Радиоастрономическая обсерватория на плато Суффа

33
В Узбекистане на плато Суффа на высоте 2500-3000 метров над уровнем моря идет строительство уникального научного объекта – радиоастрономического комплекса РТ-70, у которого нет мировых аналогов. Это научный объект, который предназначен для решения вопросов космологии путем исследования радиоизлучения космических объектов. Важно отметить, что для данного телескопа необходим сухой климат, которым и обладает Узбекистан. 

О том, что представляет собой международная радиоастрономическая обсерватория «Суффа», какие задачи она призвана решать и что это даст Узбекистану, редакции ICTNEWS рассказали участники конференции «Современное состояние и перспективы радиообсерватории на плато Суффа в Узбекистане», прошедшей с 27 по 29 августа в здании Президиума Академии наук Республики Узбекистан.

Игорь Зинченко, Россия (заведующий отделом, Институт прикладной физики Российской Академии наук, доктор физико-математических наук)

– В астрономии в целом и в радиоастрономии в частности информационные технологии играют очень важную роль, потому что современные инструменты выдают огромное количество наблюдаемых данных, которые нужно уметь обрабатывать. В качестве примера возьмем ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array), которая работает в миллиметровом и субмиллиметровом диапазонах волн и выдает за несколько часов сотню гигабайтов информации. Для этого используются специальные серверы и программное обеспечение, которое умеет все это переваривать. Важно уметь выделять спектральные линии и уметь их идентифицировать, оценивать число молекул, а также физические параметры источников.

Все это позволяет нам понять, как устроена наша Вселенная, как образуются новые звезды, новые галактики и что было в далеком прошлом много миллиардов лет назад. ALMA расположена в пустыне Атакама в Чили на высоте более 5 тысяч метров над уровнем моря. Дело в том, что миллиметровые и субмиллиметровые волны сильно поглощаются в атмосфере в основном парами воды и кислородом. Поэтому, чтобы не мешала атмосфера, необходимо подниматься высоко – чем выше, тем лучше. Для этого и строят такие современные инструменты, т. е. миллиметровые и субмиллиметровые антенны.

12 февраля текущего года Шавкат Мирзиёев подписал распоряжение «О мерах по развитию  космических исследований и технологий в Республике Узбекистан». Таким образом, в ближайшие годы в стране планируется восстановить авиационную промышленность и в перспективе создать и развить аэрокосмическую отрасль. В рамках реформ ожидается разработка стратегии  формирования аэрокосмической промышленности на 2018−2035 годы.

Что означает субмиллиметр? Это излучение волны, которая короче сантиметра. Интересны они тем, что по закону физики пик излучения областей, в которых образуются звезды и галактики, приходится именно на этот диапазон. Если мы хотим узнать о Вселенной, нам нужно изучать миллиметровые и субмиллиметровые волны. Наблюдение спектральных линий (на базе эффекта Доплера) позволяет определить, что и куда движется, химический состав и физические параметры объекта. 70-миллиметровая антенна как раз предназначена для наблюдения в миллиметровом диапазоне. Когда антенну построят, это будет крупнейший в мире телескоп миллиметрового диапазона. Он будет иметь очень большую площадь рассеивания, что очень важно. Чем больше площадь, тем выше чувствительность антенны.

Вячеслав Вдовин, Россия (ведущий научный сотрудник, Институт прикладной физики Российской Академии наук, доктор физико-математических наук)

– Без современных ИК-технологий наука сегодня немыслима. Если раньше прибор представлял собой какую-то сложную штуку, а компьютер был отдельной частью, которая просто что-то обрабатывала, то сейчас любой прибор по существу – это компьютер. Основной режим работы телескопа – это радио-интерферометрия со сверхдлинными базами. Простым языком это когда два глаза смотрят синхронно в одно и то же место и собирают эти изображения в единую картинку. Данный процесс предполагает громадные гигабайтные потоки информации, и если раньше эти сведения писали на диск и коррелировали на корреляторе, то сейчас в этом нет нужды. Сегодня есть мощные каналы связи, которые позволяют анализировать всю мировую сеть и получать информацию о том или ином событии.

Андрей Барышев, Нидерланды (PhD, доцент, Каптейнский астрономический институт, Гронингенский университет)

— Цифровые технологии в нашей работе используются по двум основным направлениям. Во-первых, мы создаем программное обеспечение, которое используется для автоматического управления обсерваторией в распределенной системе наблюдения. Во-вторых, наша задача – это изготовление приемника, аналого-цифрового преобразователя (АЦП). Анализ сигнала проходит на сверхвысокой частоте при помощи цифровых анализов спектра. На сегодня нам доступны АЦП с частотами оцифровки примерно 8-12 гигагерц в секунду. Данные используются в сверхбыстрых специализированных процессах, выдающих спектр со 100 тысячами каналов. Мы должны хорошо разбираться в системе сверхвысокой обработки цифровой информации, причем даже лучше, чем военные специалисты, занимающиеся военными радарами.

Важно отметить, что в России создана программа «Миллиметрон», предполагающая запуск космического телескопа с раскрывающейся антенной, который будет работать на орбите. С созданием обсерватории «Суффы» и «Миллиметрона» можно получить уникальную пару – систему телескопов, не имеющую аналогов в мире.

Юсуфжон Абдуллаев, кандидат физико-математических наук, заместитель директора Астрономического института по науке.

– В астрономии все небесные тела можно условно разделить на 2 группы: горячие (звезды и галактики) и менее горячие тела (межзвездная среда, межгалактическая среда, малые тела Солнечной системы). Если температура звезды составляет в среднем 3-4 тысячи градусов, то малые тела имеют более низкую температуру, которая может доходить до абсолютного нуля. Такие объекты испускают радиоизлучение – звезды и галактики излучают энергию в видимом диапазоне, в оптическом диапазоне, в лучах рентгена и так далее. Для того чтобы увидеть менее горячие объекты, нам нужны радиотелескопы, которые должны быть расположены в специальном месте. Еще в начале 80-х годов мы поняли, что Узбекистан имеет географический потенциал с астрономической точки зрения в части оптики и подходящего радиодиапазона.

Несмотря на то, что обсерватория «Суффа» находится не так высоко, как хотелось бы (2400 метров над уровнем моря), она имеет очень хороший потенциал для развития радиоастрономии. Возобновление строительства обсерватории принесет большую пользу, и мы получим уникальные научные результаты, необходимые не только Узбекистану и России, но и мировой астрономии. Хотелось бы отметить, что данный проект будет реализован в партнерстве с Россией, однако мы планируем привлечь специалистов из разных стран, потому что в данное время любая наука становится глобальной, и в рамках сотрудничества с одной-двумя странами получить научные достижения практически невозможно.

Примером тому является приглашенный к нам специалист из Голландии, который был руководителем проекта «ALMA». Телескоп, который мы планируем установить в обсерватории «Суффа», будет диаметром 70 метров и представляет собой полноповоротное устройство. Также бывают 100-метровые и 500-метровые телескопы, но все они стационарные.

В данный момент речь идет о полноповоротном устройстве, которое может вращаться на 180 градусов, например, с востока на запад и с юга на север. Этот телескоп имеет большие возможности: он может смотреть в любую точку небесной сферы и наблюдать за малыми телами даже днем, в отличие от оптического диапазона, потому что дневной свет радиодиапазону не мешает. Это будет современный автоматизированный радиотелескоп, управляемый с помощью специального пула. Также планируется внедрить автоматическую систему безопасности в случае, например, выпадения осадков, сильных порывов ветра. Все получаемые от данной системы данные будут обрабатываться и передаваться телескопу в виде соответствующих команд для смены позиции.

Сейчас усиленно ведется работа над подготовкой соответствующих кадров, потому что нам не хватает специалистов в области астрономии. Сегодня мы преподаем радиоастрономию в Национальном Самаркандском университете. Нам нужны хорошие кадры в этой области, и их количество должно быть больше, чтобы работать с радиотелескопом. Мы надеемся, что Россия и другие страны помогут нам в этом. Мы готовы отправить наших выпускников на магистерские или аспирантские программы в Россию, чтобы они научились работать с действующими радиотелескопами, перенимали опыт и применяли полученные знания на практике в обсерватории «Суффа».

Что касается плана действий, то сейчас проходят обсуждения на уровне правительств. В рамках конференции мы обсуждали основные пункты данного документа, который позже будет передан в Кабинет Министров. Дальнейшие шаги и мероприятия уже будут обсуждаться в рамках визита в Узбекистан Президента Российской Федерации В.В. Путина.

ОСТАВЬТЕ КОММЕНТАРИЙ: