Войти
 Телескоп Ловелла | |
| Альтернативные названия | 250-футовый телескоп  |
|---|---|
| Названный в честь | Бернард Ловелл |
| Часть | Европейская сеть VLBI, обсерватория Джодрелл-Бэнк, mERLIN |
| Местоположение (а) | Goostrey, Cheshire East, Чешир, Северо-Западная Англия, Англия |
| Координаты | 53 ° 14′11 ″ N 2 ° 18′30 ″ з.д. / 53,2365 ° с. Ш. 2,3084 ° з. / 53.2365; -2,3084 Координаты : 53 ° 14′11 ″ N 2 ° 18′30 ″ з.д. / 53,2365 ° с. Ш. 2,3084 ° з. / 53.2365; -2,3084 |
| Организация | Центр астрофизики Джодрелл Бэнк |
| Длина волны | 5 ГГц (6,0 см) |
| Построено | 3 сентября 1952–1957 гг. ( 3 сентября 1952–1957) |
| Первый свет | 2 августа 1957 г. |
| Стиль телескопа | радиотелескоп с параболическим рефлектором |
| Диаметр | 250 футов (76 м) |
| Зона сбора | 4560 м 2 (49 100 квадратных футов) |
| Фокусное расстояние | 22,9 м (75 футов 2 дюйма) |
| Монтаж | альтазимутальное крепление |
| Веб-сайт | www.jodrellbank.manchester.ac.uk |
  Расположение телескопа Ловелла | |
 Связанные СМИ на Викискладе? | |
| [ редактировать в Викиданных ] | |
Ловелл телескоп / л ʌ v əl / является радиотелескоп в Jodrell банка обсерватории, недалеко Goostrey, Чешир на северо-западе Англии. Когда строительство было завершено в 1957 году, телескоп был крупнейшим в мире радиотелескопом с управляемой тарелкой и имел диаметр 76,2 м (250 футов); Сейчас он является третьим по величине после телескопа Грин-Бэнк в Западной Вирджинии, США, и телескопа Эффельсберга в Германии. Первоначально он был известен как «250-футовый телескоп» или Радиотелескоп в Джодрелл-Бэнк, а затем стал телескопом Mark I примерно в 1961 году, когда обсуждались будущие телескопы ( Mark II, III и IV). Он был переименован в Ловелл телескопа в 1987 году после того, как сэр Бернард Ловелл, и стал Grade я перечислял здание в 1988 году телескоп является составной частью MERLIN и Европейской РСДБ сети массивов радиотелескопов.
И Бернард Ловелл, и Чарльз Хасбэнд были посвящены в рыцари за роль в создании телескопа. В сентябре 2006 года телескоп выиграл онлайн-конкурс BBC по поиску величайшего "невоспетого ориентира" Великобритании. В 2007 году телескопу исполнилось 50 лет.
Если воздух достаточно чистый, телескоп Mark I можно будет увидеть из высотных зданий в Манчестере, таких как Башня Бетхэма, и даже с Пеннинских гор, Уинтер-Хилл в Ланкашире, Сноудонии, Замка Бистон в Чешире и Пик Дистрикт. Его также можно увидеть из выходящих на юг окон ресторанной зоны Терминала 1 и залов вылета аэропорта Манчестера.
Бернард Ловелл построил транзитный телескоп в Джодрелл-банке в конце 1940-х годов. Это был радиотелескоп диаметром 218 футов (66 м), который мог указывать только прямо вверх; Следующим логическим шагом было создание телескопа, который мог бы смотреть на все части неба, чтобы можно было наблюдать больше источников, а также для более длительного времени интегрирования. Хотя Транзитный телескоп был разработан и сконструирован астрономами, которые его использовали, полностью управляемый телескоп должен быть профессионально спроектирован и сконструирован; Первой задачей было найти инженера, готового выполнить эту работу. Это оказался Чарльз Хасбэнд, с которым Ловелл впервые встретился 8 сентября 1949 года.
Mark 1 в стадии строительства. Кредит: Джодрелл Банк. Две круглые 15 -дюймовые приводные шестерни башни и соответствующие шестерни от 15-дюймовых (38-см) орудийных башен были дешево куплены в 1950 году; они поступили с линкоров Первой мировой войны HMS Revenge и Royal Sovereign, которые в то время демонтировались. Подшипники стали двумя основными опорами высотного вращателя телескопа, вокруг которых были спроектированы соответствующие части телескопа. В 1950 году муж представил первые чертежи предлагаемого гигантского полностью управляемого радиотелескопа. После доработок эти планы были детализированы в «Синей книге», представленной DSIR 20 марта 1951 г., предложение было одобрено в марте 1952 г.
Строительство началось 3 сентября 1952 года. Фундамент для телескопа был завершен 21 мая 1953 года после его погружения в землю на 90 футов (27 м). Затем потребовалось до середины марта 1954 года, чтобы завершить строительство двойных железнодорожных линий из-за их требуемой точности. Центральная ось была доставлена на площадку 11 мая 1954 года, а последняя тележка - в середине апреля 1955 года.
Mark 1 в стадии строительства. Кредит: Джодрелл Банк. Чаша телескопа изначально должна была иметь поверхность из проволочной сетки для наблюдения на длинах волн от 1 до 10 метров (от 3,2 до 32 футов), то есть на частотах от 30 до 300 МГц; Поверхность была заменена на стальную, чтобы телескоп мог наблюдать линию водорода 21 см (8 дюймов), которая была открыта в 1951 году. Кроме того, в феврале 1954 года Ловелл и Министерство авиации встретились, чтобы выяснить, можно ли выделить финансирование для повышение точности антенны, чтобы ее можно было использовать на сантиметровых длинах волн для исследований на этих длинах волн для Министерства, а также «для других целей». Хотя в конечном итоге финансирование не было предоставлено Министерством авиации, процесс планирования уже зашел слишком далеко, и это улучшение все равно было внесено.
Телескоп был сконструирован таким образом, что чашу можно было полностью перевернуть. Изначально предполагалось использовать подвижную башню в основании телескопа для смены приемников в фокусе. Однако подвижная башня так и не была построена из-за финансовых ограничений и того факта, что большая часть приемного оборудования была размещена у основания телескопа, а не в фокусе. Вместо этого приемники были установлены на стальных трубах длиной 50 футов (15 м), которые затем с помощью лебедки вставлялись в верхнюю часть вышки, а чаша переворачивалась. Затем кабели от приемников проходили по внутренней части этой трубы, которую можно было затем подключить, когда телескоп был направлен в зенит. Затем соответствующее приемное оборудование можно было разместить либо в небольшой, качающейся лаборатории, прямо под поверхностью; в комнатах на вершинах двух башен; у опорных балок или в диспетчерском здании.
Телескоп впервые сдвинулся 3 февраля 1957 года: на дюйм. Впервые он был перемещен по азимуту под действием силы 12 июня 1957 года; чаша была впервые наклонена под действием силы 20 июня 1957 года. К концу июля поверхность посуды была завершена, и первый свет был 2 августа 1957 года; телескоп провел дрейфовое сканирование Млечного Пути на частоте 160 МГц с чашей в зените. Телескоп впервые управлялся из диспетчерской 9 октября 1957 года с помощью специального аналогового компьютера.
Строительство телескопа привело к значительному перерасходу средств, в основном из-за резкого роста стоимости стали во время постройки телескопа. Первоначальный грант на строительство телескопа был получен совместно Фондом Наффилда и правительством; это составило 335 000 фунтов стерлингов. Правительство увеличило свою долю финансирования в несколько раз по мере роста стоимости телескопа; остальные деньги поступили из частных пожертвований. Последняя часть долга от строительства телескопа, 50 000 фунтов стерлингов, была выплачена лордом Наффилдом и Фондом Наффилда 25 мая 1960 г. (частично из-за ранней, очень публичной роли телескопа в отслеживании космических зондов; см. Ниже). обсерватория Джодрелл Бэнк была переименована в Радиоастрономические лаборатории Наффилда. Окончательная общая стоимость телескопа составила 700 000 фунтов стерлингов.
Вскоре после того, как телескоп был первоначально завершен, Ловелл и Муж начали обдумывать идею модернизации телескопа, чтобы он имел более точную поверхность и управлялся цифровым компьютером. Планы этой модернизации были созданы Husband and Co. и были представлены Ловеллу в апреле 1964 года. Их планы стали более актуальными, когда в сентябре 1967 года были обнаружены усталостные трещины в системе подъемного механизма. 10 лет, а муж предупреждал о разрушении телескопа с 1963 года. Появление усталостных трещин было первой из этих проблем, которые угрожали остановить работу телескопа; если бы они не были исправлены, система подъема могла выйти из строя и, возможно, заклинило. Поэтому телескоп отремонтировали и модернизировали, чтобы он стал Mark IA; о выделении 400 000 фунтов стерлингов для этого было объявлено 8 июля 1968 года SRC. Модернизация проводилась в три этапа: этап 1 длился с сентября 1968 года по февраль 1969 года, этап 2 - с сентября по ноябрь 1969 года и этап 3 - с августа 1970 года по ноябрь 1971 года.
На первом этапе был добавлен внутренний железнодорожный путь, который был рассчитан на треть веса телескопа. На втором этапе был восстановлен внешний железнодорожный путь, который в предыдущие годы приходил в упадок и проседал. На внутреннем пути были добавлены четыре тележки и их стальные конструкции, а существующие тележки на внешнем пути были отремонтированы.
На третьем этапе произошли самые большие изменения; перед старой поверхностью была построена новая, более точная поверхность чаши, что означает, что телескоп можно было использовать на длинах волн до 6 см (5 ГГц), а также была добавлена центральная опора «велосипедное колесо». Была также установлена новая компьютерная система управления (повторное использование компьютера Ferranti Argus 104 от Mark II ); Усталостные трещины в конусах, соединяющих чашу с башнями, были отремонтированы, а центральная антенна удлинена и усилена. К сожалению, в январе 1972 года подъемник, перевозивший двух инженеров к центральной антенне, сломался, в результате чего два инженера были серьезно ранены и один из них погиб.
Модернизация Mark IA была официально завершена 16 июля 1974 года, когда телескоп был возвращен Манчестерскому университету. Из-за увеличения стоимости стали во время модернизации окончательная сумма модернизации составила 664 793,07 фунтов стерлингов.
Телескоп Ловелла восстанавливается в середине 2002 года. Gale января 1976 2 января, принесли ветры около 90 миль в час (140 км / ч), который практически уничтожен телескоп. Башни наклонились, и одна из опор, соединяющих тарелку с башнями, соскользнула. После дорогостоящего ремонта к башням были добавлены диагональные балки, чтобы это не повторилось.
К 1990-м годам поверхность телескопа сильно корродировала. В 2001–2003 годах поверхность телескопа была изменена, в результате чего его чувствительность на частоте 5 ГГц увеличилась в пять раз. На поверхности использовалась техника голографического профилирования, что означает, что поверхность оптимально работает на длинах волн 5 см (по сравнению с 18 см на старой поверхности). Была установлена новая приводная система, которая обеспечивает гораздо более высокую точность наведения. Внешний гусеничный ход был обновлен, а фокальная башня была усилена, чтобы она могла выдерживать более тяжелые приемники.
В 2007 году телескопу потребовалось новое ведущее колесо, так как одно из 64 оригинальных колес треснуло; в 2008 году потребовалась еще одна новая стальная шина после того, как треснуло второе колесо. Это единственные две замены колеса, которые потребовались с момента начала эксплуатации телескопа в 1957 году.
Присутствие (по состоянию на 2010 г.) двух гнездящихся пар диких сапсанов (гнездящихся по одной в каждой из двух опорных башен телескопа) предотвращает неприятное заражение голубей (загрязнение пометом и влияние тепла их тела на показания чувствительных приборов), которые некоторые другие страдают радиотелескопы.
Рядом с одним из зданий обсерватории стоит бюст Николая Коперника, польского математика и астронома эпохи Возрождения, который разработал гелиоцентрическую модель Вселенной, в центре которой находится Солнце, а не Земля.
| Масса телескопа: | 3200 т |
| Масса чаши: | 1500 т |
| Диаметр чаши: | 76,2 м (250 футов) |
| Площадь чаши: | 5270 м² (1,3 акра) |
| Площадь сбора чаши: | 4560 м² (1,127 акра) |
| Высота оси возвышения: | 50,5 м (165 футов 8 дюймов) |
| Максимальная высота над землей: | 89,0 м (292 футов 0 дюймов) |
| Радиус колесных балок: | 38,5 м (126 футов 4 дюйма) |
| Наружный диаметр железнодорожного пути: | 107,5 м (352 футов 8 дюймов) |
| Количество краски на 3 слоя чаши: | 5300 л (1200 имп гал) |
| Азимутальная мощность привода | Два электродвигателя мощностью 50 лошадиных сил, по одному у подножия каждой башни. |
| Максимальная скорость движения | 15 градусов в минуту по азимуту 10 градусов в минуту по углу места. |
Вид сбоку
Телескопическая тарелка
Структура поддержки
Задний
Работа на опорах радиотелескопа Джодрелл-Бэнк, 12 августа 2010 г.
Модель Спутника 1. Телескоп начал работать летом 1957 года, как раз к запуску первого в мире искусственного спутника Земли - Спутника-1. В то время как передачи от самого Спутника можно было легко уловить по домашнему радио, телескоп Ловелла был единственным телескопом, способным отслеживать ракету-носитель Спутника с помощью радара; он впервые обнаружил его незадолго до полуночи 12 октября 1957 года. Он также обнаружил ракету-носитель " Спутник-2 " сразу после полуночи 16 ноября 1957 года.
Телескоп также участвовал в некоторых ранних работах по спутниковой связи. В феврале и марте 1963 года телескоп передавал сигналы через Луну и Echo II, спутник НАСА на воздушном шаре на высоте 750 км (466 миль), в обсерваторию Зименки в СССР. Некоторые сигналы также передавались из США в СССР через Jodrell Bank.
Pioneer 5 установлен на пусковую установку Thor Able. Телескоп Ловелла использовался для отслеживания как советских, так и американских зондов, нацеленных на Луну в конце 1950-х - начале 1960-х годов. Что касается американских космических зондов, телескоп отслеживал Pioneer 1 с 11 по 13 ноября 1958 года, Pioneer 3 в декабре 1958 года и Pioneer 4 в марте 1959 года. Телескоп отслеживал Pioneer 5 с 11 марта по 26 июня 1960 года, а также использовался для отправлять команды на зонд, в том числе команду на отделение зонда от ракеты-носителя и команды на включение более мощного передатчика, когда зонд находился на расстоянии 8 миллионов миль (12,9 миллиона км). Он также получил данные от Pioneer 5 и в то время был единственным телескопом в мире, способным делать это. Последний сигнал был получен зондом на расстоянии 36,2 миллиона километров 26 июня 1960 года.
Телескоп также отслеживал советские лунные зонды. Попытка отследить Луну 1 не удалась. Телескоп успешно отслеживается LUNIK II от 13 до 14 сентября 1959 года, как он попал на Луну; это было доказано телескопом при измерении влияния гравитации Луны на зонд и луну 3 около 4 октября 1959 года. Кроме того, в феврале 1966 года телескоп отслеживал луну 9, первый космический корабль, совершивший мягкую посадку на Луну. Телескоп прослушал факсимильную передачу фотографий с поверхности Луны. Фотографии были отправлены в британскую прессу - зонд был передан, вероятно, намеренно, чтобы увеличить шансы приема, в международном формате для передачи изображений по новостной ленте - и опубликованы до того, как сами Советы обнародовали фотографии.
Телескоп отслеживал « Луна-10», российский спутник, выведенный на орбиту вокруг Луны в апреле 1966 года, и « Зонд-5» в сентябре 1968 года, российский зонд, который был запущен на Луну и пролетел вокруг нее, прежде чем вернуться на Землю. Телескоп не отслеживал Аполлон-11, поскольку он отслеживал Луну-15 в июле 1969 года. Однако 50-футовый (15-метровый) телескоп на Джодрелл-банке одновременно использовался для отслеживания Аполлона-11.
Телескоп, возможно, обнаружил сигналы от Венеры- 1, российского спутника, направляющегося к Венере, в течение 19–20 мая 1961 г. Однако установить происхождение сигналов не удалось. Несколько лет спустя, в декабре 1962 года, телескоп отследил и получил данные с Mariner 2. 18 октября 1967 года телескоп получил сигналы от российской станции « Венера-4», ведущей к Венере, и проследил за ней.
Телескоп отслеживал Марс 1 в 1962–1963 годах, а также Марс 2 и Марс 3 в 1971 году (в ходе модернизации телескопа до Mark IA). В более поздние годы он также искал несколько потерянной космического корабля на Марс, в том числе NASA «s Mars Observer космических аппаратов в 1993 году, Mars Polar Lander в 2000 году, и Beagle 2 спускаемого аппарата на Марс в 2003 году, однако, не удалось в поиске какой - либо их.
В качестве временной меры, в то время как RAF Fylingdales строился, телескоп находился в режиме ожидания для "Project Verify" (также известного под кодовыми словами "Lothario" и "Changlin") в период с апреля 1962 года по сентябрь 1963 года. приемник и демонстрационное оборудование»могут быть подключены к телескопу для сканирования известных российских пусковых площадок для показаний запусков МБР и / или БРПДА. Во время кубинского ракетного кризиса в октябре 1962 года телескоп незаметно повернули к « железному занавесу», чтобы за несколько минут предупредить о любых ракетах, которые могли быть запущены.
Когда был предложен телескоп, была поставлена серия объективов для наблюдений телескопа. К ним относятся:
Однако фактические наблюдения, сделанные с помощью телескопа, отличаются от этих первоначальных объективов и описаны в следующих разделах.
Осенью 1958 года телескоп использовался для отражения "Привет" от Луны для демонстрации в третьей лекции Ловелла о Рейте. Телескоп также использовался для приема сообщений, отраженных от Луны (" лунный отскок ") в рамках празднования 50-летия фестиваля First Move. В апреле 1961 года с помощью телескопа было получено радиолокационное эхо Венеры, когда планета находилась на близком расстоянии, что подтвердило измерения расстояния до планеты, сделанные американскими телескопами.
Линия водорода 21 см была открыта при постройке телескопа; впоследствии телескоп был переработан, чтобы он мог вести наблюдения на этой частоте. Используя эту линию излучения, можно наблюдать водородные облака как в галактике Млечный Путь, так и в других галактиках; например, телескоп обнаружил большое облако вокруг галактик M81 и M82. Движение этих облаков либо к или далеко от нас либо красного смещения или голубого смещения линии, что позволяет скорость в облако, чтобы измерить. Это обеспечивает зонд внутренней динамики галактик, а также может обеспечить измерение скорости расширения Вселенной.
В 1963 году телескоп обнаружил эмиссию ОН из областей звездообразования и звезд-гигантов; первые астрономические мазеры. Мазеры OH излучают на четырех частотах около 18 см (7 дюймов), которые легко наблюдать в телескоп. В рамках MERLIN телескоп регулярно используется для построения карт мазерных областей.
Художественный оттиск двойного пульсара PSR J0737-3039. См. Также: Пульсар В 1968 году телескоп наблюдал координаты недавно открытого пульсара, подтвердив его существование и исследовав меру дисперсии. Он также использовался для первого обнаружения поляризации излучения пульсара. Это ознаменовало начало значительного объема работ по исследованию пульсаров в Джодрелле, которые все еще продолжаются. За 30 лет после открытия пульсаров телескоп обнаружил более 100 новых пульсаров (а астрономы из Джодрелл Бэнк обнаружили около 2/3 от общего числа с помощью телескопов Ловелла и других). 300 пульсаров регулярно наблюдаются с помощью антенны Ловелла или находящейся поблизости 42-футовой (13-метровой) антенны.
Телескоп участвовал в открытии миллисекундных пульсаров, а также обнаружил первый пульсар в шаровом скоплении в 1986 году - миллисекундный пульсар в шаровом скоплении Мессье 28. В сентябре 2006 года были объявлены результаты трехлетних наблюдений двойного пульсара PSR J0737-3039 с телескопом Ловелла, а также телескопами Паркса и Грин-Бэнк, подтверждающие точность общей теории относительности до 99,5. %.
Иллюстрация гравитационной линзы. Смотрите также: Гравитационное линзирование Между 1972 и 1973 годами телескоп использовался для «детального обзора радиоисточников на ограниченном участке неба… до предела чувствительности инструмента». Среди объектов, внесенных в каталог, была первая гравитационная линза, которая была оптически подтверждена в 1979 году после того, как было обнаружено, что ее положение совпадает с парой тусклых голубых звезд с помощью Mark I в качестве интерферометра с Mark II. Телескоп также участвовал в обнаружении первого кольца Эйнштейна в 1998 году в связи с наблюдениями, выполненными с помощью космического телескопа Хаббла.
Ранние исследования размеров и природы квазаров стимулировали развитие методов интерферометрии в 1950-х годах; Телескоп Ловелла имел преимущество из-за его большой собирающей площади, а это означало, что измерения с помощью интерферометра с высокой чувствительностью можно было делать относительно быстро с его помощью. В результате телескоп сыграл важную роль в открытии квазаров.
Модель телескопа Mark I в Музее науки в Лондоне Интерферометрия в Джодрелл-банке началась до того, как был построен телескоп Ловелла, с использованием транзитного телескопа с поперечной решеткой 35 квадратных метров для определения размера радиогромких туманностей. После завершения строительства телескопа Ловелла широкая антенная решетка была помещена на управляемую монтировку, и пара использовалась в качестве радиоинтерферометра слежения. Затем это было использовано для определения двумерной формы квазаров на небе. Летом 1961 года был построен параболоидный телескоп диаметром 25 футов (8 м) (он был сделан из алюминиевых труб и был установлен на вращающейся конструкции старого оборонительного радара). Затем он был использован в качестве управляемого интерферометра с Mark I с разрешением 0,3 угловой секунды для определения размеров некоторых квазаров с большим красным смещением (z ~ 0,86).
Когда- то построенный телескоп Mark II также использовался в качестве интерферометра с телескопом Ловелла. Он имеет базовую линию 425 м (1394 фута) (что означает, что он может синтезировать телескоп диаметром 425 м), что дает разрешение около 0,5 угловых минут. Эта пара телескопов использовалась для выполнения обзорных работ и определения местоположения слабых радиообъектов. Кроме того, одним из движущих сил создания Mark III было использование его в качестве интерферометра с Mark I для исследования радиоисточников.
Телескоп принял участие в первом трансатлантическом эксперименте с интерферометром в 1968 году, а другие телескопы были в Алгонквине и Пентиктоне в Канаде. Впервые он был использован в качестве интерферометра на радиотелескопе Аресибо в 1969 году.
В 1980 году он использовался как часть нового массива MERLIN с серией меньших радиотелескопов, управляемых из Jodrell Bank. С базовыми линиями до 217 км (135 миль) это давало разрешение около 0,05 угловых минут. Его модернизированная версия стала национальным объектом в 1992 году. Он также использовался в интерферометрии с очень длинной базой, с телескопами по всей Европе ( Европейская сеть РСДБ ), давая разрешение около 0,001 угловой секунды. Около половины времени наблюдений телескопа теперь тратится на интерферометрию с другими телескопами. Планируется, что телескоп будет работать в составе интерферометра с орбитальными радиоспутниками "Радиоастрон" (Россия) и РСДБ (Япония), обеспечивая еще большие базовые линии и более высокое разрешение.
Телескоп использовался в качестве дополнительного инструмента для возможных обнаружений SETI, сделанных в Аресибо в период с 1998 по конец 2003 года. Никаких сигналов обнаружено не было. В феврале 2005 года астрономы с помощью телескопа Ловелла обнаружили галактику VIRGOHI21, которая, похоже, почти полностью состоит из темной материи.
