Нансайская радиообсерватория

Нансайская радиообсерватория
	Вторичное зеркало Большого радиотелескопа в Нансе.
Альтернативные названия	станция Нанкай
Расположение	Центр-Валь-де-Луара , Нансе , Франция
Координаты	47 ° 22'50 "N 2 ° 11'42" E / 47,38042 ° N 2,19503 ° E
Веб-сайт	www .obs-nancay .fr
Телескопы	Декаметровый массив Нансай ; Радиогелиограф Нансай ; МенюFAR ; Радиотелескоп Нансай ;
	Расположение радиообсерватории Нансай
	Соответствующие СМИ на сайте Commons
	[ править в Викиданных ]

Радиообсерватория Нансай (по-французски: Station de Radioastronomie de Nançay ), открытая в 1956 году, является частью Парижской обсерватории , а также связана с Орлеанским университетом . Он расположен в департаменте Шер в регионе Солонь во Франции . Станция состоит из нескольких приборов. Самым знаковым из них является большой дециметровый радиотелескоп, который является одним из крупнейших радиотелескопов в мире. Давно созданы также радиогелиограф, Т-образная антенна и декаметровая антенна, работающая на длинах волн от 3 до 30 метров.

История

Радиоастрономия возникла после Второй мировой войны , когда специалисты и излишки оборудования стали доступны для гражданского использования. Высшей нормальной школе были переданы три Вюрцбургских ризы диаметром 7,5 м , которые британцы захватили у немцев во время войны. Первоначально они были развернуты в исследовательском центре французского военно-морского флота в Маркусси . ^{[ 1 ]}

Было признано, что радиоастрономия требует большой, плоской и удаленной площадки для размещения антенн , расположенных на расстоянии 1,5–2 км или значительных размеров, а также для предотвращения нежелательных радиоволн, создаваемых человеческими технологиями. Лесной участок площадью 150 га недалеко от Нансая стал доступным и был куплен в 1953 году. Первоначально на нем были установлены различные небольшие приборы – отдельные тарелки и интерферометры . Были построены железнодорожные пути шириной 6 м, один с востока на запад и один с севера на юг, по которым будут установлены экваториально установленные 40-тонные вюрцбургские антенны. ^{[ 1 ]}

Предшественник нынешнего гелиографа имел 16 антенн диаметром 5 м, равномерно распределенных по базовой линии длиной 1500 м с востока на запад, а восемь антенн диаметром 6 м были ориентированы с севера на юг. Наблюдаемая частота м составляла 169 МГц (длина волны 1,77 ) . ^{[ 2 ]}

После открытия в 1951 году линии 21 см и перспективы наблюдения межзвездного и внегалактического излучения и поглощения необходимость в более чувствительных радиотелескопах линий возникла ; их больший размер также обеспечит более высокое угловое разрешение . План этого «большого радиотелескопа» был основан на проекте Джона Д. Крауса 1956 года . Такая конструкция обеспечила большую площадь сбора данных и высокое разрешение при лишь умеренной потребности в движущихся частях. Недостатками были ограничение по меридиану и асимметричное угловое разрешение, которое было бы намного грубее по высоте, чем по азимуту . Контроль высоты поначалу оказался очень трудным. ^{[ 1 ]}

Большой радиотелескоп

Большой радиотелескоп (по-французски: le Grand Radiotélescope , или с любовью le Grand Miroir) . ^{[ 3 ]}) был построен между 1960 и 1965 годами. ^{[ 4 ]} только центральные 20% главного и вторичного Первоначально в качестве доказательства концепции были установлены зеркал. Зеркала были расширены до своего нынешнего размера в 1964 году, а телескоп был официально открыт в 1965 году Шарлем де Голлем . Научные наблюдения начались в 1967 году.

Большой радиотелескоп представляет собой транзитный телескоп типа Крауса . Главное зеркало в северной части установки представляет собой плоское зеркало шириной 200 м и высотой 40 м. Его можно наклонять в зависимости от высоты наблюдаемого объекта. Он состоит из пяти сегментов шириной 20 м и массой 40 т каждый. Радиоволны отражаются горизонтально во вторичное зеркало в 460 м к югу. Форма вторичного элемента представляет собой сегмент сферы шириной 300 м и высотой 35 м. Вторичная часть отражает радиоволны обратно в свою фокусную точку, расположенную на расстоянии 280 м к северу и примерно на 60% расстояния обратно к первичной. В фокусе расположена кабина с дополнительными зеркалами и ствольной коробкой. Во время наблюдения кабину перемещают с запада на восток, чтобы в течение часа отслеживать наблюдаемый объект вокруг его прохождения через меридиан . ^{[ 4 ]}^{[ 1 ]}

Главное и вторичное зеркала образованы металлической сеткой с отверстиями диаметром 12,5 мм. Отражающие поверхности имеют точность до 4 мм, что позволяет использовать волны длиной более 8 см. Таким образом, телескоп предназначен для дециметровых волн, включая 21 см спектральную линию нейтрального атомарного водорода (HI) и спектральную линию радикала OH 18 см . ^{[ 4 ]}

Детектор радиоволн охлаждается до 20 К, чтобы уменьшить шумы приемника и тем самым повысить чувствительность к небесному излучению.

Большой радиотелескоп наблюдает на частотах от 1,1 до 3,5 ГГц непрерывное излучение, а также спектральные линии излучения или поглощения. Автокорреляторный может наблюдать восемь спектров на разных частотах по 1024 канала каждый спектрометр и спектральное разрешение 0,3 кГц. Прибор особенно подходит для крупных статистических исследований и мониторинга объектов переменной яркости. ^{[ 3 ]}

Наблюдательные проекты включают в себя: ^{[ 4 ]}^{[ 3 ]}

Излучение галактик в диапазоне 21 см HI для изучения их вращения, расстояния, скопления и движения. Сюда входят галактики, невидимые в видимом свете Млечным Путем , голубые компактные галактики, галактики с низкой поверхностной яркостью (в видимом свете) и активные ядра галактик .
Пульсары , включая время импульса, расстояние и межзвездную среду на пути света к Земле. Нансай является частью Европейской системы синхронизации пульсаров.
Звездные оболочки, извергающиеся звезды и красные гиганты .
Излучение и поглощение 18 см ОН кометами для определения скорости потери ими воды и газа.

Радиогелиограф

Гелиограф представляет собой Т-образный интерферометр, состоящий из установленных на экваторе антенн антенн диаметром несколько метров (чаще 5 м). 19 антенн расположены на базе восток-запад длиной 3,2 км, 25 антенн - на базе север-юг длиной 2,5 км. Прибор наблюдает за Солнцем семь часов в день и создает изображения короны в диапазоне частот от 150 до 450 МГц (длины волн от 2 до 0,67 м). Угловое разрешение в этом случае аналогично разрешению невооруженного глаза в видимом свете. Можно сделать до 200 изображений в секунду. Это позволяет систематически изучать спокойную корону, солнечные вспышки и корональные выбросы массы . ^{[ 4 ]}^{[ 5 ]}

Наблюдения в Нансай дополняют одновременные наблюдения космических зондов в видимом и ультрафиолетовом свете, а также в рентгеновских лучах . ^{[ 5 ]}

Декаметрический массив

Декаметровая решетка была построена в период с 1974 по 1977 год. Она состоит из 144 спиральных антенн , которые состоят из проводящих кабелей, накрученных по спирали вокруг конических опорных конструкций. У основания конусы имеют диаметр 5 м и высоту 9 м; они наклонены на 20° к югу. Шишки раскинулись на площади около гектара. Половина колбочек свернута в противоположном направлении, чем другая, что позволяет различать левые и правые с круговой поляризацией радиоволны . В каждой поляризации площадь сбора составляет около 3500 м2. ², что эквивалентно тарелке диаметром 67 м. Прибор чувствителен к длинам волн от 3 до 30 м, которые являются самыми длинными радиоволнами, наблюдаемыми через ионосферу . Прибор представляет собой не интерферометр, а фазированную решетку . Единственная зеркальная антенна для таких длинных волн должна была бы быть невероятно большой. Кроме того, фазированную решетку можно мгновенно перенаправить в другое направление наблюдения путем изменения задержек электронного сигнала между отдельными антеннами. ^{[ 6 ]}^{[ 7 ]}

Угловое разрешение составляет около 7° на 14°. Декаметровая решетка не создает изображения, а наблюдает один спектр из наблюдаемого положения неба и фиксирует его изменение во времени. Двумя основными объектами являются верхняя корона Солнца и магнитосфера Юпитера , которые наблюдаются почти ежедневно, начиная с 1977 года. Временные изменения сигналов от Солнца и Юпитера очень быстрые, поэтому в Нансее были установлены очень быстрые приемники. разработанный для этих наблюдений. ^{[ 6 ]}^{[ 7 ]}

Наблюдения Юпитера в Нансее дополняют результаты космических миссий, таких как «Вояджер» и «Галилео» . ^{[ 6 ]}

ЛОФАР и НенуФАР

LOFAR состоит из около 50 антенных решеток или «станций», расположенных по всей Европе. Они подключены к компьютеру в Нидерландах посредством высокоскоростного Интернет-соединения. Он оптимизирован для диапазона от 110 до 250 МГц (от 2,7 до 1,2 м), но все же имеет скромные характеристики в диапазоне от 30 до 80 МГц (от 10 до 3,7 м). ^{[ 8 ]}

NenuFAR ( новое расширение для диапазона частот от 10 МГц до в Nançay , оптимизированная Upgrading LO FAR ) — это очень низкочастотная фазированная решетка 85 МГц (от 30 до 4 м). Это самые длинные радиоволны, не блокируемые ионосферой . Первые научные работы должны начаться в 2019 году. Основными научными задачами являются: ^{[ 8 ]}

обнаружение и исследование (магнитосфер) экзопланет в радиодиапазоне,
обнаружение эпохи формирования первых звезд и галактик примерно через 100 миллионов лет после Большого взрыва , когда нейтральный атомарный водород был повторно ионизирован ,
исследование пульсаров , включая спектроскопию, по всему Млечному Пути , на низких частотах.

По завершении будет 1938 антенн. Большинство из них будет размещено в ядре диаметром 400 м, но 114 антенн будут распределены на расстояние до 3 км. ^{[ 9 ]}

NenuFAR будет тройным инструментом: ^{[ 8 ]}

радиотелескоп, наблюдающий одновременно за несколькими позициями,
автономный радиовизионный аппарат, создающий радиоизображения с разрешением 1° за секунды и 10 футов за часы,
«суперстанция» LOFAR, то есть большое расширение станции LOFAR в Нансай, позволяющее сочетать NenuFAR и LOFAR для создания радиоизображений с разрешением менее угловой секунды.

Другие инструменты и сотрудничество

В последние годы и десятилетия проекты астрономических наблюдений превратились в международное сотрудничество благодаря необходимому объединению опыта и финансирования. В некоторых случаях телескопы также распространяются на несколько стран. Таким образом, события в Нансее в 21 веке, как правило, заключаются в предоставлении площадки для частей более крупных инструментов, таких как LOFAR , и вкладе экспертных знаний в международное сотрудничество, такое как LOFAR и Square Kilometer Array (SKA). ^{[ 10 ]}

ОБЪЯТИЕ

Расположенная в Нансе и EMBRACE Вестерборке концепция электронной радиоастрономии ) представляет прототип многолучевой ( . установки проекта установка собой этапа SKA для второго Это фазированная решетка из 4608 антенн, работающих в диапазоне от 900 МГц до 1500 МГц. Они защищены 70-метровым ² радиокупол. Благодаря нескольким лучам одновременно можно наблюдать несколько участков неба. ^{[ 7 ]}^{[ 10 ]}

ОРФИС

ORFEES (Observation Radiospectrale pour FEDOME et les Etudes des Eruptions Solaires) — это антенна диаметром 5 м, предназначенная для наблюдения за космической погодой и прогнозирования солнечных вспышек. Он ежедневно наблюдает за солнечной короной в диапазоне от 130 МГц до 1 ГГц и может отслеживать радиоизлучение Солнца практически в реальном времени. ^{[ 7 ]}

КОДАЛЕМА

CODALEMA ( лучей с космических для обнаружения Решетка логарифмическими электромагнитными которые вызывают каскады антеннами сверхвысокой , ) . энергии — это набор инструментов для обнаружения космических лучей частиц в атмосфере Эти воздушные ливни генерируют очень короткие электромагнитные сигналы, которые измеряются в широком диапазоне частот от 20 до 200 МГц. Массив из примерно 50 антенн разбросан по большой площади площадки. ^{[ 7 ]}

Антенна мониторинга

Антенна, расположенная над верхушками деревьев на мачте высотой 22 метра, уже 20 лет контролирует качество радиоэлектрических сигналов на объекте в Нансай. Это позволяет выявить помехи, влияющие на наблюдения радиогелиографом и декаметровой антенной решеткой. Полосы от 100 МГц до 4000 МГц наблюдаются целиком и во многих направлениях. ^{[ 7 ]}

Полюс звезд

Большой радиотелескоп, несколько панелей обсерватории и одну или две антенны гелиографа можно увидеть с автостоянки туристического центра Pôle des Étoiles . Во время работы в центре для посетителей работает постоянная выставка, посвященная астрономии и работе обсерватории. Раз в день проводится шоу в планетарии и экскурсия по большому радиотелескопу и радиогелиографу. ^{[ 11 ]}

См. также

Ссылки

^ Jump up to: ^а ^б ^с ^д Жан-Луи Стейнберг (2004). «Создание станции Нансай». Астрономия . 118 : 626–631. ISSN 0004-6302 .
^ Жан-Луи Стейнберг (2004). «Радиоастрономическая интерферометрия». Астрономия . 118 : 622–625. ISSN 0004-6302 .
^ Jump up to: ^а ^б ^с Жиль Теро, Исмаэль Коньяр (2004). «Большое зеркало». Астрономия . 118 : 10–16. Бибкод : 2004ЛАстр.118...10Т . ISSN 0004-6302 .
^ Jump up to: ^а ^б ^с ^д ^и Жан-Луи Стейнберг (2004). «Пятьдесят лет Нансе». Астрономия . 118 :5–9. ISSN 0004-6302 .
^ Jump up to: ^а ^б Карл-Людвиг Кляйн (2004). «Солнце в радиоволнах – Радиогелиограф Нансай». Астрономия . 118 : 21–25. ISSN 0004-6302 .
^ Jump up to: ^а ^б ^с Филипп Зарка (2004). «Декаметровая решетка Нансе и электродинамическое взаимодействие Ио-Юпитер». Астрономия . 118 : 17–20. ISSN 0004-6302 .
^ Jump up to: ^а ^б ^с ^д ^и ^ж «Радиаастрономическая станция Нансе» . Проверено 15 ноября 2019 г.
^ Jump up to: ^а ^б ^с «NenuFAR — новое расширение в Нансай, модернизирующее LOFAR» . Проверено 15 ноября 2019 г.
^ «Открытие NenuFAR, уникального радиотелескопа в мире» . 03.10.2019 . Проверено 15 ноября 2019 г.
^ Jump up to: ^а ^б Николя Дубулоз, Вим ван Дриэль, Ален Кердраон, Филипп Зарка (2004). «Станция Нансай и международные проекты «радиотелескопов будущего» ». Астрономия . 118 : 26–29. ISSN 0004-6302 . {{cite journal}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
^ «Звездный полюс Нансай» . Проверено 07.11.2019 .

Дальнейшее чтение

Уэйн Орчистон, Джеймс Леке, Жан-Луи Стейнберг, Жан Делануа (2007). «Освещая историю французской радиоастрономии - 3: Вюрцбургские антенны в Маркусси, Медоне и Нансе» . Журнал астрономической истории и наследия . 10 (3): 221–245. Бибкод : 2007JAHH...10..221O . дои : 10.3724/SP.J.1440-2807.2007.03.12 . ISSN 1440-2807 . S2CID 129489453 . {{cite journal}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
Уэйн Орчистон, Жан-Луи Стейнберг, Мукуи Кунду, Жак Арсак, Эмиль-Жак Блюм, Андре Буашо (2009). «Освещение истории французской радиоастрономии - 4: Ранние исследования Солнца в Высшей нормальной школе, Маркусси и Нансе» . Журнал астрономической истории и наследия . 12 (3): 175–188. дои : 10.3724/SP.J.1440-2807.2009.03.01 . ISSN 1440-2807 . S2CID 118773903 . {{cite journal}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
Джеймс Леке, Жан-Луи Стейнберг, Уэйн Орчистон (2010). «Освещение истории французской радиоастрономии - 5: Большой радиотелескоп Нансай» . Журнал астрономической истории и наследия . 13 (1): 29–42. Бибкод : 2010JAHH...13...29L . дои : 10.3724/SP.J.1440-2807.2010.01.03 . ISSN 1440-2807 . S2CID 115302895 . {{cite journal}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
Моник Пик, Жан-Луи Стейнберг, Уэйн Орчистон, Андре Буашо (2011). «Освещая историю французской радиоастрономии - 6: Многоэлементные решетки в Нансе» . Журнал астрономической истории и наследия . 14 (1): 57–77. дои : 10.3724/SP.J.1440-2807.2011.01.05 . ISSN 1440-2807 . S2CID 124632268 . {{cite journal}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )

Внешние ссылки

СМИ, связанные с обсерваторией Нансай, на Викискладе?
Радиообсерватория Нансай (официальный сайт, на французском языке)
Pôle des Étoiles (официальный сайт туристического центра, на французском языке)

[steinberg2004c-1] Jump up to: ^а ^б ^с ^д Жан-Луи Стейнберг (2004). «Создание станции Нансай». Астрономия . 118 : 626–631. ISSN 0004-6302 .

[steinberg2004b-2] Жан-Луи Стейнберг (2004). «Радиоастрономическая интерферометрия». Астрономия . 118 : 622–625. ISSN 0004-6302 .

[theu2004a-3] Jump up to: ^а ^б ^с Жиль Теро, Исмаэль Коньяр (2004). «Большое зеркало». Астрономия . 118 : 10–16. Бибкод : 2004ЛАстр.118...10Т . ISSN 0004-6302 .

[steinberg2004a-4] Jump up to: ^а ^б ^с ^д ^и Жан-Луи Стейнберг (2004). «Пятьдесят лет Нансе». Астрономия . 118 :5–9. ISSN 0004-6302 .

[klein2004a-5] Jump up to: ^а ^б Карл-Людвиг Кляйн (2004). «Солнце в радиоволнах – Радиогелиограф Нансай». Астрономия . 118 : 21–25. ISSN 0004-6302 .

[zarka2004a-6] Jump up to: ^а ^б ^с Филипп Зарка (2004). «Декаметровая решетка Нансе и электродинамическое взаимодействие Ио-Юпитер». Астрономия . 118 : 17–20. ISSN 0004-6302 .

[station-7] Jump up to: ^а ^б ^с ^д ^и ^ж «Радиаастрономическая станция Нансе» . Проверено 15 ноября 2019 г.

[nenufar-site-8] Jump up to: ^а ^б ^с «NenuFAR — новое расширение в Нансай, модернизирующее LOFAR» . Проверено 15 ноября 2019 г.

[nenufar-pr-9] «Открытие NenuFAR, уникального радиотелескопа в мире» . 03.10.2019 . Проверено 15 ноября 2019 г.

[dubouloz2004a-10] Jump up to: ^а ^б Николя Дубулоз, Вим ван Дриэль, Ален Кердраон, Филипп Зарка (2004). «Станция Нансай и международные проекты «радиотелескопов будущего» ». Астрономия . 118 : 26–29. ISSN 0004-6302 . {{cite journal}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )

[pole-11] «Звездный полюс Нансай» . Проверено 07.11.2019 .

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]

[ 4 ]

[ 5 ]

[ 6 ]

[ 7 ]

[ 8 ]

[ 9 ]

[ 10 ]

[ 11 ]