2023 Autor: Brooke Calhoun | [email protected]. Naposledy změněno: 2023-05-20 23:53
Sdílení, to je lekce, kterou jsme se naučili jako děti. Pokud jste vyrůstali se sourozenci, vaše matka vás pravděpodobně nabádala, abyste je nechali hrát si s vašimi hračkami. I když jste se zpočátku zdráhali, brzy jste si uvědomili, že když si oni budou hrát s vašimi hračkami, vy si pak můžete hrát s jejich. Lekce, sdílení by mohlo být oboustranně výhodné, platí v mnoha situacích, i když vyrosteme.
Allen Telescope Array (ATA) je první z nové generace radioteleskopů. Jde o radikální odklon od tradičního designu a konstrukce radioteleskopů. Dokončený ATA s 350 šestimetrovými parabolami bude patřit mezi největší plně řiditelné dalekohledy na světě. Když se signály ze všech 350 antén zkombinují do jedné sady systémů zpracování, pole se přemění na šestnáct virtuálních dalekohledů, každý s citlivostí antény o průměru 114 metrů a rozlišovací schopností antény o průměru 900 metrů. Tyto virtuální dalekohledy, nazývané paprsky, mohou být namířeny kamkoli do zorného pole, které vidí šestimetrové paraboly. Další systém zpracování, nazývaný korelátor, funguje jako „rádiová kamera“, která dokáže zobrazit celé zorné pole. ATA bude mít dva korelátory. Bude také schopen pracovat v širším rozsahu frekvencí než kterýkoli jiný dalekohled na světě, přičemž zpracuje čtyři nezávislá frekvenční pásma současně. To dává ATA potenciál pro osmnáct různých projektů, které mohou dalekohled používat současně, pokud mohou sdílet.
Naším dlouhodobým cílem je maximálně využít tento potenciál pro souběžné projekty. To bude velmi náročné, protože téměř každý projekt má speciální požadavky, které mohou být v rozporu s požadavky jiných projektů. Budeme se muset naučit dělat kompromisy při plánování souběžných projektů. V nejbližší době máme skromnější cíl: prostě chceme získat zkušenosti se sdílením dalekohledu, počínaje dvěma projekty.
Počáteční pozorování pomocí ATA začnou koncem tohoto roku s řadou 42 parabol rozmístěných na ploše zhruba 300 krát 200 metrů. Když se spojí, vytvoří až šestnáct paprsků s úhlovým rozlišením podobným anténě Arecibo a s citlivostí NRAO 140 Foot (obě antény byly použity v projektu Phoenix). K dispozici budeme mít také jeden korelátor. Zpracuje signály z nádobí a vytvoří obraz s téměř třemi tisíci pixelů. Každý pixel bude zachycen ve více než tisíci rádiových „barvách“, toto rádiové spektrum ukazuje množství rádiové emise na různých frekvencích. Při frekvenci 1420 MHz, frekvenci emitované atomy vodíku, bude korelátor zobrazovat kruhovou oblast o 2,5 stupni, což je pětkrát větší než úhlová šířka Měsíce.
Prvním projektem institutu SETI na ATA bude průzkum SETI v oblasti kolem středu naší galaxie. Tuto oblast jsme vybrali, protože má nejvyšší hustotu hvězd pro naše hledání. Náhodou je to také velmi zajímavá část oblohy pro další radioastronomii, takže je to dobré místo, kde začít sdílet dalekohled. Na rozdíl od projektu Phoenix, který se zaměřoval na konkrétní hvězdy, bude tento průzkum pokrývat velkou oblast a bude pozorovat všechny hvězdy podél každé linie pohledu. Pomocí upravené verze vyhledávacího systému vyvinutého pro Phoenix použijeme až tři paprsky najednou.
V současné době diskutujeme o možnostech, na které pozice nasměrovat pole, aby bylo zajištěno dobré pokrytí oblasti průzkumu SETI a dobré pokrytí pro snímky. Na relativně nízkých frekvencích, jako je 1420 MHz, není problém pro sdílené použití ATA. Jak je vidět na obrázku 1, zorné pole je velké. Nejjednodušším přístupem pro SETI je udržet pole namířené na jedno místo na obloze po dobu několika hodin a pohybovat paprsky. To umožní korelátoru pořídit snímek zorného pole s dlouhou expozicí. Bylo by však vědecky užitečné zobrazit tuto část galaxie na vyšších frekvencích. Obrázek 1 ukazuje menší zorné pole při 5000 MHz. Aby bylo možné pokrýt stejnou oblast jako na 1420 MHz, bude nutné přemístit antény. To komplikuje plánování pozorování SETI, ale také poskytuje poučení pro budoucí práci s více projekty sdílejícími ATA.