Observatorul Arecibo, din Puerto Rico, își va pierde, în curând, titlul pentru cel mai mare radiotelescop de pe Pământ. Five-hundred-meter Aperture Spherical radio Telescope (FAST), o antenă uriașă de colectare a semnalului radio, îi va lua locul în 2016, după ce va fi construită într-o depresiune carstică din provincia chineză Guizhou.

 

Demararea construcției este posibilă grație intervenției inginerilor chinezi, a căror contribuție constă, mai ales, în realizarea antablamentului (structura pe care se sprijină) structurii. Este, practic, aportul Chinei în susținerea proiectului Square Kilometer Array (SKA), o inițiativă internațională de a construi un radiotelescop cu  o suprafață de un kilometru pătrat pentru recepționarea radiației electromagnetice.

În timp ce FAST se va construi în bună măsură după principiul de succes al lui Arecibo, câteva îmbunătățiri esențiale îi vor permite noului sistem să scruteze spațiul cosmic până la distanțe de trei ori mai mari decât cele accesibile lui Arecibo, sondând porțiuni mai largi din cer și procesând mai rapid datele obținute.

Cum? Antena observatorului Arecibo prezintă o curbură sferică fixă, astfel că undele radio receptate sunt direcționate spre o serie de oglinzi aliniate deasupra antenei, oglinzi care focalizează undele către un singur punct ce poate fi, într-un final, procesat de instrumente. Din cauza acestui principiu de funcționare, Arecibo nu poate întrebuința, practic, decât 221 de metri din cei 305 cât măsoară diametrul antenei sale.

În cazul FAST, de asemenea, o rețea de oglinzi cântărind aproximativ 10.000 de tone va fi suspendată deasupra antenei cu un diametru de 500 de metri. Dar, în acest caz, inginerii au decis să modifice principiul de funcționare al antenei pentru direcționarea semnalului radio. Astfel, panourile triunghiulare din aluminiu care alcătuiesc suprafața antenei FAST se vor putea organiza în subansamble sferice cu diametre de câte 300 de metri – aproape de dimensiunea întregii antene Arecibo – pentru a forma oglinzi parabolice îndreptate spre cer. Posibilitatea acestor antene mai mici de a se forma oriunde pe suprafața celei mari îi permite sistemului FAST să urmărească obiecte și să examineze diferite zone de cer de-a lungul unui câmp vizual mult mai larg.

„Toate aceste capacități for face din FAST unul dintre cele mai puternice instrumente astronomice radio din toată lumea”, declară Adrian Tiplady, cercetător în cadrul diviziei sud-africane a proiectului SKA, stabilit în Johannesburg.

Receptorul suspendat deasupra antenei FAST va colecta semnalul direcționat înspre el și va studia, simultan, 19 regiuni ale cerului în diferite spectre de bandă radio. Prin comparație, Arecibo poate examina doar câte șapte regiuni odată, ceea ce înseamnă că FAST va putea analiza surse radio mult mai rapid decât oricare alt radiotelescop existent.

Studiile de fezabilitate pentru FAST s-au derulat vreme de 14 ani, susținute de chinezi, dar și de comunitățile astronomice din toată lumea. Durata realizării proiectului este de 5,5 ani de la data începerii construirii sale, în martie 2011.

Urmând a fi cel mai sensibil radiotelescop, FAST le va permite astronomilor să atingă multe obiective științifice, de la monitorizarea acumulărilor de hidrogen neutru din Calea Lactee și din alte galaxii, până la detectarea pulsarilor cu radiație slabă și identificarea primelor stele din Univers. De asemenea, FAST s-ar putea alătura rogramului SETI în căutarea vieții extraterestre, urmând a fi capabil să detecteze transmisiuni extraplanetare până la distanțe mai mari de 1.000 de ani-lumină.

Locația amplasării antenei FAST a fost decisă prin folosirea imagisticii oferite de sateliți și prin supraveghere aeriană. Astronomii conduși de Rendong Nan, de la National Astronomical Observatories (NAO), din Beiking, au identificat un carst larg de aproximativ 800 de metri înconjurat de munți, destul de îndepărtat de centrele de populație pentru a fi ajuns de interferențe de radiofrecvență.

Dar locul nu era complet nepopulat. Pe fundul depresiunii exista un sat vechi de 90 de ani, populat de 80 de oameni – toți membrii ai acelaiași familii – care trăiau în case tradiționale din lemn și creșteau animale.  Câțiva dintre copii erau nevoiți să escaladeze, zilnic, carstul pentru a merge la o școală apropiată.

Sătenii au fost relocați în cel mai apropiat oraș înainte ca procedurile de construcție să începă, în martie acest an și care, probabil, se vor finaliza în septembrie 2016. Muncitorii vor excava un milion de metri cubi de pământ pentru a da carstului forma sferică necesară susținerii antenei FAST, ale cărei panouri din aluminiu for fi interconectate astfel încât să poată fi ridicate și coborâte printr-un cablu, sau printr-un sistem motorizat, pentru schimbarea formei de suprafață a antenei.

Sursa

Credit foto arXiv, NewScientist