Paraksts: oriģinālais Jodrell bankas vadības galds ar skatu uz Lovell teleskopu. Kredīts: Entonijs Holloway.
Pagājušajā nedēļā mēs apskatījām Jodrell Bank observatorijas, atklājumu centra, publisko seju. Bet šonedēļ mēs gūstam aizkulišu tūri pa šo iespaidīgo un vēsturisko observatoriju.
Tims O’Braiens ir Jodrell Bank observatorijas asociētais direktors un Mančestras universitātes Fizikas un astronomijas skolas astrofizikas lasītājs. Sākot ekskursiju pa teleskopiem, vadības telpu un datoriem, viņš izskaidro Jodrell lomu radioastronomijas vēsturiskajā attīstībā. Lovell teleskops, kas atrodas observatorijas centrā, šodien ir 1. pakāpes ēka, kā arī atrodas pašreizējā un patiesībā arī nākamā zinātniskā pētījuma priekšgalā.
Jodrell Bank sākotnēji bija universitātes Botānikas departamenta izmēģinājumu vieta. Observatoriju nodibināja sers Bernards Lovels, kad tramvaju iejaukšanās izjauca kosmisko staru izpēti, ko viņš veica Fizikas skolā Universitātes galvenajā pilsētiņā pilsētā. Sers Bernards 1945. gadā pārvietoja savu radaru aprīkojumu uz vietu, lai mēģinātu atrast radio atbalsi no kosmisko staru jonizētajām trasēm, bet tā vietā nodibināja pilnīgi jaunu meteorītu izpētes jomu.
Lovell teleskops (sākotnēji Marks I) bija lielākais vadāmais radioteleskops pasaulē (76,2 m diametrā) un vienīgais, kas spēja izsekot Sputnik 1 palaišanas raķetei 1957. gadā; tas joprojām ir trešais lielākais pasaulē. Papildus izsekošanai un datu saņemšanai no tādām zondēm kā Pioneer 5 1960. gadā un Luna 9 1966. gadā, pastāvīga jaunināšanas programma ļāva izmērīt attālumus līdz Mēnesim un Venērai, kā arī pētījumu pulsārus, astrofiziskos maseļus, kvazārus un gravitācijas lēcas. Tas ir nodrošinājis visplašāko pētījumu par pulsāriem bināro zvaigžņu sistēmās un atklājis pirmo pulsaru globālā klasterī. Tas uztvēra pirmo gravitācijas lēcu un tika izmantots arī SETI novērojumiem. Tagad uz trešās atstarojošās virsmas pastāvīgā jaunināšanas programma ir padarījusi to jaudīgāku nekā jebkad agrāk.
1964. gadā tika pabeigts Mark II elipsveida radio teleskops. Tas stāv lauka vidū, apraujot mazo novērojamo kupolu, kurā atrodas Tima optiskā mācību teleskops un kuru ieskauj pēckara būdas, kas nosaukti pēc tajos veiktajiem pētījumiem, tāpēc vienu sauc par Radiant (pēc meteoriem) un otru Mēnesi. Marks II ar galveno asi 38,1 m un mazo asi 25,4 m galvenokārt tiek izmantots līdzās Lovell kā e-MERLIN (Multi Element Radio Linked Interferometer Network) daļa, Apvienotās Karalistes nacionālās radioastronomijas iekārta, kas darbojas no Jodrell. Tajā ietilpst ne vairāk kā 7 radio diapazoni: Lovell, Mark II, Kembridža, Defford, Knockin, Darnhall un Pickmere. e-MERLIN ir visilgākā sākotnējā līnija (teleskopu atdalīšana) 217 km un izšķirtspēja ir labāka par 50 miliarcsekundēm, salīdzinot ar Habla kosmisko teleskopu, bet radio, nevis redzamā viļņa garumā. Jodrellas Mančestras filiāle uzņem arī Apvienotās Karalistes Reģionālā centra mezglu ALMA (Atacama lielo milimetru / apakšmilimetru masīvs) Čīlē.
Teleskops “42ft” stāv pie galvenās ēkas ieejas, kurā atrodas vadības telpa. Teleskopu galvenais uzdevums ir nepārtraukti novērot Pulsaru Krabja miglāja centrā (visu laiku tas atrodas virs horizonta). Tims šajā brīdī parādīja savu iespaidīgo ballītes triku, kā matemātiski parādīt, ka darbības joma patiešām ir vērsta uz Krabju Pulsaru, aprēķinot no pulsara labās pacelšanās (05h 34m 31,97s) un Declination (+ 22d 00m 52,1s), kur tas atrastos debesis tajā laikā. Tas ir apkopojis vairāk nekā 30 gadu datus, kas veido 4% no pulsara vecuma, sniedzot būtiskas norādes par to, kā attīstās pulsators.
Paraksts: Dr Tim O’Brien sarunājas ar profesoru Braienu Koksu un Dara O’Biain vadības telpā Stargazing Live Credit laikā: Mančestras Universitāte
Tims bija pietiekami laipns, lai ļautu man nokļūt vadības telpā, kuru bieži neredz vietējie apmeklētāji, lai gan tas spēlē BBC TV ikgadējo seriālu “Stargazing Live”, kuru vadīja prof. Braiens Kokss un Dara O’Briaina. Tas lieliski ilustrē Jodrell vēsturisko un pašreizējo lomu radioastronomijā. Tas ir brīnišķīgi britu sajaukums ar vismodernākajām datortehnoloģijām, oriģinālo 1950. gada aprīkojumu un visiem punktiem starp. Vienā stūrī ir masīvi plakanā ekrāna monitori, kas parāda un var kontrolēt katru no tvērumiem, atomu pulksteni līdzās koka un stikla skapjiem, kuros atrodas raustīšanās adatas, kas izseko gaisa spiediena, vēja ātruma un temperatūras svārstībām papīra ruļļos vai diskos. Istabas centrā atrodas oriģinālais pakava formas vadības pults no piecdesmitajiem gadiem.
No plašā loga paveras skats uz Lovell skatu, kas manas vizītes laikā tika “novietots stāvvietā”, kamēr atstarojošajai bļodiņai tika uzlikts jauns krāsas slānis, kas ar taisnām augšupvērstu zenītu bija vērsts ar pielietotām bremzēm. Ja novērošanas laikā palielinās vējš, trauks jāpaceļ un jāpārvieto uz mērķi, kas atrodas debesīs augstāk. Ja vējš sasniedz 45 jūdzes stundā, trauks jānovieto šajā stāvoklī. Par laimi tas nenotiek pārāk bieži. Spēcīga sniega uzkrāšanās var izkropļot trauka formu, tāpēc tas ir jāizmet. Kontroles telpā strādā 24 stundas diennaktī 365 dienas gadā. Visā telpā ir ļoti apmierinošs mirgojošu lukturu, ciparnīcu, pogu un slēdžu daudzums. Kā Tims pareizi saka: "Jums ir nepieciešams daudz mirgojošu lukturu."
Jodrell atrodas vairākas vispārējas nozīmes un specializētas skaitļošanas kopas. Kopš pagājušā gadsimta 60. gadiem Lovell un Marks II ir regulāri iesaistīti VLBI (Very Long Baseline Interferometry), kas ietver teleskopus visā Eiropā, Ķīnā un Āfrikā un kurus var saistīt arī ar VLBA (ļoti garu bāzes līnijas masīvu) Amerikā, lai izveidotu teleskopu. planētas izmērs, kas spēj radīt asākos attēlus visā astronomijā. VLBI telpā ir milzīgs uztvērēju un ierakstīšanas iekārtu klāsts. Tas ietver GPS uztvērēju ar precizitāti līdz 0,5 milisekiem, kas sirsnīgi pazīstams kā Pilnīgi precīzs pulkstenis, lai gan viņiem ir jaunāki ar 25 nanosekunžu precizitāti, un viņu atomu pulkstenis ir precīzs ar 1 daļu 10 ^ 15 vai 1 sekundi ik pēc 30 miljoniem gadu! Nosaukumi ir diezgan Jodrell lieta. Pieci signālu ģeneratori, kurus izmanto uztvērēja frekvenču konvertēšanai, ir glīti marķēti ar Sharon, Tracy, Nigel, Kevin un Darren.
Paraksts: Marka II teleskops Jodrell Bank. Kredīts: Autors
Jodrell bija pionieris radio teleskopu savienošanai simtiem kilometru garumā un izveidoja īpašu optisko šķiedru tīklu, kas savieno visus septiņus e-MERLIN teleskopus. Tims apstājās efekta priekšā iespaidīgi lielajām un smagajām zilajām durvīm, kuras bija izrotātas ar daudzām dramatiskām brīdinājuma zīmēm un draudoši sadūšojās ar roku uz izturīgās vadības sviras. Tās bija e-MERLIN korelētāja mājas lapa, visu septiņu teleskopu fokuss un tīkla sirds, tas ir rūpīgi jānosargā, lai tas netraucētu uz vietas esošos radio diapazonus. Tims iekļāva ieejas kodā, izvilka sviru un maigais duncis kļuva par apbēdinošu rēcienu, kad iegājām metāla telpā, turējāmies auksti ar gaisa kondicionētāju. Stūrī atrodas masīvi gāzes baloni, kas ir gatavi aizpildīt telpu ugunsgrēka gadījumā. Centrā ir kūpināta stikla skapis, liela izmēra drēbju skapī, kurā ir datora centrmezgls ar dzeltenās optiskās šķiedras kabeļu fetoņiem, kas savienoti ar teleskopiem un ienes telpā tik daudz datu, cik ceļo, izmantojot visu pārējo Apvienotās Karalistes internetu.
Jodrell vietnē strādā apmēram 40 darbinieki, un vairāk nekā 100 strādā no universitātes Alans Tjūrings Universitātes Mančestrā. Grupas pētījumu programmu saraksts aptver visus astronomijas aspektus, sākot ar Lielā sprādziena izpēti un beidzot ar eksoplanētu atklāšanu. Viņi ir izmantojuši pulsorus, lai pārbaudītu Einšteina gravitācijas teoriju, par kuru viņiem tika piešķirta EK Dekarta pētījumu balva. Viņi izstrādāja zema trokšņa līmeņa pastiprinātājus ESA Planck kosmosa kuģim, kas nākamgad ziņos par tā kosmoloģijas rezultātiem. Izmantojot Eiropas radioteleskopu tīklu, viņi izmanto pulsorus, lai mēģinātu pirmo reizi atklāt Einšteina prognozētos gravitācijas viļņus.
Raugoties nākotnē, līdztekus galvenajai Kontroles ēkai tiek veikts darbs pie jaunas ēkas celtniecības, lai izveidotu SKA Starptautisko projektu biroju (Kvadrātkilometru masīvs), kas paredzēts Āfrikā un Austrālijā un kuru pabeigtu aptuveni 2024. gadā, būs pasaulē lielākais radioteleskops 21. gadsimtā. Dodoties prom, es jautāju Timam, kas būtu viņa nākotnes vēlmju sarakstā (visiem astronomiem ir vēlmju saraksts, vai ne?). Viņš vēlētos redzēt tādu sistēmu kā SKA, kas tiktu paplašināta, aptverot ziemeļu puslodi, un nākotnes teleskopu, kas varēja veikt reāllaika, visas debesis novērojumus, uzreiz mērķējot uz īslaicīgiem objektiem, piemēram, novām, uz kuriem viņa pētījums galvenokārt ir vērsts. Es domāju, ka sers Bernards to apstiprinās.
Uzziniet vairāk par Jodrell Bank astrofizikas centru
