Australiassa ja Etelä-Afrikassa on sarja radioteleskooppeja, joihin liittyy pian useita hiljattain rakennettuja tiloja, jotka muodostavat Neliökilometritaulukko (SKA). Kun SKA on perustettu, sen keräysalue on miljoona neliömetriä (lähes 2 miljoonaa neliöjaardia). Se on myös 50 kertaa herkempi kuin mikään tällä hetkellä käytössä oleva radioteleskooppi, ja se pystyy suorittamaan tutkimuksia kymmenentuhatta kertaa nopeammin.
Historiallisessa kokouksessa, joka pidettiin 29. kesäkuuta 2021, SKAO:n neuvoston muodostavat jäsenvaltiot äänestivät aloittaa rakentaminen . 2020-luvun lopulla, jolloin sen odotetaan saavan ensimmäisen valonsa, ryhmä koostuu tuhansista lautasista ja jopa miljoonasta matalataajuisesta antennista. Niiden avulla se voi suorittaa kaikenlaisia tieteellisiä operaatioita universumin varhaisimpien ajanjaksojen skannaamisesta maan ulkopuolisen älyn (SETI) etsimiseen.
Pohjimmiltaan SKA luottaa prosessiin, joka tunnetaan nimellä interferometria, jossa kosmisista lähteistä tuleva valo kerätään useilla kaukoputkilla ja yhdistetään sitten korkearesoluutioisiin kuviin. Radioteleskooppeja varten tällä tekniikalla on se lisäetu, että se mahdollistaa havainnot, joissa on käytettävissä vain osa koko ryhmästä. Näin suurella keräysalueella SKA mahdollistaa kaikenlaisen vallankumouksellisen tieteen.
Valtava ponnistus
SKA koostuu neljästä 'prekursorilaitteistosta', joihin kuuluvat MeerKAT ja Reionisaatiosarjan vetyaikakausi (HERA) Etelä-Afrikassa ja Australian SKA Pathfinder (ASKAP) ja Murchison Widefield Array (MWA) Australiassa. Näiden lisäksi on myös näiden kahden maan ulkopuolella sijaitsevat 'pathfinder'-tilat, jotka koostuvat Allenin teleskooppiryhmä Pohjois-Kaliforniassa ja Matalataajuinen ryhmä (LOFAR) Alankomaissa.
Nämä tilat on jaettu kahteen verkkoon, SKA-Low ja SKA-Mid, jotka kuvaavat niiden kattaman radiotaajuusalueen. Päätös rakentamisen hyväksymisestä on SKAO:n kahden tärkeän kehityksen virstanpylvään kannoilla. Ensinnäkin viime vuonna julkaistiin kaksi keskeistä asiakirjaa Observatorion rakennusehdotus ja Observatorion perustamis- ja toimitussuunnitelma , ja an tiivistelmä molemmista.
Asiakirjat ovat huipentuma yli 500 asiantuntijan 20 maasta yli seitsemän vuoden suunnittelu- ja suunnittelutyölle, jonka tarkoituksena oli testata tekniikoita, joita tarvitaan kaikkien aikojen suurimman radioteleskooppiryhmän rakentamiseen ja käyttöön. Toiseksi SKAO perustettiin hallitustenväliseksi organisaatioksi, mikä tapahtui aiemmin tänä vuonna. Kuten SKAO:n pääjohtaja prof. Philip Diamond sanoi äskettäisessä SKAO:ssa Lehdistötiedote :
'Olen ekstaattinen. Tätä hetkeä on kehitetty 30 vuotta. Nykyään ihmiskunta ottaa uuden jättiharppauksen sitoutumalla rakentamaan planeetan suurimman lajissaan olevan tiedelaitoksen; ei vain yksi vaan kaksi suurinta ja monimutkaisinta radioteleskooppiverkkoa, jotka on suunniteltu paljastamaan joitakin universumimme kiehtovimmista salaisuuksista.'
'Haluan kiittää kaikkia, jotka ovat vaikuttaneet tämän mahdollistamiseen kuluneiden vuosikymmenten aikana, hankkeen alkuvaiheesta tähän päivään, ja erityisesti kaikkia tiimejä, jotka ovat työskennelleet niin lujasti viime vuosina ja pääsivät eteenpäin pandemian läpi. erittäin vaikeissa olosuhteissa noudattaa määräaikoja ja tehdä tämä virstanpylväs mahdollista. Haluan myös kiittää jäsenvaltioita niiden näkemyksestä ja luottamuksesta, jota ne osoittavat meihin investoimalla laajamittaiseen, pitkän aikavälin tutkimusinfrastruktuuriin aikana, jolloin julkiseen talouteen kohdistuu kovia paineita.
Tämä organisaatio edustaa nyt 11 kansainvälistä konsortiota, jotka edustavat yli 100 tutkimuslaboratoriota, yliopistoa ja yritystä kaikista kuudestatoista. Jäsenvaltiot jotka olivat vastuussa tarvittavien laitteistojen, ohjelmistojen ja infrastruktuurin suunnittelusta. Näitä ovat Australia, Kanada, Kiina, Ranska, Saksa, Intia, Japani, Italia, Alankomaat, Portugali, Etelä-Afrikka, Etelä-Korea, Espanja, Ruotsi, Sveitsi ja Iso-Britannia.
Breaking Ground
Rakentamisen odotetaan kestävän vuoteen 2028 asti, ja sitä seuraavat ensimmäiset tiedeoperaatiot 2030-luvun alussa. Koko projektin kustannuksiksi, mukaan lukien kahden teleskoopin rakentaminen, niihin liittyvät toiminnot ja liiketoimintaa mahdollistavat toiminnot, arvioidaan olevan 2 miljardia euroa (2,38 miljardia USD) yhdeksän vuoden aikana (2021–2030). Ensimmäisen merkittävän työpaikan on määrä tapahtua ensi vuoden alussa, mutta isojen urakoiden hankinnat alkavat välittömästi.
Seuraavien kuukausien aikana SKAO tekee noin 70 sopimusta kaikille jäsenvaltioilleen, jotka sitten kilpailutetaan paikallisesti. SKAO ennakoi, että kun ne ovat alkaneet kerätä valoa, kaksi ryhmää pysyvät tieteellisesti tuottavina 50 vuotta tai kauemmin. Dr. Catherine Cesarsky, SKAO:n neuvoston puheenjohtaja, ilmaistaan hänen kiitollisuutensa kaikille niille, jotka auttoivat saamaan SKA:n tähän kehityksen keskeiseen pisteeseen:
'Haluan lisätä kiitokseni SKAO:n neuvoston jäsenille ja heidän edustamilleen hallituksille. Vihreän valon antaminen SKA-teleskooppien rakentamisen aloittamiselle osoittaa heidän luottamuksensa SKAO:n ammattimaiseen työhön päästäkseen tänne, hyvällä suunnitelmalla, joka on valmis toteutukseen, ja tämän uraauurtavan tutkimuksen valoisaan tulevaisuuteen. laitos… Jäsenvaltioiden tämänpäiväinen sitoutuminen on vahva signaali muille osallistua tähän ainutlaatuiseen tutkimuslaitokseen osallistumisesta.
Jaetut edut
Sen lisäksi, että se tarjoaa jännittävää ja vallankumouksellista tiedettä, järjestö väittää, että SKA tarjoaa konkreettisia sosiaalisia ja taloudellisia etuja niille maille, joihin liittyy - kuten innovaatioita, teknologisia spin-offeja, uusia korkean teknologian työpaikkoja, tehostettua teollista kapasiteettia ja muita. Jäsenvaltioiden lisäksi tähän kuuluvat Afrikan kumppanimaat, joita ovat Ghana, Kenia, Sambia, Mosambik, Namibia, Botswana ja Madagaskar.
Sitten ovat monet Etelä-Afrikan ja Australian alkuperäiskansat, joiden maille kaukoputket rakennetaan. Edistääkseen kunnioittavaa vuoropuhelua ja sitoutumista Etelä-Afrikan San Council (SCSA) ja Etelä-Afrikan radioastronomian observatorio (SARAO) allekirjoitti yhteisymmärryspöytäkirjan. Siitä lähtien Wajarri Yamaji (jonka maille SKA-Low-teleskooppi rakennetaan) on ilmoittanut hankkeelle periaatteellisen tuen.
'SKAO tulee olemaan hyvä naapuri ja tekee yhteistyötä paikallisten sidosryhmien ja erityisesti alkuperäiskansojen kanssa varmistaakseen, että he myös hyötyvät SKA-projektista muiden sidosryhmien rinnalla kansallisesti ja kansainvälisesti', lisäsi prof. Diamond. 'Aiomme varmasti osallistua paikallisten yhteisöjen tukemiseen ja paikallisen talouden elvyttämiseen.'
Tieteen mahdollisuuksien osalta SKA tekee laajan valikoiman havaintoja, jotka tuottavat arvokasta tieteellistä tietoa. Erityisesti SKA suorittaa joitakin tähän mennessä tiukimmista yleisen suhteellisuusteorian testeistä, joissa tähtitieteilijät tarkkailevat, kuinka sähkömagneettisen säteilyn reitti muuttuu gravitaatiokenttien ja aika-avaruuden kaarevuuden vaikutuksesta.
SKA:n herkkyys mahdollistaa sen, että se pystyy tarkkailemaan neutraalien vetyatomien energiatilan muutoksen aiheuttamaa säteilyn spektriviivaa. the 21 cm vetyviiva . Tämä tarkoittaa, että SKA pystyy lävistämään kosmisen 'pimeän aikakauden' verhon, kun ensimmäiset galaksit muodostuivat. Sen avulla tähtitieteilijät näkevät myös, kuinka universumin laajamittainen rakenne on sen jälkeen kehittynyt, ja se antaa käsityksen pimeän aineen ja pimeän energian roolista.
SKA mahdollistaa myös joidenkin tiukimpien tutkimusten tekemisen Search for Extraterrestrial Intelligence -tutkimuksessa (SETI) tähän mennessä. Perinteisesti radioastronomia on ollut suosituin tapa etsiä merkkejä teknisestä toiminnasta (eli teknosignatuureista), ja SKA:n useat teleskoopit pystyvät tarkkailemaan tähtikohteita eri radioaaltojen taajuuksilla pitkiä aikoja.
Muutaman viime vuoden aikana jännitys SKA:sta ja siitä, mitä kosmisia mysteereitä se paljastaa, on kasvanut, eikä vain tiedeyhteisössä. Suuren yleisön keskuudessa SKA nähdään seuraavan sukupolven laitoksena, joka käsittelee monia kestäviä kosmoksen mysteereitä. Ja kutenJames Webbin avaruusteleskooppi(JWST),Erittäin suuri teleskooppi(ELT) ja monet muut, meidän on odotettava vielä muutama vuosi, ennen kuin tieteelliset tulokset alkavat tulla.
Lisälukemista: KENGÄT