodostaa 113–120 asteen kaaren [ 19] :3 19] :4 verrattuna Arecibon 70°:een. Vaikka Arecibo pystyy käyttämään täyttä 305 metrin aukkoa havainnoitaessa kohteita zeniitissä, vinohavaintoja käytetään yleisemmin tehollisen aukon ollessa 725 jalkaa ( 221 m ) [18] :4 .

Arecibo-teleskoopin laitealusta on suurempi ja siinä on useita lähettimiä, joten se on yksi vain kahdesta suuresta radioteleskoopista, joita voidaan käyttää tutkatähtitiedeessä . NASAn planeettatutkajärjestelmän avulla Arecibo voi tutkia ionosfääriä, sisäplaneettoja ja tehdä tarkkoja mittauksia lähellä maapalloa olevien asteroidien kiertoradoista. FAST-teleskoopin alusta on paljon pienempi eikä sisällä lähetyslaitteita.

Arecibon observatorio on lähempänä päiväntasaajaa, mikä tarkoittaa, että maapallon pyöriessä suurin osa taivaasta putoaa näkökenttään. Arecibo sijaitsee leveysasteella 18,35° pohjoista leveyttä. leveysaste ja FAST - noin 7,5 ° pohjoiseen, 25,80 ° pohjoiseen. sh.

Katso myös

• Majakka galaksissa

Muistiinpanot

1. ↑ Xi kiittää maailman suurimman radioteleskoopin käynnistämistä Kiinassa - China Daily , 2016.
2. ↑ 1 2 Maailman suurinta radioteleskooppia rakennetaan Kiinaan, toivottavasti ei pahalle arkistoitu 28. elokuuta 2017 Wayback Machinessa , Gizmodo,  16.6.2011
3. ↑ Maailman suurimman radioteleskoopin rakentaminen alkaa Lounais-Kiinassa Arkistoitu 26. huhtikuuta 2011 Wayback Machinessa , SpaceDaily , 28. tammikuuta 2011  Inside FAST, pian maailman suurin ja huonoin radioteleskooppi Arkistoitu 17. kesäkuuta Waybackiin0111 . Popular Science, 14. kesäkuuta 2011 
   
4. ↑ 1 2 Maailman suurin radioteleskooppi otettiin käyttöön , N + 1 (26.9.2016). Arkistoitu alkuperäisestä 1. lokakuuta 2016. Haettu 29.9.2016.
5. ↑ Kiinan jättiläinen avaruusteleskooppi alkaa etsiä muukalaista elämää Arkistoitu 26. syyskuuta 2016 Wayback Machinessa // CNN.com
6. ↑ 1 2 Kiina saa päätökseen maailman suurimman radioteleskoopin rakentamisen Arkistoitu 16. syyskuuta 2016 Wayback Machinessa / N+1, 4. heinäkuuta 2016
7. ↑ Valokuvakroniikka kiinalaisen FAST-radioteleskoopin rakentamisesta . russian.news.cn (4. heinäkuuta 2016). Haettu 4. heinäkuuta 2016. Arkistoitu alkuperäisestä 5. heinäkuuta 2016. (määrätön)
8. ↑ Kiina aloittaa maailman suurimman radioteleskoopin kokoamisen . Arkistoitu 28. heinäkuuta 2015. / AFP, 24. heinäkuuta  2015
9. ↑ Maailman suurimman Kiinassa rakennetun radioteleskoopin päärakenne . russian.news.cn (3. heinäkuuta 2016). Käyttöpäivä: 4. heinäkuuta 2016. Arkistoitu alkuperäisestä 4. heinäkuuta 2016. (määrätön)
10. ↑ Kiina saa päätökseen maailman suurimman radioteleskoopin N+1 rakentamisen (4.7.2016). Arkistoitu alkuperäisestä 16. syyskuuta 2016. Haettu 10.9.2016.
11. ↑ Maailman suurin radioteleskooppi otetaan käyttöön syyskuussa , REGNUM (8.9.2016). Arkistoitu alkuperäisestä 9. syyskuuta 2016. Haettu 10.9.2016.
12. ↑ 8 tuhatta ihmistä asetetaan uudelleen Kiinaan avaamaan suurin radioteleskooppi , RIA Novosti (1. syyskuuta 2016). Arkistoitu alkuperäisestä 2. syyskuuta 2016. Haettu 10.9.2016.
13. ↑ Maailman suurin radioteleskooppi lanseerattiin Kiinassa . Haettu 25. syyskuuta 2016. Arkistoitu alkuperäisestä 27. syyskuuta 2016. (määrätön)
14. ↑ Kiina lanseeraa maailman suurimman radioteleskoopin Vestin (22.9.2016). Arkistoitu alkuperäisestä 24. syyskuuta 2016. Haettu 23.9.2016.
15. ↑ Kiina julkistaa maailman suurimman FAST-radioteleskoopin . Haettu 12. tammikuuta 2020. Arkistoitu alkuperäisestä 12. tammikuuta 2020. (määrätön)
16. ↑ Xinhua Insight: maailman suurimman radioteleskoopin asennus valmis  (3. heinäkuuta 2016). Arkistoitu alkuperäisestä 16. marraskuuta 2017. Haettu 26. syyskuuta 2016.
17. ↑ Kiina kokoaa maailman suurimman teleskoopin Guizhoussa , Xinhuassa (24. heinäkuuta 2015). Arkistoitu alkuperäisestä 23. elokuuta 2018. Haettu 26. syyskuuta 2016.
18. ↑ 1 2 3 4 5 6 Williams, RL II (heinäkuu 2015),Viidensadan metrin aukon pallomainen radioteleskooppi (FAST) kaapeliriippuvainen robottimalli ja vertailu Arecibon observatorioon, < https://web.archive.org/web/20161022030530/http://www.ohio.edu/people/williar4/html/pdf/FAST.pdf > . 
19. ↑ 1 2 3 4 5 6 Rendong Nan; DiLi; Chengjin Jin; Qiming Wang; Lichun Zhu; Wenbai Zhu; Haiyan Zhang; Youling Yue; Lei Qian. Viidensadan metrin aukon pallomainen radioteleskooppi (FAST) -projekti  //  International Journal of Modern Physics D : päiväkirja. - 2011. - 20. toukokuuta ( nide 20 , nro 6 ). - s. 989-1024 . - doi : 10.1142/S0218271811019335 . - arXiv : 1105.3794 .
20. ↑ 1 2 3 Nan, Rendong (huhtikuu 2008). Projekti FAST - Viidensadan metrin aukko pallomainen radioteleskooppi (PDF) . Kiinan ja Yhdysvaltojen kahdenvälinen tähtitieteen työpaja . Peking. Arkistoitu alkuperäisestä (PDF) 2016-08-07 . Haettu 04.07.2016 . Käytöstä poistettu parametri |deadlink=( ohje )
21. ↑ Jin, CJ; Nan, R.D.; Gan, HQ FAST-teleskooppi ja sen mahdollinen panos korkean tarkkuuden astrometriaan  //  International Astronomical Union : Journal. - 2007. - Voi. 248 . - s. 178-181 . - doi : 10.1017/S1743921308018978 .
22. ↑ Vastaanotinjärjestelmät (downlink) . NOPEA kotisivu . National Astronomical Observatories, Kiinan tiedeakatemia. Haettu 28. kesäkuuta 2014. Arkistoitu alkuperäisestä 17. lokakuuta 2017. (määrätön) 
23. ↑ CSIRO-teknologia on maailman suurimman radioteleskoopin ytimessä Kiinassa , Sydney Morning Herald , Fairfax Media (6. toukokuuta 2016). Arkistoitu alkuperäisestä 7. toukokuuta 2016. Haettu 7.5.2016.
24. ↑ Jin, Chengjin; Zhu, Kai; Fan, Jin; Liu, Hongfei; Zhu, Yan; Gan, Hengqian; Yu, Jinglong; Gao, Zhisheng; Cao, Yang; Wu, Yang (23. lokakuuta 2013). Viidensadan metrin aukon pallomaisen radioteleskoopin (PDF) optiikka . Sisäinen symposium antenneista ja leviämisestä . Nanjing: National Astronomical Observatories, Kiinan tiedeakatemia. Arkistoitu alkuperäisestä (PDF) 16.08.2016 . Haettu 29.09.2016 . Käytöstä poistettu parametri |deadlink=( ohje )
25. ↑ Qiu, Yuhai H. Uusi suunnittelu jättiläismäiselle Arecibo-tyyppiselle pallomaiselle radioteleskoopille, jossa on aktiivinen pääheijastin  // Monthly Notices of the Royal Astronomical Society  : Journal  . - Oxford University Press , 1998. - 11. joulukuuta ( nide 301 , nro 3 ). - s. 827-830 . - doi : 10.1111/j.1365-8711.1998.02067.x .
26. ↑ Cortés-Medellín, Germán (13. syyskuuta 2010),AOPAF: Arecibo Observatory Phased Array Feed, < https://www.naic.edu/~phil/hardware/byuPhasedAr/logs/Cortes%20AOPAF_short%20report%20Sept%202010-1.pdf > . Haettu 29. syyskuuta 2016. . 
27. ↑ 1 2 Arecibo: Yleisiä tilastotietoja antennista . National Astronomy and Ionospheric Center (3. tammikuuta 2005). Haettu 5. heinäkuuta 2016. Arkistoitu alkuperäisestä 18. elokuuta 2016. (määrätön)

Kirjallisuus

• Nan, R. et ai. Kilometrin neliön alueen radiosynteesiteleskooppi - KARST  (englanniksi)  : lehti. - 2002. - 16. kesäkuuta. Arkistoitu alkuperäisestä 29. lokakuuta 2006.
• Jin, C.; Nan, R.D.; Gan, H.Q. FAST-teleskooppi ja sen mahdollinen panos korkean tarkkuuden astrometriaan  (englanniksi) ( PDF ) (2008).

Linkit

• fast.bao.ac.cn - FASTin virallinen verkkosivusto  (kiina)
• fast.bao.ac.cn/en/ - FAST virallinen verkkosivusto  (englanniksi)
•  (downlink alkaen 10.9.2016 [2236 päivää]) Kiina rakentaa suurimman pallomaisen antennin / № 1.2009
• 500 m pallomainen radioteleskooppi (FAST)  - Nan, Rendong et al. "Viidensadan metrin aukon pallomainen radioteleskooppi (FAST) -projekti." / International Journal of Modern Physics D 20.06 (2011): 989-1024.
• Aihe: arxiv:1105.3794 Viidensadan metrin palloradioteleskooppi (FAST) / Astroforum, 2011

Sanakirjat ja tietosanakirjat	Britannica (verkossa)