Cómo mirar a las profundidades del espacio

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Anonim
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Anillo en las montañas

Se encuentra en las estribaciones de la cordillera del Gran Cáucaso, en los dos ríos Bol'shoi Zelenchuk y Khusa. Enorme, blanco. A vista de pájaro, parece un fragmento de los misteriosos "dibujos de Nazca" en la costa de Perú. Y como esos dibujos dejados por una civilización antigua, parece que este anillo es un signo para los extraterrestres. Líneas rectas iguales irradian desde el centro del anillo. Sobre ellos, de vez en cuando, se mueven "barcos" con velas metálicas cuadradas. Hay completa calma en el valle, pero las velas están dobladas, en ellas late un rayo de sol, como si no fuera de tierra, pero el viento cósmico las llena.

Y aquí me paro en medio del ring y lo veo desde adentro. Alrededor: una pared de placas de metal casi pegadas entre sí, la altura de una casa de dos pisos. Algunos de ellos miran hacia el cielo. De repente, en algún lugar en lo alto, como desde el cielo, se escucha una voz multiplicada por un altavoz: “¡Atención! En uno plano puedes practicar el siguiente programa . Pasa un minuto, luego otro … En el silencio resonante, el borde echado hacia atrás del anillo de metal se alinea lentamente y al mismo tiempo su otro borde se inclina hacia el cielo.

El movimiento apenas perceptible de enormes aviones crea la impresión de que todo esto no está sucediendo en la realidad, sino en un sueño fantástico. Así que uno de los "barcos" nadó y nadó hacia el centro del anillo … se desliza a lo largo de los rieles; estas son las mismas líneas rectas radiales que emanan del centro del anillo. Y la "vela solar" es la misma placa de metal que las que componen el anillo.

Todo esto es RATAN-600, el radiotelescopio de anillo más grande del mundo con una antena de perfil variable, puesto en servicio en 1974. RATAN es una abreviatura de las palabras Radio Telescopio de la Academia de Ciencias, el número 600 es el diámetro de su espejo anular en metros. Un dispositivo increíble, del tamaño de la tribuna de un estadio, se encuentra en un valle de alta montaña, a una altitud de casi un kilómetro sobre el nivel del mar. Las montañas que bordean el valle protegen de manera confiable a RATAN de interferencias externas e inestabilidades atmosféricas.

El radiotelescopio se ha convertido en una "segunda ventana" para el hombre hacia el cielo, lo que permite ver muchos fenómenos y objetos que antes eran inaccesibles para la observación con instrumentos ópticos. Con su ayuda, fue posible "sondear" nuestra galaxia y establecer su forma de espiral. Los cuásares (fuentes de radio cuasi estelares) y los púlsares fueron descubiertos inesperadamente. Los radioastrónomos han descubierto la "radiación relicta": emisión de radio de microondas cósmica de "ninguna parte" a "ninguna parte"; según las teorías cosmológicas modernas, escuchamos el eco del Big Bang en el momento del nacimiento del universo.

Para la radioastronomía no hay obstáculos en forma de nubes o luz diurna brillante: los rayos de radio le permiten observar el Mercurio "esquivo", que, debido a su proximidad al Sol, es difícil de observar con telescopios comunes: el planeta se eleva por encima el horizonte solo en las horas del amanecer y desaparece del cielo inmediatamente después de la puesta del sol … La sensibilidad de los radiotelescopios es asombrosa: la energía recibida por todos los radiotelescopios del mundo durante los 80 años de radioastronomía no es suficiente para calentar una gota de agua en una centésima de grado.

Reino de los espejos torcidos

Para examinar el anillo en detalle, tienes que caminar más de cien metros a lo largo de la hierba cortada más allá de los fragantes pajar. En general, RATAN es un objeto verdaderamente asombroso: el mundo terrenal familiar y los mensajes de las lejanas profundidades del Cosmos se cruzan aquí. Y mientras los científicos se ocupan de sus asuntos espaciales, entre las partes gigantes de su instrumento, el valle continúa viviendo su vida normal.

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Nos acercamos a las placas que componen el anillo. Hay 895 de ellos en total, y cada uno mide 11,4 x 2 metros. Hay amplios espacios entre las placas, y ellas mismas no son del todo sólidas, sino que consisten en placas más pequeñas. Disculpe, - el lector sonreirá, - ¿cómo es esta estructura ensamblada descuidadamente capaz de capturar señales cósmicas? Eche un vistazo al radiotelescopio del Observatorio de Arecibo (EE. UU., 1963): ¡esta es una antena real!

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De hecho, la antena "curva" RATAN tiene una precisión envidiable y es capaz de mostrar las coordenadas de los objetos celestes con una precisión de un segundo de arco. En el proceso de creación de grandes radiotelescopios, quedó claro que las dimensiones de los espejos no se pueden aumentar infinitamente: la precisión de sus superficies reales está disminuyendo gradualmente. Los científicos e ingenieros se encontraron con un problema tecnológico insuperable hasta que recibieron una propuesta para desmembrar el espejo reflectante en elementos separados y, utilizando métodos geodésicos y de radio, hacer superficies perfectamente lisas de cualquier tamaño a partir de ellos.

RATAN-600 fue creado sobre la base de N. L. Kaidanovsky. El astrónomo soviético propuso un diseño original, cuando en lugar de construir una antena circular sólida, se utiliza un anillo de reflectores. El anillo en sí es el reflector principal; es el primero en recolectar la energía de las señales de radio cósmicas. Tomando en la "vista" una parte determinada del cielo, los elementos reflectantes de cada sector se colocan en una parábola, formando una banda reflectante y de enfoque de la antena, sin violar la suavidad ideal del reflector anular. En el foco de dicha tira, se ubican los irradiadores, que recolectan y registran ondas de radio recolectadas por una antena gigante. La forma anular de la antena proporciona una visión general de toda la parte visible del cielo, y la presencia de varias señales le permite observar simultáneamente varios objetos espaciales.

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Quizás no aburriremos al lector con una lista de características científicas exiguas como el "límite para la temperatura de brillo" o el "límite para la densidad de flujo". Solo notamos que el diámetro real del "anillo" es de 576 metros, y el área efectiva de la antena es de 3500 metros cuadrados. metros. El radiotelescopio es capaz de recibir espectros instantáneos de objetos celestes en el rango (0,6 ÷ 30 GHz). El resto de la información sobre RATAN se puede encontrar fácilmente en el sitio web oficial del Observatorio Astrofísico Ruso

En RATAN, se recibieron por primera vez las emisiones de radio de los grandes satélites de Júpiter, Io y Europa, que son miles de veces más débiles que la radiación del planeta gigante. Para distinguirlos es lo mismo que en el otro extremo de la calle se puede escuchar la respiración del conductor de KAMAZ a través del rugido del motor.

Durante casi 40 años, el radiotelescopio ha estado observando continuamente el Sol, estudiando el estado de nuestra estrella, determinando la naturaleza de sus excitaciones e incluso aprendió a diagnosticar "perturbaciones solares". Se están realizando estudios sistemáticos de la Vía Láctea y los objetos extragalácticos del espacio distante.

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El 17 de marzo de 1980, el equipo de investigación de RATAN comenzó un experimento con el nombre en código "Frío" para mirar lo más profundamente posible en el Universo. El equipo se sintonizó para recibir señales extremadamente débiles, la sensibilidad del radiotelescopio fue proporcionada por temperaturas ultrabajas: los receptores se enfriaron hirviendo vapor de helio con una temperatura de menos 260 ° C.

Durante 100 días, RATAN miró continuamente un punto en el cielo, como resultado, debido a la rotación de la Tierra, no apareció un punto, sino una franja estrecha en su campo de visión. Se registraron miles de objetos nuevos, distantes de nosotros por miles de millones de años luz, incluido el espectro instantáneo del quásar OQ172, el objeto más distante del Universo en ese momento. La densidad de la ubicación de los objetos distantes en el espacio era heterogénea: cuanto más miraba RATAN, más y más disminuía el número de fuentes de radio. Se puede suponer que en algún lugar no hay ninguno, debe haber una pared opaca e infranqueable, el "borde" del Universo. ¿Y quién sabe si los físicos están bromeando cuando dibujan una valla fronteriza cerca del cuásar OQ-172?

El instrumento astronómico único RATAN-600, "incluido en el Libro Guinness de los Récords", se encuentra ahora en el departamento del Observatorio Astrofísico Ruso y continúa explorando el Universo. El 20% del tiempo de trabajo de RATAN se asigna a investigadores internacionales, el resto del tiempo el radiotelescopio funciona a petición de los astrónomos rusos. Hay muchas aplicaciones; en promedio, la competencia es de 1: 3. El grandioso proyecto soviético fue apreciado por científicos de todo el mundo.

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