«Радиотишина» — ключ к тайнам Вселенной. Немного о самом большом в мире радиотелескопе

Пост опубликован в блогах iXBT.com, его автор не имеет отношения к редакции iXBT.com
| Истории | Оффтопик

Радиоастрономия — это наука, которая изучает космические объекты и явления с помощью радиоволн. Радиоволны — это электромагнитное излучение, которое может проникать сквозь облака, пыль и газ, которые мешают видеть звезды и галактики в видимом свете. Радиоволны также имеют большую длину волны, чем видимый свет, поэтому они могут обнаруживать объекты, которые слишком холодные или слишком далекие для обычных телескопов.

SKA-Low
Автор: DISR

Для того, чтобы лучше понимать Вселенную, астрономам нужны мощные радиотелескопы, которые могут собирать больше радиоволн и создавать более четкие изображения. Один из таких проектов — это Square Kilometre Array (SKA), который будет самым большим и самым чувствительным радиотелескопом в мире. SKA будет состоять из двух частей: SKA-Low и SKA-Mid. SKA-Low будет работать на низких частотах (50-350 МГц) и будет расположен в Западной Австралии, а SKA-Mid будет работать на средних частотах (350 МГц — 14 ГГц) и будет расположен в Южной Африке.

SKA-Low будет иметь 131 072 антенны, которые будут разбросаны по площади в 65 километров. Антенны будут подключены к специальным устройствам, которые называются SMART коробки (Small Modular Aggregation RFoF Trunk) (Нет, именно коробки, а не box, потому что SMART это аббревиатура, а не «умный»). Эти коробки будут выполнять две важные функции: обеспечивать электрическое питание антенн и собирать сигналы, полученные от неба, для дальнейшей обработки.

Однако создание этих коробок не было простой задачей. Инженеры и ученые из Международного центра радиоастрономических исследований (ICRAR) столкнулись с двумя основными проблемами: как защитить коробки от жаркого и пыльного климата Западной Австралии и как сделать их «радиотихими», то есть не создающими помех для антенн.

Первая проблема была решена с помощью специального кожуха, который защищает коробки от высоких температур, влажности и ультрафиолетового излучения. Кожух также имеет систему охлаждения, которая поддерживает оптимальную температуру внутри коробок.

Вторая проблема была решена с помощью подбора «радиотихих» компонентов, которые излучают минимальное количество радиоволн. Кроме того, коробки были обернуты в специальный материал, который предотвращает утечку радиоволн наружу. Коробки были протестированы в специализированной лаборатории в Южной Африке, где они показали отличные результаты.

«Результаты радиотишины, которые достигли коробки, разработанные ICRAR, были самыми высокими в радиоастрономии. Мобильный телефон на поверхности Луны создал бы больше помех для антенн, чем коробки, которые находятся среди них», — сказал Том Булер, руководитель программы по инженерии и эксплуатации в ICRAR.

Контракт на постройку до 12 000 коробок для всего телескопа SKA-Low был недавно заключен с компанией AVI из Перта после конкурсного отбора. Это самый большой контракт в Австралии для строительства SKA, за исключением инфраструктуры и программного обеспечения.

SKA-Low позволит астрономам изучать самые ранние эпохи Вселенной, когда образовались первые звезды и галактики. Также телескоп сможет исследовать планеты вокруг других звезд, магнитные поля, пульсары и другие удивительные объекты. SKA-Low станет одним из самых мощных инструментов для познания космоса.

Что такое SKA и из чего он состоит?

SKA — это сокращение от Square Kilometre Array. Это международный проект по созданию самого большого и самого чувствительного радиотелескопа в мире. Он состоит из двух частей: SKA-Low и SKA-Mid, которые будут работать на разных частотах и будут расположены в разных странах.

Что такое SMART коробки и для чего они нужны?

Те самые SMART коробки
Автор: ICRAR

SMART коробки — это специальные устройства, которые будут подключены к антеннам телескопа SKA-Low. Они нужны для того, чтобы обеспечивать электрическое питание антенн и собирать сигналы, полученные от неба, для дальнейшей обработки.

Какие проблемы возникли при разработке SMART коробок и как они были решены?

При разработке SMART коробок возникли две проблемы: как защитить их от жаркого и пыльного климата Западной Австралии и как сделать их «радиотихими», то есть не создающими помех для антенн. Первая проблема была решена с помощью специального кожуха, который защищает коробки от высоких температур, влажности и ультрафиолетового излучения. Кожух также имеет систему охлаждения, которая поддерживает оптимальную температуру внутри коробок. Вторая проблема была решена с помощью подбора «радиотихих» компонентов, которые излучают минимальное количество радиоволн. Кроме того, коробки были обернуты в специальный материал, который предотвращает утечку радиоволн наружу

Какие научные цели будет преследовать телескоп SKA-Low?

Телескоп SKA-Low будет преследовать несколько научных целей, таких как изучение самых ранних эпох Вселенной, когда образовались первые звезды и галактики; исследование планет вокруг других звезд, магнитных полей, пульсаров и других удивительных объектов; тестирование физических законов и поиск новой физики.

Почему решили использовать именно SMART коробки, и в чем тут инновация?

SMART были выбраны для телескопа SKA-Low, потому что они обладают несколькими преимуществами по сравнению с другими решениями.

Во-первых, они позволяют сократить количество кабелей, которые нужны для передачи сигналов от антенн к центральному процессору. Это уменьшает стоимость, вес и сложность системы.

Во-вторых, они используют технологию RFoF (Radio Frequency over Fiber), которая преобразует радиоволны в оптические сигналы и передает их по оптоволоконным линиям. Это улучшает качество сигнала и уменьшает потери.

В-третьих, они имеют высокий уровень «радиотихости», то есть не создают помех для антенн, которые работают на очень низких частотах.

Инновация SMART заключается в том, что они являются самыми «радиотихими» устройствами в радиоастрономии. Они были специально разработаны и протестированы для того, чтобы минимизировать излучение радиоволн, которые могут мешать наблюдениям. Они также имеют уникальный дизайн и защиту, которые позволяют им работать в экстремальных условиях климата Западной Австралии. SMART коробки — это результат многолетнего сотрудничества между инженерами и учеными из Международного центра радиоастрономических исследований (ICRAR) и компанией AVI из Перта.

Какие технологии использовались в радиотелескопах до SMART?

До появления SMART в радиотелескопах использовались различные технологии для передачи и обработки сигналов от антенн. Например, в телескопе АТСА (Australia Telescope Compact Array) применялась технология HEMT (High Electron Mobility Transistor), которая позволяла усиливать сигналы на частотах до 100 ГГц с низким уровнем шума. В телескопе ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) использовалась технология SIS (Superconductor-Insulator-Superconductor), которая позволяла детектировать сигналы на частотах до 950 ГГц с высокой чувствительностью. В телескопе LOFAR (Low Frequency Array) применялась технология FPGA (Field Programmable Gate Array), которая позволяла обрабатывать большие объемы данных в реальном времени. Все эти технологии имели свои преимущества и недостатки, но Smart box представляют собой новый уровень развития, так как они сочетают в себе высокую эффективность, надежность, экономичность и «радиотишина».

Источник: https://scitechdaily.com/energizing-the-worlds-largest-radio-telescope-with-smart-box-radio-quiet-electronics/

Автор не входит в состав редакции iXBT.com (подробнее »)

6 комментариев

335633091@vkontakte
А коробка выдержит мощь Вселенной???..???
101255827724262214508@google
Какие-то коробки...
Самый большой радиотелескоп — создан в СССР. Называется Ратан-600 (радио телескоп академии наук, диаметр 600м). Находится в Карачаево-Черкессии. Действующий. Там же недалеко — в 90х крупнейший в мире, а сейчас в Евразии — оптический телескоп БТА-6, с диаметром зеркала 6м. Тогда переплюнули амеровский 5м телескоп
k
А кенгуру не погрызут телескоп? А то страшно за будущее науки
116754531522084027960@google
Зачем повторять текст два раза, пусть и в форме вопросов ??? Проверка на внимательность ??? Или чем больше букв тем больше денег ???
V
«Нет, именно коробки, а не box, потому что SMART это аббревиатура, а не «умный»» — кто нибудь может пояснить эту фразу? Почему, если SMART аббревиатура, нужно использовать русское слово «коробка»? Для автора: box (eng)=> коробка( рус).

Добавить комментарий

Сейчас на главной

Новости

Публикации

Google Pixel 7A: лучший Android-смартфон со средним ценником

Рассуждения
В последние несколько лет при покупке смартфона среднего ценового сегмента существовала очень простая схема: если вам нужен лучший экран, покупайте Samsung. Если вам необходима лучшая камера,...

Интересные функции станции самоочистки, о которых вы могли не знать

Рассуждения
Станция самоочистки для робота-пылесоса — устройство незамысловатое, однако даже у этих аксессуаров есть многообразие функций. В этой статье я рассмотрю интересные опции, на которые...

Недорогой M.2 SSD Silicon Power XD80 512 ГБ: пощупаем?

Обзор
Увидел этот SSD в разделе распродажи, купил для того, чтобы использовать как быстрое файлохранилище. Ну и просто занять свободный разъём на материнской плате. Особых требований к скоростям у меня...

Обзор и видеообзор смарт-телевизора Maibenben 43M2FA: «обёрнутый» и быстрый

Обзор
Всем привет! Сегодняшний разбор посвящен смарт-телевизору Maibenben Smart TV 43M2FA. Это бюджетный китайский телевизор по качеству, яркости и звуку не отличающийся от других телевизоров этой...

Обзор GraveAudio DA06: доступный мобильный ЦАП на чипе CX31993

Обзор
Сегодняшний обзор я хочу посвятить мобильному ЦАПу GraveAudio DA06, который, при до смешного низкой цене, дает примерно те же результаты, что и более дорогие устройства от солидных брендов....

Какой повербанк подойдет для зарядки ноутбука

Рассуждения
Повербанк — это универсальное внешнее зарядное устройство, которое может помочь в самых неожиданных ситуациях. С его помощью можно зарядить буквально любой гаджет, но, а как обстоят...