science >> Wetenschap >  >> Astronomie

Op zoek naar de beste telescooplocatie, astronoom gaat naar hoge plaatsen

Het Ali Observatorium bevindt zich op het Tibetaanse plateau op meer dan 5100 meter boven de zeespiegel en is de potentiële locatie van een nieuwe telescoop. Krediet:Colin Bonner

Het is een verhaal van Noord en Zuid met een astronomische twist, met een UNSW-astronoom en een UNSW PhD-alumnus op weg van Antarctica naar het Tibetaanse plateau om te helpen bij het vinden van de beste locatie voor een nieuwe, 12 meter optische telescoop.

Dit jaar, Professor Michael Ashley van de School of Physics en alumnus Dr. Colin Bonner reisden naar Ali Observatory in het westen van Tibet om leiding te geven aan het testen en installeren van SODAR (Sound Detection and Ranging), een apparaat dat de astronomen zullen gebruiken om te bepalen waar een nieuwe telescoop het beste kan worden geplaatst.

De weg naar Tibet was een reis van het ene uiterste naar het andere. Voor Tibet, Professor Ashley en dr. Bonner waren op wetenschappelijke expedities geweest en hebben telescopen ingezet op enkele van de meest afgelegen locaties van Antarctica, inclusief de Zuidpool zelf op 90S breedtegraad. Om Ali Observatorium te bereiken, het paar moest van de Tibetaanse hoofdstad Lhasa naar de luchthaven van Nagari Gunsa reizen, de op drie na hoogste luchthaven ter wereld.

Ali Observatory is gelegen op het Tibetaanse plateau, op meer dan 5100 meter boven zeeniveau. Het is een goede locatie om de nachtelijke hemel te bestuderen, vanwege de combinatie van de grote hoogte en overwegend droge seizoensomstandigheden in de regio.

"In de astronomie wil je zo hoog mogelijk zijn omdat het je boven een deel van de atmosfeer brengt, waar het lekker koud is en er niet veel waterdamp is, " zegt professor Ashley.

"Het is een geweldige locatie. Antarctica is op meer dan één manier geweldig, maar het Tibetaanse plateau is als het oppervlak van de maan, zij het met wat plukjes winterhard gras en een paar yaks."

Het paar beperkte hun tijd bij Ali Observatory tot een paar uur per keer, echter, om het risico op hoogteziekte te verminderen.

De sonarradar van Fulcrum 3D (kegelvormig object in het midden) geïnstalleerd ter plaatse bij Ali Observatory. Krediet:Colin Bonner

"De foto's leggen niet het gevoel vast dat je er bent - je merkt echt hoe moeilijk het is om te ademen, " zegt professor Ashley.

Ashley en Bonner reisden naar Tibet om een ​​SODAR te installeren om de stabiliteit van de atmosfeer op de locatie te helpen evalueren. De stabiliteit van de atmosfeer is van cruciaal belang voor astronomen:tientallen meters verschil tussen waar een telescoop is geplaatst, kan het verschil maken tussen een wazig beeld van een ster en een helder beeld met hoge resolutie.

Astronomen zijn zich scherp bewust van turbulentie omdat het sterren doet fonkelen, invloed op de helderheid van elk beeld dat ze willen maken. Wanneer licht vanuit de ruimte naar de aarde reist, het bestaat als een rechte straal totdat het de atmosfeer raakt op zijn weg naar de grond. Elke interferentie die je onderweg tegenkomt, zorgt ervoor dat de eens zo rechte lichtstraal wordt afgebogen. Hoe hoger de niveaus van atmosferische interferentie, hoe groter het obstakel voor astronomen om de nachtelijke hemel te observeren en te fotograferen

De SODAR van Fulcrum3D is bedoeld om dit risico te helpen minimaliseren. Het is ontworpen om minieme veranderingen in de atmosfeer door turbulentie te detecteren. Het zendt een akoestisch signaal de atmosfeer in en de geluidsgolven verstrooien eventuele turbulentie om een ​​echo te creëren. Een computer verwerkt de intensiteit van de echo om te helpen bepalen welk deel van de atmosfeer mogelijk interfereert met studies van de nachtelijke hemel.

Het apparaat is gebaseerd op een origineel ontwerp van dr. Bonner waar hij tijdens zijn promotie aan begon. Dr Bonner is ook de oprichter en technisch directeur van Fulcrum3D, een technologieontwikkelings- en servicebedrijf dat oplossingen en technische ondersteuning biedt voor de sector van hernieuwbare energie.

"Wat Fulcrum3D onderscheidt, is dat we unieke technische zijpunten hebben van de SODAR. We zijn ook een van de weinige bedrijven die niet alleen een zeer sterke R&D-stroom hebben, maar doe ook de volledige service vanaf fabricage, ondersteuning en doorlopende datadiensten, ’ zegt dokter Bonner.

"Een SODAR lijkt erg op een onderzeese sonar, maar in plaats van het weerkaatsende geluid van vissen en rotsen, we weerkaatsen turbulentie in de lucht."

Dr. Colin Bonner (links) en professor Michael Ashley op locatie bij Ali Observatory. Krediet:Colin Bonner

Originele versies van de SODAR werden getest op Antarctica, waar professor Ashley en dr. Bonner eerder bij een internationale sterrenwacht werkten.

Chinese astronoommedewerkers ter plaatse op Antarctica zagen de effectiviteit van de SODAR en deden een beroep op de gecombineerde expertise van professor Ashley en dr. Bonner om het toe te passen bij Ali Observatory.

Er zijn nu plannen om een ​​12-meter optische telescoop in Tibet te bouwen. Dit wordt de nieuwste toevoeging aan een internationale cluster van kleinere telescopen uit de Verenigde Staten en Japan.

"Een groot deel van het bezoek was het beoordelen van locaties - het heeft geen zin om een ​​telescoop in Ferrari-stijl op een locatie te plaatsen die geen optimale omstandigheden voor astronomen zou opleveren. ’ zegt dokter Bonner.

"Als je geld gaat steken om een ​​telescoop te bouwen, je moet er absoluut zeker van zijn dat dit de beste locatie is."

Het apparaat zal minstens een paar jaar bij Ali Observatory blijven om seizoensgebonden atmosferische gegevens te verzamelen. De informatie zal vervolgens worden geanalyseerd door Fulcrum3D en astronomen van de National Astronomical Observatory of China en UNSW om de beste locatie voor de nieuwe telescoop te bepalen.