Тарелка радиотелескопа FAST

FAST (кит. 五百米口径球面射电望远镜 , англ. Five hundred meter Aperture Spherical Telescope - «Сферический радиотелескоп с пятисотметровой апертурой») - на юге Китая в провинции Гуйчжоу. На строительство радиотелескопа было затрачено более 185 миллионов долларов.

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.

Радиотелескоп позволит учёным изучать формирование и эволюцию , исследовать объекты эпохи реионизации и решать другие научные задачи.

История создания

• Июль 1994 года - начало разработки концепта радиотелескопа.
• Октябрь 2008 года - начало проектирования радиотелескопа.
• В 2011 году начато строительство телескопа.
• С марта 2011 года учёные, инженеры и строители временно поселились в одном из отдалённых горных ущелий уезда Пинтан Цяньнань-Буи-Мяоского автономного округа провинции Гуйчжоу, (Юго-Западный Китай).
• Июль 2015 года - начат монтаж отражающих элементов. По конструкции он схож с и также располагается в естественном углублении.
• 3 июля 2016 года специалисты установили последний из 4450 треугольных отражателей, из которых состоит радиотелескоп. Это ознаменовало завершение основного сооружения гигантского астрономического прибора.
• Непосредственные наблюдения при помощи телескопа должны начаться в конце сентября 2016 года, после настройки сетей и вспомогательного оборудования. На расстоянии 10 км от телескопа вводится запрет строительства и режим радиомолчания, переселены около 8-9 тысяч человек, проживавших на расстоянии менее 5 км от .
• 25 сентября 2016 года - начало работы радиотелескопа FAST. Как ожидается, китайские астрономы получат приоритет для работы на FAST в первые два-три года его существования, затем объект будет открыт для учёных по всему миру.

Характеристики

Одна из шести опорных мачт

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. Приёмные антенны установлены под ней на платформе Гью - Стюарта, которая позволяет более точно их позиционировать и компенсировать различные возмущающие воздействия, например от ветра. Точность позиционирования антенн запланирована на уровне 8 угловых секунд.

FAST может фокусироваться на направлениях, составляющих угол до ±40° от зенита. Из-за виньетирования эффективная апертура сохраняется лишь при углах не более ±30°.

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. 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. Полоса 1,23 -1,53 ГГц вблизи линии нейтрального водорода (21 см ) обеспечивается 19-лучевым приёмником, созданным CSIRO в рамках коллаборации ACAMAR между Австралийской и Китайской академиями наук.

Сравнение с Аресибо

Отражатели Аресибо (сверху) и FAST (снизу) в одном масштабе

Телескоп FAST по своей конструкции похож на радио-обсерваторию Аресибо, расположенную в Пуэрто-Рико. Оба телескопа 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 - 305 м ) между ними есть ряд различий.

Отражатель 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 аббераций.

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. Антенны закреплены на вращающейся площадке под приёмной платформой. 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, тогда как у Аресибо - 870 футов (265 метров), и в FAST формируется дуга в 113°-120° градусов, 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 метр).

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 большая часть неба попадает в поле обзора. Аресибо расположен на широте 18,35° N, а FAST - примерно на 7,5° севернее, на 25,80° N.

Китайский телескоп в полкилометра July 27th, 2015

Да, мы уже с вами подробно рассматривали . Диаметр тарелки составляет 304,8 метров. Но китайцы были бы не китайцами, если бы не попытались построить что то больше … намного больше!

На юге Китая, в провинции Гуйчжоу началось строительство нового чуда инженерной мысли - «Сферического радиотелескопа имеющего 500-метровую апертуру».

Фото 2.

Подобно окрестностям «Аресибо», китайская провинция Гуйчжоу имеет множество карстовых впадин, образованных водой, которая на протяжении долгих лет разъедала известняк. После изучения данных спутниковой и аэрофотосъемки, Жэньдун Нань вместе со своими коллегами из Национальной астрономической обсерватории КНР смогли найти воронку диаметром около 800 метров, которая окружена горами и расположена достаточно далеко от радиочастотных помех.

Впрочем, местность оказалась не совсем безлюдной. На самом дне этой впадины была деревня, которую составляла большая семья из примерно 80 человек. Ежедневно людям приходилось подыматься на поверхность: взрослые пасли скот, а дети спешили в школу. Как заявил астроном Ди Ли, людям фактически каждый день приходилось взбираться на гору, а потом спускаться обратно. Естественно, все жители этой деревни были переселены в ближайший город.

Фото 3.

Строительство должно быть завершено в сентябре 2016 года. Для этого необходимо извлечь несколько миллионов кубических метров грунта, дабы придать воронке сферическую форму.

Фото 4.

Несмотря на то, что проектировщиков вдохновлял пример «Аресибо», технологии не стоят на месте, и FAST будет иметь ряд принципиальных отличий. Например, антенна «Аресибо» выполнена с фиксированной сферической кривизной, поэтому входящие радиоволны фокусируются над «тарелкой» в линию, а висячие вторичные и третичные зеркала направляют радиоволны в точку, где их уже можно обработать с помощью приборов. Это приводит к тому, что одновременно можно использовать только 211 метр 305-метровой антенны.

Фото 5.

500-метровая «тарелка» FAST, состоящая из 4 400 алюминиевых панелей треугольной формы будет самостоятельно фокусировать сигнал, без навесных зеркал. Для этого некоторые панели делают подвижными, чтобы они могли формировать параболическое зеркало диаметром 300 в любом месте 500-метровой поверхности антенны. Это позволит изучать более широкую часть неба. Благодаря этому, FAST одновременно может исследовать 19 областей неба, в то время как «Аресибо» одновременно может охватить только 7 участков неба.

Фото 6.

«Радиотелескоп походит на высокочувствительное ухо, вслушивающееся в белый шум космического фона и выискивающее во всем этом значащие радиосигналы» — рассказывает Нэн Рендонг (Nan Rendong), руководитель исследовательских работ проекта FAST, который реализуется под руководством Национальной астрономической обсерватории (National Astronomical Observatory) китайской Академии наук (Chinese Academy of Sciences), — «Этот процесс походит на попытки услышать звуки стрекотания цикад на фоне бушующей грозы. Но большие габариты антенны и высококачественное электронное оборудование позволят нам принимать даже самые слабые сигналы, давая возможность астрономам и ученым SETI копать дальше и глубже в историю нашей Вселенной».

«Имея радиотелескоп со столь высокой чувствительностью, мы сможем принимать очень слабые сигналы от источников, находящихся очень далеко в глубинах космического пространства» — рассказывает Ву Ксиэнгпинг (Wu Xiangping), генеральный директор китайского Астрономического общества (Chinese Astronomical Society), — «Все это позволит нам произвести попытки поисков интеллектуальной жизни далеко за пределами нашей галактики и исследовать тайны происхождения Вселенной».

Фото 7.

Как выбрать телескоп на алиэкспресс и не ошибиться в выборе

5 (100%) 2 голосов

Многие люди с детства мечтают наблюдать за звездами, планетами и иными небесными телами. Но покупка личного телескопа до недавнего времени была непозволительной роскошью для большинства из нас. Однако с появлением недорогих китайских магазинов в целом и AliExpress в частности ситуация в корне изменилась. Сейчас практически каждый может позволить себе купить телескоп на алиэкспресс . Да не какую-нибудь игрушку, а настоящий мощный прибор, дающий прекрасную видимость космических объектов.

AliExpress предлагает покупателям не только доступные цены, но и огромный ассортимент этих приборов. Разброс цен от дешевых моделей до самых дорогих тоже крайне велик. Каждый телескоп по-своему хорош, а также подходит для определенных целей. Как выбрать оптимальную модель и не пожалеть о потраченных деньгах? Об этом вы узнаете здесь.

Существует немало интернет-магазинов, где можно приобрести телескоп. Но покупка прибора через площадку алиэкспресс имеет ряд преимуществ:

• Цены. Вы больше нигде не найдете таких низких ценников на эти устройства, да и на любые другие товары тоже. Скептики могут сколько угодно говорить о низком качестве «китайского барахла», однако сей миф развенчан миллионами довольных покупателей. Скромные цены и прекрасное качество продукции сочетаются здесь чаще, чем где бы то ни было.
• Выбор. Мало какой специализированный магазин может похвастаться таким широким ассортиментом этих приборов, который есть на AliExpress. Оно и понятно: на торговой площадке AliExpress реализуют свои товары множество магазинов, у каждого из которых свой ассортимент. Остается просто выбрать лучшие телескопы из предложенных.
• Гарантии. Функция «защита покупателя» обеспечивает своевременную доставку товара или позволяет вернуть средства в случае невыполненных продавцом обязательств.

В общем, заказывать дорогую технику с алиэкспресс достаточно выгодно. Даже после резкого падения курса рубля относительно доллара совершать покупки на AliExpress по-прежнему куда выгоднее, нежели в остальных интернет-магазинах.

Выбор устройства

Прежде чем выбирать модель, стоит определиться с задачами, для решения которых вы собираетесь приобрести телескоп. Существует категория приборов, предназначенных для детей. Они имеют невысокие характеристики и такие же ценники, но безупречно справляются с возложенными на них задачами. А вот выбрать устройство из других категорий достаточно сложно. При этом надо принимать во внимание пару важных факторов.

Если вы желаете сделать подарок ребенку, то с выбором долго мучиться не придется: все детские модели имеют схожие характеристики, да и по цене они не сильно разнятся. Детский телескоп - это очень полезный подарок, который поможет ребенку в его развитии, а также познании окружающего мира, что впоследствии непременно скажется на его характере, интересах, кругозоре и даже уровне интеллекта. Лучше с детства прививать человеку любовь к науке и красотам небесных тел, заполняя его досуг по-настоящему полезными занятиями, нежели позволять ему часами бесцельно зависать в компьютерных играх или социальных сетях. Для начинающих астрономов не обязательно покупать детскую модель. Вполне подойдет обычная модель со средними характеристиками.

При выборе устройства следует задать себе два вопроса:

1. Где я собираюсь использовать телескоп?
2. Что я хочу с его помощью рассматривать?

Существует множество мест, где можно смотреть на небесные тела при помощи телескопа. Наилучшими из них являются открытые загородные площадки на возвышенностях. Однако не у каждого имеется возможность выбираться на природу, чтобы часами смотреть там на звезды. При наличии хорошего телескопа с таких площадок можно не только увидеть Луну, но также рассмотреть планеты Солнечной системы или даже объекты дальнего космоса. Только учтите, что мощные устройства имеют достаточно солидный вес, а потому для их транспортировки понадобится автомобиль.

Загляните сюда: Настоящий нож бабочка на Алиэкспресс

Квартиры, частные дома, а также любая местность на территории городов (особенно крупных) меньше подходит для наблюдения за космическими объектами, однако прибор не придется никуда лишний раз возить. Поскольку видимость неба в пределах города весьма плохая, дорогие телескопы не смогут раскрыть все свои качества в полной мере. Поэтому в такой ситуации лучше купить устройство со средними характеристиками, чтобы не переплачивать.

Другим весомым фактором при выборе модели будут задачи, для выполнения которых прибор покупается. Что можно увидеть в телескоп? Объекты Солнечной системы, глубокий космос. Если вы новичок, а также просто хотите изредка рассматривать Луну или ближайшие к Земле планеты, то дорогая и мощная модель вам, конечно, ни к чему. Впрочем, если вы в будущем решите приобрести более мощный прибор, то сможете попросту улучшить уже имеющееся устройство за счет покупки новых окуляров. Для любителя прекрасно подойдет модель средней стоимости.

Телескопы также можно использовать для обозревания различных наземных объектов. Их нередко приобретают для смотровых площадок в городской черте и не только. Если из вашего дома открывается живописный вид, то приобрести устройство для этих целей будет вполне разумной идеей.

Ну а для серьезных исследований и научной работы потребуется модель с солидным ценником. На AliExpress есть и такие приборы. Только следует тщательно изучить параметры выбранной модели устройства: апертуру, фокусное расстояние, увеличение, угол обзора. Также не забывайте обращать внимание на отзывы о товаре и рейтинг продавца. Люди, регулярно покупающие товары через алиэкспресс , должны это знать.

Виды телескопов

Виды телескопов на алиэкспресс

По своей конструкции телескопы делятся на 3 типа:

1. Линзовый (рефрактор ). Данный прибор имеет классическую конструкцию наподобие подзорной трубы. Отличается высочайшим уровнем надежности и легкостью эксплуатации. Лучше всего подходит для наблюдения за объектами средней дальности - Луной и планетами Солнечной системы. Может применяться для обзора наземных объектов.
2. Зеркальный (рефлектор ). Прибор отличается широким диаметром трубы. Вместо линз в нем используются зеркала. Окуляр находится сбоку. Рефлекторы позволяют рассматривать далекие объекты. К примеру, с их помощью можно увидеть тусклые объекты глубокого космоса: туманности, галактики и т.д. Эти приборы сложны в настройке и эксплуатации, требуют регулярной юстировки. Также они отличаются солидными размерами. Отлично подходят для астрономии, в том числе для серьезных исследований.
3. Зеркально-линзовый (катадиоптрический ). Это прибор смешанного типа, который соединяет в себе преимущества вышеназванных устройств. Обычно имеет небольшие размеры и прекрасные оптические возможности. Правда, такой прибор отличается достаточно высокой ценой.

Лучше всего подбирать устройство непосредственно по техническим характеристикам. Существует 3 основных параметра, от которых зависит мощность прибора, а также его цена. Это апертура, фокусное расстояние и увеличение (zoom). Большой зум и остальные параметры высокого уровня - это признаки по-настоящему мощного прибора. Соответственно, чем лучше характеристики, тем дороже будет телескоп.

Ценник телескопа celestron с апертурой 70 мм в России порядка 10 000 рублей. На алиэкспресс около 3000.

Апертура - это диаметр трубы. Чаще всего данный параметр указан в названии модели. К примеру, Celestron PowerSeeker 70 mm EQ имеет диаметр 70 миллиметров. Чем выше это значение, тем более далекие и тусклые объекты можно рассмотреть с помощью телескопа. Также этот параметр влияет на общее качество изображения и его четкость. Апертура более 200 мм считается показателем прибора высокого класса.

Загляните сюда: Детские игрушки на алиэкспресс

Фокусное расстояние - это дистанция, которую в приборе проходит луч света. Величина данного параметра влияет на возможности зума. Хороший телескоп обычно имеет солидное фокусное расстояние. Существует еще один немаловажный параметр - угол обзора. Эта характеристика обратно пропорциональна величине фокусного расстояния.

Увеличение напрямую зависит от используемых окуляров, а также от вышеназванных параметров. Если диаметр трубы умножить на 2, то получится величина максимального увеличения без потери качества изображения. Соответственно, важнейшими параметрами телескопа являются апертура и фокусное расстояние. А увеличение во многом зависит от них. К тому же, зум со временем можно увеличить, докупая различные детали.

В китайской провинции Гуйчжоу на этой неделе завершено строительство самого большого в мире радиотелескопа с заполненной апертурой, получившего название FAST (Five hundred meter Aperture Spherical Telescope), площадь чаши которого превышает 30 футбольных полей.

Радиотелескоп FAST (Five hundred meter Aperture Spherical Telescope)

FAST получил звание крупнейшего наземного радиотелескопа в мире.

Огромный диск был собран из отдельных 4450 треугольных панелей (отражателей). Отмечается, что диаметр рефлектора FAST составляет 500 метров, что на 200 метров больше, чем у его ближайшего конкурента – известнейшей 300-метровой Обсерватории Аресибо в Пуэрто-Рико.

Один из ученых, задействованный в проекте FAST, однажды сказал, что на его параболической антенне может поместиться столько бутылок с вином, что каждому из 7 млрд жителей Земли хватит по пять бутылок.

С помощью такого аппарата будет возможно вести наблюдение за объектами на расстоянии до 11 млрд световых лет. Новый радиотелескоп позволит наблюдать и открывать различные астрономические объекты и явления, происходящие слишком далеки от Земли и чьи радиосигналы слишком слабы, чтобы их могли захватить небольшие телескопы. Также в задачи радиотелескопа FAST будет входить охота на инопланетян.

«Размер этого телескопа является ключом к его научному назначению. Чем больше телескоп, тем больше радиоволн он сможет улавливать и тем больше неярких объектов затем можно будет увидеть», - говорит Тим О’Брайен (Tim O’Brien) из Манчестерского университета, заместитель директора британской обсерватории Джодрелл Бэнк.

Строительство радиотелескопа FAST началось в юго-западной провинции Гуйчжоу еще в 2011 году, а стоимость проекта составила около 180,000,000 долларов. Для создания телескопа потребовалось переселить более 9 тыс. человек, проживавших в горных уездах Пинтан и Лодянь в радиусе 5 км от стройплощадки. И каждому из них правительство выплатило компенсацию в размере $1800.

Телескоп расположен в естественном кратере, который идеально подходит для размещения огромной вогнутой чаши. Телескоп был разработан таким образом, чтобы отдельные панели могли перестраиваться, отслеживая радиоволны от конкретных объектов. Это придает устройству гораздо больший диапазон и чувствительность по сравнению с другими телескопами.

По словам О’Брайена, FAST позволит провести более тщательные исследования пульсаров – астрономических объектов, испускающих мощные, строго периодические импульсы электромагнитного излучения в основном в радиодиапазоне.

«Мы сможем найти больше пульсаров за пределами нашей Галактики. Телескоп также позволит нам изучать водород в очень далеких галактиках, искать естественные радиоволны, испускаемые экзопланетами, вращающимися вокруг других звезд, а также поможет в поиске радиосигналов внеземных цивилизаций», - отмечает О’Брайен.

Заместитель главы Государственной астрономической обсерватории при Академии наук Китая Чжэн Сяонянь (Zheng Xiaonian) говорит, что наблюдения начнутся в сентябре 2016 года после того, как телескоп будет тщательно протестирован специалистами. FAST, по его словам, будет «глобальным лидером» на протяжении от десяти до 20 лет, и поможет человечеству лучше понять появление вселенной.

Самый большой в мире радиотелескоп «FAST»

Радиотелескоп - это астрономический инструмент, который способен принимать собственное радиоизлучения небесных объектов и исследовать их характеристики.

Он состоит из антенного устройства и чувствительного приемного устройства (радиометра), которое усиливает принятое радиоизлучение и преобразует его в удобную для регистрации и обработки форму.

Подписывайтесь на Квибл в Viber и Telegram , чтобы быть в курсе самых интересных событий.