Napis: Originalna kontrolna miza Jodrell Bank s pogledom na teleskop Lovell. Zasluge: Anthony Holloway.
Prejšnji teden smo si ogledali javni obraz Observatorija Jodrell Bank, Discovery Center. Toda ta teden smo dobili zakulisni ogled srca tega impresivnega in zgodovinskega observatorija.
Dr Tim O'Brien je pridruženi direktor observatorija Jodrell Bank in bralec astrofizike na šoli za fiziko in astronomijo na univerzi v Manchestru. Ko začnemo z ogledom teleskopov, nadzorne sobe in računalnikov, razloži vlogo Jodrela v zgodovinskem razvoju radio astronomije. Teleskop Lovell v središču opazovalnice je danes stavba 1. stopnje, ki je na vrhu, trenutno pa je najnovejša znanstvena raziskava.
Banka Jodrell je bila prvotno prizorišče raziskovalnega oddelka za botanično univerzo. Observatorij je ustanovil sir Bernard Lovell, ko je poseg iz tramvajev motil raziskovanje kozmičnih žarkov, ki jih je izvajal na šoli za fiziko v glavnem univerzitetnem kampusu v mestu. Sir Bernard je leta 1945 preselil svojo radarsko opremo na mesto, da bi skušal najti radijske odmeve iz ioniziranih sledi kozmičnih žarkov, vendar je namesto tega ustanovil povsem novo področje raziskav meteorjev.
Teleskop Lovell (prvotno Mark I) je bil največji vodljivi radijski teleskop na svetu (premera 76,2 m) in edini, ki je leta 1957 lahko sledil izstrelitvi rakete Sputnik 1; je še vedno tretja največja na svetu. Poleg sledenja in prejemanja podatkov iz takšnih sond, kot sta bila Pioneer 5 leta 1960 in Luna 9 leta 1966, je stalni program nadgradenj omogočil merjenje razdalj do Lune in Venere ter raziskovalne pulzare, astrofizične maserje, kvazarje in gravitacijske leče. Omogočil je najobsežnejše študije pulsarjev v binarnih zvezdnih sistemih in odkril prvi pulsar v krogličnem grozdu. Zaznala je prvo gravitacijsko lečo in se uporablja tudi za opazovanja SETI. Nenehni program nadgradenj je na svoji tretji odsevni površini naredil zmogljivejšo kot kdaj koli prej.
Leta 1964 je bil dokončan eliptični radijski teleskop Mark II. Stoji sredi polja, pritlikava majhna opazovalna kupola, v kateri je Timov optični učni teleskop in obdana s povojnimi kočami, poimenovanimi po raziskavah, ki so jih opravili v njih, zato se ena imenuje sevalni (po meteorjih) in druga luna. Z glavno osjo 38,1 m in manjšo osjo 25,4 m se Mark II večinoma uporablja skupaj z Lovelom kot del e-MERLIN-a (Multi-Element Radio Linked Interferometer Network), britanskega nacionalnega radijskega astronomskega centra, ki ga vodi Jodrell. To vključuje do 7 radijskih dosegov: Lovell, Mark II, Cambridge, Defford, Knockin, Darnhall in Pickmere. e-MERLIN ima najdaljšo osnovno črto (ločitev teleskopov) 217 km in ločljivostjo boljšo od 50 miljark, kar primerja s Hubblovim teleskopom, vendar na radiu in ne na vidnih valovnih dolžinah. Manchestrovska podružnica Jodrell gosti tudi UK Regijsko središče za ALMA (veliko čilna milimetra / submilimeter Array) v Čilu.
Teleskop "42ft" stoji ob vhodu v glavno zgradbo, v kateri je kontrolna soba. Glavna naloga teleskopov je nenehno spremljati Pulsarja v središču rakove meglice (ves čas je nad obzorjem). Tim je na tej točki pokazal svoj impresiven trik matematike, da je demonstriral, da je obseg resnično nakazal na Crab Pulsar z izračunom iz desnega vzpona pulsara (05h 34m 31,97s) in deklinacije (+ 22d 00m 52,1s), kjer bi bil v nebo v tistem času. Zbral je več kot 30 let podatkov, kar predstavlja 4% pulsarjeve starosti, kar daje vitalne namige o tem, kako se puls razvija.
Napis: Dr Tim O'Brien se je v Stargazing Live Credit pogovarjal s profesorjem Brianom Coxom in Daro O'Biain v nadzorni sobi: University of Manchester
Tim je bil dovolj prijazen, da me je pustil v nadzorni sobi, ki je pogosto ne vidijo splošni obiskovalci spletnega mesta, čeprav predvaja vsakoletno serijo Stargazing Live TV BBC, ki sta jo vodila profesor Brian Cox in Dara O’Briain. Odlično ponazarja Jodrellovo zgodovinsko in trenutno vlogo v radijski astronomiji. To je čudovita britanska mešanica najsodobnejše računalniške tehnologije, originalne opreme iz leta 1950 in vseh točk. V enem kotu so masivni monitorji z ravnim zaslonom, ki prikazujejo in lahko nadzirajo vsako področje uporabe, atomska ura poleg lesenih in steklenih omar, v katerih se zadržujejo igle, ki na zvitkih ali diskih papirja izsledijo zračni tlak, hitrost vetra in temperaturne razlike. V središču sobe je originalna kontrolna miza v obliki podkve iz petdesetih let prejšnjega stoletja.
Ogromno okno gleda na območje Lovell, ki je bilo med mojim obiskom 'parkirano', medtem ko so odsevni skledi dobili nov barvni premaz, usmerjen naravnost do zenita in uporabljenih zavor. Če se vetrovi med opazovanjem povečajo, je treba posodo dvigniti in premakniti do cilja višje na nebu. Če vetrovi dosežejo 45 milj na uro, je treba posodo parkirati v tem pokončnem položaju. Na srečo se to ne zgodi prepogosto. Močno nabiranje snega lahko izkrivi obliko posode, zato jo je treba izlužiti. Nadzorna soba je oskrbovana 24 ur na dan 365 dni v letu. Celotna soba ima zelo zadovoljivo količino utripajočih luči, številčnic, gumbov in stikal. Kot Tim pravilno pravi: "Potrebujete veliko utripajočih luči."
Jodrell ima številne splošne in specializirane računalniške grozde. Od šestdesetih let prejšnjega stoletja sta Lovell in Mark II redno sodelovala z VLBI (Very Long Baseline Interferometry), ki vključuje teleskope po Evropi, na Kitajskem in v Afriki in jih je mogoče povezati tudi z VLBA (Very Long Baseline Array) v Ameriki, da bi ustvarili teleskop Velikost planeta, ki je sposoben ustvariti najostrejše slike v vseh astronomijah. V sobi VLBI je ogromen niz sprejemnikov in snemalne opreme. Sem spada GPS sprejemnik, natančen do 0,5 miliseka, ljubkovalno znan kot Totalno natančna ura, čeprav imajo novejše s 25 nanosekundnimi natančnostmi in njihova maserjeva atomska ura je natančna na 1 del v 10 ^ 15 ali na 1 sekundo vsakih 30 milijonov let! V Jodrellu so imena povsem ena, pet generatorjev signalov, ki se uporabljajo za pretvorbo frekvenc v sprejemniku, je lepo označeno Sharon, Tracy, Nigel, Kevin in Darren.
Napis: Teleskop Mark II v banki Jodrell. Kredit: Avtor
Jodrell je napeljal povezavo radijskih teleskopov na stotine kilometrov in zgradil namensko omrežje optičnih vlaken, ki povezuje vseh sedem teleskopov e-MERLIN. Tim se je za učinek ustavil pred impresivno velikimi in težkimi modrimi vrati, ki so jih krasili številni dramatični opozorilni znaki in hudomušno hrumel z roko na močni ročici. To je bil dom korelatorja e-MERLIN, osredotočenost vseh sedmih teleskopov in srce omrežja, ki ga je treba skrbno zaščititi, da ne moti radijskih dosegov na mestu. Tim se je vpisal v vhodno kodo, potegnil ročico in ko je vstopil v kovinsko sobo, hladen s klimatsko napravo, je nežno šušljalo. V kotu so ogromne jeklenke plina, ki so pripravljene za napolnitev prostora v primeru požara. V središču je omarica s prekajenim steklom, velikosti velike garderobne omare, ki vsebuje računalniško vozlišče s peresi rumenih kablov optičnih vlaken, povezanih s teleskopi in v prostor prinese toliko podatkov, kolikor potuje po preostalem spletu v Veliki Britaniji.
Jodrell ima približno 40 zaposlenih na mestu, z več kot 100 zaposlenimi iz univerze Alan Turing Building v Manchestru. Seznam raziskovalnih programov skupine zajema vse vidike astronomije, od preučevanja Velikega poka do odkrivanja eksoplanetov. S pulsarji so preizkusili Einsteinovo teorijo gravitacije, za katero so ji podelili raziskovalno nagrado ES Descartes. Za ESA-jevo vesoljsko plovilo Planck so razvili ojačevalnike z nizkim nivojem hrupa, ki bodo prihodnje leto poročali o svojih kozmoloških rezultatih. Z evropskim omrežjem radijskih teleskopov uporabljajo pulsarje za poskus prvega zaznavanja gravitacijskih valov, ki jih je napovedal Einstein.
Glede na prihodnost zdaj poteka delo skupaj z glavno stavbo nadzora nad gradnjo nove stavbe, v kateri bo mednarodna pisarna za projekt SKA (Square Kilometer Array) s sedežem v Afriki in Avstraliji, ko bo dokončana okoli leta 2024, bo največji svetovni radijski teleskop za 21. stoletje. Ko odhajamo, vprašam Tima, kaj bi bilo na njegovem seznamu želja za prihodnost (vsi astronomi imajo seznam želja, kajne?) Rad bi videl sistem, kot je SKA, razširjen na severno poloblo in prihodnji teleskop, ki lahko v realnem času opazuje celotno nebo in takojšnje ciljanje na prehodne predmete, kot so novae, ki so glavni poudarek njegovega lastnega raziskovanja. Mislim, da bi gospod Bernard to odobril.
Izvedite več o bančnem centru za astrofiziko Jodrell
