오백 미터 구경 구형 망원경

Five-hundred-meter Aperture Spherical Telescope
오백 미터 구경 구형 망원경
FAST Radio Telescope (captured from video).jpg
2020년 상공에서 본 망원경
대체 이름톈옌
장소중화 인민 공화국 핑탕 현 진커 촌
좌표25°39°11°N 106°51′24″e/25.6531°N 106.8567°E/ 25.6531; 106.8567좌표: 25°39°11°N 106°51°24°E / 25.6531°N 106.8567°E / 25.6531; 106.8567 Edit this at Wikidata
파장0.10m(3.0GHz)~4.3m(70MHz)
지었다.2011년 3월~2016년 7월 3일(2011년 3월~2016년 7월 3일)
초광2016년 7월 3일
망원경 스타일전파 망원경 Edit this on Wikidata
직경500 m (1,196 피트 5 인치)
조명 직경300 m (984 피트 3 인치)
집하 영역196,000m2 (2,110,000평방피트)
조명 영역70,690m2(760,900평방피트)
초점 거리140 m (459 피트 4 인치)
웹 사이트fast.bao.ac.cn Edit this at Wikidata
Five-hundred-meter Aperture Spherical Telescope is located in China
Five-hundred-meter Aperture Spherical Telescope
500미터 구경 구형 망원경의 위치
Commons 관련 매체
[Wikidata에서 편집]

The Five-hundred-meter Aperture Spherical radio Telescope (FAST; Chinese: 五百米口径球面射电望远镜), nicknamed Tianyan (天眼, lit."하늘/하늘의 눈"은 중국 [1]남서부 구이저우시 핑탕현에 있는 자연 분지 다오당 저울(大ang堂 저울)에 있는 전파 망원경이다.FAST는 500m(1,600ft) 직경의 접시를 자연 움푹 패인 곳에 구축했습니다.그것은 세계에서 가장 큰 충전식 전파[2] 망원경이며, 러시아의 [3][4]희박하게 채워진 RATAN-600에 이어 두 번째로 큰 단일 접시 조리개입니다.

4,500장의 패널로 이루어진 활성 표면을 사용하여 실시간으로 [5]금속 패널의 움직이는 포물선을 형성하는 참신한 디자인입니다.접시 위 케이블에 매달려 있는 급전 안테나가 들어 있는 캐빈은 윈치를 사용하여 기기를 다른 방향에서 신호를 수신하도록 조정함으로써 자동으로 이동할 수 있습니다.그것은 10cm에서 4.3m의 [6][7]파장에서 관측된다.

FAST의 건설은 2011년에 시작되었다.2016년 [8]9월에 첫 번째 빛을 관측했다.3년간의 시험과 [9]시운전 끝에 2020년 [10]1월 11일 완전 가동으로 선언되었다.

이 망원경은 2017년 [11]8월에 두 개의 새로운 맥동을 처음으로 발견했다.FAST 펄서 #1 및 #2(FP1 및 FP2)라고도 불리는 새로운 펄서 PSR J1859-01과 PSR J1931-02가 2017년 8월 22일과 25일에 각각 16,000광년, 4,100광년 떨어진 곳에서 발견되었다.호주의 파크스 천문대는 2017년 9월 10일 독립적으로 이 발견을 확인했다.2018년 9월까지 FAST는 44개의 새로운 펄서를 발견했고 2021년에는 500개의 [12][13][14][15]펄서를 발견했습니다.

역사

고속 구축 중

이 망원경은 1994년에 처음 제안되었다.이 프로젝트는 국가발전개혁위원회(NDRC)에 의해 2007년 [16]7월에 승인되었다.계곡에서 65명 규모의 마을을 옮겨 망원경을[17] 놓을 공간을 마련했고 반경 5km 이내에 사는 9110명의 주민을 전파 저소음 [17]지역으로 만들었다.중국 정부는 약 2억6천900만 달러의 빈곤 구제 기금과 지역 주민 이주 은행 대출에 사용했으며 망원경 건설 자체는 1억8천만 [18]달러의 비용이 들었다.

2008년 12월 26일,[19] 건설 현장에서 기초 식전이 열렸다.2011년 [20][21]3월에 착공하여 2016년 [17][21][22][23]7월 3일 오전에 마지막 패널을 설치하였다.

당초 예산은 7억 [3]: 49 [20]CN으로 최종 비용은 12억 CN(1억8000만 [17][24]달러)이었습니다.현장의 원격 위치와 열악한 도로 접근성, 그리고 일차 미러 [5]액추에이터로부터의 무선 주파수 간섭(RFI)을 억제하기 위한 차폐 추가 필요성 등이 심각한 어려움에 부딪혔다.2015년, 액추에이터는 FAST 현장에 재설계 및 설치되었습니다.그 이후로 액추에이터로부터의 무선 간섭이 더 이상 [25]감지되지 않습니다.

테스트 및 시운전 작업은 2016년 [26]9월 25일 첫등에서 시작되었다.첫 번째 관측은 능동적인 1차 반사체 없이 이루어지며, 고정된 모양으로 구성되고 지구의 자전을 이용하여 [5]하늘을 스캔합니다.이후의 초기 과학은 주로 낮은 주파수에서[27] 이루어졌고 활성 표면은 설계 [28]정확도에 도달했다. 긴 파장은 반사체 형태의 오류에 덜 민감하다.다양한 계측기를 완전히 [26]작동시키기 위해 교정하는 데 3년이 걸렸다.

망원경 주변의 관광 산업을 발전시키려는 지방 정부의 노력은 근처의 휴대폰이 [29]RFI의 원천으로 기능하는 것에 대해 걱정하는 천문학자들 사이에서 약간의 우려를 불러일으키고 있다.2017년에 약 1천만 명의 관광객이 관광의 [30]경제적 이익과 과학적 사명을 결정하게 될 것이다.

이 프로젝트의[5] 주된 추진력은 중국 과학원의 일부인 중국 국립천문대의 연구원 난런둥이었다.그는 그 프로젝트의 수석[23] 과학자와 수석[5] 엔지니어의 직책을 맡았다.2017년 9월 15일 보스턴에서 폐암으로 [31]사망했다.

2022년 6월 14일, 천문학자들은 중국의 FAST 망원경과 함께 인공(외계인 것으로 추정됨) 신호를 탐지할 가능성을 보고했지만, 어떤 종류의 자연 전파 간섭이 [32][33]원인일 수 있는지 여부를 결정하기 위해 추가 연구가 필요하다고 경고했다.보다 최근인 2022년 6월 18일, 여러 SETI 관련 프로젝트의 수석 과학자인 Dan Werthimer는 "이 신호들은 무선 간섭에서 나온 것이다; 그것들은 E.[34]T.가 아닌 지구인으로부터의 무선 오염 때문이다."라고 지적했다.

개요

FAST는 카르스트 암석의 자연 싱크홀에 지름 500m의 반사면을 가지고 있으며, 140m(460ft) 위에 매달린 "급전실"의 수신 안테나에 전파를 집중시킵니다.리플렉터는 림에 매달린 강철 케이블 메시로 지지되는 다공성 알루미늄 패널로 제작됩니다.

FAST의 표면은 [35]측면 11m(36ft)의 삼각 패널 4450개로[17] 구성되어 있습니다.아래쪽에 위치한[5] 2225개의 윈치는 패널 사이의 조인트를 잡아당겨 플렉시블 스틸 케이블 지지대를 원하는 하늘 [36]방향에 맞춰 포물선 안테나로 변형시킵니다.

피드 캐빈을 위한 6개의 지지 타워 중 하나

리플렉터 위에는 6개의 서포트 [21]: 13 타워에서 윈치 서보메카니컬을 사용하여 케이블 로봇에 의해 이동되는 경량 피드 캐빈이 있습니다.수신 안테나는 Stewart 플랫폼에 이 아래에 장착되어 있어 미세한 위치 제어를 제공하고 바람의 [21]: 13 움직임과 같은 장애를 보상합니다.이를 통해 계획된 포인팅 정밀도는 8초입니다.[6]

300m 조명 조리개 500m 이내

최대 천정각은 유효 조명 개구부가 200m로 감소했을 때 40도이고, 유효 조명 개구부가 [37][3]: 13 손실 없이 300m일 때 26.4도이다.

반사경 직경은 500m(1,600ft)이지만 300m 직경의 원(올바른 포물선 모양으로 유지되고 수신기에 의해 "조명"됨)만 한 [21]: 13 번에 사용됩니다.이 망원경은 500미터 구경의 300미터 구간을 비추면 하늘의 다른 위치를 가리킬 수 있다.[따라서 FAST는 지름이 338m인 지카마르카 전파 관측소보다 유효 조리개가 작습니다]

동작 주파수는 70MHz [38]~ 3.0GHz이며, 상한은 1차 포물선에 근접할 수 있는 정밀도에 따라 설정됩니다.약간 개선될 수 있지만 삼각형 세그먼트의 크기는 수신할 수 있는 가장 짧은 파장을 제한합니다.원래 계획은 9개의 수신기로 주파수 범위를 커버하는 것이었습니다.건설 단계에서 260MHz~1620MHz에 이르는 초광대역 수신기를 시운전하는 것이 제안되고 구축되었으며,[39] FAST에서 최초의 펄서 발견이 이루어졌습니다.현시점에서는 FAST L-band Receiver-array of 19 beams(FLAN[7]; 19빔의 FAST L-band Receiver-array)만 설치되어 1.05GHz~1.45GHz 범위에서 동작하고 있습니다.

호주 퍼스의 국제전파천문연구센터(ICRAR)와 유럽남부천문대가 개발한 차세대 아카이브 시스템(NGAS)은 [40]수집한 대량의 데이터를 저장하고 유지한다.

망원경 근처 5km 구역은 관광객들의 휴대전화 및 기타 전파 방출[41] 장치 사용을 금지하고 있다.

과학 미션

FAST 웹사이트에는 전파 [42]망원경의 다음과 같은 과학적 목적이 나열되어 있습니다.

  1. 대규모 중성수소 조사
  2. 펄서 관측
  3. 국제 초장기 기준 간섭계(VLBI) 네트워크를 선도하다
  4. 성간 분자 검출
  5. 성간통신신호 검출(외계지능 탐색)
  6. Pulsar 타이밍[43]

FAST 망원경은 2016년 10월 우주에서 [44]지능적인 외계 통신을 찾기 위해 브레이크스루 리스닝 SETI 프로젝트에 참여했습니다.

2020년 2월 과학자들은 망원경을 [45]이용한 최초의 SETI 관측 결과를 발표했다.

중국 환구시보(環球時報)는 500m급 FAST 망원경이 2021년 4월(신청서 검토 시점)부터 전 세계 과학계에 공개돼 2021년 8월부터 시행될 것이라고 보도했다.외국 과학자들은 [46][47]중국 국가천문대에 온라인으로 신청서를 제출할 수 있게 된다.

아레시보 망원경과의 비교

동일한 척도의 아레시보(위), FAST(중간), RATAN-600(아래) 전파망원경 비교

FAST의 기본 디자인은 이전의 아레시보 망원경과 유사하다.두 설계 모두 카르스트 석회암 내 천연 공동에 반사체를 설치했으며, 위에 이동식 리시버가 매달려 있는 다공성 알루미늄 패널로 제작되었으며, 두 설계 모두 1차 석회암의 물리적 크기보다 작은 유효 개구부를 가지고 있습니다.그러나 [36][48][49]크기 외에도 상당한 차이가 있습니다.

먼저, 아레시보의 접시는 구형으로 고정되었다.형상의 미세 조정을 위해 지지대가 아래에 있는 강철 케이블에도 매달려 있었지만,[36] 그것들은 수동으로 작동하여 유지관리 중에만 조정되었다.그것은 구면 [50]수차를 보정하기 위해 그레고리오 구성에서 두 개의 추가 부유 반사체와 함께 고정된 구면 모양을 가지고 있었다.

둘째, 아레시보의 수신기 플랫폼이 제자리에 고정되었다.추가 리플렉터의 더 큰 무게를 지지하기 위해 1차 지지 케이블은 정전기이며, 유일한 전동 부분은 열팽창을 [36]: 3 보상하는 홀드다운 윈치 3개뿐이었다.안테나는 플랫폼 아래에서 회전하는 암을 따라 움직여서 방위각을 [36]: 4 제한적으로 조정할 수 있습니다.[아레시보는 방위각으로 한정되지 않고 천정각으로 한정되어 있었다]이 작은 움직임 범위로 인해 [51]천정에서 19.7° 이내의 물체를 볼 수 있게 제한되었습니다.

셋째, 아레시보는 더 높은 주파수를 받을 수 있다.FAST의 1차 반사체를 구성하는 삼각형 패널의 크기가 한정되어 포물선에 근접할 수 있는 정확도가 제한되며, 따라서 포물선이 초점을 맞출 수 있는 파장이 가장 짧습니다.아레시보의 보다 견고한 디자인은 3cm 파장(10GHz)까지 날카로운 초점을 유지할 수 있게 했고, FAST는 10cm(3GHz)로 제한했다.세컨더리의 위치 제어 기능이 개선되면 6cm(5GHz)까지 이를 밀어낼 수 있지만, 그 후에는 세컨더리 리플렉터가 하드 리미트가 됩니다.

넷째, FAST 요리가 상당히 깊어 시야가 넓어집니다.직경이 64% 더 크지만, FAST의 곡률 반경은 300m(980ft)[21]: 3 로 아레시보의 270m(870ft)[51]보다 거의 크지 않기 때문에 113[21]: 4 ° 호(아레시보의 70°)를 형성합니다.아레시보의 305m(1,000ft)의 전체 개구부는 천정에서 물체를 관찰할 때 사용할 수 있었지만, 이는 주파수 범위가 매우 좁고 2017년 [52]이후 손상으로 인해 사용할 수 없었던 라인 피드에서만 가능했다.대부분의 아레시보 관측은 그레고리 피드를 사용했는데, 여기서 유효 개구부는 [52][36]: 4 천정에서 약 221m(725ft)였다.

다섯째, 아레시보의 더 큰 2차 플랫폼에는 여러 개의 송신기가 있어 레이더 [citation needed]천문학을 사용할 수 있는 세계에서 단 두 개의 기구 중 하나가 되었다.[행성 레이더를 사용할 수 있는 다른 레이더가 많이 있습니다; 지카마르카, 밀스톤, 알테어 등은 쉽게 관측할 수 있습니다.] [아레시보의 430MHz 송신기는 플랫폼이 아닌 운영 건물에 위치해 있었습니다.]NASA가 후원하는 행성 레이더 시스템은 아레시보가 수성에서 토성까지의 고체 물체를 연구할 수 있게 해주었고, 지구 근처 물체, 특히 잠재적으로 위험한 물체들에 대해 매우 정확한 궤도 결정을 할 수 있게 해주었다.아레시보는 또한 전리층 연구를 위해 여러 NSF 지원 레이더를 포함했다.이러한 강력한 송신기는 FAST의 작은 수신기 캐빈에 비해 너무 크고 무거워서, 원칙적으로 쌍방향 레이더 시스템의 수신기 역할을 할 수 있지만, 행성 방어에는 참여할 수 없습니다.[아레시보는 성층권에서의 S밴드 레이더 실험, 금성의 ISAR 매핑 등 보조 100m 접시로 여러 차례 다중 정적 실험에 사용되었습니다.]

대중문화에서

그것은 텔레비전 시리즈 코스모스의 "지구의 지적 생명체를 찾는 것"에 등장했다. Neil deGrasse Tyson이 제시한 Possible Worlds.

「 」를 참조해 주세요.

위키미디어 커먼스는 오백 미터 구경 구형 망원경과 관련된 매체를 가지고 있다.

레퍼런스

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