Observatorio Parkes

El Observatorio Parkes (también conocido como " El Plato " [1] ) es un observatorio de radiotelescopio , ubicado a 20 kilómetros (12 millas) al norte de la ciudad de Parkes, Nueva Gales del Sur , Australia. Fue una de las varias antenas de radio utilizadas para recibir imágenes de televisión en vivo del aterrizaje del Apolo 11 en la Luna. Sus contribuciones científicas a lo largo de las décadas llevaron a la ABC a describirlo como "el instrumento científico más exitoso jamás construido en Australia" después de 50 años de funcionamiento. [1]

Observatorio Parkes
Radiotelescopio Parkes 09.jpg
El radiotelescopio Parkes de 64 m
OrganizaciónCSIRO Edita esto en Wikidata
LocalizaciónParkes, Nueva Gales del Sur , Australia
Coordenadas32 ° 59′52 ″ S 148 ° 15′47 ″ E / 32,99778 ° S 148,26292 ° E / -32.99778; 148.26292Coordenadas : 32 ° 59′52 ″ S 148 ° 15′47 ″ E / 32,99778 ° S 148,26292 ° E / -32.99778; 148.26292
Sitio webwww .parkes .atnf .csiro .au Edita esto en Wikidata
TelescopiosTelescopio
Parkes de 12 metros Telescopio Parkes de 18 metros
Radio Telescopio Parkes Edita esto en Wikidata
El Observatorio Parkes se encuentra en Australia
Observatorio Parkes
Ubicación del Observatorio Parkes
Página de los comunes Medios relacionados en Wikimedia Commons
Construido1961
Lista del patrimonio nacional australiano
Nombre oficialObservatorio Parkes
TipoLugar listado
Designado10 de agosto de 2020
Numero de referencia.106345
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El Observatorio Parkes está dirigido por la Organización de Investigación Científica e Industrial de la Commonwealth (CSIRO), como parte de la red de radiotelescopios Australia Telescope National Facility (ATNF). Se utiliza con frecuencia junto con otros radiotelescopios CSIRO, principalmente el conjunto de seis antenas parabólicas de 22 metros (72 pies) en el Australia Telescope Compact Array cerca de Narrabri , y una sola antena parabólica de 22 metros (72 pies) en Mopra (cerca de Coonabarabran ). , para formar una matriz de interferometría de línea de base muy larga .

El observatorio fue incluido en la Lista del Patrimonio Nacional de Australia el 10 de agosto de 2020. [2]

El radiotelescopio Parkes , terminado en 1961, fue una creación de EG "Taffy" Bowen , jefe del Laboratorio de Radiofísica del CSIRO . Durante la Segunda Guerra Mundial , había trabajado en el desarrollo de radares en los Estados Unidos y había establecido conexiones en su comunidad científica. Haciendo un llamado a esta vieja red , persuadió a dos organizaciones filantrópicas, Carnegie Corporation y Rockefeller Foundation , de financiar la mitad del costo del telescopio. Fue este reconocimiento y el apoyo financiero clave de Estados Unidos lo que convenció al primer ministro australiano, Robert Menzies , de aceptar financiar el resto del proyecto. [3]

El sitio de Parkes fue elegido en 1956, ya que era accesible, pero lo suficientemente lejos de Sydney para tener cielos despejados. Además, el alcalde Ces Moon y el terrateniente australiano James Helm se mostraron entusiasmados con el proyecto. [4]

El éxito del telescopio Parkes llevó a la NASA a copiar el diseño básico en su Deep Space Network , con platos de 64 metros (210 pies) a juego construidos en Goldstone , California , Madrid , España y Tidbinbilla , cerca de Canberra en Australia . [ cita requerida ]

Continúa actualizándose y, a partir de 2018, es 10.000 veces más sensible que su configuración inicial. [5]

Hardware

El plato de 64 metros (210 pies) de diámetro con el plato de 18 metros (59 pies) en primer plano (montado sobre rieles y utilizado en interferometría)

El principal instrumento de observación es el telescopio de plato móvil de 64 metros (210 pies), el segundo más grande del hemisferio sur, y uno de los primeros platos móviles grandes del mundo ( DSS-43 en Tidbinbilla se amplió desde 64 metros (210 pies) ) a 70 metros (230 pies) en 1987, superando a Parkes). [6]

La parte interior del plato es de metal sólido y el área exterior una fina malla metálica, creando su distintivo aspecto de dos tonos.

A principios de la década de 1970, los paneles de malla exteriores fueron reemplazados por paneles de aluminio perforado. La superficie interior lisa plateada se actualizó en 1975, lo que proporcionó capacidad de enfoque para microondas de centímetros y milímetros de longitud . [7]

El revestimiento de aluminio interior se amplió a un diámetro de 55 metros (180 pies) en 2003, mejorando las señales en 1 dB . [8]

El telescopio tiene una montura altazimutal . Está guiado por un pequeño telescopio simulado colocado dentro de la estructura en los mismos ejes de rotación que el plato, pero con una montura ecuatorial . Los dos se bloquean dinámicamente cuando se rastrea un objeto astronómico mediante un sistema de guía láser . Este enfoque primario-secundario fue diseñado por Barnes Wallis .

Receptores

La cabina de enfoque del radiotelescopio

La cabina de enfoque está ubicada en el foco del plato parabólico, sostenida por tres puntales a 27 metros (89 pies) por encima del plato. La cabina contiene múltiples detectores de radio y microondas , que se pueden cambiar al haz de enfoque para diferentes observaciones científicas.

Estos incluyen: [9]

  • Receptor de 1.050 centímetros (34,4 pies) (reemplazado ahora por UWL)
  • El receptor multihaz: un receptor de 13 cuernos enfriado a −200 ° C (−328,0 ° F; 73,1 K) para la línea de hidrógeno de 21 centímetros (8,3 pulgadas). [10] [11]
  • Receptor H-OH (reemplazado ahora por UWL)
  • Receptor GALILEO (reemplazado ahora por UWL)
  • En receptores multibanda, que cubren 2,2-2,5,4,5-5,1 y 8,1-8,7 GHz
  • METH6, que cubre 5,9-6,8 GHz
  • MARS (receptor de banda X), que cubre 8.1-8.5 GHz
  • KU-BAND, que cubre 12-15 GHz
  • 13MM (receptor de banda K), que cubre 16–26 GHz
  • Receptor de banda ultra ancha baja (UWL): instalado en 2018, puede recibir simultáneamente señales de 700 MHz a 4 GHz. [12] Se enfría a −255 ° C (−427,0 ° F; 18,1 K) para minimizar el ruido y permitirá a los astrónomos trabajar en más de un proyecto a la vez. [5] [13]

Antena "Kennedy Dish" de 18 m

La antena "Kennedy Dish" de 18 metros (59 pies) fue transferida desde el Observatorio Fleurs (donde formaba parte del Telescopio Chris Cross ) en 1963. Montada sobre rieles y accionada por un motor de tractor para permitir la distancia entre la antena y el plato principal para ser fácilmente variado, se utilizó como interferómetro con el plato principal. La inestabilidad de fase debido a un cable expuesto significó que su capacidad de apuntar se redujo, pero pudo usarse para identificar distribuciones de tamaño y brillo. En 1968 demostró con éxito que los lóbulos de las galaxias radioeléctricas no se estaban expandiendo, y en la misma época contribuyó a las investigaciones de la línea de hidrógeno y el OH . Como antena independiente se utilizó para estudiar la Corriente de Magallanes . [14]

Se usó como antena de enlace ascendente en el programa Apollo, ya que el telescopio Parkes más grande es solo de recepción. [15] Está preservado por la Instalación Nacional del Telescopio de Australia. [dieciséis]

Instalación Nacional del Telescopio de Australia

El observatorio es parte de la red de radiotelescopios de la Instalación Nacional del Telescopio de Australia . El plato de 64 metros (210 pies) se utiliza con frecuencia junto con el Australia Telescope Compact Array en Narrabri , el ASKAP array en Australia Occidental y un solo plato en Mopra , telescopios operados por la Universidad de Tasmania y telescopios de Nueva Zelanda. , Sudáfrica y Asia para formar una matriz de interferometría de línea de base muy larga (VLBI) .

El observatorio Parkes está posicionado para estar aislado de las interferencias de radiofrecuencia. El sitio también ve cielos oscuros en luz óptica, como se ve aquí en junio de 2017 con la Vía Láctea en lo alto.

Cronología

1960

  • Construido en 1961 y en pleno funcionamiento en 1963.
  • Se utilizó una serie de 1962 de ocultaciones lunares de la fuente de radio 3C 273 observada por el Telescopio Parkes para localizar su posición exacta, lo que permitió a los astrónomos encontrar y estudiar su componente visual. La observación de Parkes, que pronto se denominará "fuentes de radio cuasi estelares" ( quásar ), fue la primera vez que este tipo de objeto se asociaba con una contraparte óptica. [17]
  • De 1964 a 1966, se realiza y se publica un estudio de todo el cielo a 408 MHz del cielo austral (primera versión del Catálogo de fuentes de radio de Parkes ) y se encuentran más de 2000 fuentes de radio, incluidos muchos cuásares nuevos. [18]
  • La segunda prospección de todo el cielo a 2700 MHz comienza en 1968 (completada en 1980). [18]

Decenio de 1990

  • En junio y noviembre de 1990, Parkes colabora con el Instituto de Tecnología de Massachusetts y el Observatorio Nacional de Radioastronomía para realizar una encuesta de 5 GHz (6 cm) en todo el cielo (Encuestas de Parkes-MIT-NRAO (PMN)). El telescopio está equipado con un receptor multihaz NRAO que funciona a una frecuencia de 4850 MHz. [18] [19]
  • Entre 1997 y 2002 realizó el sondeo de hidrógeno neutro HI Parkes All Sky Survey (HIPASS) , el mayor sondeo ciego de galaxias en la línea del hidrógeno (línea de 21 centímetros o línea HI) hasta la fecha.

2000

  • Más de la mitad de los púlsares conocidos actualmente fueron descubiertos por el Observatorio Parkes.
  • Componente vital del programa Parkes Pulsar Timing Array [20] para detectar ondas gravitatorias como parte del más amplio International Pulsar Timing Array (IPTA), que también incluye el Observatorio norteamericano de ondas gravitacionales Nanohertz (NANOGrav) y el European Pulsar Timing Array ( EPTA).

Descubrimiento de Peryton

En 1998, el telescopio Parkes comenzó a detectar ráfagas de radio rápidas y señales de aspecto similar llamadas perytons . En el momento en que se teorizó, los FRB podrían ser señales de otra galaxia, y las emisiones de las estrellas de neutrones se convertirían en agujeros negros. Se pensaba que los Peryton eran de origen terrestre, como la interferencia de los rayos. [21] [22] [23] [24] En 2015 se determinó que los perytons fueron causados ​​por miembros del personal que abrieron la puerta del horno de microondas de la instalación durante su ciclo. [25] [26] [27] Cuando se abrió la puerta del horno microondas, las microondas de 1,4 GHz de la fase de apagado del magnetrón pudieron escapar. [28] Pruebas posteriores revelaron que se puede generar un peryton a 1,4 GHz cuando la puerta de un horno de microondas se abre prematuramente y el telescopio se encuentra en un ángulo relativo apropiado. [29]

Breakthrough Escuchar

El telescopio ha sido contratado para ser utilizado en la búsqueda de señales de radio de tecnologías extraterrestres para el proyecto Breakthrough Listen, que cuenta con una gran financiación . [30] [31] La función principal del Telescopio Parkes en el programa será realizar un estudio del plano galáctico de la Vía Láctea sobre 1,2 a 1,5 GHz y una búsqueda dirigida de aproximadamente 1000 estrellas cercanas en el rango de frecuencia de 0,7 a 4 GHz .

El radiotelescopio de 64 metros (210 pies) del Observatorio Parkes visto en 1969, cuando recibió señales del aterrizaje lunar del Apolo 11

Durante las misiones Apolo a la Luna , el Observatorio Parkes se utilizó para transmitir señales de comunicación y telemetría a la NASA , proporcionando cobertura para cuando la Luna estaba en el lado australiano de la Tierra. [32]

El telescopio también jugó un papel en la transmisión de datos de la misión Galileo de la NASA a Júpiter que requirió soporte de radiotelescopio debido al uso de su subsistema de telemetría de respaldo como el medio principal para transmitir datos científicos.

El observatorio se ha mantenido involucrado en el seguimiento de numerosas misiones espaciales hasta el día de hoy, que incluyen:

  • Mariner 2
  • Marinero 4
  • Misiones Voyager (pero ya no debido a la distancia de las sondas, solo el plato de 70 metros (230 pies) en el CDSCC todavía puede comunicarse con las dos sondas Voyager , Voyager 1 y Voyager 2 ). [33]
  • Giotto
  • Galileo
  • Cassini-Huygens (hasta 2017)

El CSIRO ha realizado varios documentales sobre este observatorio, y algunos de estos documentales se han publicado en YouTube. [34]

Transmisión del Apolo 11

"> Reproducir medios
Informe de noticias de ABC sobre el papel del telescopio Parkes y la estación de seguimiento Honeysuckle Creek , una semana antes del aterrizaje en la Luna

Cuando Buzz Aldrin encendió la cámara de TV en el Módulo Lunar , tres antenas de seguimiento recibieron las señales simultáneamente. Eran la antena Goldstone de 64 metros (210 pies) en California, la antena de 26 metros (85 pies) en Honeysuckle Creek cerca de Canberra en Australia y el plato de 64 metros (210 pies) en Parkes.

Desde que comenzaron temprano la caminata espacial, la Luna estaba apenas por encima del horizonte y por debajo de la visibilidad del receptor principal de Parkes. Aunque pudieron captar una señal de calidad del receptor fuera del eje, la transmisión internacional alternó entre señales de Goldstone y Honeysuckle Creek, la última de las cuales finalmente transmitió los primeros pasos de Neil Armstrong en la Luna en todo el mundo. [35] [32]

Celebraciones el 19 de julio de 2009 para marcar el 40 aniversario del aterrizaje en la Luna y el papel de Parkes en él. "El plato" detrás está completamente extendido hasta el suelo.

Un poco menos de nueve minutos después de la transmisión, la Luna se elevó lo suficiente como para ser captada por la antena principal y la transmisión internacional cambió a la señal de Parkes. La calidad de las imágenes de televisión de Parkes fue tan superior que la NASA se quedó con Parkes como fuente de televisión durante el resto de la transmisión de 2,5 horas. [36] [32] [ página necesaria ]

En el período previo al aterrizaje, ráfagas de viento superiores a 100 km / h (62 mph) golpeaban el telescopio Parkes, y el telescopio operó fuera de los límites de seguridad durante todo el paseo lunar. [32] : 300–301

Rovers de Marte

En 2012, el observatorio recibió señales especiales del rover Opportunity (MER-B) de Marte , para simular la radio UHF del rover Curiosity . [37] Esto ayudó a prepararse para el próximo aterrizaje del Curiosity (MSL) a principios de agosto; aterrizó con éxito el 6 de agosto de 2012. [37]

El Centro de Visitantes del Observatorio Parkes permite a los visitantes ver el plato mientras se mueve. Hay exhibiciones sobre la historia del telescopio, la astronomía y la ciencia espacial, y una sala de cine en 3-D.

En 1995, el radiotelescopio fue declarado Monumento Nacional de Ingeniería por Engineers Australia . [38] La nominación citó su estatus como el radiotelescopio más grande del hemisferio sur, estructura elegante, con características imitadas por telescopios posteriores de Deep Space Network , descubrimientos científicos e importancia social a través de "mejorar la imagen [de Australia] como una nación tecnológicamente avanzada". [39]

El lunes 31 de octubre de 2011, Google Australia reemplazó su logotipo por un Doodle de Google en honor al 50 aniversario del Observatorio Parkes. [40]

El radiotelescopio Parkes se agregó a la Lista del Patrimonio Nacional en 2020. [41]

  • En 1964, el telescopio apareció en la secuencia de créditos de apertura de The Stranger , la primera serie de televisión de ciencia ficción producida localmente en Australia. Algunas escenas también se rodaron en el lugar del telescopio y dentro del observatorio. [42]
  • El observatorio y el telescopio aparecieron en la película de 2000 The Dish , un relato ficticio de la participación del observatorio en el aterrizaje del Apolo 11 en la Luna. [43]
  • El telescopio aparece en la portada del álbum Motivation Radio de Steve Hillage de 1977 .

En noviembre de 2020, en la Semana NAIDOC , los tres telescopios del Observatorio recibieron nombres Wiradjuri . El telescopio principal ("El Plato") es Murriyang , después del hogar en las estrellas de Biyaami, el espíritu creador. El plato más pequeño de 12 m construido en 2008 es Giyalung Miil , que significa "Smart Eye". La tercera antena desmantelada es Giyalung Guluman , que significa "Smart Dish". [44]

  • Cintas faltantes del Apolo 11
  • John Gaten por Bolton

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  • Página web oficial
  • Centro de visitantes del Observatorio Parkes
  • Un recorrido por el radiotelescopio Parkes (1979)
  • ABC Science, 2001: 40 años del plato
  • Mira el plato en acción
  • Observación del Mariner IV con el radiotelescopio Parkes de 210 pies
  • El sonido del canto del Universo - Radio ABC Radio Nacional documental sobre la historia de 'el plato' desde su construcción
  • Matriz de temporización Parkes Pulsar