تلسكوب غرين بانك

يُعدّ تلسكوب روبرت سي. بيرد غرين بانك (GBT) في غرين بانك، بولاية فرجينيا الغربية بالولايات المتحدة الأمريكية، أكبر تلسكوب راديوي قابل للتوجيه بالكامل في العالم، [1] متفوقًا بذلك على تلسكوب إيفيلسبيرغ الراديوي ذي قطر 100 متر في ألمانيا. [2] كان موقع غرين بانك جزءًا من المرصد الوطني لعلم الفلك الراديوي ( NRAO ) حتى ^{30 سبتمبر 2016.} ومنذ 1 أكتوبر ^{2016 ، يُشغّل} التلسكوب من قِبل مرصد غرين بانك المستقل . ^{[ 3 ]} سُمّي التلسكوب تكريمًا للسيناتور الراحل روبرت سي. بيرد، الذي مثّل ولاية فرجينيا الغربية، والذي ساهم في تمويل التلسكوب من خلال الكونغرس.

يعمل تلسكوب غرين بانك بأطوال موجية تتراوح بين المتر والمليمتر. توفر منطقة تجميعه التي يبلغ قطرها 100 متر، وفتحة عدسته غير المحجوبة، ودقة سطحه العالية، حساسية فائقة عبر  نطاق تشغيله الكامل الذي يتراوح بين 0.1 و116 جيجاهرتز. يتميز تلسكوب غرين بانك بإمكانية توجيهه بالكامل، ويمكن الوصول إلى 85% من نصف الكرة السماوية المحلي. يُستخدم التلسكوب لأغراض علم الفلك حوالي 6500 ساعة من أصل 8760 ساعة في السنة، بينما تُخصص 2000 إلى 3000 ساعة سنويًا لأبحاث الترددات العالية.

تكمن إحدى نقاط القوة العلمية لتلسكوب GBT في مرونته وسهولة استخدامه، مما يسمح بالاستجابة السريعة للأفكار والظواهر العلمية الجديدة. ويتم جدولة تشغيله ديناميكيًا ليتوافق مع احتياجات المشروع وفقًا لحالة الطقس المتاحة. كما يمكن إعادة تهيئة التلسكوب بسهولة باستخدام أجهزة جديدة وتجريبية.

تُعدّ قدرة تلسكوب غرين بانك (GBT) على رسم الخرائط بحساسية عالية إضافةً حيويةً إلى مصفوفة أتاكاما الكبيرة للمليمتر ، ومصفوفة التلسكوبات الكبيرة جدًا الموسعة ، ومصفوفة التلسكوبات ذات الخط الأساسي الطويل جدًا ، وغيرها من مقاييس التداخل عالية الدقة الزاوية . كما تُستخدم مرافق مرصد غرين بانك في أبحاث علمية أخرى، وفي العديد من البرامج التعليمية والتوعوية، وفي تدريب الطلاب والمعلمين.

بدأ التلسكوب عملياته العلمية المنتظمة في عام 2001، ليصبح بذلك أحد أحدث المرافق الفلكية التابعة للمؤسسة الوطنية للعلوم في الولايات المتحدة . وقد شُيّد بعد انهيار تلسكوب سابق في غرين بانك، وهو تلسكوب الراديو ذو الـ 300 قدم ، وهو تلسكوب مكافئ قطره 90.44  مترًا بدأ عمليات الرصد في أكتوبر 1961. ^{[ 4 ]} انهار هذا التلسكوب السابق في 15 نوفمبر 1988 نتيجةً لعطل في صفيحة تقوية في هيكل العارضة الصندوقية، والتي كانت عنصرًا أساسيًا في سلامة التلسكوب الهيكلية . ^{[ 5 ] [ 6 ]}

يقع التلسكوب بالقرب من قلب المنطقة الوطنية الأمريكية الهادئة لاسلكيًا ، وهي منطقة فريدة من نوعها تقع في بلدة غرين بانك بولاية فرجينيا الغربية، حيث تحدّ السلطات من جميع عمليات الإرسال اللاسلكي لتجنب أي تداخلات باتجاه تلسكوب غرين بانك ومحطة شوغر غروف . يتيح موقع التلسكوب داخل المنطقة الهادئة لاسلكيًا رصد إشارات الترددات الراديوية الخافتة التي قد تحجبها الإشارات البشرية. ويجاور المرصد أراضي الغابات الوطنية ، كما تحميه جبال أليغيني من بعض التداخلات اللاسلكية.

يُعد موقع التلسكوب موطناً لتلسكوبات مهمة في علم الفلك الراديوي منذ عام 1957. ^{[ 7 ]} ويضم حالياً سبعة تلسكوبات إضافية، وعلى الرغم من موقعه النائي نوعاً ما، فإنه يستقبل حوالي 40,000 زائر سنوياً. ^{[ 8 ]}

يزن الهيكل 7600 طن متري (8400 طن أمريكي) ويبلغ ارتفاعه 148 مترًا (485 قدمًا) . تبلغ مساحة سطح تلسكوب غرين باي 100 × 110 مترًا، وهو سطح نشط مزود بـ 2209 محركات صغيرة (تُستخدم لضبط الموضع) لـ 2004 لوحة سطحية، مما يجعل مساحة التجميع الإجمالية 9300 متر مربع (2.3 ^فدان ) . [ ^{9 ] [ 10 ] صُنعت} اللوحات من الألومنيوم بدقة سطحية أفضل من 50 ميكرومترًا (0.0020 بوصة) RMS . ^{[ 11 ]} تعمل المحركات على ضبط مواضع اللوحات لتعويض الترهل أو الانحناء تحت وزنها، والذي يتغير مع حركة التلسكوب. بدون هذا التعديل الذي يُسمى "السطح النشط"، لن تكون عمليات الرصد عند ترددات أعلى من 4 جيجاهرتز فعالة. ^{[ 12 ]}    

على غير المعتاد في التلسكوبات الراديوية، يُعد العاكس الرئيسي جزءًا غير محوري من شكل مكافئ. وهذا التصميم هو نفسه المستخدم في أطباق استقبال البث الفضائي المنزلية الأصغر حجمًا (مثلًا، 45-100 سم). يسمح هذا العاكس غير المتماثل بوضع بؤرة التلسكوب وبوق التغذية على جانب الطبق، بحيث لا يعيق هو وذراع الدعم القابل للسحب الموجات الراديوية الواردة، كما هو الحال في تصميمات التلسكوبات الراديوية التقليدية التي يكون فيها بوق التغذية على محور شعاع التلسكوب.

يضم ذراع الدعم المنزاح بطول 61 مترًا (200 قدم) مستقبلًا للتركيز الرئيسي مثبتًا على ذراع قابل للسحب أمام عاكس فرعي ، بالإضافة إلى غرفة استقبال. ^{[ 13 ] [ 14 ]} عند تشغيل التركيز الرئيسي ، يُمدد الذراع لوضع بوق التغذية أمام العاكس الفرعي الذي يبلغ قطره 8 أمتار. أما عند تشغيل التركيز الغريغوري ، فيُسحب ذراع التركيز الرئيسي. يعكس العاكس الفرعي، الذي يتم وضعه بواسطة منصة ستيوارت ذات ست درجات حرية، الموجات الراديوية الواردة نحو ثمانية مصادر تغذية ذات ترددات أعلى مثبتة على برج دوار أعلى غرفة الاستقبال. يستطيع البرج، الذي يتم التحكم فيه بواسطة الحاسوب، تدوير مستقبل معين إلى الموضع المطلوب في غضون دقائق معدودة. ^{[ 15 ]} تتراوح ترددات التشغيل من 290 ميجاهرتز إلى 115 جيجاهرتز. ^{[ 12 ]}    

باعتباره تلسكوبًا مثبتًا على محور السمت والارتفاع ، تُدار تعديلات السمت بواسطة أربع عربات، لكل منها أربع عجلات، على سكة قطرها 64 مترًا (210 قدمًا) . تستطيع المحركات الستة عشر، التي تبلغ قوة كل منها 30 حصانًا، تغيير السمت بمعدل يصل إلى 40 درجة في الدقيقة. ^{[ 16 ]} كما يدعم محور السمت محمل كروي في نقطة المنتصف لمسار السمت. ^{[ 14 ]} 

يُتيح هيكل عجلة الرفع إمكانية إمالة العجلات لضبط الارتفاعات بين 5 و95 درجة. ويتم تشغيل الترس الرئيسي، الذي يبلغ نصف قطره 30 مترًا، على عجلة الرفع بواسطة ثمانية محركات بقوة 40 حصانًا، مما يُتيح تغيير الارتفاعات بمعدل يصل إلى 20 درجة في الدقيقة. ويُوفر عمود الرفع، الذي يبلغ طوله 30 مترًا وقطره 2.4 متر ، الدعم الأساسي لهيكل العجلة. كما تحتوي عجلة الرفع على ثقل موازن مملوء بالخرسانة لتحقيق التوازن مع السطح وهيكل ذراع التغذية. ^{[ 16 ] [ 17 ]}   

• مكونات تلسكوب جرين بانك
• 
  المحركات (السوداء) الموجودة أسفل الألواح السطحية لضبط السطح بدقة ^{[ 18 ]}
• 
  جهاز استقبال التركيز الرئيسي محاط بقفص في نهاية ذراع التمديد ^{[ 19 ]}
• 
  عملية التركيز الغريغوري: العاكس الفرعي (أعلى)، والذراع المتراجع (وسط)، وبرج الاستقبال (أسفل) ^{[ 20 ]}
• 
  الجانب السفلي من البرج داخل غرفة الاستقبال ^{[ 20 ]}
• 
  طريق الوصول إلى النقطة المحورية ^{[ 14 ]}
• 
  عجلة الرفع مع ثقل موازن وترس رئيسي (أسفل)، وعمود الرفع (عبر من اليسار إلى اليمين) ^{[ 17 ]}
• 
  محرك الارتفاع ^{[ 14 ]}
• 
  اتجاه الارتفاع (المركز) ^{[ 14 ]}
• 
  أربع عربات سمتية (على المسار الدائري) ومحمل محوري (أسفل المركز) ^{[ 14 ]}
• 
  شاحنة ومسار سمت ^{[ 21 ]}

بسبب ارتفاعه (يبلغ ارتفاعه 148 متراً أو 485 قدماً، أي أطول بنسبة 60% من تمثال الحرية ) وضخامته (16 مليون رطل)، يُطلق السكان المحليون أحياناً على جسر العملاق اسم "الشيء العظيم". ^{[ 22 ] [ 23 ]}

تشمل قدرات التلسكوب نظام ngRADAR الذي يستخدم الطبق كهوائي إرسال راداري لرصد أجرام النظام الشمسي مثل الكويكبات. ^{[ 24 ]} وقد تمكن النموذج الأولي منخفض الطاقة (700 واط في نطاق Ku)، مع استقبال في مصفوفة الخط الأساسي الطويل جدًا ، من تصوير القمر والكويكب (231937) 2001 FO32. ^{[ 25 ]}

في عام 2002، اكتشف علماء الفلك ثلاثة نجوم نابضة جديدة من نوع ميلي ثانية في العنقود الكروي ميسييه 62. ^{[ 26 ]}

في عام 2006، تم الإعلان عن العديد من الاكتشافات، بما في ذلك مجال مغناطيسي كبير على شكل ملف في سحابة أوريون الجزيئية ، ^{[ 27 ]} وفقاعة غاز هيدروجين عملاقة على بعد 23000 سنة ضوئية، أطلق عليها اسم فقاعة الحواء العملاقة . ^{[ 28 ] [ 29 ]}

في عام 2019، تم رصد أضخم نجم نيوتروني حتى الآن، وهو PSR J0740+6620 . ^{[ 30 ]} ومنذ عام 2004، تم اكتشاف 28 جزيئًا معقدًا جديدًا في الوسط بين النجوم باستخدام تلسكوب غرين بانك. ^{[ 31 ]}

استجابةً لمحدودية الميزانية، شكّل قسم العلوم الفلكية التابع للمؤسسة الوطنية للعلوم لجنةً لمراجعة المشاريع، والتي أنجزت عملها بين سبتمبر 2011 وأغسطس 2012. ^{[ 32 ] [ 33 ] [ 34 ]} تألفت اللجنة، التي راجعت جميع المرافق والأنشطة التي يدعمها قسم العلوم الفلكية، من 17 عالماً خارجياً برئاسة دانيال أيزنشتاين من جامعة هارفارد. ^{[ 32 ] [ 33 ] [ 34 ] [ 35 ]} ومن بين توصيات اللجنة الصادرة في أغسطس 2012 بإغلاق ستة مرافق، كان هناك اقتراح بوقف تمويل تلسكوب روبرت سي. بيرد غرين بانك (GBT) على مدى خمس سنوات. ^{[ 34 ] [ 35 ] [ 36 ]}

في يوليو/تموز 2014، وافقت لجنة الاعتمادات في مجلس الشيوخ الأمريكي على ميزانية المؤسسة الوطنية للعلوم للسنة المالية 2014، والتي لم تتضمن أي بند للتخلي عن مركز أبحاث التكنولوجيا الحيوية (GBT) في تلك السنة المالية. ثم بدأ المركز بالبحث عن شركاء للمساعدة في تمويل تكاليف تشغيله السنوية البالغة 10 ملايين دولار. ^{[ 37 ]}

في الأول من أكتوبر عام 2016، انفصل المرصد الوطني لعلم الفلك الراديوي في جرين بانك عن مؤسسة العلوم الوطنية وبدأ في قبول التمويل من مصادر خاصة للبقاء عاملاً كمؤسسة مستقلة، مرصد جرين بانك . ^{[ 38 ]}

يُعدّ التلسكوب مرفقًا رئيسيًا لمشروع "بريكثرو ليسن " ^{[ 39 ]} ، حيث يُستخدم لمسح الإشارات الراديوية التي يُحتمل أن تكون صادرة عن تقنيات خارج كوكب الأرض. وفي أواخر عام 2017، استُخدم التلسكوب لمسح الجسم النجمي "أومواموا" بحثًا عن دلائل على وجود ذكاء خارج كوكب الأرض أثناء مروره عبر النظام الشمسي . ^{[ 40 ] [ 41 ]}

• غروت ريبر
• قائمة المراصد الفلكية
• قائمة التلسكوبات الراديوية
• مشروع أوزما

• الوسائط المتعلقة بتلسكوب غرين بانك على ويكيميديا ​​كومنز
• الموقع الرسمي