กล้องโทรทรรศน์ อาเรซิโบ เป็นเครื่องดนตรีที่น่าทึ่งจริงๆ สร้างขึ้นในช่วงต้นทศวรรษ 1960 มีจานกว้าง 1000 ฟุตและสามารถรับและส่งสัญญาณวิทยุได้ กล้องโทรทรรศน์ทำแผนที่เรดาร์ของดาวเคราะห์น้อยใกล้โลก ดาวศุกร์ และดวงจันทร์ ค้นพบน้ำในบริเวณขั้วโลกของดาวพุธ ค้นหาอารยธรรมนอกโลก ส่งข้อความวิทยุจากโลกไปยังกระจุกดาวทรงกลมที่อยู่ห่างออกไป 25 ปีแสง และปรากฏในภาพยนตร์ ดังนั้นหลังจากการถูกทำลายในปี 2020 นักดาราศาสตร์ก็เริ่มสงสัยว่าจะสามารถกู้คืนได้หรือไม่
อนิจจาการบูรณะกล้องโทรทรรศน์ที่แท้จริง อาเรซิโบ ไม่น่าเป็นไปได้ ในช่วงเวลาของการก่อสร้าง กล้องนี้เป็นกล้องโทรทรรศน์วิทยุที่มีความไวแสงมากที่สุด แต่เทคโนโลยีวิทยุได้ก้าวหน้าไปอย่างมากในช่วง 60 ปีที่ผ่านมา ถึงกระนั้น อาเรซีโบก็มีข้อจำกัดบางประการและไม่สามารถปรับตัวได้เหมือนกับแมสซิฟสมัยใหม่ อย่างไรก็ตาม จากมุมมองของดาราศาสตร์เรดาร์ มันมีประสิทธิภาพและสามารถทำสิ่งที่กล้องโทรทรรศน์อื่นทำไม่ได้
ขณะนี้มีข้อเสนอมากมายที่จะแทนที่ Arecibo ด้วยหอดูดาวที่ทันสมัย และ หนึ่งในโครงการ มีโอกาสได้รับการพิจารณาที่ดี พยายามรักษาข้อดีของจานเดี่ยวขนาดใหญ่ไว้ในขณะที่นำเสนอการออกแบบที่ยืดหยุ่นกว่าซึ่งคล้ายกับอาร์เรย์ของกล้องโทรทรรศน์ ผู้เขียนโครงการเรียกมันว่า Arecibo แห่งยุคหน้า
ประการแรกมันจะไม่เหมือนจานเดียว แม้ว่ากล้องโทรทรรศน์แบบจานเดียวสมัยใหม่ยังคงมีอยู่ (เช่น กล้องโทรทรรศน์วิทยุที่ใหญ่ที่สุดในโลก FAST) แต่ก็มีขนาดใหญ่กว่าโครงสร้างเดิม 300 เมตรของ Arecibo มาก เป็นไปไม่ได้เลยที่จะสร้างเสาอากาศที่ใหญ่ขึ้น ดังนั้นทีมงานจึงนำเสนอจานขนาด 102 เมตรจำนวน 13 ใบ
จากการเปรียบเทียบ กล้องโทรทรรศน์วิทยุอาตากามิขนาดใหญ่มิลลิเมตร (ALMA) ประกอบด้วยจานขนาด 54 เมตร 12 จาน และจานขนาด 7 เมตรหนึ่งโหล แทนที่จะสร้างเป็นแผ่นเคลื่อนที่เช่นในกรณี อัลมาทีมงานเสนอให้วางพวกมันในอาร์เรย์วงกลมคงที่ที่มีความกว้าง 130 เมตร จริง ๆ แล้วมีเส้นผ่านศูนย์กลางน้อยกว่าครึ่งหนึ่งของกล้องโทรทรรศน์ Arecibo เดิม แต่ตัวรับสัญญาณ 102 ตัวจะทำให้กล้องมีความไวมากขึ้น
การกำหนดค่าดังกล่าวสามารถทำหน้าที่เป็นอาหารจานเดียว อาร์เรย์ดังกล่าวส่วนใหญ่รวบรวมข้อมูลเป็นแผ่นแต่ละแผ่นแล้วรวมเข้าด้วยกันโดยใช้สหสัมพันธ์ สิ่งนี้ทำให้อาร์เรย์ทำหน้าที่เป็นจานเสมือนหนึ่งแผ่น แต่สำหรับสิ่งนี้คุณต้องสูญเสียความไวเล็กน้อย วิธีการรวมข้อมูลอีกวิธีหนึ่งเรียกว่า Phased Array ซึ่งจะรวมข้อมูลราวกับว่าจานทั้งหมดอยู่ที่จุดเดียวกัน วิธีนี้ให้ความไวที่ดีกว่า
เป็นส่วนหนึ่งของกล้องโทรทรรศน์ขอบฟ้าเหตุการณ์ซึ่งทำการสังเกตการณ์โดยตรงเป็นครั้งแรก หลุมดำ, ALMA ได้รับการกำหนดค่าเป็นอาร์เรย์แบบแบ่งขั้นตอนเพื่อเพิ่มความไวโดยรวมของ EHT ด้วยรูปแบบนี้ การออกแบบดังกล่าวจะทำหน้าที่เป็นจานที่มีความไวสูงเพียงจานเดียว ซึ่งเป็นหนึ่งในข้อได้เปรียบหลักของกล้องโทรทรรศน์ Arecibo รุ่นดั้งเดิม
การออกแบบกระจังหน้ายังช่วยให้ Arecibo บังคับทิศทางได้ น้ำหนักเบากว่าและบำรุงรักษาง่ายกว่าแบบเดิมมาก จากการประมาณการ น้ำหนักรวมในกรณีนี้จะอยู่ที่ประมาณครึ่งหนึ่งของกล้องโทรทรรศน์ Green Bank ซึ่งมีเส้นผ่านศูนย์กลาง 100 เมตร
นี่เป็นโครงการที่น่าสนใจแม้ว่าจะไม่ใช่โครงการเดียว กระบวนการตั้งแต่แนวคิดไปจนถึงการอนุมัติโครงการและเริ่มการก่อสร้างนั้นใช้เวลานานและยากลำบาก อาจใช้เวลาหลายทศวรรษก่อนที่จะสร้างกล้องโทรทรรศน์ใหม่ แต่โครงการเช่นนี้แสดงให้เห็นว่านักดาราศาสตร์สามารถใช้ความเป็นไปได้และวิธีการต่างๆ เพื่อสำรวจจักรวาลอย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้นได้อย่างไร
อ่าน: