Введение
Исследовательский центр в Онтарио, Канада Радиообсерватория Алгонкуин (ARO) - радиообсерватория, расположенная в провинциальном парке Алгонкуин в Онтарио, Канада. Он был открыт в 1959 году для того, чтобы разместить ряд экспериментов Национального исследовательского совета Канады (NRC) в более тихом месте, чем Оттава. В 1962 году он был выбран в качестве места для 46-метрового радиотелескопа Algonquin, который был основным инструментом на этом месте на протяжении большей части его истории. Более ранний 10-метровый прибор был установлен в 1961 году, хотя не был оснащен механизмом привода до 1964 года. На этом месте также находится водородный мазер, стандартная функция для радиотелескопов, которые также могут служить для получения телеметрии от космических миссий. Другие инструменты, ранее находящиеся на этом месте, включали в себя массив солнечных наблюдений из тридцати двух 10-футовых (3 м) блюд и один 1,8 м монитор солнечного потока, наблюдающий на длине волны 10,7 см, и 18-метровый радиотелескоп из Университета Торонто. В конце 1980-х годов, в рамках продолжающегося сдвига операций от NRC, операции ARO были переданы Институту космических и земных наук (ISTS, позже переименованный в Центр исследований в области технологий Земли и космоса (CRESTech)). Многоплановая солнечная обсерватория была продана в начале 2000-х годов, а вторая солнечная антенна была перенесена в Радиоастрофизическую обсерваторию Доминиона в Британской Колумбии. Основные применения Обсерватории сегодня в очень длинных базовых интерферометрии (VLBI) экспериментов в основном в геодезии, основного глобального позиционирования системы сайта, некоторые использования для спутниковой нисходящей линии связи, и другие общие эксперименты. С 2007 года сайт управляется компанией Thoth Technology Inc.
The Algonquin Radio Observatory (ARO) is a radio observatory located in Algonquin Provincial Park in Ontario, Canada. It opened in 1959 in order to host a number of the National Research Council of Canada's (NRC) ongoing experiments in a more radio quiet location than Ottawa. In 1962 it was selected as the site for the Algonquin 46m radio telescope, which has been the site's primary instrument through most of its history. An earlier 10 m instrument was set up in 1961 though was not equipped with a drive mechanism until 1964. The site also hosts a hydrogen maser, a standard feature for radio telescopes that can also serve to receive telemetry from deep space missions. Other instruments formerly at the site included a solar observing array of thirty two 10 ft (3 m) dishes, and a single 1.8 m solar flux monitor observing at 10.7 cm wavelength, and an 18 m radio telescope from the University of Toronto. In the late 1980s, as a part of an ongoing shift of operations from the NRC, operations of the ARO were passed to the Institute for Space and Terrestrial Science (ISTS, later renamed the Center for Research in Earth and Space Technology (CRESTech)). The multi dish solar observatory was sold in the early 2000s, and the second solar observatory antenna was moved to the Dominion Radio Astrophysical Observatory in British Columbia. The Observatory's main uses today are in very long baseline interferometry (VLBI) experiments mostly in geodesy, a primary global positioning system site, some use for satellite downlink, and other general experiments. Since 2007, the site has been operated by Thoth Technology Inc.
Солнечные наблюдения
До строительства ARO Артур Ковингтон руководил программой наблюдения за Солнцем на радиостанции Национального исследовательского совета Канады (NRC) в Оттаве. Станция была в основном исследовательской площадкой для радаров, и продолжающаяся работа с радарами помешала солнечному инструменту, который Ковингтон построил в качестве личного проекта. Это началось с военного наблюдения, что солнце выделяло радиосигналы в области 10 см, когда военные корабли случайно промахнулись своими радарами мимо Солнца, когда оно поднималось или заходит. Когда исследователи после войны исследовали этот эффект, они обнаружили, что сигналы генерируются солнечными пятнами. Когда стало ясно, насколько ценны эти наблюдения, экспериментальный прибор Ковингтона был перенесен примерно в 8 километров от него на Гот-Хилл, более тихое место для радио. Но по мере роста Оттавы этот сайт вскоре стал шуметь по радио, в основном из-за увеличения воздушного движения в близлежащем аэропорту. Чтобы улучшить качество измерений, они предложили построить новый солнечный телескоп, который будет расположен далеко от населенных пунктов. Легкий доступ из Оттавы сделал Алгонкин довольно очевидным выбором, хотя он был примерно в 200 км. Дороги были хорошего качества и легко передвигались, и была основная железная дорога, которая проходила к югу от выбранного места.
Обсерватория
Радиообсерватория Алгонкин была открыта в 1959 году и стала национальной радиообсерваторией Канады в 1962 году. Комплекс обсерватории, здание радиометра, коммунальные здания, лаборатория Университета Торонто, приборы для питания микроволновых лучей и параболические микроволновые трубки были спроектированы в 1959 году, и строительство было завершено поэтапно в течение следующих нескольких лет. Первым инструментом на этом месте был новый солнечный телескоп, похожий на оригинальный инструмент Ковингтона, но немного увеличенный до 6 футов (1,8 м), что позволило лучше наблюдать весь солнечный диск. Этот инструмент работал параллельно с оригиналом в Гот-Хилле до 1962 года, когда он полностью взял на себя эти обязанности. Второй 6-футовый (2-метровый) телескоп, идентичный тому, что находится в ARO, позже был установлен в Доминионской радиоастрофизической обсерватории (DRAO) в Пентиктоне, Британская Колумбия, в качестве резервного. Следует использовать другой солнечный инструмент, созданный по образцу другого устройства Гот-Хилла, состоящего из серии тридцати двух 10 футов (3 м) параболических коллекторов, соединенных с общим 700 футов (215 м) длинным волноводом. Используя методы фазового массива, этот инструмент мог изображать части диска Солнца, по сравнению с инструментом с одной тарелкой, который видел Солнце как одну нерешенную "точку". Новый прибор был запущен в 1966 году, и Ковингтон продолжил исследование Солнца, непосредственно изображая радиосигнал от солнечных пятен и нити. В 1961 году Национальный исследовательский совет Канады выбрал место, подходящее для строительства полностью управляемой антенны длиной 37 метров. К 1962 году планы показали, что главный прибор вырос до антенны длиной в 46 метров; строительство этого началось в 1964 году. Новый телескоп начал работать в мае 1966 года. Первоначальная поверхность 46-метрового телескопа состояла из смеси алюминиевой сетки и пластинок. Сетка была почти прозрачной для длин волн менее чем около сантиметра, а покрытая поверхность была недостаточно гладкой, чтобы фокусировать более короткие длины волн. Поскольку внимание радиотелескопов было обращено на более короткие длины волн, представляющие собой события с более высокой энергией, ARO стал менее полезным. После планирования перепланировки, чтобы он мог работать на длинах волн до 3 мм, NRC решил закрыть ARO в 1987 году и купить 25% акций в новом телескопе Джеймса Клерка Максвелла, который будет включать в себя радиотелескоп, который может работать на длинах волн от 0,3 до 2 мм. В 1988 году NRC пригласила операторов радиообсерватории Хей-Ривер в Северо-Западных Территориях, Межзвездный Институт Электромагнитики (IEI), переместить свои усилия SETI в ARO. Из-за сокращения бюджета NRC некоторое время не мог использовать ARO для исследований и искал недорогие проекты, которые могли бы использовать оборудование. IEI воспользовался этим шансом и управлял проектом SETI, известным как Project TARGET, на 18-метровом телескопе UofT до 1991 года, когда продолжающиеся сокращения бюджета заставили NRC прекратить работу на этом объекте. Продолжающиеся солнечные измерения, которые теперь используются во всем мире для прогнозирования проблем связи из-за активности солнечных пятен, были переданы DRAO. Сначала инструмент DRAO был сделан "первичным", а затем, как только была продемонстрирована работа, оригинальный инструмент Оттавы был перемещен, чтобы присоединиться к нему в качестве горячей резервной копии. После перехода на работу они несколько раз модернизировали основной 46-метровый телескоп, позволяя ему отслеживать спутники на более высоких скоростях. Телескоп использовался в продолжающихся экспериментах VLBI, проводимых всемирным консорциумом при поддержке спутника HALCA, который создал базовый телескоп на 30 000 км. Система управляется программным обеспечением S2, разработанным в Йоркском университете.
Текущий статус
Обсерватория управляется компанией Thoth Technology, которая предоставляет геодезические и космические сетевые услуги с использованием 46-метровой антенны. Это место является активным пунктом управления глобальной системой позиционирования. Главная антенна оснащена приемниками для обнаружения радиоисточников на частотах VHF, UHF, L, S и X. Обсерватория также оснащена водородным мазером, который поддерживает стабильность стандарта времени до одной части в 1015 для облегчения корреляции данных. В центре проводятся полевые школы для студентов от младших классов до постдокторантуры, включая полевую школу космической инженерии Университета Йорка. С 2012 года основной инструмент участвует в международном сотрудничестве по наблюдению пульсаров на длинных длинах волн с Канадским институтом теоретической астрофизики. В апреле 2020 года недавно отремонтированная оригинальная 33-футовая антенна обнаружила быстрый радиовсплеск (FRB) от галактического магнитарного спутника SGR 1935+2154 в рамках сотрудничества CHIME. Об этом открытии было сообщено в журнале Nature. 46-метровый телескоп работает в глобальной сети с другими крупными радиотелескопами по всему миру для создания интерферометрического массива. Внимательно сопоставляя эти данные, исследователи надеются создать телескопическую апертуру с разрешением, эквивалентным диаметру Земли. В обсерватории размещается лаборатория длинных волн Торонтского университета, Институт астрономии и астрофизики Дунлап и отдел связи и операций космической инженерной лаборатории Йоркского университета.