Радиотелескоп
- 1 year ago
- 0
- 0
FAST ( кит. 五百米口径球面射电望远镜 , англ. Five-hundred-meter Aperture Spherical Telescope — «Сферический телескоп с пятисотметровой апертурой »), известный также как «Тьяньян» ( кит. 天眼 , «Небесное око») — радиотелескоп на юге Китая , в провинции Гуйчжоу . После окончания строительства в 2016 году и сдачи в эксплуатацию FAST стал самым большим в мире радиотелескопом с заполненной апертурой, его диаметр — 500 метров (существует радиотелескоп с незаполненной апертурой большего диаметра — российский 576‑метровый радиотелескоп РАТАН‑600 ). На его строительство было затрачено более 185 млн долларов .
Радиотелескоп позволит учёным изучать формирование и эволюцию галактик , тёмную материю , исследовать объекты эпохи реионизации и решать другие научные задачи .
Телескоп FAST использует фиксированный основной рефлектор , размещённый в естественном карстовом углублении, который отражает радиоволны на приёмник, подвешенный на высоте 140 метров над ним. Рефлектор изготовлен из перфорированных алюминиевых панелей, поддерживаемых сеткой из стальных тросов, свисающих с обода.
Поверхность рефлектора FAST образована из 4450 треугольных панелей, каждая размером 11 метров , размещённых в форме геодезического купола . Актуаторы , размещённые под ними, позволяют сформировать активную оптическую поверхность .
Над рефлектором на тросах установлена легкая кабина, перемещаемая кабельными роботами, расположенными на шести опорных мачтах :13 . Приёмные антенны установлены под ней на платформе Гью — Стюарта , которая позволяет более точно их позиционировать и компенсировать различные возмущающие воздействия, например от ветра :13 . Точность позиционирования антенн запланирована на уровне 8 угловых секунд :24 :179 .
FAST может фокусироваться на направлениях, составляющих угол до ±40° от зенита :4 . Из-за виньетирования эффективная апертура сохраняется лишь при углах не более ±30° :13 .
Несмотря на общий диаметр отражателя в 500 метров , эффективный диаметр отражателя, используемый в каждый момент времени при наблюдениях, составляет лишь 300 метров . В этом диаметре при помощи актуаторов поддерживается параболическая форма :3 . Несмотря на отсутствие единого 500-метрового отражателя и его асферичность, проект сохранил оригинальное название «Радиотелескоп с пятисотметровой сферической апертурой».
Частоты работы — от 70 МГц до 3 ГГц , обеспечиваемые 9 приёмниками :30 . Полоса 1,23—1,53 ГГц вблизи линии нейтрального водорода (21 см ) обеспечивается 19-лучевым приёмником, созданным CSIRO в рамках коллаборации между Австралийской и Китайской академиями наук .
Радиотелескоп FAST по своей конструкции похож на радиотелескоп обсерватории Аресибо , расположенный в Пуэрто-Рико. Они оба расположены в естественных углублениях, составлены из перфорированных алюминиевых панелей и используют движущийся над ними комплект приёмного оборудования. Кроме размера (отражатель Аресибо имеет диаметр 1000 футов , то есть 305 м ) между ними есть ряд различий .
Отражатель радиотелескопа Аресибо имеет фиксированную сферическую форму. Несмотря на то, что панели также подвешены на стальных кабелях, их натяжение изменяется вручную для точной настройки формы . Форма отражателя зафиксирована, и над ним подвешено два дополнительных рефлектора для коррекции сферических аберраций .
Приёмная платформа Аресибо находится в фиксированном положении над отражателем. Для удержания тяжёлых дополнительных отражателей основная система кабельных подвесов выполнена статической. Имеется лишь небольшой участок, позволяющий компенсировать температурное расширение :3 . Антенны закреплены на вращающейся площадке под приёмной платформой :4 . Уменьшенный диапазон передвижения приёмников позволяет наблюдать за объектами, располагающимися не далее 19,7° от зенита .
Отражатель FAST значительно более глубокий, чем у Аресибо, что также способствует большему полю обзора. При диаметре на 64% больше у отражателя FAST 300-метровый радиус кривизны :3 , тогда как у Аресибо — 870 футов (265 м ) , и в FAST формируется дуга в 113°—120° градусов :4 , по сравнению с 70° для Аресибо. Хотя Аресибо способен использовать полную 305-метровую апертуру при наблюдении объектов в зените, чаще используются наблюдения под наклоном с эффективной апертурой в 725 футов (221 м ) :4 .
Платформа с оборудованием на телескопе Аресибо больше, и на ней установлено несколько передатчиков, что делает его одним из двух крупных радиотелескопов, которые можно использовать в радиолокационной астрономии . Система NASA «Planetary Radar System» позволяет Аресибо изучать ионосферу, внутренние планеты и выполнять точные измерения орбит околоземных астероидов. Платформа на телескопе FAST значительно меньше и не содержит передающего оборудования.
Обсерватория Аресибо находится ближе к экватору, благодаря чему при вращении Земли бо́льшая часть неба попадает в поле обзора. Аресибо расположен на широте 18,35° с. ш., а FAST — примерно на 7,5° севернее, на 25,80° с. ш.
{{
cite report
}}
: Википедия:Обслуживание CS1 (формат даты) (
ссылка
)
{{
cite conference
}}
:
no-break space character в
|title=
на позиции 13 (
справка
)