- Peščanik - https://pescanik.net -

Brod koji polako tone

Pametni radio teleskop FAST, foto: China Daily/Qin Gang

U Kini je 25. septembra pušten u rad najveći radio teleskop na svetu. Sferični radio teleskop FAST (Five-hundred-meter Aperture Spherical radio Telescope), s otvorom prečnika 500 metara, najveći je jednodelni sakupljač radio signala na planeti. Ova ogromna antena u obliku plitkog tanjira smeštena je u prirodnoj depresiji Davodang u provinciji Guižou na jugozapadu Kine. Na kineskom njegovo ime je Tinjan, što bi se moglo prevesti (a kako drugačije nego) kao Nebesko oko.

Prečnik FAST-a je za 64% veći od do sada najvećeg američkog radio teleskopa u Aresibu (Portoriko). On po veličini zaostaje samo za ruskim radio teleskopom RATAN-600 koji je lociran u Zelenčuku u Karačajevsko-Čerkeskoj Republici, čiji prečnik iznosi 600 metara. To što je naš RATAN još uvek najveći (naravno) raduje, ali on je prilično zastareo (izgrađen je 1974) i po konstrukciji zaostaje za onim u Arisebu i za FAST-om. Konstruisan je kao niz kružno postavljenih, blago nagnutih reflektora, po uzoru na stari Pulkovski radio teleskop postavljen još daleke 1956. Grubo rečeno, RATAN se ne „hrani“ radio talasima iz tanjira, već ih manje ili više uspešno „grebe“ sa ograde.

Reflektor FAST-a ima takozvanu aktivnu površinu. To znači da se segmenti ogromnog tanjira kontrolišu pomoću komjutera koji u realnom vremenu koriguje površinu sferičnog panela. Problem je u tome što su radio teleskopi s prečnikom većim od 10 metara veoma teški i što usled vetra i ostalih meteoroloških i geoloških uticaja njihovi ogromni tanjiri tokom eksploatacije menjaju oblik. Deformacije mogu biti neznatne, ali dovoljni su i milimetri pa da pouzdanost rada teleskopa bude dovedena u pitanje. Kod prijema talasa niskih frekvencija, ovaj problem može biti zanemaren. Problem nastaje kod prijema talasa visokih frekvencija, odnosno kada dužina talasa postaje bliska ili jednaka veličini nastale deformacije. Nebu okrenuta strana kolektora je sastavljena od velikog broja ploča koje kompjuter pokreće tako da čuva optimalnu formu tanjira, kompenzujući tako ne samo predvidivi efekat sile zemljine teže, već i niz malih distorzija nastalih usled promena temperature vazduha ili sile vetra kojima je antena izložena.

Ništa slično FAST-u ne postoji u Evropi i Americi. Početkom 2000-ih u Americi je izgrađen teleskop Green Bank, ali aktivna površina njegovog kolektora je svega 60 metara u prečniku. Postoji i Large Millimeter Telescope u Meksiku koji je uz učešće SAD izgrađen za 130 miliona dolara. On je pušten u rad 2011, a prečnik mu je 50 metara. Iste godine je u Italiji pušten u rad Sardinia Radio Telescope s dijametrom od 64 metra i njegova izgradnja je koštala 70 miliona evra. Italija na Siciliji ima još i Noto Radio Observatory, s prečnikom antene od 32 metra. Priznaćete da je razlika između dve pomenute aktivne kružne površine, 500 i 60 metara prečnika, zaista neuporediva.

Postoji još par detalja na koje bi vredelo obratiti pažnju. Prvo, FAST je Kinu koštao 180 miliona dolara, to jest nešto malo više od gotovine koja je prilikom nedavnog kućnog pretresa pronađena kod pukovnika Zaharčenka. Da smo mi kojim slučajem Kina (kao što nismo), za pare koje je pukovnik Zaharčenko, što u gotovom što na svojim računima „uštedeo“, mogli bismo da napravimo najmanje dva Nebeska oka.

Izgradnja FAST-a je započeta 2011, a nakon samo 5 godina teleskop je pušten u rad. Izgradnja stadiona „Zenit-Arena“ u Sankt Peterburgu započeta je 2007. i ovaj ambiciozni sportski objekat još uvek nije završen. Ukupni troškovi te građevinarske epopeje do sada iznose celih 1,4 milijarde dolara. A uporedite složenost izgradnje stadiona sa gigantskim poduhvatom izgradnje najsavremenijeg naučnog objekta kakav je teleskop.

FAST je tek probni balon budućeg razvoja kineske radio astronomije. Pored Nebeskog oka, Kina planira da izgradi još i KARST (Kilometer-square Area Radio Synthesis Telescope), mrežu radio teleskopa razmeštenu u kraškim vrtačama u oblasti Pingtang, sa kolektorom čija će ukupna površina iznositi 1 kvadratni kilometar.

Izgradnja KARST-a će Kinu uvesti u sam vrh svetske radio astronomije. Ona takođe učestvuje i u SKA (Square Kilometre Array) projektu, odnosno izgradnji još jednog mrežnog radio teleskopa sa 30 prijemnih jedinica od po 200 metara u prečniku, smeštenih na teritoriji Australije i Južne Afrike. Zašto tamo? Zato što se sa južne hemisfere pruža mnogo „lepši pogled“ na našu galaksiju. Manje je smetnji koje mogu uticati na kvalitet prijema radio talasa.

SKA je zaista gigantski astronomski projekat i prema paušalnim procenama njegova prva etapa treba da košta oko 650 miliona evra. Osim Australije, Novog Zelanda i Južne Afrike, u taj projekat su uključene još Italija, Nemačka, Indija, Kanada i Kina. A Rusija? Naravno da nije. A umesto onih 50 milijardi dolara koje smo bacili na olimpijske objekte u Sočiju, mi smo za pedeseti deo te sume mogli da finasiramo čitavu prvu etapu projekta SKA.

SKA je sa svoje strane tehnološki tesno vezan za projekat koji je veoma aktuelan u Evropi. To je LOFAR (Low Frequency Array), novi mrežni radio teleskop koji će koristiti oko 20 hiljada antena i 48 mrežnih stanica. Ali u ovom projekatu nisu bitne stanice i antene, već softver. Osnovna ideja projekta LOFAR je da se radio signali uhvaćeni tim zaista velikim brojem antena prvo digitalizuju, potom uvedu u superkompjuter i obrade kao signali ulovljeni džinovskom virtuelnom superantenom. Planom je predviđeno da 40 mrežnih stanica bude smešteno u Holandiji, 5 u Nemačkoj i još po jedna u Velikoj Britaniji, Francuskoj i Švedskoj. Prostije rečeno, LOFAR je teleskop epohe komjutera i interneta, mrežni teleskop vođen komjuterskim programom koji je zapravo srž čitavog projekta. Budući da su najveće stavke u troškovniku ovog projekta one za ugrađenu elektroniku, saglasno Murovom zakonu LOFAR je svakim danom sve jeftiniji, a njegov glavni problem je brzina prenosa ogromne mase podataka koji se mere gigabajtima u sekundi. Osim toga, LOFAR je projekat koji funkcioniše kao otvoreni sistem i u njemu može da učestvuje bilo ko.

Cena učešća u LOFAR-u je prilično niska. Ako bi se, na primer, Irska sada priključila programu LOFAR, nju bi kompletan hardver i softver koštali približno 1,5 miliona dolara. To je otprilike desetak Poršea Panamera u kojima se naša „zlatna mladež“ danas vozika po ulicama Moskve i manje od onoga koliko nas je pre nedavno započetih bombardovanja Alepa, koštao jedan dan rata u Siriji. Kao što ste već i sami mogli da naslutite, u Rusiji nikome nije ni na kraj pameti da se uključi u program LOFAR.

A u Kini misle drugačije. Tamo misle da ratovi i bombardovananja nisu ono što zemlju čini velikom, već jaka ekonomija i prosperitetna nauka. Da li ste čuli kako se na kineskom u šali kaže Rusija – „brod koji polako tone“.

Новая газета, 03.10.2016.

Prevod s ruskog Haim Moreno

Peščanik.net, 07.10.2016.