På jagt efter den bedste teleskopplacering, astronom går til høje steder

Det er en fortælling om nord og syd med et astronomisk twist, med en UNSW-astronom og en UNSW PhD-alumne på vej fra Antarktis til det tibetanske plateau for at hjælpe med at finde det bedste sted for en ny, 12 meter optisk teleskop.

Dette år, Professor Michael Ashley fra School of Physics og alumnen Dr. Colin Bonner rejste til Ali Observatory i det vestlige Tibet for at lede afprøvningen og installationen af ​​SODAR (Sound Detection and Ranging), en enhed, astronomerne vil bruge til at afgøre, hvor et nyt teleskop er bedst placeret.

Vejen til Tibet var en rejse fra den ene yderlighed til den anden. Før Tibet, Professor Ashley og Dr. Bonner havde været på videnskabelige ekspeditioner, hvor de indsatte teleskoper på nogle af de mest fjerntliggende steder i Antarktis, inklusive selve Sydpolen på breddegraden 90S. For at nå Ali Observatory, parret skulle rejse fra Tibets hovedstad Lhasa til Nagari Gunsa lufthavn, den fjerde højeste lufthavn i verden.

Ali Observatory er beliggende på det tibetanske plateau, på mere end 5100 meter over havets overflade. Det er et godt sted at studere nattehimlen, på grund af kombinationen af ​​dens høje højde og overvejende tørre sæsonmæssige forhold i regionen.

"I astronomi vil du gerne være så højt, som du kan være, fordi det får dig over noget af atmosfæren, hvor det er dejligt og koldt, og der ikke er meget vanddamp, "siger professor Ashley.

"Det er en fantastisk beliggenhed. Antarktis er fantastisk på mere end én måde, men det tibetanske plateau er som månens overflade, dog med nogle totter af hårdfør græs og et par yaks."

Parret begrænsede deres tid på Ali Observatory til et par timer ad gangen, imidlertid, for at mindske risikoen for højdesyge.

"Billederne fanger ikke følelsen af ​​at være der - du bemærker virkelig vejrtrækningsbesværet, " siger professor Ashley.

Ashley og Bonner rejste til Tibet for at installere en SODAR for at hjælpe med at evaluere stabiliteten af ​​atmosfæren på stedet. Atmosfærestabilitet er afgørende for astronomer:Der er titusinder af meters forskel på, hvor et teleskop er placeret, og det kan gøre forskellen mellem et sløret billede af en stjerne og et klart billede i høj opløsning.

Astronomer er meget opmærksomme på turbulens, fordi det får stjerner til at blinke, påvirker klarheden af ​​ethvert billede, de ønsker at tage. Når lys bevæger sig ned fra rummet mod Jorden, den eksisterer som en lige stråle, indtil den rammer atmosfæren på vej ned til jorden. Enhver interferens, der stødes på vejen, bevirker, at den engang lige lysstråle afbøjes. Jo højere niveauer af atmosfærisk interferens, jo større hindring er det for astronomer at observere og tage billeder af nattehimlen

Fulcrum3Ds SODAR har til formål at hjælpe med at minimere denne risiko. Den er designet til at registrere små ændringer i atmosfæren fra turbulens. Det sender et akustisk signal til atmosfæren, og lydbølgerne spreder enhver turbulens for at skabe et ekko. En computer behandler ekkoets intensitet for at bestemme, hvilken del af atmosfæren der potentielt kan forstyrre eventuelle undersøgelser af nattehimlen.

Enheden er baseret på et originalt design af Dr Bonner, som han startede under sin ph.d. Dr. Bonner er også grundlægger og teknisk direktør for Fulcrum3D, en teknologiudviklings- og servicevirksomhed, der leverer løsninger og teknisk support til sektoren for vedvarende energi.

"Det, der adskiller Fulcrum3D, er, at vi har unikke tekniske sidepunkter fra SODAR. Vi er også en af ​​de få virksomheder, der ikke kun har en meget stærk F &U -strøm, men også udføre den fulde service fra fremstillingen, support og løbende datatjenester, "siger dr. Bonner.

"En SODAR ligner meget en ubåds-ekkolod, men i stedet for at hoppe lyd fra fisk og sten, vi preller af turbulens i luften."

Originale versioner af SODAR blev sat igennem deres tempo i Antarktis, hvor professor Ashley og Dr. Bonner tidligere arbejdede på et internationalt observatorium.

Kinesiske astronomers samarbejdspartnere på stedet i Antarktis så SODAR's effektivitet og opfordrede professor Ashley og Dr. Bonners kombinerede ekspertise til at anvende den på Ali Observatory.

Der er nu planer om at bygge et 12 meter optisk teleskop i Tibet. Dette vil være den seneste tilføjelse til en international klynge af mindre teleskoper fra USA og Japan.

"En stor del af besøget var at vurdere placeringer-det nytter ikke noget at få sat et teleskop i Ferrari-stil på et sted, der ikke ville skabe optimale betingelser for astronomer, " siger Dr. Bonner.

"Hvis du vil sætte penge ind for at bygge et teleskop, du skal være helt sikker på, at det er den bedste placering."

Enheden vil forblive på Ali Observatory i mindst et par år for at indsamle sæsonbetonede atmosfæriske data. Informationen vil derefter blive analyseret af Fulcrum3D og astronomer ved National Astronomical Observatory of China og UNSW for at bestemme den bedste placering for det nye teleskop.