Австралийский квадратный километр Массив Pathfinder

редактировать

Австралийский квадратный километр Массив Pathfinder
CSIRO ScienceImage 2161 Крупный план радиоастрономический телескоп с еще несколькими на заднем плане. jpg Антенны телескопа ASKAP на Мерчисонской радиоастрономической обсерватории в Западной Австралии
ЧастьАвстралийского национального центра телескопа. Радиоастрономическая обсерватория Мерчисон. Массив квадратных километров Отредактируйте это в Викиданных
Местоположение (а)Западная Австралия, Австралия
Координаты26 ° 41'46 ″ ю.ш. 116 ° 38'13 ″ в.д. / 26,696 ° ю.ш. 116,637 ° в.д. / -26,696; 116,637 Координаты : 26 ° 41'46 ″ ю.ш., 116 ° 38'13 ″ в.д. / 26,696 ° ю.ш., 116,637 ° в.д. / -26,696; 116.637 Отредактируйте это в Викиданных
ОрганизацияCSIRO Отредактируйте это в Викиданных
Телескопический стильрадиоинтерферометр Отредактируйте это в Викиданных
Веб-сайтwww.atnf.csiro.au / projects / askap / Отредактируйте это в Викиданных
Австралийский квадратный километр Массив Pathfinder расположен в Австралии Австралийский квадратный километровый массив Pathfinder Местоположение системы Pathfinder с массивом австралийских квадратных километров
Commons страница Соответствующие материалы на Wikimedia Commons

The Australian Square Kilometer Array Pathfinder (ASKAP ) - это радио Массив телескопов, расположенный в Радиоастрономической обсерватории Мерчисон (MRO) в Австралии Среднем Западе. Он находится в ведении Организации научных и промышленных исследований Содружества (CSIRO) и является частью Австралийского национального фонда телескопа. Строительство началось в конце 2009 года, а первый свет был в октябре 2012 года.

ASKAP состоит из 36 идентичных параболических антенн, каждая диаметром 12 метров, работающих вместе как единое целое. астрономический интерферометр с общей зоной сбора примерно 4000 квадратных метров. Каждая антенна оснащена фазированной антенной решеткой (PAF), значительно увеличивающей поле обзора . Такая конструкция обеспечивает высокую скорость съемки и высокую чувствительность.

Объект начинался как демонстрация технологии для международного Square Kilometer Array (SKA), планируемого радиотелескопа, который будет больше и более чувствительным. Сайт ASKAP был выбран в качестве одного из двух центральных мест SKA.

Содержание
  • 1 Описание
  • 2 Дизайн
  • 3 Исследовательские научные проекты
    • 3.1 Высший приоритет
    • 3.2 Низкий приоритет
  • 4 Этапы строительства и эксплуатации ASKAP
    • 4,1 Строительство
    • 4,2 БЕТА (комплекс инженерных испытаний Буларди)
    • 4,3 Улучшение дизайна ASKAP (ADE)
    • 4,4 Ранняя наука
    • 4.5 Пилотные исследования
    • 4.6 Rapid ASKAP Continuum Survey (RACS)
    • 4.7 Полные исследования
    • 4.8 Открытия
  • 5 См. Также
  • 6 Ссылки
  • 7 Внешние ссылки
Описание

Разработкой и созданием ASKAP руководила CSIRO Astronomy and Space Science (CASS) в сотрудничестве с учеными и инженерами из Нидерландов, Канады и США, а также с коллегами из австралийских университетов и отраслевыми партнерами в Китае.

Дизайн
Внешнее видео
значок видео Посмотрите видео о строительстве первой антенны ASKAP на MRO в январе 2010 года.

Строительство и сборка антенн было завершено в июне 2012 года.

АСКАП был разработан как синоптический телескоп с широким полем зрения, большой спектральной полосой пропускания, быстрая скорость съемки и большое количество одновременных базовых линий. Самой большой технической проблемой была разработка и создание источников питания с фазированной антенной решеткой , которые ранее не использовались в радиоастрономии, и поэтому представляли множество новых технических проблем, а также самую высокую скорость передачи данных, с которой до сих пор сталкивались в мире. радиотелескоп.

Установка усовершенствованного приемника Phased Array Feed (PAF) на антенну ASKAP. Этот канал включает 188 отдельных приемников, что позволяет значительно расширить поле зрения антенны ASKAP 12 м до 30 квадратных градусов.

ASKAP находится в районе Мерчисон в Западной Австралии, регионе, который чрезвычайно " радио-тихий "из-за низкой плотности населения и, как следствие, отсутствия радиопомех (создаваемых деятельностью человека), которые в противном случае мешали бы слабым астрономическим сигналам. Тихое место для радиосвязи признано природным ресурсом и защищено Австралийским Содружеством и Правительством штата Западная Австралия посредством ряда нормативных мер

Передаются данные из ASKAP из MRO на суперкомпьютер (действующий как радиокоррелятор ) в суперкомпьютерном центре Pawsey в Перте. Данные обрабатываются в режиме, близком к реальному времени, с помощью конвейерного процессора , на котором запущено специальное программное обеспечение. Все данные становятся общедоступными после проверки качества десятью исследовательскими группами ASKAP.

Научно-исследовательские проекты
Группа в 2010 г.

В течение первых пяти лет полноценной работы ASKAP не менее 75% времени наблюдений будет использоваться для крупных исследовательских научных проектов. ASKAP предназначен для изучения следующие темы:

  1. Формирование галактик и эволюция газа в ближайшей Вселенной посредством внегалактических HI исследований
  2. Эволюция, формирование и заселение галактик в космическом времени с помощью непрерывных обзоров с высоким разрешением
  3. Характеристика радиопереходного неба посредством обнаружения и мониторинга (включая VLBI ) источников переходных процессов и переменных, и
  4. Развитие магнитных полей в галактиках за космическое время посредством поляризационных обзоров.

Десять научных проектов ASKAP Survey были отобраны для выполнения в первые пять лет работы. Это:

Высший приоритет

Низкий приоритет

  • COAST: Компактные объекты с помощью ASKAP: исследования и выбор времени
  • CRAFT: обзор быстрых переходных процессов с помощью ASKAP в реальном времени
  • DINGO: глубокие исследования происхождения нейтрального газа
  • FLASH: первый крупный Обзор поглощения в HI
  • GASKAP: Обзор спектральных линий галактики ASKAP
  • POSSUM: Обзор поляризационного неба магнетизма Вселенной
  • VAST: Обзор ASKAP для переменных и медленных переходных процессов
  • РСДБ: компоненты ASKAP с высоким разрешением: соответствие длинным базовым требованиям для SKA
Этапы строительства и эксплуатации ASKAP

Строительство

Строительство ASKAP началось в 2009 году

BETA (Инженерная испытательная матрица Boolardy)

После сборки 6 антенн, оснащенных фазированными антенными решетками и внутренней электроникой, массив был назван набор инженерных тестов Буларди. BETA работала с марта 2014 года по февраль 2016 года. Это был первый радиотелескоп с синтезированной апертурой, в котором использовалась технология фазированной антенной решетки, позволяющая формировать до девяти пучков с двойной поляризацией. С помощью BETA была проведена серия астрономических наблюдений для проверки работы фидеров с фазированной антенной решеткой, а также для облегчения ввода в эксплуатацию и эксплуатации последнего телескопа ASKAP.

Усовершенствование конструкции ASKAP (ADE)

Первые прототипы источников питания с фазированной решеткой (PAF) доказали, что концепция работает, но их производительность не была оптимальной. В 2013–2014 годах, когда массив BETA был в эксплуатации, значительные разделы ASKAP были переработаны для повышения производительности в процессе, известном как ASKAP Design Enhancement (ADE). Основные изменения заключались в следующем:

  1. Улучшить конструкцию приемника, чтобы обеспечить более низкую системную температуру, которая была бы примерно постоянной в полосе пропускания приемников
  2. Заменить микросхемы FPGA в цифровом процессоре на более быстрые микросхемы с меньшим энергопотреблением
  3. Замените систему водяного охлаждения в PAF на более надежную температуру Пельтье система стабилизации
  4. Заменить передачу коаксиального сигнала между антеннами и центральным узлом на систему, в которой радиочастотные сигналы непосредственно модулировались на передаваемые оптические сигналы через оптическое волокно
  5. Заменить сложную систему преобразования радиочастотных сигналов на систему прямого дискретизации

Хотя ADE задержала завершение ASKAP, это было сочтено оправданным, поскольку в результате Система имела лучшую производительность, была более низкой стоимостью и более надежной. Первый ADE PAF был установлен в августе 2014 года. К апрелю 2016 года были установлены девять ADE PAF вместе с новым коррелятором ADE, и в течение следующих нескольких лет на оставшиеся антенны было постепенно установлено больше PAF.

Ранняя наука

С 2015 по 2019 год от имени астрономического сообщества проводилось наблюдение за серией ранних научных проектов ASKAP во всех областях астрофизики с основной целью демонстрации возможностей ASKAP, обеспечивая данные для астрономического сообщества, чтобы облегчить разработку методов и оценку производительности и характеристик системы. Ранняя научная программа привела к публикации нескольких научных статей в рецензируемых журналах, а также к помощи в вводе прибора в эксплуатацию и руководству при планировании основных исследовательских проектов.

Пилотные исследования

Каждому из десяти проектов научных исследований было предложено подать заявку на пилотное исследование для проверки стратегий наблюдений. Эти пилотные обзорные наблюдения проводились в 2019-2020 годах и привели к значительным астрофизическим результатам.

Rapid ASKAP Continuum Survey (RACS)

С 2019 по 2020 год ASKAP проводил быстрое исследование всего неба до склонения + 40 °, чтобы получить мелкую глубину. модель радионеба, чтобы помочь в калибровке последующих глубоких исследований ASKAP, а также предоставить ценный ресурс для астрономов. Благодаря типичной среднеквадратичной чувствительности 0,2-0,4 мЯн / луч и типичному пространственному разрешению 15-25 угловых секунд, RACS значительно глубже и имеет более высокое разрешение, чем сопоставимые радиообзоры, такие как NVSS и СУММ. Все полученные данные будут размещены в открытом доступе.

Операции по полному исследованию

Ожидается, что наблюдения за десятью проектами научных исследований начнутся в 2021 году, хотя до этой даты могут быть некоторые корректировки и корректировки проектов.

Открытия

В мае 2020 года астрономы объявили об измерении межгалактической среды с использованием шести быстрых радиовсплесков, наблюдаемых с помощью ASKAP; их результаты подтверждают существующие измерения проблемы отсутствующих барионов.

Нечетные радиокружности (ORC) - это возможный «новый класс астрономических объектов», обнаруженный в АСКАП.

См. также
Викискладе есть медиафайлы, связанные с австралийским квадратным километровым массивом Pathfinder.
Ссылки
Внешние ссылки
Последняя правка сделана 2021-06-12 18:34:09
Содержание доступно по лицензии CC BY-SA 3.0 (если не указано иное).
Обратная связь: support@alphapedia.ru
Соглашение
О проекте