Книга: Космос. Иллюстрированная история астрономии и космологии
Назад: ГАЛАКТИЧЕСКИЕ РАДИОВОЛНЫ
Дальше: В ПОИСКАХ ВЫСОКОГО УГЛОВОГО РАЗРЕШЕНИЯ

НОВЫЕ РАДИОТЕХНИЧЕСКИЕ СРЕДСТВА

Публикации Ребера достигли Нидерландов во время войны, после чего у Яна Оорта возникла мысль, что спектральные линии, находящиеся в радиодиапазоне, могут стать важнейшим инструментом для построения карт, дающих представление о вращении и структуре нашей Галактики. Как мы уже видели, именно это и было предметом его исследований, когда он использовал данные оптических наблюдений, основанные на скудном потоке видимого света, которому удается просочиться через плотные пылевые облака, расположенные в галактическом диске. Радиоволны, как он понимал, наверняка могут проходить сквозь эту пыль, и доплеровское смещение какой-либо спектральной линии, испускаемой галактическими газами в радиодиапазоне, даст возможность измерить их скорости. Оорт поручил своему студенту Хендрику К. ван де Хюлсту рассчитать, какие это могут быть спектральные линии и какова их наиболее вероятная частота. Ввиду широкой распространенности водорода ван де Хюлст начал именно с этого элемента и обнаружил, что его излучение должно наблюдаться на длине волны 21 сантиметр или на частоте 1420 мегагерц. (Эта линия возникает в результате перехода между подуровнями сверхтонкой структуры основного уровня энергии атома нейтрального водорода.) Указанный прогноз опубликован на голландском языке в 1945 г., однако экономика страны находилась в таком состоянии, что прошло шесть лет, прежде чем удалось осуществить его проверку. В итоге при поддержке со стороны ПТС (почтовой и телефонной службы) Нидерландов и компании «Филипс» на телекоммуникационной станции в Коотвейке был установлен 7,5‐метровый немецкий радар-рефлектор с соответствующим приемником. После того как в 1951 г. К. А. Лекс Мюллер модифицировал приемник, ему совместно с Оортом удалось зарегистрировать искомую линию межзвездного излучения, а именно – линию нейтрального водорода в Млечном Пути. К их несчастью, они на самую малость отстали от гарвардских ученых Э. М. Пёрселла и его докторанта Гарольда И. Ивена, которые использовали весьма грубо собранный, но очень чувствительный приемник. Почти в то же самое время 21-сантиметровая линия была обнаружена в Сиднее (Австралия).
После окончания Второй мировой войны радиоастрономия получила мощный стимул к развитию благодаря обретению доступа к избыточному количеству радиооборудования и антенн, не говоря уже о высоком профессиональном уровне, достигнутом в области радиокоммуникации и радарной техники. Открытия шли одно за другим громадным валом, абсолютно неупорядоченно, и это сильно напоминало ситуацию, возникшую после того, как на небо впервые был направлен телескоп. Одно из наиболее ранних выдающихся открытий сделал в 1946 г. Джозеф Пози, обнаруживший, что яркостная температура Солнца в метровом диапазоне достигает порядка миллиона кельвинов. Это хорошо согласовывалось с оптическими наблюдениями короны, а следовательно, доказывало то, что корона представляет собой исключительно важный объект радионаблюдений, непрозрачный для волн такой же длины, идущих от нижних слоев. Мы уже упоминали о дискретном радиоисточнике, обнаруженном Хеем в созвездии Лебедь в 1945 г., сразу после войны, когда он еще работал в военном ведомстве. Постепенно открывались все новые и новые радиозвезды. Кембриджский астроном Райл обнаружил с помощью своего радиоинтерферометра (в следующем разделе мы поговорим об этом более подробно) интенсивный локальный источник в созвездии Кассиопея. В 1949 г. Джон Г. Болтон и Гордон Стэнли, работавшие в Сиднее, открыли три дискретных радиоисточника, доступных для наблюдения и в оптическом диапазоне. Один из них, названный ими «Телец А», находился в Крабовидной туманности, в то время как другие – «Дева А» и «Кентавр А» – располагались за пределами Галактики.
Почти в то же самое время Бернард Лавелл (он изучал космические лучи, занимался радиолокацией метеоров, полярных сияний, Луны и даже планет, а также исследовал радиоволны, идущие из космического пространства и от Солнца) понял, что ему срочно нужна подвижная антенна. В 1948 г. он инициировал проект постройки первого крупного параболоида, тип отражательной антенны, внешний вид которой известен сегодня почти каждому. В конечном счете благодаря своему упорству он достиг выдающихся результатов. Монтаж инструмента был полностью завершен в 1957 г. в обсерватории Джодрелл-Бэнк, недалеко от Манчестера на севере Англии; антенна достигала 76 метров в поперечнике и весила 1500 тонн (ил. 236). Она приводилась в движение с помощью механизмов, использовавшихся для наведения 15-дюймовых орудий на британских линкорах «Royal Sovereign» и «Revenge». Это выдающееся инженерное сооружение, чудом избежавшее гибели во время случившегося однажды урагана и, казалось, обреченное на прозябание из‐за недостатка финансирования, неожиданно привлекло к себе внимание широкой общественности. Телескоп доказал свою полезность в радиолокационном отслеживании ракетоносителей двух первых советских спутников, запущенных в 1957 г. Три года спустя американский космический аппарат «Пионер-5» отделился от ракетоносителя по сигналу, пущенному из обсерватории Джорделл-Бэнк. Такое нецелевое использование телескопа способствовало поступлению дополнительных денежных средств, в итоге ставших для него спасительными. Поднявшаяся накануне этого агитационная кампания, в ходе которой пресса пыталась пристыдить британское правительство (газета Sanday Dispatch писала: «Школьники жертвуют своими карманными деньгами, чтобы спасти нашу репутацию»), в итоге захлебнулась. Впоследствии телескоп «Марк I» был модернизирован, но его исходный технологический замысел оставили без изменений. Вслед за этим в 1961 г. стартовал другой масштабный проект – телескоп в Парксе (Австралия) с 64‐метровой антенной. Еще одним прекрасным примером из длинного списка всех радиотелескопов с подвижной антенной является введенный в эксплуатацию в 1972 г. телескоп в Эффельсберге (Германия). Диаметр его отражателя составляет 100 метров, а поверхность изготовлена настолько точно, что позволяет работать в диапазоне волн короче одного сантиметра.
Самые большие радиотелескопы конца ХХ в. (если судить по площади их отражающей поверхности) были установлены в Аресибо (Пуэрто-Рико) и в станице Зеленчукской в горах Северного Кавказа, хотя их конструкции сильно отличались друг от друга. Телескоп в Аресибо, безусловно, более впечатляющий. Его неподвижный отражатель диаметром 305 метров уложен в воронку естественного происхождения, а облучатель антенны с сопутствующим оборудованием подвешен на трех огромных столбах. Сектор обзора может регулироваться изменением положения облучателя относительно отражателя таким образом, чтобы можно было наблюдать планеты и астероиды в подходящий для этого момент времени. Телескоп Аресибо, построенный в 1960–1963 гг., обязан своим существованием желанию Министерства обороны США следить за положением советских и других спутников, в основном путем графической регистрации их траекторий в ионосфере. Министерство обороны США, ставшее инициатором проекта, финансировало его в течение семи лет, а затем передало в Национальный научный фонд в качестве филиала Национального центра астрономических и ионосферных исследований. Вопреки ставшей крылатой фразе Линкольна, иногда коней приходится менять на переправе.

 

236
Радиотелескоп с отражателем диаметром 250 футов (76 метров) в обсерватории Джорделл-Бэнк, расположенной примерно в 35 километрах к югу от Манчестера (Англия). В 2003 г. этот первый в мире гигантский параболический радиотелескоп был реконструирован. Его снабдили новой отражающей поверхностью и новой высокоточной системой наведения, что позволило его использовать на частотах в четыре раза более высоких, чем до модернизации.

 

После открытий Джеймса Хея, сделанных в годы войны, исследования Солнечной системы с помощью больших радиотелескопов стали сильно зависеть от радарных технологий, и, в этом смысле, в числе бенефициариев холодной войны были не только американские астрономы. Совсем скоро советские астрономы также начали использовать радарную технику в качестве научного инструментария. В 1960‐х гг., используя установленную в Крыму антенную систему из восьми 16‐метровых отражателей, они впервые получили отраженные сигналы от Меркурия, Венеры и Марса. Позже этот опыт был использован Академией наук СССР при постройке радиотелескопа в станице Зеленчукской, получившего название РАТАН-600. Это название содержит в себе указание на диаметр телескопа в метрах и его принадлежность Академии наук – «Радиоастрономический телескоп Академии наук». Он состоит из 895 элементов (каждый из них представляет собой прямоугольную параболическую пластину), расположенных в четырех независимых секторах, образующих круг диаметром 576 метров. Каждый сектор может работать как автономное устройство. Его совокупная мощность соизмерима с мощностью телескопа в Сокорро (штат Нью-Мексико), о котором мы еще упомянем.
РАТАН-600 принадлежит к числу главных российских наблюдательных мощностей и соседствует с оптической обсерваторией в близлежащем Нижнем Архызе. Там расположен оптический телескоп с монолитным зеркальным объективом диаметром 6 метров; в свое время он являлся мировым рекордсменом. Вероятно, именно этим фактом обусловлено достижение другого «мирового рекорда» – проведение там пяти из одиннадцати первых международных астрономических олимпиад среди учеников старших классов, начало которым было положено в 1996 г.
Назад: ГАЛАКТИЧЕСКИЕ РАДИОВОЛНЫ
Дальше: В ПОИСКАХ ВЫСОКОГО УГЛОВОГО РАЗРЕШЕНИЯ

AugustChalk
В последнее время очень сложно найти независимый источник новостей. Большинство новостей заангажированные правительством и найти что то действительно не завищащее от кого или чего то. В Youtube так же нужно очень долго искать важную информацию. Для себя открыл недавно 2 источника независимых новостей:russinfo.net и russtoday.com. Вот одна из статей, которая мне очень понравилась: А что читаете ВЫ?