टेलीस्कोप, रेडियो टेलीस्कोप और गुरुत्वाकर्षण तरंग डिटेक्टर

हाल ही में, खगोलविदों ने उल्लेखनीय उपलब्धियाँ हासिल की हैं। सबसे पहले, वे ब्लैक होल की दुनिया की पहली प्रत्यक्ष तस्वीर लेने में कामयाब रहे, जिसके बारे में हम एमटी के इस अंक में अन्यत्र लिखते हैं। थोड़ा पहले, उन्होंने सबसे पहले एक्सोप्लैनेट HR8799e (1) और उसके वातावरण पर कब्जा कर लिया। और यह सब हमारी ब्रह्मांडीय इंद्रियों को धन्यवाद।

जैसा कि आप जानते हैं, दूरबीनें कई प्रकार की होती हैं, जो मुख्य रूप से उनके द्वारा शूट किए जाने वाले दृश्य में भिन्न होती हैं। दूरबीन ऑप्टिकल वे दृश्य प्रकाश का उपयोग करते हैं। एक्स-रे पराबैंगनी प्रकाश से कम तरंग दैर्ध्य रेंज में वस्तुओं का पता लगाएं। टेलीस्कोप काम कर रहे हैं इन्फ्रारेड रेंज में दृश्य प्रकाश से अधिक लंबी तरंग दैर्ध्य का उपयोग करें, और पराबैंगनी - दृश्य प्रकाश से छोटा। साथ में वे हमारी लौकिक प्रजाति बनाते हैं।

अफवाह कहा जाता है रेडियो दूरबीनों का नेटवर्कजिनमें से सबसे बड़े एंटेना का व्यास आधा किलोमीटर तक है। वे क्षेत्र में काम करते हैं. यह इस प्रकार की वेधशालाओं के वैश्विक नेटवर्क के लिए धन्यवाद है, जिसे इस नाम से जाना जाता है, कि आकाशगंगा मेसियर 87 के केंद्र में एक विशाल ब्लैक होल की अब प्रसिद्ध छवि प्राप्त की गई थी।

और नाम स्पर्श करें? खैर, इस भावना की तुलना नवजात से की जा सकती है गुरुत्वाकर्षण-तरंग खगोल विज्ञान. डिटेक्टर जैसे लिंक अंततः, वे अंतरिक्ष के कंपन को महसूस करते हैं, जो स्पर्श की अनुभूति से जुड़ा होता है।

कैनरी द्वीप समूह से दक्षिण अफ़्रीका तक

हालाँकि दस साल बीत चुके हैं, कैनरी द्वीप समूह में ग्रैन टेलीस्कोपियो कैनारियास (जीटीसी) के पास अभी भी हमें ज्ञात सबसे बड़ा दर्पण दूरबीन है।

मुख्य दर्पण में 36 षटकोणीय खंड होते हैं। वेधशाला कई सहायक उपकरणों से भी सुसज्जित है जैसे कि कैनरीकैम, एक कैमरा जो सितारों और ग्रहों द्वारा उत्सर्जित मध्य-श्रेणी के अवरक्त प्रकाश का अध्ययन करने में सक्षम है। कैनरीकैम में ध्रुवीकृत प्रकाश की दिशा प्रदर्शित करने और चमकदार तारों की रोशनी को अवरुद्ध करने की अद्वितीय क्षमता भी है, जिससे एक्सोप्लैनेट अधिक दृश्यमान हो जाते हैं।

हम अक्सर मीडिया में कुछ दूरबीनों से की गई खोजों के बारे में भी पढ़ते हैं। बदला I और II प्रत्येक 10 मीटर के दर्पण के साथ, हवाई ज्वालामुखी मौना केआ के शिखर के पास, डब्ल्यूएम केका वेधशाला में स्थित है। टेलीस्कोप एक साथ जुड़े हुए हैं केक इंटरफेरोमीटर, दुनिया में सबसे बड़े में से एक होने के नाते।

कैलिफोर्निया विश्वविद्यालय और लॉरेंस बर्कले प्रयोगशाला ने 1977 में इस उपकरण को विकसित करना शुरू किया। अमेरिकी व्यवसायी और परोपकारी हावर्ड बी. केक निर्माण के लिए आवश्यक $70 मिलियन का दान दिया। केक-1 की चढ़ाई 1985 में शुरू हुई।

3. जमीन आधारित दूरबीनों के आकार की तुलना:

1. बहुत बड़ा टेलीस्कोप, 2. बेहद बड़ा टेलीस्कोप, 3. केक टेलीस्कोप (केक I और केक II), 4. तीस मीटर टेलीस्कोप, 5. कैनरी लार्ज टेलीस्कोप (ग्रैन टेलीस्कोपियो कैनारियास), 6वां सुबारू टेलीस्कोप, 7वां दक्षिण अफ़्रीकी बड़ा टेलीस्कोप . , 8वां नई प्रौद्योगिकी टेलीस्कोप, 9वां विशाल मैगेलैनिक टेलीस्कोप, 10वां बड़ा लार्ज सिनोप्टिक सर्वे टेलीस्कोप

वेधशाला की लोकप्रियता बढ़ी और अतिरिक्त दान किए गए जिससे केक 2 को साकार किया जा सका। 2004 में, एक बड़ी दूरबीन में पहली अनुकूली प्रकाशिकी लेजर प्रणाली का उपयोग यहां किया गया था, जो एक कृत्रिम तारा स्थान बनाता है जो एक गाइड के रूप में आकाश को देखते समय उपयोगी होता है। . वायुमंडलीय विकृतियों को ठीक करने के लिए।

सबसे प्रसिद्ध ऑप्टिकल दूरबीनों में से एक दक्षिण अफ़्रीकी बड़ा टेलीस्कोप (SALT), दक्षिणी गोलार्ध में सबसे बड़ा जमीन-आधारित ऑप्टिकल उपकरण, स्पेक्ट्रोस्कोपिक अनुसंधान पर केंद्रित है। इसके प्राथमिक दर्पण में 91 षटकोणीय दर्पण होते हैं।

अपने स्थान के कारण, SALT ऐसी तस्वीरें ले सकता है जो उत्तरी गोलार्ध में वेधशालाओं के लिए उपलब्ध नहीं हैं। टेलीस्कोप को देशों के एक समूह द्वारा वित्त पोषित किया जाता है: जर्मनी, ग्रेट ब्रिटेन, न्यूजीलैंड, भारत, दक्षिण अफ्रीका, अमेरिका और ... पोलैंड।

एक और डिज़ाइन, जो न केवल खगोलीय समुदाय में जाना जाता है, बड़ा ट्विन-लेंस दूरबीन (बड़ा दूरबीन टेलीस्कोप, एलबीटी)। दूरबीन के दोनों दर्पण अखंड हैं, प्रत्येक का व्यास 8,4 मीटर है। दर्पणों का कुल क्षेत्रफल 111 m2 है। इस प्रकार, एलबीटी की क्षमताएं 11,8 मीटर व्यास वाले एकल-दर्पण दूरबीन के बराबर हैं।

Subaruतथाकथित सक्रिय प्रकाशिकी के साथ, दृश्य प्रकाश और अवरक्त रेंज में काम करने वाली एक जापानी दूरबीन में 8,3 मीटर (जिसमें से 8,2 मीटर का उपयोग अवलोकन के लिए किया जाता है) के कुल व्यास के साथ एक अखंड दर्पण होता है, जिसे वेल्डिंग 55 द्वारा बनाया गया था। अधिकतर षटकोणीय, खंड। यह दर्पण की किसी भी विकृति की भरपाई के लिए 261 एक्चुएटर्स से सुसज्जित है। यह उपकरण हवाई मौना केआ वेधशाला में स्थित है।

सूखा, पारदर्शी और कोई लोग नहीं

बेशक उपरोक्त समीक्षा विश्व खगोल विज्ञान की राजधानी, जो चिली में अटाकामा रेगिस्तान क्षेत्र है, की यात्रा का एक परिचय मात्र है। यहीं पर दुनिया का सबसे बड़ा और सबसे शक्तिशाली दूरबीन परिसर बनाया गया था। अत्यधिक शुष्क हवा, साफ़ आसमान और कम जनसंख्या जैसी प्राकृतिक स्थितियाँ उन्हें पसंद आती हैं।.

तो, उदाहरण के लिए, दक्षिणी भाग है जेमिनी वेधशाला, जिसमें पृथ्वी पर दो अलग-अलग स्थानों पर स्थित दो 8,1-मीटर ऑप्टिकल टेलीस्कोप शामिल हैं। जुड़वां दूरबीनों को एक संघ द्वारा डिजाइन और संचालित किया जाता है जिसमें अमेरिका, ब्रिटेन, कनाडा, चिली, ब्राजील, अर्जेंटीना और ऑस्ट्रेलिया शामिल हैं। दूरबीनों में से एक उत्तरी जुड़वां (जेमिनी नॉर्थ, जिसे फ्रेडरिक सी. जिलेट टेलीस्कोप के नाम से भी जाना जाता है) मौना की पर बनाया गया था। दूसरा - दक्षिणी अर्ध-पृथक घर (मिथुन दक्षिण) - चिली एंडीज में माउंट सेरो पाजोन पर समुद्र तल से 2500 मीटर की ऊंचाई पर बनाया गया है।

इसे वर्तमान में सबसे बड़ी ऑप्टिकल खगोलीय वेधशाला माना जाता है। बहुत बड़ा टेलीस्कोप (वीएलटी, वेरी लार्ज या लार्ज, टेलीस्कोप), यूरोपीय दक्षिणी वेधशाला (ईएसओ) के स्वामित्व में है। यह अनुकूली और सक्रिय प्रकाशिकी के साथ चार ऑप्टिकल दूरबीनों का एक सेट है, जिसमें प्रत्येक (8,2) के दर्पण व्यास 2 मीटर है, जो इंटरफेरोमेट्रिक अध्ययन के लिए 1,8 मीटर के व्यास के साथ चार समायोज्य ऑप्टिकल दूरबीनों द्वारा पूरक हैं।

बड़ी दूरबीनों को अंतु, कुयेन, मेलिपाल और येपुन कहा जाता है, जो स्थानीय भारतीयों की पौराणिक कथाओं से जुड़ी है। उनके अलावा, परिसर में 4,1 मीटर के दर्पण व्यास के साथ एक VISTA (खगोल विज्ञान के लिए दृश्यमान और इन्फ्रारेड सर्वेक्षण टेलीस्कोप) दूरबीन और 2,6 मीटर के दर्पण व्यास के साथ एक VST (VLT सर्वेक्षण टेलीस्कोप) है।

वीएलटी स्थित है परनाल वेधशाला अटाकामा रेगिस्तान में सेरो परनाल की पहाड़ी (समुद्र तल से 2635 मीटर ऊपर) पर। पहाड़ी की चोटी पृथ्वी पर सबसे शुष्क स्थानों में से एक है। चार मुख्य दूरबीनें तापमान-नियंत्रित इमारतों में स्थित हैं। यह डिज़ाइन उन प्रतिकूल प्रभावों को कम करता है जो अवलोकन स्थितियों को प्रभावित करते हैं, जैसे दूरबीन ट्यूब में वायु अशांति, जो तापमान परिवर्तन और हवा के कारण हो सकती है। ईएसओ के अनुसार, वीएलटी "मिलीसेकंड रेंज में कोणीय रिज़ॉल्यूशन वाली छवियों का पुनर्निर्माण कर सकता है, जो पृथ्वी से चंद्रमा पर दो कार हेडलाइट्स को देखने के बराबर है।"

पृथ्वी पर कार्यरत सबसे बड़े दूरबीन दर्पण

• ग्रैंड कैनरी टेलीस्कोप (जीटीसी): कमीशनिंग - 2002-2008 / व्यास - 10,4 मीटर / स्थान - रोक डे लॉस मुचाचोस वेधशाला, कैनरी द्वीप समूह, स्पेन

• हॉबी'एगो-एबर्ली'एगो टेलीस्कोप: 1996/10 एम/मैकडोनाल्ड वेधशाला, टेक्सास, यूएसए

• बदला I और II: 1993-1996 / 10 मीटर / मौना केआ वेधशाला, हवाई, यूएसए

• दक्षिण अफ़्रीकी बड़ा टेलीस्कोप: 2005 / 9,2 मीटर / दक्षिण अफ़्रीकी खगोलीय वेधशाला, उत्तरी केप, आरपीए

• डबल लेंस बड़ा टेलीस्कोप: 2004/8,4 मीटर/माउंट ग्राहम अंतर्राष्ट्रीय वेधशाला, एरिज़ोना, यूएसए

• सुबारू टेलीस्कोप (जेएनएलटी): 1999 / 8,2 मीटर / मौना केआ वेधशाला, हवाई, यूएसए

• अंतु, कुयेन, मेलिपाल, येपुन (बहुत बड़ा टेलीस्कोप, वीएलटी): 1998-2001 / 8,2 मीटर / पैरानल वेधशाला, एंटोफ़गास्टा क्षेत्र, चिली

• जुड़वाँ उत्तर और दक्षिण: 1999-2001 / 8,1 मीटर / मौना केआ वेधशाला, हवाई, संयुक्त राज्य अमेरिका और सेरो पचोन (सीटीआईओ), कोक्विम्बो क्षेत्र, चिली

• टेलीस्कोप एमएमटी (मल्टी-मिरर टेलीस्कोप): 2000 आर./6,5 मीटर/व्हिपल वेधशाला, एरिज़ोना, यूएसए

• मैगेलन 1 और 2: 2000-2002 / 6,5 मी / लास कैम्पानास वेधशाला, अटाकामा क्षेत्र, चिली

भविष्य (थोड़ा अनिश्चित)

सबसे बड़ी ज़मीन-आधारित दूरबीनों का वर्गीकरण कुछ वर्षों में पूरी तरह से संशोधित किया जा सकता है। मौना केआ पर XNUMX मीटर की इमारत बनाई जाएगी तीस मीटर दूरबीन (टीएमटी) $1,4 बिलियन (4) के अनुमानित बजट के साथ। इसका नियोजित एपर्चर (छेद का व्यास जिसके माध्यम से प्रकाश प्रवेश करता है) केक दर्पण की सतह से नौ गुना बड़ा है, और यह कक्षा में रखे गए लोगों की तुलना में बारह गुना अधिक रिज़ॉल्यूशन वाली छवियां उत्पन्न करने की उम्मीद है। हबल अंतरिक्ष सूक्ष्मदर्शी.

4. हवाई में तीस मीटर दूरबीन का दृश्य।

चिली एक यूरोपीय का निर्माण कर रहा है अत्यंत विशाल दूरबीन (एक्सट्रीमली लार्ज टेलीस्कोप, ईएलटी), 39 मीटर (5) के एपर्चर के साथ। चालू होने पर, यह दुनिया में दृश्य प्रकाश क्षेत्र में काम करने वाली अपनी तरह की सबसे बड़ी संरचना होगी (6) और।

5. अत्यधिक बड़े टेलीस्कोप का दृश्य

टीएमटी और ईएलटी दोनों को 2024 के आसपास लॉन्च किया जाना चाहिए, हालांकि पूर्व के मामले में यह बिल्कुल भी आवश्यक नहीं है। टीएमटी परियोजना 90 के दशक से संचालित हो रही है। पहला फावड़ा 2014 में ही जमीन में चलाया गया था, और जल्द ही हवाई के मूल निवासियों द्वारा उनके पवित्र पर्वत मौना केआ पर दूरबीन की स्थापना के विरोध के कारण काम रोक दिया गया था। मुकदमा शुरू हुआ. पिछले साल, हवाई की सर्वोच्च अदालत ने बिल्डिंग परमिट के लिए फैसला सुनाया, लेकिन क्या यह जारी रह सकता है?

6. मैनचेस्टर में एतिहाद स्टेडियम के साथ प्रस्तावित ईएलटी के आकार की तुलना।

तीसरा नियोजित स्थलीय विशाल चिली में लास कैम्पानास वेधशाला में विशाल मैगेलैनिक टेलीस्कोप है। इसके प्राथमिक दर्पण में 8,4 मीटर व्यास वाले सात खंड होंगे, जो 24,5 मीटर व्यास वाले एकल दर्पण के बराबर रिज़ॉल्यूशन देंगे (7)।

7. बड़ा मैगेलैनिक टेलीस्कोप - विज़ुअलाइज़ेशन

कुछ साल पहले, GMT के 2021 में परिचालन शुरू होने की उम्मीद थी। आज तीन साल बाद तारीख का ऐलान हो गया है. खगोलविदों का कहना है कि दूरबीन इतनी शक्तिशाली होगी कि यह हमें अन्य तारा प्रणालियों में ग्रहों का प्रत्यक्ष दृश्य दे सकेगी, ब्रह्मांड के शुरुआती क्षणों से प्रकाश का पता लगाने में सक्षम होगी, और संभवतः आधुनिक ब्रह्मांड विज्ञान के सबसे बड़े सवालों का जवाब देने में मदद करेगी, जिसमें आकाशगंगाएँ कैसे बनती हैं डार्क मैटर और डार्क एनर्जी, साथ ही बिग बैंग के बाद के तारे।

चिली में निर्मित. बड़ा सिनोप्टिक सर्वेक्षण टेलीस्कोप (एलएसएसटी, सिनॉप्टिक सर्विलांस ऑब्जर्विंग के लिए ग्रेट टेलीस्कोप) इस आधार पर आधारित है कि बड़े दर्पण हमेशा सर्वश्रेष्ठ टेलीस्कोप बनाने की कुंजी नहीं होते हैं। इसमें "केवल" 8,4 मीटर व्यास (आम तौर पर अभी भी काफी बड़ा) के एपर्चर वाला एक दर्पण होगा, लेकिन यह सीमा और गति में इसकी भरपाई करता है। इसे अलग-अलग लक्ष्यों पर ध्यान केंद्रित करने के बजाय पूरी रात के आकाश को स्कैन करने के लिए डिज़ाइन किया गया है - रंगीन टाइम-लैप्स वीडियो कैप्चर करने के लिए पृथ्वी पर सबसे बड़े डिजिटल कैमरे का उपयोग किया जाता है।

एलएसएसटी कॉर्पोरेशन के अनुसार, जो अमेरिकी ऊर्जा विभाग और राष्ट्रीय विज्ञान फाउंडेशन के साथ दूरबीन का निर्माण कर रहा है, "एलएसएसटी ब्रह्मांड में द्रव्यमान के वितरण के अभूतपूर्व त्रि-आयामी मानचित्र प्रदान करेगा" जो रहस्यमय अंधेरे ऊर्जा पर प्रकाश डाल सकता है। जो अंतरिक्ष के त्वरित विस्तार को प्रेरित करता है। यह हमारे अपने सौर मंडल की पूरी सूची की भी अनुमति देगा, जिसमें 100 मीटर आकार तक के संभावित खतरनाक क्षुद्रग्रह भी शामिल हैं। डिवाइस की कमीशनिंग 2022 के लिए निर्धारित है।

कान आँखों से बड़े होते हैं

दुनिया के सबसे अधिक पहचाने जाने वाले जमीन-आधारित खगोलीय उपकरणों में से एक 1963 से अरेसीबो, प्यूर्टो रिको के पास काम कर रहा है। यह 305 मीटर के एंटीना व्यास वाला एक रेडियो टेलीस्कोप है, जो लगभग 40 मीटर के किसी भी मौजूदा या नियोजित ऑप्टिकल टेलीस्कोप के दर्पण से काफी बड़ा है। एल्यूमीनियम पैनल.

संरचना का उपयोग रेडियो खगोल विज्ञान, वायुमंडलीय और रडार अनुसंधान में कई संस्थानों द्वारा किया जाता है: कॉर्नेल विश्वविद्यालय, एसआरआई इंटरनेशनल, यूएसआरए, और नेशनल साइंस फाउंडेशन के सहयोग से प्यूर्टो रिको की मेट्रोपॉलिटन यूनिवर्सिटी। एक स्वतंत्र आयोग द्वारा समीक्षा किए गए आवेदनों के आधार पर वैज्ञानिक इकाइयों को दूरबीन तक पहुंच प्रदान की जाती है। 1963 से 2016 तक, रेडियो टेलीस्कोप के पास दुनिया का सबसे बड़ा एकल डिश था। केवल 2016 में एक बड़ा था तेज़ रेडियो टेलीस्कोप चीन में.

Arecibo गुंबद का आकार गोलाकार है (अधिकांश रेडियो दूरबीनों की तरह परवलयिक नहीं)। यह उस तरह से है जिस तरह से रेडियो टेलीस्कोप सिग्नल पर इंगित करता है - डिश स्थिर है, लेकिन रिसीवर चल रहा है। रिसीवर को 900 टन की संरचना पर रखा गया था, अठारह केबलों पर 150 मीटर की ऊंचाई पर निलंबित कर दिया गया था, तीन प्रबलित कंक्रीट समर्थनों पर तय किया गया था। दूसरे और तीसरे कटोरे एंटीना पर परावर्तित तरंगों को केंद्रित करते हैं। रिसीवर की गतिशीलता रेडियो टेलीस्कोप को ज़ेनिथ के चारों ओर 40-डिग्री शंकु के किसी भी बिंदु पर निर्देशित करना संभव बनाती है।

अरेसिबो रेडियो टेलीस्कोप ने कई प्रसिद्ध वैज्ञानिक खोजों को संभव बनाया है। उसको धन्यवाद:

• 7 अप्रैल 1964 को, कमीशनिंग के छह महीने से भी कम समय में, बुध ने 88 में नहीं, बल्कि 59 दिनों में सूर्य की परिक्रमा की;
• 1968 में, क्रैब नेबुला से आवधिक (33 एमएस) रेडियो दालों की खोज ने न्यूट्रॉन सितारों के अस्तित्व का पहला सबूत प्रदान किया;
• 1974 में, रसेल एलन हुल्स और जोसेफ हूटन टेलर ने पल्सर की पहली बाइनरी प्रणाली की खोज की और इसकी मदद से सापेक्षता के सिद्धांत की शुद्धता का परीक्षण किया - जिसके लिए उन्हें बाद में भौतिकी में नोबेल पुरस्कार मिला;
• 1990 में पोलिश खगोलशास्त्री एलेक्जेंडर वोल्स्ज़न ने पल्सर पीएसआर 1257+12 की दोलन अवधि को मापा, जिससे उन्हें इसकी परिक्रमा करने वाले पहले तीन एक्स्ट्रासोलर ग्रहों की खोज करने की अनुमति मिली;
• जनवरी 2008 में, रेडियो स्पेक्ट्रोस्कोपी अवलोकनों के कारण आकाशगंगा Arp 220 में मेटामाइन और हाइड्रोजन साइनाइड के प्रीबायोटिक कणों का पता लगाया गया था।

सबसे बड़े भू-आधारित खगोलीय उपकरणों में से एक रेडियो एंटीना सिस्टम हैं। अटाकामा लार्ज मिलीमीटर/सबमिलीमीटर ऐरे (एएलएमए). वे 5 मीटर से अधिक की ऊंचाई पर चिली एंडीज़ में चैनंतोर पठार पर स्थित हैं। समुद्र तल से मीटर ऊपर। वेधशाला इतनी ऊंचाई पर स्थित है कि वहां काम करने वाले खगोलविदों को ऑक्सीजन मास्क का उपयोग करना पड़ता है। इसमें 66 और 12 मीटर व्यास वाले 7 सटीक-निर्मित रेडियो टेलीस्कोप शामिल हैं। ALMA इवेंट होराइजन टीम का हिस्सा है जिसने हाल ही में एक ब्लैक होल को "देखा"।

ALMA 31,3-950 GHz की रेंज में काम करता है। इसमें मौजूदा सबमिलीमीटर वेवलेंथ टेलीस्कोप जैसे जेम्स क्लर्क मैक्सवेल टेलीस्कोप या अन्य रेडियो टेलीस्कोप नेटवर्क जैसे कि की तुलना में बहुत अधिक संवेदनशीलता और रिज़ॉल्यूशन है। सबमिलीमीटर सेंसर (एसएमए) ओराज़ी आईआरएएम पठार डी बर.

इस तरंग दैर्ध्य का विकिरण अक्सर अंतरिक्ष में सबसे ठंडी और सबसे दूर की वस्तुओं से आता है, जिसमें गैस और धूल के बादल भी शामिल हैं जिनमें नए तारे पैदा होते हैं, और अवलोकन योग्य ब्रह्मांड के किनारे पर दूर की आकाशगंगाओं से आता है। इन तरंग दैर्ध्य पर अंतरिक्ष की अभी तक पूरी तरह से खोज नहीं की गई है, क्योंकि मूल्यवान अवलोकनों के लिए ऐसे स्थान पर स्थित उपकरणों की आवश्यकता होती है जो न केवल अवलोकनों के लिए अच्छी मौसम की स्थिति की गारंटी देते हैं, बल्कि बहुत कम आर्द्रता की भी गारंटी देते हैं।

8. पश्चिमी ऑस्ट्रेलिया में वर्ग किलोमीटर की एक श्रृंखला का दृश्य।

1 किमी के कुल क्षेत्रफल वाले रेडियो दूरबीनों के एक नेटवर्क की योजना वर्षों से बनाई गई है² - वर्ग किलोमीटर सरणी (एसकेए). इसे दक्षिणी गोलार्ध में, दक्षिण अफ्रीका और ऑस्ट्रेलिया (8) में बनाया जाएगा, जहां आकाशगंगा का अवलोकन सबसे आसान है और जहां विद्युत चुम्बकीय हस्तक्षेप न्यूनतम है। उम्मीद है कि 100 हजार से ज्यादा होंगे. कम आवृत्ति वाले एंटेना ऑस्ट्रेलिया में और सैकड़ों एंटेना दक्षिण अफ्रीका में स्थित हैं। जब यह सेट पूरा हो जाएगा, तो SKA रेडियो दूरबीनों का राजा बन जाएगा, जिसकी संवेदनशीलता अब तक बने किसी भी रेडियो दूरबीन से 50 गुना अधिक होगी। ऐसी शक्ति 12 अरब साल पहले ब्रह्मांड के संकेतों का अध्ययन कर सकती थी! कॉम्प्लेक्स 70 मेगाहर्ट्ज से 10 गीगाहर्ट्ज तक आवृत्ति रेंज में काम करेगा।

इंफ्रास्ट्रक्चर कंसोर्टियम CSIRO SKA के निदेशक एंथनी शिंकेल, ऑस्ट्रेलियाई अनुसंधान एजेंसी जो परियोजना के ऑस्ट्रेलियाई पक्ष का प्रबंधन करती है, ने मीडिया को बताया।

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निवेश के लिए विशेष बुनियादी ढांचे की आवश्यकता होती है, जिसमें 65 वर्ग मीटर का स्थान भी शामिल है। फ़ाइबर ऑप्टिक केबल का उपयोग एंटेना से SKA सुपरकंप्यूटर उपकरणों तक डेटा संचारित करने के लिए किया जाता है।

इसके 2030 तक चालू होने की उम्मीद है। वेधशाला का निर्माण एक अंतरराष्ट्रीय संघ द्वारा किया जा रहा है, जिसमें ऑस्ट्रेलिया, ग्रेट ब्रिटेन, कनाडा, चीन, भारत, इटली, न्यूजीलैंड, स्वीडन और नीदरलैंड के साथ-साथ बोत्सवाना, घाना, केन्या, मेडागास्कर शामिल हैं। , मॉरीशस, मोजाम्बिक, नामीबिया और जाम्बिया।

पिछले साल जुलाई में इसे दक्षिण अफ़्रीका ने अपनाया था. मीरकैट रेडियो टेलीस्कोपिक नेटवर्क, अर्ध-शुष्क कारू क्षेत्र में 64 एंटेना की एक श्रृंखला। प्रत्येक एंटीना 13,5 मीटर व्यास का है, और साथ में वे एक विशाल दूरबीन के रूप में काम करते हैं, जिसे अंतरिक्ष से रेडियो सिग्नल एकत्र करने के लिए डिज़ाइन किया गया है। भविष्य में, यह वर्ग किलोमीटर के उपरोक्त अंतरमहाद्वीपीय सरणी का हिस्सा बन जाएगा। मीरकैट के प्रक्षेपण के बाद वैज्ञानिकों ने एक शक्तिशाली कनेक्शन जोड़ा मीरलिच ऑप्टिकल टेलीस्कोपअंतरिक्ष घटना के एक साथ ऑप्टिकल और रेडियो अध्ययन के लिए।

नीदरलैंड में रेडबौड विश्वविद्यालय के पॉल ग्रूट ने एएफपी को बताया।

उपरोक्त विशाल रेडियो दूरबीन फास्ट (9), गुइझोऊ प्रांत में चीन द्वारा निर्मित, एक XNUMX मीटर गोलाकार दूरबीन है जिसका कटोरे का व्यास लगभग तीस फुटबॉल मैदानों के बराबर है। अरेसीबो रेडियो टेलीस्कोप की तरह, यह अपने गुंबद के ऊपर एक निश्चित मुख्य एंटीना और चलती तरंग सेंसर से सुसज्जित है, इसलिए यह उन वस्तुओं का अध्ययन कर सकता है जो चरम पर नहीं हैं - और अरेसीबो उपकरण की तुलना में आंचल से दूर की वस्तुओं का विश्लेषण कर सकता है।

9. चीन में फास्ट रेडियो टेलीस्कोप

फास्ट 0,7-3 GHz की रेंज में काम करता है। रेडियो टेलीस्कोप अनुसंधान का उद्देश्य आकाशगंगा और अन्य आकाशगंगाओं में तटस्थ हाइड्रोजन का संचय, पल्सर का पता लगाना (हमारी आकाशगंगा और उससे परे दोनों), अंतरतारकीय अंतरिक्ष में अणुओं का अध्ययन, चर सितारों की खोज और खोज है। अलौकिक जीवन के लिए (के ढांचे के भीतर)। प्रोग्राम सेट). उम्मीद है कि FAST 1 मीटर से अधिक की दूरी पर विदेशी सभ्यताओं के सिग्नल ट्रांसमिशन का पता लगाने में सक्षम होगा। प्रकाश वर्ष।

FAST के 2019 के अंत तक लॉन्च होने की उम्मीद है। हालाँकि, हाल ही में चीन ने एक और, उससे भी बड़े रेडियो टेलीस्कोप के निर्माण की योजना को मंजूरी दी है। इसका संचालन 2023 में शुरू होने वाला है।

सबसे बड़ा भू-आधारित रेडियो दूरबीन

• XNUMX मीटर एपर्चर (तेज़) के साथ गोलाकार टेलीस्कोप: कमीशनिंग - 2019 (योजना) / परवलयिक एंटीना व्यास - 500 मीटर / स्थान - पिंगटांग, गुइज़हौ प्रांत, चीन

• अरेसीबो वेधशाला: 1963/305 मीटर / अरेसीबो, प्यूर्टो रिको

• रेडियो टेलीस्कोप ज़ेलेनी बैंक इम। रॉबर्ट एस. बियर्ड: 2002/100 वर्ष 110 मीटर/ग्रीन बैंक, वेस्ट वर्जीनिया, यूएसए

• एफ़ेल्सबर्ग रेडियो टेलीस्कोप: 1971/100 मीटर / बैड-मुन्स्टेरिफ़ेल, जर्मनी

• लोवेल रेडियो टेलीस्कोप: 1957/76 मीटर / जोडरेल बैंक वेधशाला, चेशायर, यूके में मैकल्सफ़ील्ड

लौकिक दृष्टि कमजोर हो रही है

हमने हाल ही में अंतरिक्ष दूरबीनों की गतिविधियों की समाप्ति के अवसर पर एक अलग रिपोर्ट में उनके बारे में लिखा था। केप्लर टेलिस्कोप. तब से, ऐसी कई विफलताएँ हुई हैं जिनसे वैज्ञानिक, विशेषकर अमेरिका में, अपनी "अंतरिक्ष में आँखों" के बारे में चिंतित हो गए हैं। अंतरिक्ष दूरबीनें, जिन्होंने अपना युग 1990 में शुरू किया था, पुरानी होती जा रही हैं जब तक कि वे अब सेवा से बाहर न हो जाएं या खराब न हो जाएं। और उनके पास उन्हें प्रतिस्थापित करने के लिए न तो साधन हैं और न ही बहुत अधिक राजनीतिक इच्छाशक्ति।

प्रत्यक्ष अंतरिक्ष वेधशाला कार्यक्रम 70 और 80 के दशक में स्थापित किया गया था और इसमें अंतरिक्ष में प्रकाश के पूरे स्पेक्ट्रम को कवर करने वाले चार बड़े दूरबीन मिशन शामिल थे।

कॉम्पटन गामा वेधशाला इसका उपयोग ब्रह्मांड में सबसे शक्तिशाली विस्फोटों को पकड़ने के लिए किया गया है।

स्पिट्जर स्पेस टेलीस्कोप इसका उपयोग एक्सोप्लैनेट और नवजात सितारों से अवरक्त विकिरण की खोज के लिए किया गया है।

चंद्रा एक्स-रे वेधशाला ब्लैक होल की गहराई का पता लगा सकते हैं और डार्क मैटर और डार्क एनर्जी के अस्तित्व के सबूत खोज सकते हैं। बेशक, शो का मुख्य आकर्षण दृश्यमान और पराबैंगनी प्रकाश था। हबल अंतरिक्ष सूक्ष्मदर्शी.

टेलीस्कोप कॉम्पटोना इसने 2000 में काम करना बंद कर दिया जब इसके जाइरोस्कोप, जो दूरबीन को घूमने की अनुमति देता था, में समस्या के कारण उपकरण बंद हो गया। स्पिट्जर धीरे-धीरे पृथ्वी से दूर जा रहा है और अगले वर्ष कमांड सेंटर से संपर्क टूटने पर अपना मिशन समाप्त कर देता है। यह नुकसान अपेक्षित था, लेकिन कठिनाइयाँ z हबल और चंद्रा, जो वर्ष के अंत में प्रकट हुए, भाग्य के अप्रत्याशित प्रहार थे।

हालाँकि जाइरोस्कोप में से एक में खराबी के कारण दूरबीन को सुरक्षित मोड में लाने के कुछ दिनों बाद चंद्रा नेटवर्क में वापस आ गया, हबल की समस्याओं का भी समाधान हो गया, लेकिन अमेरिका में कई वैज्ञानिकों द्वारा एक चेतावनी संकेत जलाया गया। उन्होंने महसूस किया कि ये उपकरण हमेशा के लिए नहीं चलेंगे, और आज निकट क्षितिज पर ऐसा कुछ भी नहीं है जो अंतरिक्ष खगोलीय बुनियादी ढांचे को प्रभावी ढंग से प्रतिस्थापित कर सके।

नासा की चल रही अंतरिक्ष वेधशाला की प्रमुख परियोजना जेम्स वेब स्पेस टेलीस्कोप (JWST)लेकिन इस 10 अरबवीं इकाई को चालू करने में लगातार देरी हो रही है - डिजाइन या निवेश की त्रुटियों के कारण। नासा ने हाल ही में घोषणा की कि वेब जल्द से जल्द 2021 तक लॉन्च नहीं होगा।

भले ही यह अंततः सफल हो जाए, JWST केवल अवरक्त अवलोकन प्रदान करता है। प्रकाश स्पेक्ट्रम के अन्य भागों में अनुसंधान की संभावनाएँ धूमिल हैं। यह अज्ञात है कि हबल दूरबीन की जगह कौन लेगा।

नासा की चंद्र मिशन को जारी रखने के लिए कोई बड़ी एक्स-रे वेधशाला तैयार करने की भी योजना नहीं है। एक तरह से कॉम्पटन की जगह एक छोटा सा दिखाई दिया फर्मी दूरबीनहालाँकि, यह अब दस वर्ष पुराना हो गया है, जिसका अर्थ है कि यह अपने अपेक्षित परिचालन समय से पाँच वर्ष अधिक हो गया है। इसलिए, हबल के कम से कम 2027 तक कक्षा में बने रहने की उम्मीद है, और संभवतः इससे भी अधिक समय तक, जब तक कि JWST अंततः अंतरिक्ष में नहीं पहुंच जाता।

सौभाग्य से, अन्य राष्ट्रीय अंतरिक्ष एजेंसियां ​​इसी तरह के कार्यक्रमों पर काम कर रही हैं, लेकिन उनके कार्यान्वयन में भी कुछ समय लगेगा। यूरोपीय अंतरिक्ष एजेंसी निर्माण कर रही है एक्स-रे वेधशाला एथेनाजिसे 30 के दशक में लॉन्च किया जाएगा।

2016 में, चीन ने घोषणा की कि वह हबल से तीन सौ गुना बड़े दृश्य क्षेत्र के साथ अपना खुद का ऑप्टिकल टेलीस्कोप बनाएगा। हालाँकि, यह ज्ञात नहीं है कि कब। हालाँकि, अंतरिक्ष में हमारे पास पहले से ही अधिक मामूली "छोटे और मध्यम खोजकर्ताओं" का एक नेटवर्क है जिसकी लागत बड़ी परियोजनाओं की तुलना में बहुत कम है। उनमें से एक को हाल ही में निकाल दिया गया था ट्रांजिटिंग एक्सोप्लैनेट सर्वे सैटेलाइट (टीईएसएस)अज्ञात दुनिया को खोजने का लक्ष्य।

अंत में कौन सी दूरबीनें बनाकर अंतरिक्ष में भेजी जाएंगी, यह तथाकथित अमेरिका तय करेगा। एनएएस दशक की समीक्षाए, 2020 के लिए निर्धारित। वह विशेष रूप से परियोजना को लागू करने की संभावना पर विचार करेंगे बड़े पराबैंगनी ऑप्टिकल इन्फ्रारेड सर्वेयर (LUVOIR)15 मीटर के दर्पण व्यास के साथ इसे हबल दूरबीन का एक उन्नत संस्करण माना जाता है। हबल की तरह, यह उपकरण पराबैंगनी, अवरक्त और दृश्यमान तरंग दैर्ध्य में ब्रह्मांड का निरीक्षण करेगा।

एक अन्य परियोजना विचाराधीन है रहने योग्य एक्सोप्लैनेट वेधशाला (HabEx). इसका लक्ष्य सौर तारों के आसपास संभावित रूप से रहने योग्य एक्सोप्लैनेट का निरीक्षण करना है। HabEx तारों की रोशनी को रोकने के लिए एक बड़े तारकीय तारे (10) का उपयोग करेगा, जिससे दूरबीन को अभूतपूर्व विस्तार से एक्सोप्लैनेट का अध्ययन करने की अनुमति मिलेगी।

10. अंतरिक्ष कोरोनोग्राफ (तारा छाया) के कार्य का दृश्य

चंद्रा के संभावित उत्तराधिकारी बनबिलाव, एक प्रस्तावित अंतरिक्ष दूरबीन जो उच्च-ऊर्जा एक्स-रे रेंज में "अदृश्य" स्थान खोलेगी। अंत में, डिज़ाइन है मूल अंतरिक्ष टेलीस्कोप एक दूर-अवरक्त वेधशाला है जो धूल के बादलों में घुसकर तारे बनाने वाले क्षेत्रों में तारों और बहिर्ग्रहों का विशद दृश्य प्राप्त करेगी।

इन्हें अगली पीढ़ी का संस्करण माना जा सकता है। हर्शेल अंतरिक्ष वेधशाला, एक यूरोपीय मिशन जिसने चार वर्षों तक इन्फ्रारेड में ब्रह्मांड का अवलोकन किया और 2013 में पूरा हुआ।

गुरुत्वाकर्षण तरंग डिटेक्टरों में सुधार

अप्रैल में LIGO डिटेक्टरों (लेजर इंटरफेरोमीटर ग्रेविटेशनल-वेव ऑब्जर्वेटरी) और विर्गो डिटेक्टरों ने एक ब्रेक के बाद अंतरिक्ष-समय तरंगों, यानी गुरुत्वाकर्षण तरंगों की तलाश फिर से शुरू कर दी।

ब्रह्मांडीय स्पर्श की हमारी अनुभूति निम्नलिखित कंपनों को फिर से महसूस करने की संभावना है।

- प्रोफेसर ने कहा। नॉर्थवेस्टर्न यूनिवर्सिटी यूएसए के क्रिस्टोफर बेरी।

अब तक उन्होंने ब्लैक होल की दस टक्करों और दो न्यूट्रॉन सितारों की एक टक्कर को मापा है - सूर्य के द्रव्यमान के समान अविश्वसनीय रूप से घनी वस्तुएं, लेकिन एक छोटे शहर से बड़ी नहीं। हालाँकि, अभी केवल गुरुत्वाकर्षण तरंगों का पता लगाना ही सबसे दिलचस्प लक्ष्य नहीं रह गया है। आज, डिटेक्टर अनिवार्य रूप से दूरबीनों के समान ही उद्देश्य पूरा करते हैं, लेकिन प्रकाश का उपयोग करने के बजाय वे गुरुत्वाकर्षण को मापते हैं.

इस साल फरवरी में, अमेरिकी और ब्रिटिश संस्थानों ने घोषणा की कि भविष्य में LIGO गुरुत्वाकर्षण तरंग डिटेक्टर में काफी सुधार किया जाएगा।

यूएस नेशनल साइंस फाउंडेशन इस परियोजना में योगदान देगा विस्तारित LIGO प्लस (ALIGO+) 20,4 मिलियन डॉलर, यूके रिसर्च ने 13,7 मिलियन डॉलर और जोड़े। ऑस्ट्रेलिया भी वित्तीय योगदान देगा। विस्तार दोनों LIGO स्थानों पर लागू होगा। इसके हिस्से के रूप में, डिवाइस को समृद्ध किया जाएगा, जिसमें 300 मीटर लंबा वैक्यूम चैम्बर शामिल होगा जो आपको डिटेक्टर में उपयोग किए जाने वाले लेजर के गुणों में हेरफेर करने और पृष्ठभूमि शोर को कम करने की अनुमति देगा।

LIGO में दो L-आकार के इंटरफेरोमीटर होते हैं, एक हनफोर्ड, वाशिंगटन में और दूसरा लिविंगस्टन, लुइसियाना में। दोनों इंटरफेरोमीटर 4 किमी लंबे हैं। LIGO 2002-2010 तक संचालित हुआ, फिर विस्तार के लिए बंद कर दिया गया और 2015 में फिर से लॉन्च किया गया। इसके तुरंत बाद, उनके लिए धन्यवाद, गुरुत्वाकर्षण तरंगों की प्रसिद्ध खोज की गई। तब से, वेधशाला में मामूली विस्तार हुआ है जिससे इसकी संवेदनशीलता लगभग 50% बढ़ गई है।

ALIGO+ अब तक उपयोग किए गए सेटअप की तुलना में कहीं अधिक कुशल टूल होगा। पता लगाने की तकनीक में सुधार के कारण, डिटेक्टर से 2022 तक प्रति दिन कई गुरुत्वाकर्षण घटनाओं का पता लगाने की उम्मीद है।

विस्तार से न केवल आवृत्ति बढ़ेगी, बल्कि अवलोकनों की गुणवत्ता भी बढ़ेगी। उदाहरण के लिए, शोर में कमी के लिए धन्यवाद, वैज्ञानिक यह निर्धारित करने में सक्षम होंगे कि विलय से पहले ब्लैक होल कैसे घूमते थे। हम फिलहाल ऐसे अवलोकन करने में असमर्थ हैं। निर्वात कक्ष दर्पणों पर दबाव कम करेगा और फोटॉन के उतार-चढ़ाव को कम करेगा। इसके अलावा, दर्पणों को एक नई कोटिंग प्राप्त होगी, जिससे थर्मल शोर को चार गुना कम किया जाना चाहिए। ALIGO+ के तहत पहला काम 2023 के आसपास शुरू होना चाहिए।

11. मौजूदा और नियोजित दूरबीनों के लिए दर्पण के आकार की तुलना।

इसे बनाने की भी योजना है ब्रह्मांडीय गुरुत्वाकर्षण तरंग डिटेक्टर एलआईएसए पाथफाइंडर. हालाँकि, यह अधिक दूर का भविष्य है - प्रारंभिक 30 का दशक।

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अधिक से अधिक शक्तिशाली खगोलीय उपकरणों के साथ हम जो महान खोजें कर रहे हैं, वे हमें नई, अधिक शक्तिशाली और अधिक संवेदनशील वेधशालाओं (11) के निर्माण के लिए प्रोत्साहित करती हैं। यदि हम इस समय अंतरिक्ष के सुदूर कोनों तक उड़ान नहीं भर सकते हैं, तो कम से कम हम उन्हें करीब से देखने का प्रयास कर रहे हैं। हमें उम्मीद है कि एक बार जब हमारे पास तेज और गहरी अंतरिक्ष यात्रा के लिए तकनीकी क्षमताएं आ जाएंगी तो हमारी ब्रह्मांडीय इंद्रियां हमें बताएंगी कि कहां जाना है।