يعد التلسكوب الراديوي FAST، الذي تم تركيبه في مقاطعة قويتشو بالصين، أكبر هيكل فلكي ضخم أحادي الطبق في العالم. وقد تم بناء هوائيها الكروي الذي يبلغ عرضه 500 متر داخل منخفض كارستي طبيعي، مستفيدا من التضاريس الجبلية لتوفير المليارات في أعمال التنقيب. بدأ الهيكل الملقب بـ “عين الأرض” في تتبع الإشارات الكونية ويساهم بالفعل في اكتشافات غير مسبوقة في علم الفلك الراديوي. تعمل المعدات بطريقة فريدة من نوعها: تتحرك آلاف الألواح المثلثة بشكل مستمر للتركيز على أهداف فلكية مختلفة دون تحريك القاعدة العملاقة.
كيف تناسب الهندسة طبقًا بطول 500 متر مع الطبيعة؟
إن بناء هيكل معدني بطول نصف كيلومتر على أرض مشتركة سيتطلب تكاليف فلكية. كان الحل هو العثور على حفرة طبيعية ذات شكل وعاء مثالي. تعمل التربة المسامية في منطقة الكارست كقناة تصريف، مما يمنع الفيضانات أثناء هطول الأمطار الغزيرة. يتم تعليق كابينة الاستقبال في الهواء بواسطة نظام معقد من الكابلات والروافع الفولاذية. أدى هذا النهج إلى تقليل التأثير البيئي وتقليل وقت البناء بشكل كبير مقارنة بالمشاريع العالمية الأخرى.
الهيكل العملاق الذي يتحرك دون أن يترك مكانه
على الرغم من مظهره الثابت، فإن التلسكوب الراديوي FAST عبارة عن آلة في حركة مستمرة. يحتوي سطح الطبق على آلاف الألواح المثلثة المثبتة على المحركات الميكانيكية. تقوم هذه المحركات بسحب الألواح ودفعها لتشويه السطح وإنشاء قطع مكافئة مختلفة في الوقت الفعلي، مما يسمح لك بالتركيز على الأهداف الفلكية دون تحريك الهيكل الأساسي.
هذه القدرة تميزها بشكل جذري عن سابقتها التاريخية:
- التلسكوب الراديوي السريع (الصين):سطح نشط بألواح متحركة قابلة للتشوه، قطرها 500 متر، مركز استقبال الضوء يتم التحكم فيه عن طريق الكابلات
- تلسكوب راديو أريسيبو (معطل):سطح سلبي بألواح كروية ثابتة، قطر 305 متر، منصة معلقة ثقيلة
- الحساسية المقارنة:يلتقط FAST إشارات أضعف بكثير بسبب الحجم الفائق والمرونة الميكانيكية
العلامات التي تبحث عنها عين الأرض في الكون
الهدف الرئيسي من المعدات هو رسم خريطة لتوزيع الهيدروجين المحايد وفهرسة النجوم النابضة الجديدة، وهي نجوم نيوترونية فائقة الكثافة تنبعث منها إشعاعات إيقاعية. إن الحساسية المطلقة للتلسكوب الراديوي تجعله لا يهزم في الاستكشاف الفلكي العميق. تراقب المعدات الظواهر التي لا تزال غير مفسرة وتساهم في البحث عن حياة خارج كوكب الأرض من خلال برامج علم الفلك الراديوي الدولية.
تشمل المهام الحيوية قيد التشغيل ما يلي:
- اكتشاف النجوم النابضة من خلال رسم خرائط للأجسام النجمية شديدة الدوران
- يتم التقاط رشقات راديوية سريعة ومضات كونية غامضة بشكل مستمر
- تم تحديد الجزيئات بين النجوم في سحب الغاز بين المجرات
- تمت دراسة المادة المظلمة من خلال ديناميكيات دوران المجرات المجاورة
لماذا يعتبر صمت الراديو أولوية قصوى؟
لكي يتمكن المرصد من “سماع” الإشارات الخافتة من النجوم التي تبعد آلاف السنين الضوئية، فإنه يحتاج إلى صمت كهرومغناطيسي مطلق. أنشأت الحكومة الصينية منطقة حظر بطول 5 كيلومترات حول المنشأة ونقلت آلاف السكان. لا يُسمح للسائحين أو الموظفين بحمل الهواتف المحمولة أو شبكة Wi-Fi أو الكاميرات الرقمية التقليدية في مكان قريب. من شأن الموجات الكهرومغناطيسية الناتجة عن هذه التقنيات أن تحجب تمامًا البيانات الفلكية التي تم جمعها. تثبت الوثائق الصادرة عن الأكاديمية الصينية للعلوم أن هذا التدريع ضروري للتشغيل المستمر.
التأثير العلمي العالمي للبنية الضخمة
من خلال توفير ساعات من الاستخدام لعلماء الفلك في جميع أنحاء العالم، كسرت المنشأة القيود السابقة على الحساسية في علم الفلك الراديوي. البيانات التي تم جمعها تختبر النظرية النسبية العامة لأينشتاين وتساعد على فهم سرعة توسع الكون. تمثل “عين الأرض” أكبر رهان للهندسة الإنشائية الآسيوية على العلوم الأساسية. إنه لا يصنع منتجات تجارية، بل يصنع معرفة خالصة، ويستمع بعناية في الظلام ليفك شفرة كيف ولد الكون وإلى أين يتجه.