Введение
Обсерватория радиотелескопа в Новом Южном Уэльсе, Австралия.
Обсерватория Паркс – радиоастрономическая обсерватория, расположенная к северу от города Паркс, Новый Южный Уэльс, Австралия. Она является домом для Муриянг, 64-метрового радиотелескопа CSIRO Parkes, также известного как «Тарелка», а также двух меньших радиотелескопов. 64-метровая антенна была одной из нескольких радиоантенн, использованных для приема прямых телевизионных изображений посадки «Аполлона-11» на Луну. Ее научные достижения за десятилетия позволили ABC назвать ее «самым успешным научным инструментом, когда-либо созданным в Австралии» после 50 лет работы.
Дизайн и строительство
Радиотелескоп Паркса, завершенный в 1961 году, был детищем Э. Г. "Таффи" Боуэна, руководителя Лаборатории радиофизики CSIRO. Во время Второй мировой войны он работал над разработкой радиолокационных систем в Соединенных Штатах и наладил связи в американском научном сообществе. Используя эти связи, он убедил две благотворительные организации – корпорацию Карнеги и фонд Рокфеллера – профинансировать половину стоимости телескопа. Именно это признание и ключевая финансовая поддержка со стороны Соединенных Штатов убедили премьер-министра Австралии Роберта Мензиса согласиться профинансировать оставшуюся часть проекта. Участок в Парксе был выбран в 1956 году, поскольку он был доступен, но достаточно удален от Сиднея, чтобы обеспечить ясное небо. Кроме того, мэр Чес Мун и землевладелец Австралия Джеймс Хелм с энтузиазмом поддержали проект. Успех радиотелескопа Паркса побудил NASA скопировать его базовую конструкцию для своей сети дальнего космоса, построив аналогичные антенны в Голдстоуне (Калифорния), Мадриде (Испания) и Тидбинбилле (недалеко от Канберры, Австралия). Он продолжает модернизироваться, и по состоянию на 2018 год его чувствительность в 10 000 раз превышает первоначальную.
Оборудование
Основным инструментом наблюдения является телескоп с подвижной тарелкой, второй по величине в Южном полушарии и один из первых крупных подвижных телескопов в мире (DSS 43 в Tidbinbilla был расширен в 1987 году, превзойдя Parkes). Внутренняя часть тарелки выполнена из цельного алюминия, а внешняя – из мелкой алюминиевой сетки, что создает ее характерный двухцветный вид. В начале 1970-х годов внешние сетчатые панели были заменены на перфорированные алюминиевые панели. В 1975 году была модернизирована внутренняя гладкая алюминиевая поверхность, что обеспечило возможность фокусировки микроволнового излучения сантиметрового и миллиметрового диапазонов. В 2003 году внутренняя алюминиевая поверхность была расширена до определенного диаметра, что улучшило качество сигнала на 1 дБ. Телескоп имеет монтировку альт-азимутального типа. Он наводится с помощью небольшого вспомогательного телескопа, расположенного внутри конструкции на тех же осях вращения, что и основная тарелка, но с экваториальной монтировкой. Обе системы динамически синхронизируются при сопровождении астрономического объекта с помощью лазерной системы наведения. Этот принцип первичного и вторичного телескопа был разработан Барнсом Уоллисом.
18м антенна "Кеннеди Диш"
Антенна "Кеннеди Диш" была перенесена из обсерватории Флерс (где она являлась частью телескопа Криса Кросса) в 1963 году. Установленная на рельсах и приводимая в действие тракторным двигателем для обеспечения возможности легкого изменения расстояния между антенной и основной параболой, она использовалась как интерферометр совместно с основной параболой. Фазовая нестабильность, вызванная незащищенным кабелем, снижала точность наведения, однако позволяла определять распределение размеров и яркости источников. В 1968 году с ее помощью было успешно доказано, что лепестки радиогалактик не расширяются, и в тот же период она внесла вклад в исследования водородной линии и линии ОН. В качестве автономной антенны она использовалась для изучения Магеллановых потоков. Она применялась в качестве передающей антенны в программе "Аполлон", в то время как более крупный телескоп Паркса использовался только для приема. В настоящее время она сохраняется Австралийским национальным телескопическим комплексом.
Национальный телескоп Австралии
Обсерватория входит в сеть радиотелескопов Национальной телескопической инфраструктуры Австралии. Антенна часто используется совместно с компактным массивом Австралийского телескопа в Наррабри, массивом ASKAP в Западной Австралии и одиночной антенной в Мопра, телескопами, управляемыми Университетом Тасмании, а также телескопами из Новой Зеландии, Южной Африки и Азии для формирования массива радиоинтерферометрии со сверхдлинной базой (VLBI).
Быстрый радиовсплеск
Быстрые радиовсплески были обнаружены в 2007 году, когда Дункан Лоример из Университета Западной Вирджинии поручил своему студенту Дэвиду Наркевичу изучить архивные данные, записанные в 2001 году радиотелескопом Паркса. Анализ данных обзора выявил рассеянный всплеск интенсивностью 30 янских, произошедший 24 июля 2001 года, длительностью менее 5 миллисекунд и расположенный в 3° от Малого Магелланова Облака. В то время выдвигались гипотезы о том, что FRB могут быть сигналами из других галактик, излучением нейтронных звезд или черных дыр. Более поздние исследования подтверждают, что магнитары – разновидность сильно намагниченных нейтронных звезд – могут быть одним из источников быстрых радиовсплесков.
Открытие перитона
В 1998 году телескоп Паркса начал регистрировать быстрые радиовсплески и похожие сигналы, получившие название перитоны. Считалось, что перитоны имеют наземное происхождение, например, являются помехами от ударов молний. В 2015 году было установлено, что причиной появления перитонов было открытие сотрудниками двери микроволновой печи во время ее работы. При открытии двери микроволновой печи микроволны частотой 1,4 ГГц, возникающие на этапе отключения магнитрона, могли выходить наружу. Последующие тесты показали, что перитон может быть сгенерирован на частоте 1,4 ГГц, если дверь микроволновой печи открывается преждевременно, а телескоп находится в определенном относительном положении.
Прорыв Слушайте
Телескоп был привлечен для использования в поисках радиосигналов от внеземных технологий в рамках широко финансируемого проекта Breakthrough Listen. Основная роль радиотелескопа Паркса в программе заключается в проведении обзора галактической плоскости Млечного Пути в диапазоне частот от 1,2 до 1,5 ГГц и целенаправленном поиске сигналов от примерно 1000 ближайших звезд в диапазоне частот от 0,7 до 4 ГГц.
"Аполлон-11" транслируется
Когда Базз Олдрин включил телекамеру на лунном модуле, сигналы одновременно приняли три антенны слежения. Это были антенна Голдстоун в Калифорнии, антенна в Хонисакл-Крик недалеко от Канберры в Австралии и антенна в Парксе. Поскольку выход в открытый космос начался раньше запланированного, Луна находилась лишь немного выше горизонта и была вне зоны видимости основного приемника в Парксе. Хотя удалось принять качественный сигнал от внеосевого приемника, международная трансляция попеременно использовала сигналы от Голдстоуна и Хонисакл-Крик, последний из которых в итоге транслировал первые шаги Нила Армстронга на Луне всему миру. Примерно через девять минут после начала трансляции Луна поднялась достаточно высоко, чтобы её мог принять основной приемник, и международное вещание переключилось на сигнал из Паркса. Качество телевизионного изображения, полученного из Паркса, было настолько высоким, что NASA использовала Паркс в качестве источника телевизионного сигнала на протяжении всей оставшейся 2,5-часовой трансляции. Это помогло подготовиться к предстоящей посадке Curiosity (MSL) в начале августа, которая успешно состоялась 6 августа 2012 года. В обосновании отмечался его статус крупнейшего радиотелескопа южного полушария, элегантная конструкция, особенности которой были скопированы более поздними телескопами сети дальнего космоса, научные открытия и социальная значимость, заключающаяся в "укреплении имиджа [Австралии] как технологически развитой страны". В понедельник, 31 октября 2011 года, Google Australia заменил свой логотип на Google Doodle в честь 50-летия обсерватории Паркс. Радиотелескоп Паркс был включен в Национальный реестр наследия в 2020 году.
В популярной культуре
В 1964 году телескоп был показан в заставке к сериалу "Чужой" – первого австралийского научно-фантастического телесериала собственного производства. Некоторые сцены также снимались непосредственно у телескопа и внутри обсерватории. Обсерватория и телескоп фигурировали в фильме 2000 года "Антенна", художественном произведении, основанном на реальном участии обсерватории в программе "Аполлон-11" и высадке на Луну. Телескоп изображен на обложке альбома Стива Хилладжа "Motivation Radio", выпущенного в 1977 году.
Имена вираджури
В ноябре 2020 года, во время Недели NAIDOC, трем телескопам обсерватории были даны имена на языке вираджuri. Основной телескоп ("Тарелка") теперь называется Мурриянг, в честь дома в звездах Бияами, духа-создателя. Меньшая 12-метровая антенна, построенная в 2008 году, носит имя Giyalung Miil, что означает "Умный глаз". Третья, выведенная из эксплуатации антенна, называется Giyalung Guluman, что означает "Умная тарелка".