Allena teleskopu masīvs (ATA): radiointerferometrs un SETI projekts
Allena teleskopu masīvs (ATA) — inovatīvs radiointerferometrs un SETI projekts: vēsture, tehnoloģija, antenu attīstība un finansējuma izaicinājumi.
Allena teleskopa masīvu (Allen Telescope Array, ATA) izstrādāja SETI institūts un Radioastronomijas laboratorija (Radio Astronomy Laboratory, RAL) Kalifornijas Universitātē Bērklijā, lai izveidotu radiointerferometru, kas paredzēts radioastronomijas novērojumiem. Paralēli tam ATA tiek izmantots arī citplanētiskā intelekta meklēšanai, ļaujot vienlaicīgi veikt gan klasiskus radioastronomijas pētījumus, gan SETI meklēšanas programmas.
Dizains un tehniskās īpašības
ATA pamatideja balstās uz LNSD (Large Number of Small Dishes) pieeju — lielu skaitu salīdzinoši mazu dishveidīgu antenu, kas kopā sniedz lielu aptverto laukumu un elastīgu beamforming iespēju. Biežāk izmantotā antenu forma ir offset Gregorian, ar katras antenas diametru aptuveni 6,1 metri. Sistēma izmanto plata josla log-periodiskus uztvērējus un zema trokšņa pastiprinātājus, lai aptvertu lielu frekvenču diapazonu (aptuveni no dažu simtu MHz līdz vairākiem GHz, atkarībā no konfigurācijas).
Signālu apstrādei ATA izmanto modernu digitālo korrelatoru un beamformēšanas sistēmas, kas ļauj veidot vairākus paralēlus starus (beamus). Tas nodrošina iespēju vienlaikus vadīt tradicionālus radioastronomijas novērojumus (piem., spektrālās līnijas, continuum pētījumi, pārejošo parādību meklēšana) un veikt SETI meklēšanu pēc šaurjoslas mākslīgiem signāliem. Digitālā arhitektūra arī atvieglo datu reģistrāciju, arhivēšanu un tālāku analīzi.
Atrašanās vieta un mērogi
ATA atrodas Hat Creek radio observatorijā, aptuveni 290 jūdzes (470 km) uz ziemeļaustrumiem no Sanfrancisko, Kalifornijā. Projektā sākotnēji bija paredzēts uzstādīt līdz 350 antenām, kas dotu lielu kopējo jutību un labu telpisko izšķirtspēju plašā frekvenču diapazonā. Praktiskā īstenošana tomēr notika pakāpeniski, izvietojot mazāk antenu posmos.
Vēsture un finansējums
Oficiāli ATA-42 (42 antenu posms) tika nodots ekspluatācijā 2007. gada 11. oktobrī. Projektu sākotnēji finansēja un atbalstīja dāvinājumi no privātā sektora un fondu kombinācijas, būtisku lomu spēlēja Microsoft līdzdibinātājs Pols Allens, pēc kura vārdā arī nosaukts projekts. Pirms tam projektam bija darbinieks nosaukums One Hectare Telescope (1hT), kas attiecās uz plānoto aptverto laukumu.
Finansējuma jautājumi ietekmēja ATA attīstību — 2011. gada aprīlī observatorijas darbību uz laiku apturēja līdzekļu trūkums. 2011. gada augustā tika nodrošināts īstermiņa finansējums, kas ļāva atsākt noteiktas darbības, taču 2012. gadā Kalifornijas Universitāte Bērklijā samazināja vai pārtrauca tiešu iesaisti projekta īstenošanā. Kopš tā laika ATA darbība bijusi nepastāvīga, balstoties uz SETI institūta un citu partneru pieejamiem resursiem, ziedojumiem un projektu sadarbībām.
Novērojumu programmas un pielietojums
Galvenie ATA lietojumi ietver:
- komensālās novērošanas režīmu — vienlaicīgu radioastronomijas un SETI pētījumu veikšanu;
- meklēšanu pēc šaurjoslas un citas veida mākslīgiem signāliem (SETI), izmantojot spektrālos filtrus un automatizētas pārlūkošanas algoritmus;
- plaša lauka pētījumus, spektrālās līnijas novērojumus, continuum kartēšanu un pārejošo parādību meklēšanu;
- eksperimentālas izpētes digitālās apstrādes un beamforming tehnoloģijās, kas noder gan zinātnes, gan tehnoloģiju attīstībai.
ATA kalpoja arī par demonstrācijas platformu jaunām pieejām radioastronomijā — īpaši tam, kā ar relatīvi neliela izmēra, lētu antenu masīvu var panākt labu jutību un elastību novērojumu programmās.
Pašreizējais stāvoklis
Pēc sākotnējām grūtībām ATA darbība nav bijusi pilnībā stabila — observatorija vairākas reizes ir pārgājusi uz daļēju vai īslaicīgu darbību, atkarībā no finansējuma un partneru iesaistes. SETI institūts un citi atbalstītāji turpina meklēt resursus un sadarbības, lai uzturētu observatoriju un atjauninātu tās tehnoloģisko bāzi. Neskatoties uz ierobežoto mērogu salīdzinājumā ar sākotnējiem plāniem, ATA joprojām ir nozīmīgs projekts radioastronomijas inženierijas un SETI kopienā, demonstrējot daudzkanālu, plašas joslas novērojumu iespējas ar mazo antenu masīvu pieeju.
Jautājumi un atbildes
J: Kas ir Allena teleskopu masīvs (ATA)?
A: ATA ir radiointerferometrs, ko izstrādāja SETI institūts un Radioastronomijas laboratorija (RAL) Kalifornijas Universitātē Berklijā radioastronomijas novērojumiem un ārpuszemes intelekta meklēšanai.
J: Kur atrodas ATA?
A: ATA atrodas Hat Creek radio observatorijā, kas atrodas 290 jūdzes (470 km) uz ziemeļaustrumiem no Sanfrancisko, Kalifornijā.
J: Kāds ir ATA mērķis?
A: ATA mērķis ir izveidot 350 antenas, lai uzlabotu radioastronomiskos novērojumus un meklētu ārpuszemes izlūkdienestus.
J: Kad ATA uzsāka darbību un cik antenu tolaik tika izmantotas?
A: ATA sāka darboties 2007. gada 11. oktobrī ar 42 antenām (ATA-42).
J: Kāpēc ATA pārtrauca darbību 2011. gada aprīlī?
A: 2011. gada aprīlī darbību apturēja naudas trūkums.
J: Vai pēc darbības apturēšanas ATA saņēma īstermiņa finansējumu?
A: Jā, ATA saņēma īstermiņa finansējumu 2011. gada augustā.
J: Kāpēc ATA ir nosaukta Pola Allena vārdā?
A.: ATA ir nosaukta uzņēmuma Microsoft līdzdibinātāja Pola Allena vārdā, kurš projektā veica nozīmīgu ieguldījumu. Tā vecais nosaukums bija One Hectare Telescope (1hT).
Meklēt