, 2021/10/12
Ezen a héten hivatalosan is megkezdődött a Square Kilometre Array építése, amely a valaha épített legnagyobb és legérzékenyebb rádióteleszkóp lesz, és a tervek szerint 2027-ben fog először világítani.
A Square Kilometre Array (SKA) már 30 éve tervben van. 1991-ben a neves indiai csillagász, Govind Swarup közzétette egy nemzetközi rádiócsillagászati teleszkóp (ITRA) tervét, amely 160 darab 75 méter átmérőjű antennát tartalmazott. Ebből alakult ki később az SKA, amelynek keretében 1993-ban nemzetközi munkacsoportot hoztak létre, és 2000-ben aláírták az első egyetértési nyilatkozatot. A rádióteleszkópok technikai képességei a 20. század eleje óta exponenciálisan fejlődtek. Bár az 1980-as és 1990-es években jelentős új obszervatóriumok jöttek létre, a csillagászok tudták, hogy a tendencia fenntartásához még nagyobb projektekre lesz szükség.
A tudományos közösségben egyre nagyobb lendületet vett egy valóban új generációs létesítményre vonatkozó javaslat, amelynek célja a távcsövek teljesítményének nagyságrendekkel való növelése volt. 2006-ra számos jelölt helyszínt jelöltek ki világszerte. Az SKA Szervezet 2011-ben jogi személyiségűvé vált. A projekt egyik legfontosabb mérföldköve 2012-ben következett be, amikor kiválasztották az SKA végleges tervét és helyszíneit.
Ez lehetővé tette a számos műszaki komponens részletesebb kidolgozását, valamint a költségek felmérését. Az újabb évtizedes előrehaladást követően - amelynek során biztosították a finanszírozást és bemutatták az állomás prototípusait - az SKA-szervezet ezen a héten bejelentette, hogy a rendszer építése hivatalosan is megkezdődött.
Amint az alábbi összetett képen látható, az SKA valójában két távcsőből áll: 197 tányér Dél-Afrikában és 131 000 antenna Nyugat-Ausztráliában, amelyek együttesen 1 km²-es gyűjtőterületet alkotnak.
A távoli régiókban, a fényszennyezéstől és rádiózavaroktól távol elhelyezett hatalmas hálózat a világ legtisztább éjszakai égboltjának előnyeit élvezheti. Az SKA által lefedett, 3000 km-es terület folyamatos, 24 órás megfigyelést biztosít majd 50 MHz-től 24 GHz-ig. A dél-afrikai Karoo-sivatag a rádióspektrum magas és középfrekvenciáinak magját fogja lefedni, a két legtávolabbi antenna között 150 km van. Eközben Ausztrália Murchison régiója az alacsony frekvenciatartományt fogja lefedni.
Ez a konfiguráció - az állomások ezreinek több ezer kilométeres körzetben történő elosztása - nagyon finom felbontású képalkotást tesz lehetővé, amely minden eddiginél részletesebben tárja fel az Univerzumot. A jelenlegi generációs teleszkópok érzékenységének 50-szeresével és felmérési sebességének 10 000-szeresével fog rendelkezni.
Az SKA-t úgy tervezték, hogy az asztrofizika, a kozmológia, az alapfizika és a részecskeasztrofizika számos kérdésével foglalkozzon, valamint hogy kiterjessze a megfigyelhető Univerzum hatókörét.
Például adatokat fog szolgáltatni az úgynevezett sötét korszak (alig 380 000 évvel az ősrobbanás után) és az első fény (akár egymilliárd évvel az ősrobbanás után, amikor először alakultak ki fiatal galaxisok és a hidrogén reionizálódott) közötti időszakból. Az SKA a gázok ősfénykori eloszlásának megfigyelésével képes lesz arra, hogy meglássa, hogyan világlott ki fokozatosan az Univerzumunk.
Az SKA rendkívüli érzékenysége lehetővé teszi majd egymilliárd galaxis feltérképezését, egészen a megfigyelhető Univerzum széléig. A kozmosz feltáruló nagyléptékű szerkezete a galaxisok kialakulását és fejlődését eredményező folyamatok meghatározásához ad majd támpontokat. A hidrogén pontos leképezése az egész Univerzumban háromdimenziós képet ad majd az egyes galaxisokat és halmazokat kialakító szerkezet első fodrozódásairól.
Ez lehetővé teheti a feltételezhetően a sötét energia által okozott hatások mérését is, amelyről úgy vélik, hogy növeli a tágulás sebességét Univerzumunkban. A nagyméretű megfigyelések mellett az SKA bolygókat és csillagokat is vizsgálni fog. Például a Naphoz hasonló protocsillagok lakhatósági zónáját fogja vizsgálni, ahol a Földhöz hasonló bolygók vagy holdak esetében a legvalószínűbb, hogy az élet kialakulásához kedvező környezetet találnak.
Az asztrobiológusok az SKA-t arra is használják majd, hogy a világűrben komplex (szén tartalmú) szerves vegyületek, köztük aminosavak után kutassanak, meghatározott frekvenciájú színképvonalak azonosításával. Az SKA-n dolgozók szerint a földönkívüli civilizációk rendkívül gyenge rádiósugárzásának "kiszivárgását" is fel lehet fedezni, ha léteznek ilyenek.
Az SKA alapító tagjai közé tartozik Ausztrália, Kína, Olaszország, Hollandia, Portugália, Dél-Afrika, Olaszország, Portugália és az Egyesült Királyság. További kilenc ország - Kanada, Franciaország, Németország, India, Japán, Kanada, Dél-Korea, Spanyolország, Svédország és Svájc - megfigyelőként vesz részt az SKA Tanácsában. A 2 milliárd euró (2,4 milliárd dollár) összköltségű teleszkópra vonatkozó javaslatot több mint 1000 tudós dolgozta ki, míg a tervezésén 100 intézmény 500 mérnöke dolgozott.
"El vagyok ragadtatva. Ez a pillanat 30 éve váratott magára" - mondta Philip Diamond professzor, az SKA szervezet főigazgatója a héten tartott hivatalos megnyitón. "Ma az emberiség újabb óriási lépést tesz, amikor elkötelezi magát amellett, hogy megépíti a bolygó legnagyobb ilyen jellegű tudományos létesítményét - nem csak egy, hanem a két legnagyobb és legösszetettebb rádióteleszkóp-hálózatot, amelyet arra terveztek, hogy feltárja világegyetemünk leglenyűgözőbb titkait.
"Szeretnék köszönetet mondani mindenkinek, aki az elmúlt évtizedekben hozzájárult ahhoz, hogy ez megvalósulhasson, a projekt korai kezdeteitől egészen mostanáig, és különösen azoknak a csapatoknak, amelyek az elmúlt években olyan keményen dolgoztak, és egy világjárvány idején, nagyon nehéz körülmények között is kitartottak a határidők betartása és ennek a mérföldkőnek a megvalósítása érdekében.
Szeretnék köszönetet mondani tagállamainknak is a jövőképükért és a belénk vetett bizalmukért, hogy nagyszabású, hosszú távú kutatási infrastruktúrába fektetnek be egy olyan időszakban, amikor az államháztartás nagy nyomás alatt van. Amellett, hogy új és potenciálisan forradalmi tudományos eredményeket hoz, a Square Kilometre Array megépítése kézzelfogható társadalmi és gazdasági előnyökkel jár majd a projektben részt vevő országok számára - az innovációból és a technológiai melléktermékekből, az új csúcstechnológiai munkahelyekből és a megnövekedett ipari kapacitásból származó közvetlen és közvetett gazdasági hozamok révén.
Ha a projekt a tervezett ütemterv szerint halad, akkor az "első fény" 2027-ben várható. Amikor 2030-ban teljesen működőképes lesz, az SKA évente több mint 700 petabájt (PB) tudományos adatot fog gyűjteni. Hogy ezt perspektívába helyezzük, ez nagyobb, mint a világ teljes internetforgalma 2013-ban. Az SKA várhatóan legalább 2080-ig működni fog.