Obsah:
V odlehlém severovýchodním rohu Kalifornie dnes technologický inovátor a spoluzakladatel Microsoftu Paul Allen stiskne velké červené tlačítko.
Ne, nebude uvádět těžké stroje do nouzového vypnutí ani nebude posílat mezikontinentální balistické střely křičící ze svých sil (tradiční funkce pro ruddybuttons). Místo toho pokřtí nový dalekohled, který by ve svém významu mohl nakonec překonat Ninu, Pintu a Santa Marii.
Slavný technolog inauguruje prvních 42 antén svého jmenovce, AllenTelescope Array (ATA) – první velký radioteleskop navržený od podstavce nahoru, aby se efektivně (tedy rychle) prokousával dlouhými seznamy hvězd při hledání mimozemské signály. Během dvou dekád tisícinásobně zvýší počet hvězdných systémů zkoumaných na umělé emise. ATA přeřadí SETI na třetí rychlostní stupeň.
Tento teleskop je opravdu geekův vypalovačka. V posledních dvou dekádách se výkonné rádiové zesilovače zmenšily a hlavně výrazně zlevnily. To změnilo recept na stavbu radioteleskopů a ATA využívá výhody nového vzorce.
Zvažte: jedinou nejdůležitější charakteristikou radioteleskopu (alespoň pro SETI) je jeho sběrná plocha: počet čtverečních metrů, kterým se může pochlubit jeho „zrcadlo“. Existují dva způsoby, jak tuto plochu zvětšit: buď postavit větší anténu, nebo postavte spoustu menších a spojte je dohromady. Jako příklad dřívější strategie si představte zdvojnásobení průměru antény, čímž se plocha sběru zvětší čtyřikrát. Dobrá věc, jistě. Ale protože anténa je trojrozměrné zařízení, množství hliníku a oceli potřebné pro větší anténu se zvýšilo osmkrát. Drahý. Postavit čtyři antény původní velikosti je o polovinu levnější.
Toto je jednoduchý argument pro škálování, ale scvrkává se na toto: vždy je ekonomičtější sestavit velkou sběrnou plochu zkonstruováním malých antén, spíše než těch velkých.
V minulé praxi byl tento základní fakt životnosti antény běžně ředěn vysokými náklady na zařízení přijímače. Podívejte se na kryo-chlazené, tiché jako smrtící přijímače v ohnisku jakéhokoli jiného radioteleskopu, a díváte se na elektroniku v hodnotě milionu dolarů. To je důvod, proč VeryLarge Array – ikonický radioteleskop v Novém Mexiku, který jste viděli v řadě sci-fi filmů – má pouze 27 antén. Toto číslo bylo kompromisem mezi strukturálními a elektronickými náklady.
Dnes můžete ohnisko své antény ozdobit vysoce kvalitními přijímači za zhruba jedno procento staré ceny. Takže paradigma se změnilo a dnes je lepší postavit velké množství malých antén než malý počet velkých antén.
Jednotlivé paraboly ATA mají průměr 6 m, dost malý na to, abyste je neviděli z kalifornské státní cesty 89, i když jsou sotva míli za jeho východním okrajem. Jako pomalu rostoucí lotosové květy, tyto antény metodicky vybuchovaly na lávou posetém vřesovišti 300 mil severovýchodně od San Francisca během posledních čtyř let. Nakonec bude místo Hat CreekObservatory ozdobeno 350 pokrmy. Ale 42, které jsou nyní v provozu, jsou ve sběrné oblasti ekvivalentní 40m anténě s jednou parabolou – a to je dostatečně velké, aby se mohla začít dělat seriózní věda.
Co to může dělat
Hodně z té vědy bude předvoj radioastronomie. Díky malým individuálním anténám ATA má přístroj široké zorné pole. To znamená, že jako širokoúhlý sportovní dalekohled vidí najednou velký kus oblohy. (Na rozdíl od toho se většina radioteleskopů dívá na nebesa zorným polem srovnatelným s tím, co byste viděli přes nejmenší brčko sody.) Radioastronomové z Kalifornské univerzity, kteří – spolu s institutem SETI – budují ATA, budou vyplňte toto velké zorné pole pixely, abyste vytvořili rádiové fotografie s vysokým rozlišením velkých ploch vesmírných nemovitostí.
Kombinace širokoúhlého pohledu a vysokého rozlišení umožňuje rychlé průzkumy našeho místního kusu vesmíru. A je to posvátný axiom astronomie, že průzkumy se téměř vždy vyplatí neočekávanými, velkými objevy.
Navíc, když se radioastronomové podívají na velkou část oblohy a často se na ni dívají, mohou najít přechodné jevy: věci, které v noci říhají a které by jinak nikdy nebyly vidět.
Nové možnosti lze nejlépe pochopit analogií. Zvažte pořízení časované expozice Manhattanu z Empire State Building. To je srovnatelné s tím, co astronomové dělají nyní – sbírají data pomocí svých radioteleskopů po celé hodiny a přitom zírají na jeden kousek vesmíru. Časová expozice odhaluje spoustu jemných detailů – auta zaparkovaná na ulicích, filigránové fasády mrakodrapů a tak dále. Ale cokoli, co se změní – taxíky, chodci nebo dokonce semafory – se dlouhou expozicí rozmaže nebo ztratí. S rychlým režimem radioobrazu ATA bude konečně vidět věci ve vesmíru, které se mění. Připravte se na překvapení.
Pro SETI bude ATA revoluční jako pařížská mafie. Většina lidí, indoktrinovaných hollywoodským uhlazeným, modře osvětleným pohledem na vědu – s jeho neposkvrněnými laboratořemi a bezcílně se potulujícími inženýry – si představuje, že výzkumníci SETI tráví dny se sluchátky na hlavě a snaží se zachytit vysílání mimozemšťanů z rozmazaného rámusu kosmické statické elektřiny. Není tomu tak, a pokud by tomu tak bylo, vědci ze SETI by se na legrační farmu už dávno přihlásili.
Realita je složitější. Dokonce i ATA-42, první inkarnace tohoto nového nástroje, bude schopen současně pozorovat několik hvězdných systémů najednou, přičemž bude monitorovat nejméně 40 milionů rádiových kanálů. Nemůžete analyzovat všechna tato data pomocí sluchátek, a tak sofistikovaný, zakázkový softwarový systém pečlivě prověřuje veškerou příchozí statickou elektřinu, aby se objevila příslovečná píšťalka mimozemského vysílače.
Pro svůj první vpád do SETI bude ATA-42 použito ke skenování 20 čtverečních stupňů oblohy ve směru středu naší Galaxie. Stráví několik měsíců hledáním signálů přicházejících ze směru vnitřních říší Mléčné dráhy posetých hvězdami. Nakonec ATA zahájí masivní kampaň, aby prozkoumala přibližně milion blízkých hvězdných systémů. To je tisíckrát více než všechny ty, které byly pečlivě zkoumány v minulosti.
Dnes, když Paul Allen stiskne velké tlačítko, 42 rádiových uší se otočí směrem k obloze jako synchronizovaní plavci a začnou první oficiální pozorování pomocí ATA. Všude kolem zazní potlesk a úsměvy.
Ale to pravé vzrušení teprve přijde. Je těžké si představit, že tak skromná sbírka malých kovových výtvorů připíchnutých k zemi, z nichž každý není větší než dodávka, by mohla nějakým způsobem odhalit aktivity neznámých, neviditelných bytostí na planetě vzdálené tisíc bilionů mil. Ale jednoduchý výpočet na malém listu papíru ukazuje, že je to pravda. A možná někdy brzy dojde k tomuto objevu.
