ALMA observatorija: lielākais radioteleskops Atacama tuksnesī

  • ALMA ir 66 antenu interferometrs Čajantora plato, kas paredzēts aukstā Visuma novērošanai milimetru un submilimetru viļņu garumos.
  • Projekts ir starptautiska sadarbība, ko vada ESO, NSF un NAOJ, un tajā piedalās Čīle kā uzņēmējvalsts, kā arī daudzi partneri no Eiropas, Ziemeļamerikas un Austrumāzijas.
  • Tā galējā atrašanās vieta Atacama tuksnesī un sarežģītā inženierija ļauj sasniegt vēl nebijušu jutību un izšķirtspēju, lai pētītu zvaigžņu, planētu un agrīno galaktiku veidošanos.
  • Papildus zinātniskajai ietekmei ALMA piedāvā ekskursijas sabiedrībai no Sanpedro de Atakamas un ir kļuvusi par etalonu globālai sadarbībai astronomijā.

ALMA observatorija Atacama tuksnesī

Pilnā apmērā Atakamas tuksnesis, vairāk nekā 5000 metru augstumāTur top viens no ambiciozākajiem zinātniskajiem projektiem jaunākajā vēsturē: Atacama Large Millimeter/Submilimetry Array, labāk pazīstams kā ALMA. Šajā vietā, kur gaiss ir tik sauss, ka gandrīz nav mākoņu un elpošana ir apgrūtināta, gigantisku antenu komplekts koordinē sevi tā, it kā tā būtu viena acs, kas spēj "redzēt" viļņu garumos, ko mūsu acis nespēj uztvert.

ALMA nav tikai kārtējā observatorijaTas ir lielākais jebkad uzbūvētais uz zemes bāzētais radioastronomijas komplekss, kas tapis starptautiskas sadarbības rezultātā, kurā iesaistīta Eiropa, Ziemeļamerika, Austrumāzija, Čīle un citi partneri, piemēram, Kanāda, Taivāna un Koreja. Pateicoties ārkārtējai jutībai pret milimetru un submilimetru starojumu, šī observatorija ir kļuvusi par galveno instrumentu, lai izprastu, kā dzimst zvaigznes, kā veidojas planētas un kā Visumā parādījās pirmās galaktikas.

Kas ir ALMA observatorija un kāpēc tā ir tik īpaša?

ALMA observatorija ir milzīgs radiointerferometrs. Sastāv no 66 augstas precizitātes antenām ar diametru no 7 līdz 12 metriem, šīs antenas darbojas kopā kā viens milzīgs radioteleskops, kas paredzēts viļņu garumu novērošanai no aptuveni 0,3 līdz 10 milimetriem, tas ir, elektromagnētiskā spektra milimetru un submilimetru apgabalos. ALMA nevis "redz" spožas zvaigznes redzamajā gaismā, bet gan uztver vāju starojumu, ko kosmosā izstaro auksta gāze, putekļi un molekulas.

Projekts paceļas Čajantoras līdzenumāČīles ziemeļu Antofagastas reģionā, aptuveni 5050–5060 metru augstumā virs jūras līmeņa, ALMA observatorija atrodas ārkārtīgi augstā augstumā. Šī ārkārtīgi lielā atrašanās vieta nav patvaļīga: šajā augstumā atmosfēra ir ļoti plāna un satur ļoti maz ūdens tvaiku, tādējādi samazinot milimetru viļņu radioviļņu absorbciju, kas ALMA jāuztver. Tā ir viena no sausākajām vietām uz Zemes un tieši šī iemesla dēļ viena no labākajām vietām pasaulē šāda veida astronomijai.

Kompleksa kopējās izmaksas viegli pārsniedz miljardu eiroTas padara ALMA par visdārgāko un sarežģītāko jebkad uzbūvēto uz zemes bāzēto radioteleskopu. Observatorija ir Eiropas Dienvidu observatorijas (ESO), ASV Nacionālā zinātnes fonda (NSF), Japānas Nacionālās astronomiskās observatorijas (NAOJ) un citu sadarbības iestāžu partnerība, un Čīles Republika ir uzņēmējvalsts un galvenais partneris.

ALMA zinātniskā darbība sākās 2011. gadā.Teleskops tika palaists, kamēr antenu masīvs vēl tika montēts, un tā pirmie attēli tika publicēti vēlāk tajā pašā gadā. Oficiālā atklāšana notika 2013. gada 13. martā, formāli iezīmējot jaunas ēras sākumu tā sauktā "aukstā Visuma" novērošanā. Kopš tā laika zinātnisko rezultātu un publicēto rakstu skaits ir turpinājis pieaugt.

Starptautiskā sadarbība un projektu partneri

ALMA ir vairāku iepriekšējo ideju un projektu apvienojuma rezultāts. Šie projekti tika paralēli izstrādāti dažādos pasaules reģionos. Amerikas Savienotajās Valstīs tika apsvērta Milimetru masīva (MMA) izveide; Eiropā — Lielā dienvidu masīva (LSA) izveide; un Japānā — Lielā milimetru masīva (LMA) izveide. 20. gs. deviņdesmito gadu beigās tika nolemts apvienot spēkus, lai izveidotu vienotu iekārtu, kas būtu daudz jaudīgāka nekā tā, ko varētu uzbūvēt atsevišķi.

1997. gadā ESO un ASV Nacionālā radioastronomijas observatorija (NRAO) Viņi vienojās sadarboties kopīga projekta izstrādē, kas apvienotu MMA un LSA stiprās puses: Ziemeļamerikas objekta lielisko frekvenču pārklājumu un augsto augstumu, kā arī milzīgo jutību, ko plānoja eiropieši. Vēlāk šai pamatgrupai pievienojās Kanāda un Spānija; Spānija, kas tolaik vēl nebija ESO dalībvalsts, aktīvi piedalījās projektēšanas un izstrādes fāzē.

Nosaukums Atacama Large Millimeter Array (ALMA) Tas tika oficiāli pieņemts 1999. gadā, un galvenais nolīgums starp Ziemeļamerikas un Eiropas pusēm tika parakstīts 2003. gadā, izveidojot 50/50 finansēšanas shēmu starp ESO un Ziemeļamerikas un Kanādas konsorciju. Neilgi pēc tam, 2004. gadā, Japāna un Japānas Nacionālā astronomiskā observatorija (NAOJ) pievienojās paplašinātajam projektam ar būtisku ieguldījumu: Atacama kompakto masīvu (ACA) un vairākiem papildu frekvenču joslu uztvērējiem galvenajam masīvam.

Starptautiskais konsorcijs, kas atbalsta ALMA, ir liels un ļoti daudzveidīgsEiropā finansējumu nodrošina ESO, un to atbalsta reģionālo atbalsta centru tīkls. Ziemeļamerikā NSF koordinē projektu caur NRAO, piedaloties Kanādas Nacionālajai pētniecības padomei. Austrumāzijā finansējumu nodrošina Japānas NINS sadarbībā ar Taivānas Academia Sinica un Korejas Astronomijas un kosmosa zinātnes institūtu (KASI). Čīle savukārt ne tikai nodrošina teritoriju un tiesisko regulējumu, bet arī piedalās kā stratēģiskais partneris.

Vienota būvniecības un ekspluatācijas vadība Atbildība gulstas uz Apvienotās ALMA observatorijas (JAO) pleciem, kas atrodas Santjago, Čīlē, un koordinē trīs galveno reģionu darbu: ESO vada Eiropas vārdā, NRAO Ziemeļamerikas vārdā un NAOJ pārstāv Austrumāziju. Šī daudzlīmeņu organizācija ļauj pārvaldīt ārkārtīgi sarežģītu projektu, kurā iesaistīti simtiem tehniķu, inženieru, astronomu un atbalsta personāla no desmitiem valstu.

Atrašanās vieta: Čajantoras plato un tā ekstremālie apstākļi

Čajnantors ir augsts kalnu plato Andu kalnu sirdī.apmēram 50 kilometrus uz austrumiem no Sanpedro de Atakamas. Šajā apgabalā apvienojas aptuveni 5000 metru augstums, izcili skaidras debesis un atmosfēra ar ārkārtīgi zemu ūdens tvaiku saturu. Šie skarbie apstākļi cilvēka dzīvībai paradoksālā kārtā ir ideāli piemēroti milimetru un submilimetru starojuma novērošanai.

Galvenais iemesls ALMA būvniecībai tur Iemesls ir tāds, ka atmosfērā esošie ūdens tvaiki ļoti efektīvi absorbē signālus šajos viļņu garumos. Jo sausāks un augstāks ir augstums, jo mazāk atmosfēra "filtrē" no kosmosa nākošo starojumu. Čajnantora augstums ir lielāks nekā citas lielas observatorijas, piemēram, Mauna Kea (Havaju salās) vai Cerro Paranal (kur atrodas VLT), kas nozīmē izcilus atmosfēras "logus" šim frekvenču diapazonam.

Darbs vairāk nekā 5000 metru augstumā nav joka lietaGaiss ir tik nabadzīgs ar skābekli, ka personālam, kas dodas uz Antenas bāzi (AOS), ir jāveic stingras medicīniskās pārbaudes un nepieciešamības gadījumā jāizmanto papildu skābekļa sistēmas. Šī iemesla dēļ lielākā daļa dzīvojamo un vadības telpu ir uzbūvētas zemāk, Operāciju atbalsta bāznē (OSF), kas atrodas aptuveni 2900 metru augstumā.

Kontrasts starp cilvēkiem San Pedro de Atacama un Čajnantoras plato Tas ir milzīgs. Lai gan tie atrodas relatīvi tuvu viens otram taisnā līnijā, pastaigājoties starp ALMA antenām, rodas sajūta, ka atrodaties uz citas planētas: gandrīz Marsa ainava, kurā dominē vulkāni, sāls līdzenumi, akmeņi un intensīvi zilas debesis. Tā nav viesmīlīga vieta dzīvošanai, taču tā ir priviliģēta vide Visuma novērošanai ar nepārspējamu skaidrību.

Čadžantoras apkārtnē atrodas arī citas lieliskas observatorijas. veltīts milimetru un submilimetru astronomijai, kas ir padarījusi šo reģionu par patiesi pasaulslavenu "astronomisko rajonu". Tomēr ALMA izceļas ar savas infrastruktūras mērogu, sistēmu sarežģītību un zinātnisko ietekmi. Tiem, kas vēlas atrast kontekstu citiem centriem, sarakstus var apskatīt vietnē astronomijas observatorijas kas ietver attiecīgās iekārtas.

Antenas dizains un interferometrijas koncepcija

ALMA darbojas kā interferometrsTas ir, tā ir kā antenu masīvs, kas vienlaikus novēro vienu un to pašu astronomisko objektu un apvieno saņemtos signālus, lai iegūtu attēlu ar daudz augstāku izšķirtspēju nekā jebkura no antenām varētu sasniegt atsevišķi. Tā vietā, lai uzbūvētu vienu antenu kilometru diametrā — kas tehniski nav iespējams —, pa reljefu tiek izvietotas daudzas antenas, un informācijas rekonstrukcijai tiek izmantoti korelācijas algoritmi.

ALMA galveno antenu masīvu veido aptuveni 50 12 metru antenas. Šīm antenām, kuru diametrs ir noteikts un kuras var mainīt izvietojumu, attālums (bāzes līnijas) svārstās no aptuveni 150 metriem līdz aptuveni 16 kilometriem. Jo lielāks maksimālais attālums starp antenām, jo ​​smalkākas detaļas var atšķirt iegūtajā attēlā. Šī mainīgā "tālummaiņa" ļauj pētīt visu, sākot no ļoti kompaktām struktūrām līdz plašiem gāzes un putekļu apgabaliem.

Atacama Compact Array (ACA) papildina galveno masīvu ar 16 papildu antenām: 12 septiņu metru antenām un 4 divpadsmit metru antenām. Septiņu metru antenas, tā kā tās var novietot daudz tuvāk viena otrai, ir ideāli piemērotas objektu ar lielu leņķisko izplatību debesīs globālās emisijas uztveršanai, neļaujot interferometram "zaudēt" liela mēroga informāciju. ACA četras divpadsmit metru antenas tiek izmantotas arī pilnas jaudas režīmā absolūtās plūsmas mērīšanai.

Antenu mehāniskā un virsmas precizitāte ir iespaidīga.Lai gan tās var izskatīties pēc milzīgām metāla plāksnēm, atstarojošā virsma ir jāuztur pulēta un jāizlīdzina ar pielaidēm, kas ir plānākas par papīra lapu, lai milimetru un submilimetru viļņi tiktu pareizi atstaroti uz uztvērējiem. Šiem viļņu garumiem nav nepieciešama tikpat intensīva pulēšana kā optiskajam teleskopam, taču tehniskās prasības joprojām ir ārkārtīgi augstas.

ALMA piedāvātā detalizācijas pakāpe To ilustrē vienkārša fizikāla sakarība: aptuveno leņķisko izšķirtspēju izsaka θ ≈ λ / B, kur λ ir novērotais viļņa garums un B ir maksimālais attālums starp antenām. Labākajās konfigurācijās ALMA sasniedz izšķirtspēju dažu miliarka sekunžu robežās, pārsniedzot Habla kosmiskā teleskopa asumu redzamajā diapazonā pat desmit reizes un pārspējot citus radioteleskopus, piemēram, VLA, jutības ziņā pret milimetru viļņu garumiem.

Megatransports un kompleksa būvniecība

ALMA būvniecība bija saistīta ar milzīgu loģistikas izaicinājumu.Antenas, kas katra sver aptuveni 100–115 tonnas, tiek saliktas un testētas Operāciju atbalsta vietā (OSF) aptuveni 2900 metru augstumā, kur apstākļi ir nedaudz vieglāk kontrolējami. Kad tās ir gatavas, tās ir jāuzceļ uz Čajantoras plato, vairāk nekā 5000 metru augstumā, nebojājot aprīkojumu, kas maksā miljoniem eiro.

Šim uzdevumam Vācijā tika izstrādāti divi speciāli konveijeri.Šie pašgājēji transportlīdzekļi, ko ražo Scheuerle Fahrzeugfabrik, ir aptuveni 20 metrus gari, 10 metrus plati un 6 metrus augsti, ar 28 riteņiem un svaru aptuveni 130 tonnas. Tie ir aprīkoti ar aptuveni 500 kW dīzeļdzinējiem un milimetra precizitātes pacelšanas sistēmām, kas ļauj tiem piestiprināt antenas, pacelt tās un ar ārkārtīgu precizitāti novietot uz AOS sagatavotajām betona platformām.

Šo inženiertehnisko monstru vadītājs Tai ir stacija ar skābekļa padevi, jo pacelšanās uz AOS ir saistīta ar zemu spiedienu un fizisku slodzi lielā augstumā. Pirmā no šīm mašīnām izturēja testus 2007. gadā, un līdz 2008. gadam tā jau transportēja antenas no montāžas angāriem uz testa platformām.

ALMA būvniecības grafiks Tas tika paveikts pa posmiem: 2002. gadā VLA iekārtās Ņūmeksikā tika veikti prototipa testi; 2003. gadā tika oficiāli atklāta Čīles iekārta; 2007. gadā Čīlē ieradās pirmā antena; 2008. gadā tika apstiprināta pirmā funkcionējošā antena, un 2009. gadā AOS pirmo reizi tika apvienoti trīs antenu signāli, iezīmējot tehnisku pagrieziena punktu, kas ļāva veikt izšķirošu lēcienu zinātnisko novērojumu virzienā.

Antenas piegādāja dažādi rūpniecības konsorciji. Ziemeļamerikā, Eiropā un Japānā gan tehnisku, gan politisku iemeslu dēļ. Ziemeļamerikā uzņēmums General Dynamics C4 Systems tika noslēdzis līgumu par 25 divpadsmit metru antenu partijas ražošanu, savukārt Eiropā uzņēmums Thales Alenia Space uzņēmās vēl 25 antenu ražošanu, kas bija viens no nozīmīgākajiem kontinentā parakstītajiem rūpniecības līgumiem astronomijas jomā. Austrumāzija piegādāja ACA antenas, tādējādi pabeidzot galīgo montāžu.

ALMA hronoloģija: no idejas līdz pirmajai gaismai

ALMA izstrāde oficiāli sākās 1990. gs. deviņdesmitajos gados.Lai gan ideja par liela milimetru viļņu interferometra izvietošanu dienvidu puslodē tika apsvērta jau kādu laiku, 1995. gadā sadarbībā ar Čīli sākās testēšana uz vietas, un projektēšanas un izstrādes fāze sākās 1998. gadā. 1999. gadā tika parakstīts ASV un Eiropas saprašanās memorands, kas oficiāli nostiprināja sadarbību šajā projektā.

Galīgais Ziemeļamerikas un Eiropas nolīgums tika panākts 2003. gadā.izveidojot vienādu finansējuma daļu starp ESO un ASV un Kanādas bloku. Tajā pašā gadā sākās testēšana ar pirmo antenas prototipu ALMA testa iekārtā Sokoro, Ņūmeksikā, un objekta atklāšanas ceremonija notika Čīlē. 2004. gadā Santjago tika atvērts kopīgais ALMA birojs, un Japāna pievienojās kā partneris, noslēdzot līgumu ar NAOJ.

2005. gadā Taivāna pievienojās projektam, sadarbojoties ar Japānu.Un 2006. gadā līgumi tika grozīti, lai pielāgotos paplašinātajai ALMA. Sākot ar 2007. gadu, kad Čīlē tika piegādātas antenas, būvniecības temps paātrinājās: 2008. gadā tika apstiprināta pirmā antena, 2009. gadā pirmā iekārta tika pārvietota uz Čadžantoru, un masīva darbības vietā tika veikta pirmā interferometrija ar vairākām antenām.

“Sākotnējās zinātnes” fāze sākās 2011. gadā Ar tā saukto 0. ciklu galvenajā masīvā jau darbojās aptuveni 16 divpadsmit metru antenas. 2013. gadā sākās 1. cikls ar vairāk nekā 30 pieejamām antenām, un tā paša gada 13. martā tika oficiāli atklāta ALMA. 2014. gadā sākās 2. cikls ar vairāk antenām gan galvenajā masīvā, gan ACA, nostiprinot observatorijas zinātnisko kapacitāti.

Kopš pirmajiem novērošanas cikliem ALMA ir darbojusies, izmantojot konkurētspējīgus priekšlikumu konkursus.Šos priekšlikumu uzaicinājumus iesniedz zinātnieku komandas no visas pasaules. Starptautiska ekspertu komiteja izvērtē pieteikumus un piešķir novērošanas laiku visaugstāk novērtētajiem projektiem. Kopienas atsaucība ir bijusi milzīga, katrā ciklā saņemot tūkstošiem priekšlikumu un relatīvi zemam pieņemšanas līmenim milzīgā pieprasījuma dēļ.

Paralēli observatorijas palaišanaiVisā Eiropā, Ziemeļamerikā un Austrumāzijā tika izvietots ALMA reģionālo centru (ARC) tīkls. Šie centri darbojas kā saskarne starp JAO un lietotāju astronomiem, palīdzot sagatavot priekšlikumus, izstrādāt novērojumu eksperimentus, apstrādāt datus un sniegt zinātnisku un tehnisku atbalstu.

Tehniskās iespējas un zinātniskais sniegums

ALMA ir izstrādāta, lai aptvertu praktiski visus atmosfēras "logus". no 350 mikroniem līdz 10 milimetriem, ar joslu uztvērēju masīvu, kas ir uzstādīts fāzēs. Piemēram, 2016. gadā tika iekļauta 5. josla (1,4–1,8 mm), kas ir īpaši noderīga ūdens līniju izpētei starpzvaigžņu vidē un protoplanetārajos diskos, kas pavēra jaunas iespējas ūdens tvaiku klātbūtnes izpētei dažādās kosmiskās vidēs.

Observatorija piedāvā leņķisko izšķirtspēju līdz aptuveni 10 miliarka sekundēm.Šīs izšķirtspējas ir aptuveni desmit reizes labākas nekā tās, ko radio sasniedz ar Ļoti lielo teleskopu masīvu (VLA), un vairākas reizes labākas nekā Habla teleskops redzamās gaismas diapazonā. Apvienojumā ar citiem radioteleskopiem, piemēram, LLAMA, izmantojot ļoti garas bāzes interferometriju, šīs izšķirtspējas noteiktās frekvencēs var sasniegt pat mikroloka sekundes mērogu.

Runājot par jutīgumu, ALMA iezīmē pirms un pēc milimetru un submilimetru diapazonā. Tas spēj noteikt avotus, kas ir aptuveni 20 reizes vājāki nekā tie, ko varēja novērot ar iepriekšējām instalācijām, un tā ātrums detalizētu debesu karšu ģenerēšanā padara to par daudz ātrāku un daudzpusīgāku instrumentu nekā pati VLA šajās joslās.

ALMA skaitļošanas sirds ir korelatorsŠī masīvā datu apstrādes sistēma ar aptuveni 134 miljoniem mikroshēmu, ko mīļi iesauc par "Donu Korleoni", 24 stundas diennaktī apstrādā aptuveni 120 gigabaitus datu sekundē, savstarpēji salīdzina signālus no katra antenu pāra un ģenerē datu produktus, kas pēc turpmākas sarežģītas apstrādes tiek pārveidoti ārkārtīgi augstas izšķirtspējas astronomiskos attēlos.

Observatorijas zinātniskais sniegums ir milzīgs.Pat pirms pilnas jaudas sasniegšanas ALMA jau bija ģenerējusi simtiem rakstu augstākā līmeņa starptautiskos žurnālos. Dažu gadu laikā pēc pilnas jaudas sasniegšanas ar ALMA datiem saistīto publikāciju skaits gadā sasniedza simtus, aptverot dažādas tēmas, sākot no planētu veidošanās līdz aktīvo galaktiku un starpzvaigžņu vides izpētei.

Ko novēro ALMA: auksto un putekļaino Visumu

ALMA specialitāte ir tā sauktais "Aukstais Visums".Tie ir blīvi molekulārie mākoņi, gāzes un putekļu diski, zvaigžņu veidošanās reģioni un ļoti tālas, jaunas galaktikas, kuru sākotnējo infrasarkano gaismu kosmiskā izplešanās ir izstiepusi līdz milimetru viļņu garumiem. Redzamajā gaismā šie objekti var izskatīties ļoti vāji vai pat pilnībā paslēpti aiz blīviem putekļu aizkariem.

Milzīgie molekulārie mākoņi, kuros dzimst zvaigznes Pateicoties tādu molekulu kā oglekļa monoksīda, metilcianīda un daudzu citu organisko vielu klātbūtnei, tās ļoti intensīvi izstaro milimetru diapazonā. ALMA ļauj zinātniekiem kartēt gāzes izplatību ar nepieredzētu detalizāciju, izmērīt tās temperatūru, blīvumu un ātrumu, kā arī sekot gravitācijas sabrukšanas procesam, kas noved pie jaunu zvaigžņu dzimšanas.

Protoplanetāro disku gadījumā —gāzes un putekļu struktūras ap jaunām zvaigznēm — ALMA ir ieguvusi ikoniskus attēlus, piemēram, slaveno HL Tauri diska attēlu, kurā redzami gredzeni un rievas, kas norāda uz klātbūtni planētas veidošanās procesāŠāda veida novērojumi ir revolucionizējuši mūsu izpratni par planētu sistēmu uzbūvi, kas ir līdzīga mūsējai.

ALMA ir arī svarīga loma sarežģītu molekulu pētījumos. saistīts ar dzīvības izcelsmi. Spilgts piemērs ir liela metilcianīda (CH3CN) daudzuma noteikšana protoplanetārā diskā ap jauno zvaigzni MWC 480. Šāda veida molekulu pārpilnība liecina, ka dzīvībai nepieciešamie ķīmiskie pamatelementi var būt diezgan izplatīti vidēs, kur veidojas jaunas planētas.

Tālo galaktiku valstībāALMA ļauj mums izsekot aukstajai gāzei, kas veicina zvaigžņu veidošanos agrīnajā Visumā, un pētīt, kā zvaigznes radās. pirmās masīvās galaktikas un kā attīstījās to gāzes un putekļu sastāvs. Pirms vairāk nekā desmit miljardiem gadu to izstarotais starojums, kas mūs sasniedz mūsdienās, ir mainījies milimetru viļņu garumu virzienā, padarot ALMA par neaizstājamu instrumentu šī tālā laikmeta izpētē.

Dzīve un darbs pasaules lielākajā observatorijā

Aiz iespaidīgajiem ALMA attēliem Starp bāzes nometni un Čajantoras plato dzīvo un strādā daudzveidīga cilvēku kopiena. Astronomi, inženieri, tehniķi, atbalsta personāls un IT speciālisti no vairāk nekā 60 valstīm koordinē intensīvas maiņas, lai observatorija darbotos praktiski katru dienu visa gada garumā.

Bāzes nometnē, aptuveni 2600–2900 metru augstumāTur koncentrētas dzīvojamās telpas: kopmītnes, ēdamzāle, atpūtas zonas un, galvenais, vadības telpa, no kuras reāllaikā tiek uzraudzīta antenu masīva darbība. Tieši tur tādi astronomi kā spānis Itjars de Gregorio vai amerikāniete Adele Planketa gadiem ilgi koordinē novērojumus, cīnās ar ekstremāliem laikapstākļiem un pārvalda simtiem dažādu zinātnisku projektu.

Virs 5000 metriem, Apvienotās darba grupas operāciju vietāDarbs ir tehniskāks un specializētāks. Tādas komandas kā čīliešu Sebastiana Kastiljo un Luisa Titičukas izveidotā ir atbildīgas par elektrisko un elektronisko sistēmu uzturēšanu antenu iekšpusē — "sirdī", kur atrodas kriogēnie uztvērēji un signālu pārveidošanas sistēmas. Drošība ir vissvarīgākā, un tāpēc viņi vienmēr strādā vismaz pāros, pievēršot uzmanību jebkādām augstuma slimības pazīmēm.

Ikdienas dzīve ALMA apvieno rutīnu ar neparastoVienā maiņā var veikt no 10 līdz 20 dažādiem novērojumiem atkarībā no katras programmas ilguma. Katru projektu ir iepriekš atlasījusi ekspertu komiteja, un tam ir piešķirtas konkrētas antenas stundas. Atbalsta astronomi ir atbildīgi par zinātnisko prasību (ko novērot, kādā izšķirtspējā, kādā jutībā) pārveidošanu konkrētās interferometra konfigurācijās.

ALMA iegūtie dati tiek glabāti un izplatīti Dati tiek kopīgoti ar komandām, kas ir atbildīgas par katru priekšlikumu, izmantojot ALMA reģionālos centrus. Šie centri palīdz pētniekiem kalibrēt novērojumus, ģenerēt zinātniskus attēlus un iegūt fiziskus rezultātus. Daudzi lietotāji vienkārši pieslēdzas no savām iestādēm, taču viņi zina, ka aiz tīmekļa saskarnes atrodas plaša globāla infrastruktūra, kas atbalsta datu plūsmu.

Apmeklējiet ALMA no Sanpedro de Atakamas

Interesanti, ka daudzi cilvēki, kas ceļo uz Sanpedro de Atakamu, Viņi nezina, ka tikai dažu kilometru attālumā atrodas pasaulē lielākais astronomiskais projekts. Lai observatoriju padarītu tuvāku plašākai sabiedrībai, ALMA organizē bezmaksas nedēļas nogales apmeklējumus Operāciju atbalsta vietā (OSF), vienmēr ar iepriekšēju rezervāciju un atkarībā no pieejamības.

Apmeklējumi ir gida pavadībā un bez maksasŠīs ekskursijas parasti notiek sestdienu un svētdienu rītos. Autobuss atiet no autostāvvietas netālu no Sanpedro muzeja, parasti ap plkst. 9:00, un atgriež apmeklētājus tajā pašā vietā ap plkst. 13:00. Apmeklētājiem ekskursijas laikā ir jāuzrāda personu apliecinošs dokuments, un rezervācijas ir personiskas un nav nododamas, tostarp nepilngadīgajām personām.

Ekskursijas laikā varēsiet apskatīt vadības telpu, laboratorijas un dažas no OSF antenām, kurām tiek veikta apkope, kā arī informācijas paneļi un ALMA iegūtie zinātniskie attēli. Pašlaik drošības un veselības apsvērumu dēļ kāpšana Čajantoras plato virs 5000 metriem nav atļauta, tāpēc apmeklētāji nevar piekļūt darbojošajai antenu joslai.

Pieprasījums pēc vietām ir ļoti lielsTāpēc ieteicams reģistrēties laicīgi, izmantojot oficiālo rezervēšanas sistēmu. Pat ja tā, tiem, kas sākotnēji tika ievietoti gaidīšanas sarakstā, dažreiz izdodas tikt uz priekšu, ja viņi ierodas sākuma laikā, jo bieži vien pēdējā brīdī rodas brīvas vietas, kad kāds neierodas.

Tiem, kas nevar apmeklēt ALMA tiešiSanpedro de Atakamas apkārtnē ir alternatīvas, piemēram nakts astronomiskās ekskursijas privātās observatorijās, kur optiskie teleskopi tiek izmantoti, lai novērotu tuksneša debesis. Lai gan tiem nav nekāda sakara ar ALMA mērogu, tie ir lielisks veids, kā novērtēt Atacama debesu kvalitāti un uzzināt par zvaigznājiem, miglājiem un zvaigžņu kopām.

DVĒSELES loma mūsu izpratnē par kosmosu

Papildus tehniskajiem datiem un episkajai inženierijaiALMA palīdz atbildēt uz dažiem no senākajiem jautājumiem, ko mēs kā suga sev uzdodam: kā planētu sistēmas līdzinās mūsu formai, cik izplatītas ir dzīvības priekšteču molekulas un kā agrīnajā Visumā radās pirmās galaktikas. Citiem vārdiem sakot, kādu vietu mēs ieņemam kosmosā un vai dzīvība varētu pastāvēt arī citos galaktikas nostūros?

ALMA visvairāk publiskotie rezultāti — piemēram, HL Tauri diska gredzenotais attēls vai sarežģītu organisko molekulu noteikšana planētu veidošanās vidē — ir tikai aisberga redzamā daļa. Katru gadu tiek publicēti desmitiem un desmitiem pētījumu, kuros tiek pētīts viss, sākot no aktīvo galaktiku iekšienes ar supermasīviem melnajiem caurumiem līdz gāzes uzvedībai reģionos, kur rodas masīvas zvaigžņu kopas.

Observatoriju papildina arī citas lielas iekārtasGan uz Zemes, gan kosmosā šie teleskopi sniedz informāciju iepriekš maz izpētītā spektra reģionā. Apvienotie attēli dažādos diapazonos — radio, infrasarkanajā, redzamajā un rentgenstaru — atklāj Visumu, kas ir daudz dinamiskāks un sarežģītāks, nekā mēs būtu varējuši iedomāties tikai ar viena veida teleskopu.

Kopumā ALMA ir daudz vairāk nekā tikai zinātnisks instruments.Tas ir simbols tam, ko var sasniegt ar starptautisku sadarbību, apvienojot resursus, zināšanas un politisko gribu. Ekstrēmā vidē, kur gandrīz neviens nevēlētos dzīvot pastāvīgi, speciālistu kopiena ir izstrādājusi rīku, kas spēj izsekot mūsu kosmiskajai izcelsmei, pētīt zvaigžņu un planētu veidošanos un šajā procesā piedāvāt mums jaunu perspektīvu uz mūsu pašu planētu un pašiem par sevi.

Visums
saistīto rakstu:
Visums uzmanības centrā: jauni sasniegumi revolucionizē mūsu skatījumu uz kosmosu