FAST расположился в Гуйчжоу: наблюдения за тысячей рек с космоса

Thread Content

Последнее изменение в этом посте было сделано зенри 26.09.2016 в 17:46. Источник: Гуизюйский ежедневник. Дата публикации: 03.07.2016. Автор: http://szb.gzrbs.com.cn/gzrb/gzrb/rb/20160703/02_02_0294.jpg. 3 июля последняя панель крупнейшего в мире радиотелескопа будет установлена в нашей провинции, в Пинтанге, согласно плану. Проект сферической радиотелескопа диаметром 500 метров является одним из важнейших проектов по созданию научно-технической инфраструктуры в рамках плана «11-я пятилетка». В качестве места расположения телескопа используются естественные карстовые впадины в провинции Гуйчжоу, что позволяет осуществлять астрономические наблюдения на больших участках неба с высокой точностью. 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　Репортеры нашей газеты: Ян Цзюньбо, Дэн Ган. Фотографии: Тяньянь Кайянь – встреча эры FAST. Репортеры нашей газеты: Дай Лэ, Сяо Ланпин. Почти 2300 лет назад великий поэт Цюй Юань в своем шедевре «Вопросы к небесам» выразил свои необычные мысли о Вселенной: «В начале времен кто передавал знания? Когда ещё не существовало ни верха, ни низа, как можно было что-либо понять? В темноте и непостижимости – кто может разобраться во всем этом?» 1 июля 1958 года он написал следующие строки в своем стихотворении «Прощание с богом чумы»: «Сидя на месте, человек может преодолеть расстояние в восемьдесят тысяч ли в день; смотря на небо, можно увидеть тысячи рек». ”　 　　В 2016 году на землях провинции Гуйчжоу была сделана важная запись в истории китайской астрономии: в июле должен был быть завершен строительство радиотелескопа с диаметром апертуры 500 метров (Five-hundred-meter Aperture Spherical Radio Telescope, сокращенно FAST). 　　Для чего предназначен FAST? Как объясняют ученые из обсерватории, «его исследования охватывают широкий спектр астрономических тем: от первоначального состояния Вселенной, темной материи и темной энергии, а также крупномасштабных структур, до эволюции галактик и нашей Галактики, звездных объектов, планет Солнечной системы и явлений в близлежащем космосе. Во всем этом он обладает уникальными преимуществами». ” 　　Сможем ли мы найти больше энергетических полезных ископаемых для удовлетворения потребностей производства? Обнаружим ли мы ещё одну планету, пригодную для жизни людей? Существует ли жизнь в космосе? FAST стал важным шагом на пути к поиску ответов на эти вопросы. Активные действия привели к запуску FAST. Радиоастрономия возникла в начале 1930-х годов. В 1932 году американский радиоинженер Карл Гуте Янски с помощью радиоантенны обнаружил радиоизлучение, исходящее из центра Галактики (в направлении созвездия Скорпиона). Таким образом человечество получило первый способ для астрономических наблюдений за пределами традиционного оптического диапазона. 　　Что касается проекта FAST в Гуйчжоу, то его реализация была полна трудностей: «Кажется, что всё просто, но на самом деле это сложно; кажется обыденным, но на деле это чрезвычайно необычно». ”От появления идеи до выбора места для строительства, затем к самому процессу строительства, и наконец до ввода в эксплуатацию в сентябре этого года — на создание FAST ушло 23 года. В этом процессе были вложены усилия и труд бесчисленного количества людей. Десять лет на изготовление меча — это не пустые слова. 　　В 1993 году на конференции Международного союза радиоастрономии в Киото, Япония, китайские астрономы совместно с астрономами из Австралии, Канады, Франции, Германии и других стран выдвинули инициативу по созданию гигантской радиотелескопа SKA с площадью приемной поверхности в 1 квадратный километр. Чувствительность этого телескопа будет на два порядка выше, чем у крупнейших телескопов в мире в настоящее время. 　　Предложение китайских ученых заключается в том, чтобы использовать карстовые впадины в провинции Гуйчжоу в Китае для создания сферической отражающей поверхности, то есть антенной-массива типа Аресибо. Этот массив будет состоять из более чем тридцати сферических антенн диаметром около 300 метров; они будут расположены на территории площадью в сотни квадратных километров. 　　К сожалению, этот план не был принят. Но китайские ученые не остановились на этом, а активно действовали, предложив самостоятельно создать новый тип карстовой установки — сферический радиотелескоп диаметром 500 метров. 　　В апреле 1994 года в рамках проекта FAST началась работа по выбору площадки в Гуйчжоу; так начались 13-летние предварительные исследования ； 　　10 июля 2007 года проект FAST был включен Комиссией по развитию и реформам в **план проектов по развитию высокотехнологичных отраслей промышленности** ； 　　В декабре 2008 года состоялась церемония закладки фундамента проекта FAST ； 　　25 марта 2011 года, после совместного утверждения отчета о начале работ над проектом Китайской академией наук и народным правительством провинции Гуйчжоу, было официально начато строительство проекта FAST. Срок реализации проекта составил 5,5 лет. 　　Говоря о происхождении FAST, нельзя игнорировать тот факт, что активные действия — вот что приносит успех и позволяет занять должное место. Китайский FAST был построен на 10–20 лет раньше SKA. Достижения Китая не только завоевали уважение международных коллег, но и сделали его важным партнером-кандидатом для проекта SKA. 　　Федеральная организация науки и промышленности Австралии и **обсерватория** подписали соглашение об оказании услуг для проекта FAST; в рамках этого соглашения планируется разработать передовой радиоприемник, способный одновременно наблюдать за 19 участками неба. 　　Нитая Четти, заместитель генерального директора Научного фонда Южной Африки – одного из основных членов проекта SKA, во время посещения телескопа FAST сказала: «SKA – это крупнейший в мире радиотелескоп с комбинированным апертурным размером, который в настоящее время находится в стадии строительства. FAST же является крупнейшим в мире радиотелескопом с одиночной апертурой, также находящимся в стадии строительства. У этих двух телескопов есть возможности для сотрудничества в области астрономии». ” Почему именно Давоудан в Гуйчжоу? Почему ученые ввели понятие карста в Гуйчжоу? Почему в итоге был выбран Давоудан в Пинтанге? Форма сферического отражателя радиотелескопа является ключевым фактором при выборе места для его размещения. С одной стороны, карстовая впадина идеально подходит для размещения этой огромной «кастрюли»” ； С другой стороны, если не использовать карстовые пещеры в качестве опоры, то стальная конструкция, необходимая для поддержки большого радиотелескопа, придётся строить с нуля. Это не только сделает строительство слишком дорогим, но и не позволит достичь требуемой точности. 　　Где разместить FAST? Ученые ищут по всей стране, причем основное внимание уделяется юго-западу, а в районе юго-запада — провинции Гуйчжоу. Кто лучший каньон? Это сложный «драфт». В итоге Даводан выделился среди остальных. 　　В 1994 году группа экспертов из Института применения дистанционного зондирования Китайской академии наук с использованием технологий дистанционного зондирования, геоинформационных систем, а также методов полевых и лабораторных исследований создала базу данных о топографии и геоморфологии 391 потенциальной впадины. Позже было отобрано более 90 таких впадин. 　　На этом этапе выбора местоположений было отобрано несколько низин в уездах Пудин и Хэпинтанг провинции Гуйчжоу. Также были обнаружены низины, соответствующие основным требованиям, в провинциях Ганьсу, Синьцзян, Юньнань, Гуанси и других регионах. 　　Для хороших дел нужно много терпения; только с усилиями и настойчивостью можно добиться успеха. На первом этапе выбора места не было определено местоположение телескопа FAST. В сентябре 2002 года руководители соответствующих ведомств провинции Гуйчжоу, включая Департамент науки и технологий, провели переговоры с **Астрономической обсерваторией с целью добиться того, чтобы именно Гуйчжоу возглавил второй этап выбора места. Затем соответствующие ведомства достигли согласия и сформировали команду по выбору местоположения во главе с профессором Сун Цзяньбо из бывшего Гуйчжоуского технологического университета; основными членами команды являются доктора наук и аспиранты такие как Лю Хун, Ван Вэньцзюнь и Сян Сицюн. 　　Пройдя через зеленые горы, человек не стареет. За четыре года команда, занимавшаяся выбором местоположения, собрала большое количество данных о геологии, гидрогеологии, сейсмогеологии и климате региона Гуйчжоу. Из многочисленных карстовых впадин в этом регионе было отобрано 743 таких впадины в качестве возможных мест для строительства станций. Из них в качестве наиболее подходящих было выбрано 82 впадины, расположенные преимущественно в провинциях Цяньнань, Цяньсиюйнань и городе Аньшунь. Между Пудином и Хэпинтангом когда-то существовала острая конкуренция, но по результатам программного моделирования и выездной оценки Лагуну Даводанг признали лучшей. 　 　　Существует три причины выбора местоположения в «Даоводане»: во-первых, рельеф здесь наиболее похож на форму FAST, что позволяет сократить объем работ по выкопке ； Во-вторых, карстовая геология этого региона позволяет дождевой воде проникать в подземные слои; таким образом она не накапливается на поверхности, что не приводит к повреждению и коррозии телескопа ； В-третьих, для радиотелескопа требуется «тихое место»: в радиусе 5 километров вокруг «Даводана» нет ни одного поселка, а в радиусе 25 километров находится лишь один уездный город; радиоэфир здесь идеален. 　　Заместитель менеджера проекта FAST и заместитель губернатора провинции Цяньнань Пэн Бо до сих пор помнит, что впервые он побывал в Пинтанге в 1994 году. «Удивительная карстовая пещера Даводан сразу же произвела на меня впечатление». 　　Если сказать, что запуск проекта FAST в Китае стал результатом активных усилий китайских ученых, то это верно ； Таким образом, размещение FAST в Гуйчжоу вновь подчеркивает важность активных усилий Гуйчжоу и Пинхэтанга по добивании этого. Взгляд устремляется на расстояние в сто миллиардов световых лет. Во всем мире уже существует множество станций для исследования инопланетных тел. Почему же FAST привлекает такое внимание? Его уникальность заключается в огромных размерах – он является самым большим радиотелескопом среди всех, когда-либо построенных человеком! Каковы же его размеры? Диаметр FAST составляет 500 метров, что соответствует длине одной ли. Обхват составляет около 1,6 километра, на пройдение круга уходит примерно 40 минут. Общая площадь его отражающей поверхности составляет около 250 тысяч квадратных метров, а площадь поверхности, способной принимать свет, эквивалентна площади почти 30 футбольных полей. 　　Кто-то говорит, что она похожа на большую железную кастрюлю; диаметр обычной кастрюли для жарки в семейных условиях составляет 30 сантиметров. Следовательно, эта кастрюля эквивалентна 1667 таким кастрюлям, расположенным в ряд. 　　Так в чем же заключается большое значение? Разве это делается только для показухи? Разве скука имеет большее значение, чем что-либо ещё? Ответ — нет. **Инженеры обсерватории FAST пояснили, что способность «Небесного глаза» к приему сигналов из-за пределов Земли тесно связана с его размером. Проще говоря, чем больше глаза, тем дальше можно видеть. 　　Насколько велика зона обзора китайского «Небесного глаза»? По словам экспертов, даже радиосигналы, находящиеся на расстоянии в сотни миллиардов световых лет, могут быть зафиксированы этим инструментом. Кроме того, он может помочь обнаружить галактики с высоким красным смещением, что позволит совершить первое наблюдение сверхмощного метанового мультиползара за пределами Галактики ； Используется для поиска и распознавания возможных сигналов межзвездной связи, поиска внеземных цивилизаций и так далее. 　　Особенность заключается в том, что это «небесное око» не является «мертвым глазом». В отличие от человеческого глаза, который может двигаться, это устройство может автоматически менять свое положение в зависимости от движения небесных тел, собирая радиоволны, излучаемые ими. 　　Чувствительность китайского телескопа «Небесное око» в 10 раз превышает чувствительность немецкого телескопа Эйфельсберг с диаметром 100 метров, который считается «самым большим телескопом на земле». Она также в 2,25 раза превышает чувствительность американского радиотелескопа Аресибо с диаметром 300 метров, который входит в десятку величайших инженерных проектов XX века. В течение следующих 20–30 лет этот радиотелескоп будет сохранять статус одного из лучших в мире. 　　**Заместитель директора обсерватории, исполнительный заместитель руководителя проекта FAST Чжэн Сяосянь подчеркнул, что китайский телескоп «Небесное око» способен исследовать нейтральный водород в космосе, обнаруживать межзвездные молекулы, наблюдать пульсары и искать сигналы межзвездной связи. Являясь мультидисциплинарной платформой для фундаментальных исследований, FAST способен за год обнаружить около 7000 пульсаров, а также изучать структуру вещества и физические закономерности в экстремальных условиях ； Есть надежда обнаружить материю странных звезд и кварковых звезд ； Открытие нейтронной звезды — двойной системы с чёрной дырой позволяет определять массу чёрной дыры без необходимости использования моделей ； Обнаружение гравитационных волн путем точного измерения времени прибытия пульсаров ； Как крупнейшая станция она входит в Международную сеть с очень длинными базами для получения изображений сверхтонкой структуры небесных тел. 　　По мнению зарубежных СМИ, этот гигантский телескоп, получивший прозвище «Небесный глаз», становится ещё одним впечатляющим элементом в уже амбициозной космической программе Китая. Он способен изменить способ, которым человечество наблюдает Вселенную. 　　Есть один показатель, который демонстрирует, насколько велико его значение. Из 10 достижений в истории Нобелевской премии, которые были присуждены на основе астрономических наблюдений, 6 связаны с использованием радиотелескопов. К таким важным астрономическим открытиям относятся пульсары, квазары, космическое микроволновое излучение фона, межзвездные органические молекулы и другие. Таким образом, радиоастрономия стала своего рода «колыбелью» Нобелевской премии. 　　На протяжении многих лет китайские ученые использовали чужие вторичные данные, и даже при проведении исследований им было трудно добиться выдающихся результатов. FAST восполнит недостатки Китая в области наблюдений, что позволит стране перейти от роли «того, кто догоняет», к роли «лидера» в области радиоастрономии. ■Краткий комментарий: У детей Китая много необыкновенных стремлений. 　　В штабе FAST на обратной стороне памятного камня выгравирован парный стих: «На севере строим „Птичье гнездо“ для приема священного огня, на юге возводим „Гнездовья“ для приземления звезд». ”Действительно, наш путь ведет к звездам — это **миссия, определенная стратегическим решением**. 　　Гуйчжоу, являясь базой проекта FAST, не только обеспечивает поддержку проекту, но и активно участвует в его строительстве и исследованиях. Чтобы не опозорить эту эпоху и чтобы **и наши потомки не оказались в зависимости от других, мы прилагаем все усилия. Мы получаем результаты своих усилий, а также становимся сильнее благодаря им. 　　Наш путь ведет к звездам — не только в проекте FAST, но и во всем остальном. Возрождение великого дела — наш неотъемлемый долг, и это для нас честь. Наш путь — к звездам