Прощай, телескоп «Аресибо»

Даже не сомневаемся, что вы в восторге от уходящего 2020-го года. И вот вы томитесь в ожидании, чего же ещё он такого может преподнести напоследок. И он неизменно продолжает держать нас в изумлении...

На днях мировое научное сообщество лишилось знаменитого и уникального радиотелескопа в обсерватории Аресибо в Пуэрто-Рико.

1 декабря Национальный научный фонд США сообщил об обрушении 820-тонной конструкции с приёмной аппаратурой на главное зеркало радиотелескопа, что привело к его полному разрушению. Радиотелескоп Аресибо входил в число крупнейших в мире использующих одну апертуру. Рефлектор телескопа расположен в естественной карстовой воронке и был покрыт 38778 перфорированными алюминиевыми пластинами размером примерно 1 на 2 м, уложенными на сетку из стальных тросов. Наведение телескопа на заданную точку небесной сферы осуществлялось путём перемещения подвижного облучателя, подвешенного на восемнадцати тросах к трём мачтам на высоте 137 метров в центре над рефлектором. Для проведения исследований по программе радиолокационной астрономии в обсерватории имелся передатчик мощностью 0,5 МВт.

Строительство радиотелескопа по идее профессора Корнельского университета Уильяма Гордона было начато в 1960 году. Официальное открытие обсерватории Аресибо состоялось 1 ноября 1963 года. Первоначальным назначением телескопа было исследование ионосферы Земли, но в дальнейшем он широко применялся для различных исследований в областях радиоастрономии, физики атмосферы и радиолокационных наблюдений объектов Солнечной системы.

Большую народную известность он получил, став символом и олицетворением проекта по поиску внеземных цивилизаций – SETI. Тогда одной из первых задач телескопа в рамках проекта стало «послание Аресибо» – радиосигнал, отправленный 16 ноября 1974 года в направлении шарового звёздного скопления М13, находящегося на расстоянии 25100 световых лет в созвездии Геркулеса. Сообщение, составленное Фрэнком Дрейком и Карлом Саганом, длилось 169 секунд на длине волны 12,6 см и состояло из 1679 цифр. Это короткое зашифрованное послание для иных цивилизаций представляет собой рисунок размером 23 на 73 точки, где учёные обозначили положение Солнечной системы, поместили изображение человеческих существ и несколько химических формул. Задумкой также было то, что «1679» — число полупростое, так как является произведением двух простых чисел – 23 и 73, и поэтому сообщение можно расположить в виде прямоугольника только двумя способами. С учётом расстояния ответ можно ожидать не раньше чем через 52166 лет, поэтому послание можно считать скорее демонстрацией возможностей человечества, чем реальной попыткой вступить в контакт.

В качестве долгосрочной программы поиска внеземного разума было предложено два подхода. Первый – искать сигналы внеземных цивилизаций, рассчитывая на то, что собратья по разуму также ищут контакта. Для этого надо было ответить на три вопроса: «что искать?», «как искать?» и «где искать?». Второй подход предлагает нам самим посылать сигналы в пространство с расчётом на то, что кто-то будет их искать. В финансируемой НАСА программе прослушивания электромагнитных сигналов искусственного происхождения ставка делается на то, что любая технически развитая цивилизация должна прийти к созданию систем радио-телевизионных или радиолокационных сигналов — таких же, как на Земле. Самые ранние электромагнитные сигналы, испускаемые земной техникой, могли к настоящему времени распространиться по всем направлениям на расстояние почти 100 световых лет. Попытки выделить чужие сигналы, направленные к Земле, пока остаются безуспешными, но число «проверенных» таким способом звёзд меньше 0,1 % числа звёзд, ещё ожидающих исследования, если существует статистически значимая вероятность обнаружения внеземных цивилизаций. Интересный нелицеприятный факт, что в 1960—1980-е годы SETI скрытно финансировалось через научные фонды и использовалось ЦРУ для космической радиоразведки — поиска частот, на которых работали советские спутники и наземные станции.

Новаторский подход к проблеме поиска внеземного разума продемонстрировали астрономы из Университета Калифорнии в Беркли, которые 17 мая 1999 года запустили проект SETI@home. Он предполагал привлечь к работе миллионы пользователей персональных компьютеров по всему миру, которые в основном простаивают и могут производить вычисления в свободное время, не доставляя владельцу никаких неудобств. Необходимые для изучения данные собирались с облучателя радиотелескопа в фоновом режиме, в то время как сам телескоп применялся для других научных программ. Данные записываются с высокой плотностью на магнитную ленту, заполняя примерно одну 35-гигабайтную DLT плёнку в день. Наряду с аналогичными проектами MilkyWay@home и Einstein@home это третий крупный проект, исследующий явления межзвёздного пространства. 31 марта 2020 года проект SETI@home приостановил рассылку новых заданий пользователям, поскольку за 20 лет весь массив имеющихся данных оказался обработан. К сожалению за всё время наблюдений не удалось обнаружить достоверных разумных сигналов из космоса, за исключением нескольких событий.

Одним из таких случаев был радиосигнал SHGb02+14a, обнаруженный в марте 2003 года участниками проекта SETI@home и, на то время, являвшийся лучшим кандидатом на искусственное происхождение. Источник наблюдался три раза общей длительностью около 1 минуты на частоте 1420 МГц, на которой водород, самый распространённый элемент во Вселенной, поглощает и испускает энергию. Учёные из SETI@home изучают данную часть радиоспектра, так как некоторые астрономы утверждают, что инопланетные сигналы могут быть обнаружены именно на этой частоте. Есть целый ряд особенностей этого сигнала, которые привели к большому скептицизму относительно его внеземного происхождения. Источник находился между созвездиями Рыб и Овна, где в пределах 1000 световых лет отсутствуют звёзды. Частота сигнала менялась очень быстро — от 8 до 37 Гц/с. Если причиной изменения частоты стал эффект Доплера, то это означало бы, что источник находится на планете, вращающейся почти в 40 раз быстрее, чем Земля (для сравнения, передатчик, установленный на Земле, менял бы частоту со скоростью около 1,5 Гц/с). Помимо этого, при первичном обнаружении сигнала каждый раз его частота соответствовала 1420 МГц, в то время как сигнал с изменяющейся частотой должен обнаруживаться на разных частотах в пределах её колебания. Исследователи предполагают, что сигнал может быть неизвестным космическим явлением, космическим шумом или же сбоем оборудования телескопа Аресибо, на котором был получен сигнал.

А что касается самого телескопа, то последнее десятилетие его жизни выдалось не самым удачным. В 2010 году Экспертный совет при Национальном научном фонде США порекомендовал сократить на 24 % финансирование радиообсерватории в Аресибо и найти дополнительные источники финансирования до 2011 года. Руководство Корнельского университета, в чьём ведении находится обсерватория Аресибо (под формальным названием Национальный центр астрономии и ионосферы, NAIC), выразило разочарование от рекомендаций экспертного совета. В январе 2014 года мощное землетрясение магнитудой 6,5 баллов вызвало повреждение одного из тросов, но его удалось отремонтировать. 20 сентября 2017 года ураган «Мария» сломал пополам 29-метровую радарную антенну, а её обломки пробили главное зеркало телескопа и повредили вспомогательное. 10 августа 2020 года во время атлантического тайфуна «Исайя» лопнули два из восемнадцати стальных тросов, удерживающих излучатель, от чего возросла нагрузка на остальные. Из-за разрушений пострадало главное зеркало — в нём образовался разлом размером в 30 метров. Проверки показали, что в дальнейшем использовать радиотелескоп будет небезопасно, а попытки починить его могут угрожать жизни рабочих, поэтому от ремонта прибора решили отказаться. 19 ноября Национальный научный фонд объявил о решении закрыть радиотелескоп в обсерватории Аресибо.

По мнению специалистов, выход из строя радиотелескопа Аресибо фактически кладет конец поиску внеземных цивилизаций. Следующий по мощности американский радиотелескоп в обсерватории Грин-Бэнк в Западной Вирджинии в пять раз менее чувствителен к слабым сигналам из космоса. Единственным равноценным радиотелескопом в мире является китайский FAST. Однако из-за вращения Земли для круглосуточного наблюдения за определенной точкой Вселенной, откуда могут поступать сигналы, требуются два телескопа в разных полушариях. Национальный научный фонд США планирует вернуть в строй второстепенные инструменты обсерватории, включая использующиеся для изучения верхних атмосферных и ионосферных слоёв два комплекса LIDAR, один из которых расположен восточнее Пуэрто-Рико на острове Кулебра. Сам же Аресибо на данный момент восстанавливать считается нецелесообразным.

Благодаря запоминающейся форме и концепции обсерватория была представлена во многих современных произведениях. Она была использована как место действия в фильме бондианы «Золотой глаз», фильме ужасов «Особь» и научно-фантастическом фильме «Контакт» (по одноимённому роману Карла Сагана, в котором тоже упоминается эта обсерватория), а также в эпизоде «Маленькие зелёные человечки» сериала «Секретные материалы». В 2014 году радиотелескоп, занимающийся поиском внеземной жизни, был показан в видеоинсталляции «Великая тишина», авторами которой был творческий дуэт Аллора и Кальсадилья в сотрудничестве с писателем-фантастом Тедом Чаном.

Информация – различные статьи Википедии

Редактор – Mike Winchester, USC