تستقر تقنية FAST في قويتشو؛ رصد ألف نهر من بعد

Thread Content

آخر تحرير لهذه التدوينة كان بواسطة zhenry في تاريخ 26-9-2016 الساعة 17:46. أخبار صحيفة قويتشو اليومية. التاريخ: 3 يوليو 2016. المصدر: صحيفة قويتشو اليومية. الكاتب: http://szb.gzrbs.com.cn/gzrb/gzrb/rb/20160703/02_02_0294.jpg في الثالث من يوليو، سيتم تركيب آخر لوح من ألواح التلسكوب الراديوي ذي الفتحة الواحدة الأكبر في العالم في مقاطعة بينغتان بمحافظتنا، وفقًا للخطة الموضوعة. مشروع التلسكوب الراديوي الكروي ذو القطر 500 متر هو أحد مشاريع البنية التحتية العلمية والتكنولوجية الكبرى في خطة التنمية الخامسة عشر، حيث يتم استخدام الأودية الكارستية الطبيعية في منطقة قويتشو كموقع للتلسكوب، بهدف تحقيق رصد فلكي دقيق لمساحات شاسعة من السماء. 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　مراسلو الصحيفة: يانغ جونبو، دينغ غانغ. صورة من تصوير “تيان يان كاي يان” – استقبال عصر FAST.
مراسلو الصحيفة: داي له، شياو لانغبينغ.
قبل حوالي 2300 عام، كتب الشاعر العظيم كو يوان في أعماله الرائعة مثل “تيان وين” أفكارًا خيالية عن الكون، قائلاً: “في بداية الزمن، من هو الذي نقل هذه المعرفة؟ عندما لم يكن السماء والأرض قد تشكلا بعد، كيف يمكن معرفة ذلك؟ في الظلام الدامس، من يمكنه أن يختبر ذلك؟”
في 1 يوليو 1958، كتب الشاعر هاتين البيتين الشهيرين في قصيدته “إرسال إله الطاعون”: “يمكن للإنسان أن يسافر ثمانين ألف ميل في يوم واحد، ويستطيع أن يرى آلاف الأنهار من بعيد.” ”　 　　في عام 2016، تم كتابة فصل مهم في تاريخ علم الفلك الصيني على أرض قويتشو، وذلك بإنجاز تلسكوب الراديو الكروي ذو الفتحة البالغة 500 متر (Five-hundred-meter Aperture Spherical Radio Telescope، ويُختصر باسم FAST) في شهر يوليو. 　　ما الغرض من FAST؟ يقول علماء المرصد: "تشمل أبحاثه مجموعة واسعة من المواضيع الفلكية، بدءًا من الحالة المشوشة للكون في بداياته، والمادة المظلمة والطاقة المظلمة والهياكل ذات الحجم الكبير، وتطور المجرات ومجرتنا درب التبانة، والأجرام النجمية، وصولاً إلى كواكب المجموعة الشمسية والأحداث الفضائية في الفضاء المجاور، وله في كل ذلك تنافسية فريدة من نوعها". ” 　　هل سنجد المزيد من المعادن الطاقية لتلبية احتياجات الإنتاج؟ هل سنكتشف كوكبًا آخر صالحًا للحياة البشرية؟ هل سنعثر على حياة في الفضاء الخارجي؟ لقد خطا تلسكوب FAST خطوة مهمة في رحلة البحث عن هذه الإجابات. المبادرة بتنفيذ مشروع FAST وُلد علم الفلك الراديوي في أوائل ثلاثينيات القرن العشرين. في عام 1932، استخدم مهندس الراديو الأمريكي كارل جوثي جانسكي هوائيات الراديو لاكتشاف الإشعاع الراديوي القادم من مركز المجرة (في اتجاه كوكبة القنطورس). وبذلك، فتح البشر أول نافذة للمراقبة الفلكية خارج نطاق الموجات الضوئية التقليدية. 　　أما مشروع FAST في قويتشو، فقد مر بالعديد من التحديات؛ "إنجازه كان سهلاً ظاهرياً لكنه صعب في الواقع، ويبدو عادياً لكنه في الحقيقة غريب للغاية". ”من طرح المفهوم، إلى اختيار الموقع، ثم المرحلة الإنشائية، وصولاً إلى بدء التشغيل في سبتمبر من هذا العام، استغرق مشروع FAST حوالي 23 عاماً، وقد تضمن ذلك جهود وعرق العديد من الأشخاص. عشر سنوات لصقل سيف، وهذا ليس مجرد كلام فارغ. 　　في عام 1993، خلال المؤتمر الدولي للاتحاد الراديوي في كيوتو باليابان، قدم علماء الفلك من الصين وأستراليا وكندا وفرنسا وألمانيا اقتراحًا مشتركًا لبناء تلسكوب راديو ضخم بمساحة استقبال تبلغ كيلومترًا مربعًا واحدًا، ومن المتوقع أن تكون حساسية هذا التلسكوب أعلى بمقدار مرتين من حساسية أكبر تلسكوبات العالم حاليًا. 　　المقترح الذي قدمه العلماء الصينيون هو استخدام الأراضي المنخفضة من نوع الكارست في مقاطعة قويتشو بالصين لبناء أطباق انعكاس كروية، أي شبكة من الهوائيات على شكل كروي على غرار هوائيات أريسيبو. وستتكون هذه الشبكة من حوالي 30 هوائيًا كرويًا بقطر يبلغ حوالي 300 متر، وسيتم توزيعها في منطقة تمتد لمئات الكيلومترات المربعة. 　　للأسف، لم يتم قبول هذا الاقتراح. لكن العلماء الصينيين لم يتوقفوا عند هذا الحد، بل تحركوا بنشاط ومبادرة، واقترحوا تطوير وحدة كارستية جديدة بشكل مستقل، وهي التلسكوب الراديوي الكروي بقطر 500 متر. 　　في أبريل 1994، بدأ مشروع FAST عملية اختيار الموقع في مقاطعة قويتشو، وبدأت فترة البحث التمهيدي التي استمرت 13 عامًا ； 　　في 10 يوليو 2007، تم إدراج مشروع FAST ضمن خطة تطوير صناعات التكنولوجيا المتقدمة من قبل لجنة التنمية والإصلاح ； 　　في ديسمبر 2008، أقيم حفل وضع حجر الأساس لمشروع FAST ； 　　في 25 مارس 2011، وبعد الموافقة المشتركة من أكاديمية العلوم الصينية وحكومة مقاطعة قويتشو على تقرير بدء تنفيذ المشروع، بدأ تنفيذ مشروع FAST رسميًا، وكانت مدة التنفيذ خمس سنوات ونصف. 　　عند الحديث عن أصل FAST، لا يمكن تجاهل حقيقة أن المبادرة والعمل الجاد هما ما يؤديان إلى تحقيق المكانة. تم بناء جهاز FAST في الصين قبل SKA بعشر إلى عشرين عامًا. لم تحظ إنجازات الصين بتقدير الزملاء الدوليين فحسب، بل جعلتها أيضًا شريكًا مهمًا كموقع مرشح لمشروع SKA. 　　وقعت المنظمة الفيدرالية للعلوم والصناعة في أستراليا اتفاقية مع **المرصد** لتقديم الخدمات اللازمة لمشروع FAST، وذلك بهدف تطوير جهاز استقبال راديوي متقدم قادر على مراقبة 19 منطقة في السماء في نفس الوقت. 　　قالت نيثايا تشيتي، نائبة المدير التنفيذي لمؤسسة البحوث في جنوب أفريقيا، وهي أحد الأعضاء الرئيسيين في مشروع SKA، خلال زيارتها لتلسكوب FAST: “إن SKA هو أكبر تلسكوب راديوي ذو فتحة شاملة قيد الإنشاء في العالم، بينما FAST هو أكبر تلسكوب راديوي ذو فتحة واحدة قيد الإنشاء في العالم. وهناك إمكانية للتعاون بين الاثنين في مجال علم الفلك”. ” لماذا داوودانغ في قويتشو؟ لماذا اقترح العلماء مفهوم الكارست في قويتشو؟ ولماذا تم اختيار داوودانغ في بينغتانغ في النهاية؟ شكل السطح الانعكاسي الكروي لتلسكوب الراديو هو العامل الأساسي في اختيار الموقع. من ناحية، فإن الحفرة الطبيعية مناسبة تمامًا لوضع هذه “القدر” الضخم فيها” ； من ناحية أخرى، إذا لم يتم الاعتماد على الحفر الطبيعية، فسيتعين بناء هيكل فولاذي لدعم التلسكوب الراديوي الضخم، وهو ما سيؤدي لارتفاع تكلفة البناء بشكل كبير، كما أنه لن يكون من الممكن تحقيق المستوى المطلوب من الدقة. 　　أين يمكن وضع FAST؟ يبحث العلماء في جميع أنحاء البلاد، مع التركيز على المنطقة الجنوبية الغربية، والتركيز الأساسي في تلك المنطقة هو مقاطعة قويتشو. من هو أفضل “حفرة سماوية”؟ إنها عملية اختيار صعبة. في النهاية، تميزت داوو دانغ. 　　في عام 1994، استخدم فريق من الخبراء في معهد تطبيقات الاستشعار عن بُعد التابع للأكاديمية الصينية للعلوم تقنيات الاستشعار عن بُعد وأنظمة المعلومات الجغرافية، بالإضافة إلى الاختبارات الميدانية والتحليلات المخبرية، لإنشاء قاعدة بيانات تحتوي على معلومات عن تضاريس 391 منطقة محتملة، ثم تم اختيار أكثر من 90 من هذه المناطق. 　　في هذه الجولة من اختيار المواقع، تم اختيار عدة مناطق منخفضة في مقاطعتي بودينغ وهيبينغتانغ ضمن مقاطعة قويتشو، كما تم العثور على مناطق منخفضة تلبي الشروط الأساسية في مقاطعات مثل قانسو وشينجيانغ ويونان وقوانغشي. 　　الأمور الطيبة تحتاج إلى صبر، فالعزيمة والإصرار هما مفتاح النجاح. لم يتم تحديد موقع FAST في الجولة الأولى من اختيار المواقع. في سبتمبر 2002، تشاور مسؤولون من دائرة العلوم والتكنولوجيا في قويتشو وهيئات أخرى ذات صلة مع **المرصد**، بهدف أن تتولى قويتشو مهمة اختيار الموقع في الجولة الثانية. بعد ذلك، توصلت الجهات المعنية إلى اتفاق، وشكّلت فريقًا لاختيار الموقع برئاسة البروفيسور سونغ جيانبو من جامعة قويتشو للتكنولوجيا، وضم الفريق أساتذة وباحثين مثل ليو هونغ ووانغ وينجون وشيانغ شيتشيونغ كأعضاء رئيسيين. 　　يجوب الجبال الخضراء ولم يشيخ بعد. خلال أربع سنوات، جمع فريق اختيار المواقع في قويتشو كمية هائلة من البيانات المتعلقة بالجيولوجيا والجيولوجيا الهيدرولوجية والجيولوجيا الزلزالية والمناخ والأرصاد الجوية في منطقة قويتشو. ومن بين العديد من الأودية الكارستية في المنطقة، تم اختيار 743 واديًا كارستيًا كمواقع محتملة، ثم تم اختيار 82 واديًا من بينها، وهي موزعة بشكل رئيسي في مقاطعتي تشيانانان وتشيانشينانان، بالإضافة إلى مدينة آنشون. كانت هناك منافسة شرسة فيما بين بودينغ وبينغتانغ في وقت من الأوقات، لكن من خلال التقييمات باستخدام البرمجيات والزيارات الميدانية، تصدر بينغتانغ داووودانغ الترتيب. 　 　　هناك ثلاثة أسباب لاختيار “داوو دانغ” كموقع، أولها أن تضاريسها تشبه إلى حد كبير شكل محطة FAST، مما يقلل من حجم الأعمال الإنشائية اللازمة ； ثانيًا، يمكن للتضاريس الكارستية هنا أن تضمن تسرب مياه الأمطار إلى باطن الأرض، بحيث لا تتراكم على السطح وتتسبب في تلف وتآكل التلسكوب ； ثالثًا، يحتاج تلسكوب الراديو إلى مكان هادئ؛ ففي نطاق 5 كيلومترات من منطقة “دا وو دانغ” لا توجد أي قرى أو بلدات، وفي نطاق 25 كيلومترًا يوجد مدينة واحدة فقط، مما يجعل البيئة الراديوية مثالية. 　　يتذكر بنغ بو، نائب مدير مشروع FAST ونائب حاكم منطقة تشيانانان، أنه زار بينغتانغ لأول مرة في عام 1994، وقال: “لقد أثار انبهاري فورًا هذا الحفرة السماوية الرائعة في داووتانغ”. 　　إذا قلنا إن بدء الصين لمشروع FAST هو نتيجة للجهود الحثيثة التي بذلها العلماء الصينيون، فهذا صحيح ； إذًا، استقرار FAST في قويتشو يُظهر مرة أخرى أهمية سعي قويتشو وبينغهوتانغ النشط لتحقيق ذلك. إنه شاسع للغاية؛ يمكنه رصد الأجرام الفلكية على بعد مئات المليارات من السنين الضوئية. هناك العديد من القواعد لاستكشاف الكواكب الخارجية في جميع أنحاء العالم، فلماذا يحظى تلسكوب FAST باهتمام خاص؟ يتميز هذا التلسكوب بحجمه الهائل؛ إنه الأكبر في العالم! إنه أكبر تلسكوب راديوي أحادي الفتحة بناه البشر على الإطلاق. فما هو حجمه؟ قطر تلسكوب FAST يبلغ 500 متر، وهو ما يعادل طول كيلومتر واحد. يبلغ طول المحيط حوالي 1.6 كيلومتر، ويستغرق الدوران حوله حوالي 40 دقيقة. إن المساحة الكلية لسطحه العاكس تبلغ حوالي 250 ألف متر مربع، ومساحة الجزء الذي يستقبل الإشارات تعادل مساحة حوالي 30 ملعب كرة قدم. 　　يقول البعض إنه يشبه قدرًا حديديًا كبيرًا، أما قطر المقلاة المستخدمة في المنازل العادية فهو 30 سنتيمترًا، وبالتالي فإن هذا القدر يعادل 1667 مقلاة متصلة مع بعضها البعض. 　　إذًا، ما هو الغرض من ذلك؟ إنه مجرد تفاخر، فهل السخافة أفضل من ذلك؟ الجواب لا. **قال الفنيون في مشروع التلسكوب FAST إن قدرة “العين السماوية” على التقاط الأصوات القادمة من خارج الأرض ترتبط ارتباطًا وثيقًا بحجمه. باختصار، كلما كان العين أكبر، كان بالإمكان رؤية مسافات أبعد. 　　ما مدى قدرة “تيان يان” الصينية على الرؤية؟ وفقًا للخبراء، فإنه حتى الإشارات الراديوية القادمة من مسافات تصل إلى مئات المليارات من السنين الضوئية، يمكن لـ “تيان يان” الصينية أن تلتقطها. كما يمكنها اكتشاف مجرات ذات انزياح أحمر عالٍ، مما يسمح برصد أول نجم من نوع “البولسار” المحتوي على الميثان خارج مجرة درب التبانة ； يُستخدم للبحث عن إشارات اتصال بين النجوم المحتملة، والبحث عن حضارات خارج كوكب الأرض وما إلى ذلك. 　　والأمر المميز بشكل خاص هو أن هذا “العين السماوية” ليست “عينًا ميتة”؛ فعلى عكس البشر الذين يحركون جفونهم، يمكن لهذه العين أن تتغير تلقائيًا مع حركة الأجرام السماوية، وبالتالي جمع الموجات الراديوية التي تصدرها تلك الأجرام. 　　إن دقة تلسكوب “تيان يان” الصيني تعادل 10 أضعاف دقة تلسكوب إيفلسبرغ في ألمانيا، والذي يُعتبر “أكبر تلسكوب على الأرض”. كما أنها تعادل 2.25 ضعف دقة تلسكوب أريسيبو في الولايات المتحدة، والذي يُعتبر من بين أفضل عشر مشاريع هندسية في القرن العشرين. خلال الـ20 إلى 30 عامًا القادمة، سيظل هذا التلسكوب الراديوي في مصاف أفضل التلسكوبات في العالم. 　　**أكد تشنغ شياونيان، نائب مدير المرصد والقائم بأعمال نائب قائد مشروع FAST، أن “تيان يان” الصينية قادرة على مراقبة الهيدروجين المحايد في الكون، واكتشاف الجزيئات بين النجوم، ورصد النجوم النابضة، والبحث عن إشارات الاتصال بين النجوم. تعتبر منصة FAST، كمنصة للبحث الأساسي متعدد التخصصات، قادرة على اكتشاف حوالي 7000 نجم نابض خلال عام واحد، ودراسة بنية المواد والقوانين الفيزيائية في الحالات القصوى ； هناك أمل في اكتشاف نجوم غريبة ومادة الكواركات ； اكتشاف النجوم النيوترونية – أزواج الثقوب السوداء، دون الحاجة إلى الاعتماد على النماذج لتحديد كتلة الثقب الأسود بدقة ； الكشف عن الموجات الجاذبية من خلال قياس دقيق لزمن وصول النجوم النابضة ； بصفتها أكبر محطة تنضم إلى الشبكة الدولية ذات الخطوط الأساسية الطويلة، لتصوير التركيب الفائق الدقة للأجرام السماوية. 　　ووفقًا لتقييمات وسائل الإعلام الأجنبية، فإن هذا التلسكوب الضخم الذي يُلقب بـ “العين السماوية” يُعد إضافة مذهلة للبرنامج الفضائي الطموح للصين، كما أنه قادر على تغيير طريقة البشرية في مراقبة الكون. 　　هناك بيانة يمكن أن توضح مدى أهميتها. من بين الـ10 إنجازات التي حصلت على جائزة نوبل في تاريخها والتي استندت بوضوح إلى الملاحظات الفلكية، هناك 6 إنجازات ناتجة عن استخدام التلسكوبات الراديوية، مثل النجوم النابضة والكوازارات وإشعاع الخلفية الميكروويفي للكون والجزيئات العضوية بين النجوم وغيرها من الاكتشافات الفلكية المهمة. لقد أصبحت علم الفلك الراديوي مهدًا لجائزة نوبل. 　　على مر السنين، كان العلماء الصينيون دائمًا يستخدمون بيانات ثانوية من الآخرين، مما جعل من الصعب عليهم تحقيق نتائج متميزة حتى عند إجراء الأبحاث. سيساعد نظام FAST في سد الثغرات التي تعاني منها الصين في مجال المراقبة، كما سيعزز مكانتها في علم الفلك الراديوي، بحيث تنتقل الصين من مرحلة “المطاردة” إلى مرحلة “الريادة”. ■تعليق مختصر: أبناء الصين لديهم طموحات عظيمة. 　　في مقر قيادة FAST، يوجد على الجانب الخلفي من اللوح الخشبي المستخدم في وضع الأساس نقش عبارة شعرية تقول: “في الشمال، يتم بناء عش الطيور لاستقبال الشعلة المقدسة، وفي الجنوب، يتم بناء أماكن لاستقبال النجوم”. ”بالفعل، رحلتنا تتجه نحو النجوم، وهذه هي المهمة التي حددها القرار الاستراتيجي. 　　باعتبارها قاعدة مشروع FAST، فإن مقاطعة قويتشو ليست مجرد جهة تقدم الخدمات للمشروع، بل هي أيضًا مشارك نشط في البناء والبحث. من أجل ألا نخزى هذا العصر، ومن أجل ألا يظل ** وأحفادنا تحت سيطرة الآخرين، نبذل قصارى جهدنا؛ فنحصد من خلال المساهمة، وننمو ونقوى أيضًا من خلالها. 　　رحلتنا هي نحو النجوم، وليس ذلك فقط في مشروع FAST، بل يجب أن يكون الأمر كذلك في جوانب أخرى أيضًا. إن إحياء المسيرة العظيمة واجب لا يمكن التهرب منه، وهو شرف عظيم. وجهتنا هي النجوم