Keterangan: Meja Kontrol Jodrell Bank asli dengan pemandangan teleskop Lovell. Kredit: Anthony Holloway.
Minggu lalu kami melihat wajah publik dari Jodrell Bank Observatory, Pusat Penemuan. Tetapi minggu ini kita mendapatkan tur di balik layar jantung observatorium yang mengesankan dan bersejarah ini.
Tim O’Brien adalah Associate Director di Jodrell Bank Observatory dan Pembaca dalam Astrofisika di School of Physics & Astronomy di University of Manchester. Ketika kita memulai tur teleskop, ruang kontrol, dan komputer, dia menjelaskan peran Jodrell dalam perkembangan historis astronomi radio. Teleskop Lovell di jantung observatorium, saat ini merupakan bangunan terdaftar kelas 1 serta berada di ujung tombak penelitian ilmiah saat ini, dan memang di masa depan.
Jodrell Bank pada awalnya merupakan lokasi tempat pengujian Departemen Botani universitas. Observatory didirikan oleh Sir Bernard Lovell ketika gangguan dari trem mengganggu penelitian menjadi sinar kosmik yang ia lakukan di School of Physics di kampus utama Universitas di kota. Sir Bernard memindahkan peralatan radarnya ke situs tersebut pada tahun 1945 untuk mencoba menemukan gema radio dari jejak ion kosmik yang terionisasi, tetapi sebaliknya mendirikan area penelitian yang baru untuk meteor.
Teleskop Lovell (awalnya Mark I) adalah teleskop radio steerable terbesar di dunia (diameter 76,2m) dan satu-satunya yang dapat melacak roket peluncuran Sputnik 1 pada tahun 1957; itu masih terbesar ketiga di dunia. Terlepas dari pelacakan dan penerimaan data dari penyelidikan seperti Pioneer 5 pada 1960 dan Luna 9 pada 1966, program peningkatan yang terus-menerus memungkinkan lingkup untuk mengukur jarak ke Bulan dan Venus dan penelitian pulsar, penglihatan astrofisika, quasar dan lensa gravitasi. Ini telah memberikan studi yang paling luas tentang pulsar dalam sistem bintang biner dan menemukan pulsar pertama dalam gugus bola. Ini mendeteksi lensa gravitasi pertama dan juga telah digunakan untuk pengamatan SETI. Sekarang di permukaan pantulan ketiga, program peningkatan berkelanjutan membuatnya lebih kuat dari sebelumnya.
Pada tahun 1964 teleskop radio elips Mark II selesai. Itu berdiri di tengah lapangan, mengerdilkan kubah pengamat kecil yang menjadi tempat teleskop pengajaran optik Tim dan dikelilingi oleh gubuk-gubuk pasca perang dinamai penelitian yang dilakukan di dalamnya, sehingga satu disebut Radiant (setelah meteor) dan Bulan lainnya. Dengan sumbu utama 38.1m dan sumbu minor 25.4m, Mark II terutama digunakan bersama Lovell sebagai bagian dari e-MERLIN (Multi-Radio Linked Network Interferometer Network), fasilitas astronomi radio nasional Inggris dijalankan dari Jodrell. Ini terdiri hingga 7 ruang lingkup radio: Lovell, Mark II, Cambridge, Defford, Knockin, Darnhall, dan Pickmere. e-MERLIN memiliki garis dasar terpanjang (pemisahan teleskop) 217 Km dan resolusi lebih baik dari 50 mili detik, yang dibandingkan dengan Teleskop Luar Angkasa Hubble tetapi di radio daripada panjang gelombang yang terlihat. Cabang Jodrell di Manchester juga menyelenggarakan Node Pusat Regional Inggris untuk ALMA (Atacama Large Millimeter / sub-millimeter Array) di Chili.
Teleskop "42 kaki" berdiri di pintu masuk ke bangunan utama yang menampung ruang kendali. Tugas utama teleskop adalah untuk terus memantau Pulsar di jantung Nebula Kepiting (sepanjang waktu itu berada di atas cakrawala). Tim pada saat ini memamerkan trik pestanya yang mengesankan untuk menunjukkan secara matematis bahwa ruang lingkupnya memang menunjuk ke Crab Pulsar dengan menghitung dari Pulsar's Ascension (05j 34m 31,97s) dan Deklinasi (+ 22d 00m 52.1s) di mana ia akan berada di langit pada saat itu. Ini telah mengumpulkan lebih dari 30 tahun data yang mewakili 4% dari usia pulsar, memberikan petunjuk penting tentang bagaimana pulsar berevolusi.
Keterangan: Dr Tim O'Brien berbicara dengan Prof. Brian Cox dan Dara O'Biain di Ruang Kontrol selama Stargazing Live Credit: The University of Manchester
Tim cukup berbaik hati untuk mengizinkan saya masuk ke dalam Ruang Kontrol, tidak sering terlihat oleh pengunjung umum ke situs tersebut, meskipun itu menjadi tuan rumah bagi serial tahunan Stargazing Live BBC TV, yang diselenggarakan oleh Prof. Brian Cox dan Dara O'Briain. Ini menggambarkan peran Jodrell secara historis dan saat ini dalam astronomi radio. Ini adalah perpaduan yang luar biasa dari teknologi komputer yang canggih, peralatan asli tahun 1950-an dan semua poin di antaranya. Ada monitor layar datar besar di salah satu sudut yang menampilkan & dapat mengontrol setiap ruang lingkup, jam atom di samping lemari kayu dan kaca yang menampung jarum berkedut yang melacak tekanan udara, kecepatan angin dan variasi suhu pada gulungan atau cakram kertas. Di tengah ruangan adalah meja kontrol berbentuk tapal kuda asli dari tahun 1950-an.
Jendela besar yang menghadap ke ruang lingkup Lovell yang 'diparkir' selama kunjungan saya sementara mangkuk pemantulan sedang diberi lapisan cat baru, mengarah langsung ke puncak dengan rem diterapkan. Jika angin meningkat selama pengamatan, piringan harus dinaikkan dan dipindahkan ke target yang lebih tinggi di langit. Jika angin mencapai 45 mil per jam, antena piringan harus diparkir dalam posisi tegak. Untungnya ini tidak terjadi terlalu sering. Penumpukan salju yang tebal dapat merusak bentuk piringan sehingga harus dibalik. Ruang kontrol dijaga 24 jam sehari, 365 hari setahun. Seluruh ruangan memiliki jumlah lampu berkedip, cepat, kenop dan sakelar yang sangat memuaskan. Seperti yang dikatakan Tim dengan tepat, "Anda membutuhkan banyak lampu yang berkedip."
Jodrell menampung sejumlah cluster komputasi untuk keperluan umum dan khusus. Sejak 1960-an, Lovell dan Mark II telah secara teratur terlibat dengan VLBI (Very Long Baseline Interferometry) yang mencakup teleskop di seluruh Eropa, Cina dan Afrika dan juga dapat dihubungkan dengan VLBA (Very Long Baseline Array) di Amerika untuk membuat teleskop. ukuran planet ini, mampu menghasilkan gambar paling tajam di semua astronomi. Ruang VLBI memiliki sejumlah besar peralatan penerima dan rekaman. Ini termasuk penerima GPS, akurat hingga 0,5 milidetik, yang dikenal sebagai Totally Accurate Clock, meskipun mereka memiliki yang lebih baru dengan akurasi 25 nanodetik dan jam atom maser mereka akurat untuk 1 bagian dalam 10 ^ 15 atau 1 detik setiap 30 juta tahun! Nama-nama adalah hal yang cukup di Jodrell, generator sinyal lima, yang digunakan untuk mengkonversi frekuensi di penerima diberi label rapi Sharon, Tracy, Nigel, Kevin dan Darren.
Keterangan Gambar: Teleskop Mark II di Jodrell Bank. Kredit: Penulis
Jodrell memelopori koneksi teleskop radio sepanjang ratusan kilometer dan membangun jaringan serat optik khusus yang menghubungkan ketujuh teleskop e-MERLIN. Tim berhenti untuk efek di depan pintu biru besar dan tugas berat yang mengesankan yang dihiasi dengan banyak tanda peringatan dramatis dan bersenandung dengan mengerikan, dengan tangannya di tuas operasi yang kokoh. Ini adalah rumah dari korelator e-MERLIN, fokus ketujuh teleskop dan jantung jaringan, harus dilindungi dengan hati-hati sehingga tidak mengganggu lingkup radio di lokasi. Tim mengetuk kode masuk, menarik tuas dan dengungan lembut menjadi raungan memekakkan telinga ketika kami memasuki ruangan logam, tetap dingin dengan AC. Ada tabung gas raksasa di sudut siap untuk mengisi ruangan jika terjadi kebakaran. Di tengah adalah lemari kaca merokok, ukuran lemari pakaian besar yang berisi hub komputer dengan hiasan kabel serat optik kuning yang terhubung ke teleskop dan membawa data sebanyak mungkin ke ruangan saat perjalanan di seluruh internet Inggris digabungkan.
Jodrell memiliki sekitar 40 staf di lokasi ini dengan lebih dari 100 staf bekerja di Gedung Alan Turing Universitas di Manchester. Daftar program penelitian kelompok ini mencakup semua aspek astronomi, mulai dari mempelajari Dentuman Besar hingga menemukan planet ekstrasurya. Mereka telah menggunakan pulsar untuk menguji teori gravitasi Einstein di mana mereka dianugerahi Hadiah Penelitian EC Descartes. Mereka mengembangkan amplifier low-noise untuk pesawat ruang angkasa Planck ESA yang akan melaporkan hasil kosmologinya tahun depan. Dengan jaringan teleskop radio Eropa mereka menggunakan pulsar untuk mencoba deteksi gelombang gravitasi pertama yang diprediksi oleh Einstein.
Melihat ke masa depan, pekerjaan sekarang sedang berlangsung di samping Control Building utama pada pembangunan gedung baru untuk menampung Kantor Proyek Internasional untuk SKA (Array Kilometer Square) yang akan berlokasi di Afrika dan Australia, yang ketika selesai sekitar tahun 2024, akan menjadi teleskop radio terbesar di dunia untuk abad ke-21. Ketika kami pergi, saya bertanya kepada Tim, apa yang ada dalam daftar keinginannya untuk masa depan (semua astronom memiliki daftar keinginan, bukan?) Dia ingin melihat sistem seperti SKA diperluas untuk mencakup belahan bumi utara dan teleskop masa depan yang bisa melakukan pengamatan real-time secara real-time, langsung menargetkan objek sementara seperti nova yang merupakan fokus utama penelitiannya sendiri. Saya pikir Sir Bernard akan menyetujui.
Cari tahu lebih lanjut tentang Jodrell Bank Center for Astrophysics
