Содержание
Наблюдательная астрономия прошла большой путь с того времени, когда Галилео Галилей увидел Солнечную систему в первый в мире телескоп. С тех пор понимание человеком космоса постоянно развивается. Чем больше информации человечество получает из космоса, тем больше вопросов возникает об устройстве вселенной. Для разрешения этих вопросов непрерывно совершенствуются инструменты наблюдения. В результате этих процессов в первой половине двадцатого века возникло новое направление в науке о космосе – радиоастрономия.
Радиотелескоп
Радиоастрономия – это часть астрономии, которая посвящена изучению вселенной путем регистрации электромагнитного излучения в радиодиапазоне. Почти каждый объект в космосе может быть изучен с помощью радиотелескопа. Этот инструмент не дает точного и четкого изображения объектов, но видит гораздо дальше оптического телескопа. Именно радиотелескоп позволил людям «заглянуть» практически в момент образования вселенной и получить доказательства теории Большого взрыва.
Явление интерференции электромагнитных волн
Следующим шагом в изучении космического пространства стала идея применения явления интерференции электромагнитных волн. Человек с помощью одного глаза видит гораздо хуже, перестает точно определять расстояние до объекта и его размеры. А если бы у человека было 3 глаза и больше? Связанные между собой несколько телескопов позволили увеличить угловое разрешение в несколько миллионов раз. Это позволило точно определять координаты источников радиоволн и сопоставлять их с оптическими наблюдениями.
Одним из наиболее мощных и современных радиоинтерферометров является ALMA – комплекс, включающий в себя 66 антенн разного диаметра и работающий в миллиметровом диапазоне. Этот телескоп изучает процессы, происходившие в первые миллионы лет после образования вселенной, например формирование звезд.
Развитие радиоастрономии
Темпы развития радиоастрономии ограничиваются не только размерами телескопов, но и уровнем технологий обработки и передачи информации. К счастью, интенсивный рост производственных возможностей современной вычислительной техники позволяет преодолеть эту проблему. Так, уже в 2019 году будет построен колоссальный радиоинтерферометр SKA.
Собирающая поверхность этого телескопа превысит квадратный километр. Это будет достигнуто за счет того, что антенны этого телескопа разнесены на расстояние около 3000 км. Часть антенн будет размещена в ЮАР, часть в Австралии, часть в Новой Зеландии. СКА будет иметь чувствительность в 50 раз выше, чем у других ныне работающих телескопов. Сверхдлинные линии связи этого телескопа должны иметь пропускную способность выше, чем весь современный интернет-трафик, а для обработки информации потребуется суперкомпьютер. В июле 2016 года австралийская часть СКА была введена в строй и в первый сеанс работы открыла тысячи неизвестных галактик.
К сожалению, на Земле количество мест, пригодных для радиоастрономии, сильно ограничено по причине Причиной этому служат природные условия, радиоизлучение, создаваемое человеком и размеры нашей планеты. Радиотелескопы на земле можно расположить по разным континентам – но не более. В связи с этим целесообразно создать космические аппараты, которые будут помогать земным радиотелескопам. В 2011 году был запущен космический телескоп «РадиоАстрон», разработанный НПО им. Лавочкина. Данная система состоит из космического радиотелескопа и системы наземных телескопов – база у системы сравнима с расстоянием до Луны – около 340 тыс. км. Это позволило достичь наибольшего углового разрешения за историю астрономии. Создания еще большего интерферометра возможно, к примеру, с помощью использования двух телескопов, размещенных в точках Лагранжа L4-L5 системы Земля-Солнце. Это позволит создать интерферометр с плечом в миллионы километров.
Лунная обсерватория
Другой вариант — создание полноценной обсерватории на Луне. Это решит проблему дальнейшего роста телескопов. В отличие от космических телескопов лунная обсерватория может быть обслуживаемой, следовательно, долговечной; на Луне нет помех от деятельности человека; нет атмосферы. Создание связной системы телескопов на Земле и Луне позволит значительно расширить современные возможности астрономии.
Задачи, которые стоят перед радиоастрономией – создание системы космических телескопов или создание лунной обсерватории – это те задачи, которые человечество может решить уже сейчас, но для этого необходимо большое количество специалистов, ресурсов. Космическая гонка второй половины двадцатого века подарила человечеству огромное количество технологий. Благодаря стремлению оказаться первыми в космосе был сделан значительный технологический рывок – появились спутниковая связь, интернет, системы навигации и многие другие технологии. Именно дальнейшее покорение космоса может дать человечеству решение многих проблем XXI века.
Загрузка...
