Observatorio de Jodrell Bank
Observatorio de Jodrell Bank (JOD-rəl) en Cheshire, Inglaterra, alberga varios radiotelescopios como parte del Centro de Astrofísica de Jodrell Bank en la Universidad de Manchester. El observatorio fue establecido en 1945 por Bernard Lovell, un radioastrónomo de la universidad, para investigar los rayos cósmicos después de su trabajo con el radar en la Segunda Guerra Mundial. Desde entonces, ha desempeñado un papel importante en la investigación de meteoroides, cuásares, púlsares, másers y lentes gravitacionales, y estuvo muy involucrado en el seguimiento de sondas espaciales al comienzo de la era espacial.
El telescopio principal del observatorio es el Telescopio Lovell. Su diámetro de 76 m (250 pies) lo convierte en el tercer radiotelescopio orientable más grande del mundo. Hay otros tres telescopios activos en el observatorio; el Mark II y los radiotelescopios de 42 pies (13 m) y 7 m de diámetro. El Observatorio de Jodrell Bank es la base de la Red de interferómetros enlazados por radio de elementos múltiples (MERLIN), una instalación nacional administrada por la Universidad de Manchester en nombre del Consejo de Instalaciones de Ciencia y Tecnología.
El centro de visitantes de Jodrell Bank y un arboreto están en Lower Withington, y el telescopio Lovell y el observatorio cerca de Goostrey y Holmes Chapel. Se llega al observatorio desde la A535. La línea Crewe to Manchester pasa por el sitio y la estación Goostrey está a poca distancia. En 2019, el observatorio se convirtió en Patrimonio de la Humanidad por la UNESCO.
Primeros años
Jodrell Bank se utilizó por primera vez con fines académicos en 1939, cuando el Departamento de Botánica de la Universidad de Manchester compró tres campos a Leighs. Lleva el nombre de una elevación cercana en el suelo, Jodrell Bank, que lleva el nombre de William Jauderell, un arquero cuyos descendientes vivían en la mansión que ahora es la Escuela Terra Nova. El sitio se amplió en 1952 con la compra de una granja a George Massey en la que se construyó el Telescopio Lovell.
El sitio se usó por primera vez para la astrofísica en 1945, cuando Bernard Lovell usó algunos equipos sobrantes de la Segunda Guerra Mundial, incluido un radar de colocación de armas, para investigar los rayos cósmicos. El equipo era un sistema de radar GL II trabajando a una longitud de onda de 4,2 m, proporcionado por J. S. Hey. Tenía la intención de usar el equipo en Manchester, pero la interferencia eléctrica de los tranvías en Oxford Road se lo impidió. Trasladó el equipo a Jodrell Bank, 25 millas (40 km) al sur de la ciudad, el 10 de diciembre de 1945. La principal investigación de Lovell fueron los ecos de radio transitorios, que confirmó que eran rastros de meteoritos ionizados en octubre de 1946. El primer El personal fue Alf Dean y Frank Foden, quienes observaron los meteoritos a simple vista, mientras que Lovell observó la señal electromagnética usando un equipo. La primera vez que Lovell encendió el radar, el 14 de diciembre de 1945, la lluvia de meteoritos Gemínidas estaba al máximo.
Durante los años siguientes, Lovell acumuló más hardware de radio ex militar, incluida una cabina portátil, conocida como "Park Royal" en el ejército (ver Vehículos de Park Royal). El primer edificio permanente estaba cerca de la cabaña y recibió su nombre.
Jodrell Bank se utiliza principalmente para investigar las ondas de radio de los planetas y las estrellas.
Telescopio reflector
El ejército prestó un reflector a Jodrell Bank en 1946; una matriz de andanada, fue construida en su montaje por J. Clegg. Consistía en 7 elementos de antenas Yagi-Uda. Fue utilizado para observaciones astronómicas en octubre de 1946.
El 9 y 10 de octubre de 1946, el telescopio observó ionización en la atmósfera causada por meteoros en la lluvia de meteoros Giacobinids. Cuando la antena se giró 90 grados en el máximo de la lluvia, el número de detecciones cayó al nivel de fondo, lo que demuestra que las señales transitorias detectadas por el radar eran de meteoritos. Luego, el telescopio se usó para determinar los puntos radiantes de los meteoros. Esto fue posible ya que la tasa de eco es mínima en el punto radiante y máxima a 90 grados. El telescopio y otros receptores en el sitio estudiaron las serpentinas aurorales que eran visibles a principios de agosto de 1947.
Telescopio de Tránsito
El Transit Telescope era un telescopio cenital de reflector parabólico de 218 pies (66 m) construido en 1947. En ese momento, era el radiotelescopio más grande del mundo. Consistía en una malla de alambre suspendida de un anillo de postes de andamio de 7,3 m (24 pies), que enfocaba las señales de radio en un punto focal a 38 m (126 pies) sobre el suelo. El telescopio miraba principalmente directamente hacia arriba, pero la dirección del haz podía cambiarse ligeramente inclinando el mástil para cambiar la posición del punto focal. El mástil focal se cambió de madera a acero antes de que se completara la construcción.
El telescopio fue reemplazado por el Telescopio Lovell orientable de 250 pies (76 m), y el telescopio Mark II se construyó posteriormente en el mismo lugar.
El telescopio podría mapear una franja de ± 15 grados alrededor del cenit a 72 y 160 MHz, con una resolución a 160 MHz de 1 grado. Descubrió ruido de radio de la Gran Nebulosa en Andrómeda, la primera detección definitiva de una fuente de radio extragaláctica, y los restos de la Supernova de Tycho en la frecuencia de radio; en ese momento no había sido descubierto por la astronomía óptica.
Telescopio Lovell
La "Marca I" El telescopio, ahora conocido como Telescopio Lovell, era el radiotelescopio de plato orientable más grande del mundo, con 76,2 metros (250 pies) de diámetro, cuando se construyó en 1957; ahora es el tercero más grande, después del telescopio Green Bank en West Virginia y el telescopio Effelsberg en Alemania. Parte de los mecanismos de las torretas de los acorazados HMS Revenge y HMS Royal Sovereign de la Primera Guerra Mundial se reutilizaron en el sistema motor del telescopio. El telescopio entró en funcionamiento a mediados de 1957, a tiempo para el lanzamiento del Sputnik 1 de la Unión Soviética, el primer satélite artificial del mundo. El telescopio fue el único capaz de rastrear el cohete propulsor Sputnik por radar; localizándolo por primera vez justo antes de la medianoche del 12 de octubre de 1957, ocho días después de su lanzamiento.
En los años siguientes, el telescopio rastreó varias sondas espaciales. Entre el 11 de marzo y el 12 de junio de 1960, rastreó a los Estados Unidos' Sonda Pioneer 5 lanzada por la NASA. El telescopio envió comandos a la sonda, incluidos los de separarla de su cohete portador y encender su transmisor más potente cuando la sonda estaba a ocho millones de millas de distancia. Recibió datos de la sonda, el único telescopio del mundo capaz de hacerlo. En febrero de 1966, la Unión Soviética le pidió a Jodrell Bank que rastreara su módulo de aterrizaje lunar no tripulado Luna 9 y registró en su transmisión de facsímil fotografías de la superficie de la Luna. Las fotografías fueron enviadas a la prensa británica y publicadas antes de que los soviéticos las hicieran públicas.
En 1969, también se rastreó el Luna 15 de la Unión Soviética. El 3 de julio de 2009 se publicó una grabación del momento en que los científicos de Jodrell Bank observaron la misión.
Con el apoyo de Sir Bernard Lovell, el telescopio rastreó satélites rusos. Las observaciones de satélites y sondas espaciales se compartieron con la actividad de investigación y desarrollo de seguimiento de satélites del Departamento de Defensa de EE. UU. en Project Space Track.
El seguimiento de las sondas espaciales solo tomó una fracción del tiempo de observación del telescopio Lovell, y el resto se usó para observaciones científicas, incluido el uso de radar para medir la distancia a la Luna y a Venus; observaciones de máseres astrofísicos alrededor de regiones de formación estelar y estrellas gigantes; observaciones de púlsares (incluido el descubrimiento de púlsares de milisegundos y el primer púlsar en un cúmulo globular); y observaciones de cuásares y lentes gravitacionales (incluida la detección de la primera lente gravitacional y el primer anillo de Einstein). El telescopio también se ha utilizado para observaciones SETI.
Telescopios Mark II y III
El telescopio Mark II es un radiotelescopio elíptico, con un eje mayor de 38,1 metros (125 pies) y un eje menor de 25,4 metros (83 pies). Fue construido en 1964. Además de funcionar como un telescopio independiente, se ha utilizado como interferómetro con el Telescopio Lovell, y ahora se utiliza principalmente como parte del proyecto MERLIN. El telescopio Mark III, del mismo tamaño que el Mark II, fue construido para ser transportable pero nunca fue movido de Wardle, cerca de Nantwich, donde fue utilizado como parte de MERLIN. Fue construido en 1966 y dado de baja en 1996.
Propuestas de telescopios Mark IV, V y VA
Las propuestas de telescopios Mark IV, V y VA se presentaron en la década de 1960 hasta la década de 1980 para construir radiotelescopios aún más grandes.
La propuesta Mark IV era para un telescopio independiente de 300 m (1000 pies) de diámetro, construido como un proyecto nacional.
La propuesta del Mark V era un telescopio móvil de 120 m (400 pies). El concepto de esta propuesta era para un telescopio en un 3⁄4-línea ferroviaria de una milla de largo (1,2 km) contigua a Jodrell Bank, pero las preocupaciones sobre los futuros niveles de interferencia significaban que hubiera sido preferible un sitio en Gales. Se presentaron propuestas de diseño de Husband and Co y Freeman Fox, que habían diseñado el telescopio del Observatorio Parkes en Australia.
El Mark VA era similar al Mark V pero con un plato más pequeño de 375 pies (114 m) y un diseño que usaba hormigón pretensado, similar al Mark II (los dos diseños anteriores se parecían más al telescopio Lovell).
Ninguno de los telescopios propuestos se construyó, aunque se llevaron a cabo estudios de diseño y se hicieron modelos a escala, en parte debido al clima político cambiante y en parte debido a las limitaciones financieras de la investigación astronómica en el Reino Unido. También se hizo necesario actualizar el Telescopio Lovell al Mark IA, que superó en términos de costo.
Otros platos individuales
En 1964 se construyó un plato de alto acimut de 15 m (50 pies) para la investigación astronómica y para rastrear las sondas espaciales Zond 1, Zond 2, Ranger 6 y Ranger 7 y el Apolo 11. Después de un accidente que dañó irremediablemente el 50 superficie del telescopio ft, fue demolido en 1982 y reemplazado por un telescopio más preciso, el "42 ft". El plato de 12,8 m (42 pies) se usa principalmente para observar púlsares y monitorea continuamente el púlsar del cangrejo.
Cuando se instaló el 42 ft, un plato más pequeño, el "7 m" (en realidad, 6,4 m, o 21 pies, de diámetro) se instaló y se utiliza para la enseñanza de pregrado. Los telescopios de 42 pies y 7 m se usaron originalmente en el campo de pruebas de cohetes Woomera en el sur de Australia. El 7 m fue construido originalmente en 1970 por Marconi Company.
En 1962 se construyó un telescopio Polar Axis. Tenía un plato circular de 15,2 m (50 pies) en una montura polar y se usaba principalmente para experimentos con radares lunares. Ha sido dado de baja. Un telescopio óptico reflector de 18 pulgadas (460 mm) fue donado al observatorio en 1951, pero no se usó mucho, y fue donado a la Sociedad Astronómica de Salford alrededor de 1971.
MERLÍN
La red de interferómetros enlazados por radio de elementos múltiples (MERLIN) es un conjunto de radiotelescopios repartidos por Inglaterra y las fronteras de Gales. La matriz se ejecuta desde Jodrell Bank en nombre del Consejo de Instalaciones de Ciencia y Tecnología como una Instalación Nacional. La matriz consta de hasta siete radiotelescopios e incluye el Telescopio Lovell, el Mark II, Cambridge, Defford, Knockin, Darnhall y Pickmere (anteriormente conocido como Tabley). La línea de base más larga es de 217 kilómetros (135 mi) y MERLIN puede operar en frecuencias entre 151 MHz y 24 GHz. A una longitud de onda de 6 cm (frecuencia de 5 GHz), MERLIN tiene una resolución de 50 miliarcosegundos, que es comparable a la del HST en longitudes de onda ópticas.
Interferometría de línea base muy larga
Jodrell Bank ha estado involucrado con la interferometría de línea de base muy larga (VLBI) desde fines de la década de 1960; el telescopio Lovell participó en el primer experimento de interferómetro transatlántico en 1968, con otros telescopios en Algonquin y Penticton en Canadá. El telescopio Lovell y los telescopios Mark II se utilizan regularmente para VLBI con telescopios en toda Europa (la red europea VLBI), lo que proporciona una resolución de alrededor de 0,001 segundos de arco.
Matriz de kilómetros cuadrados
En abril de 2011, se nombró a Jodrell Bank como la ubicación del centro de control para el Square Kilometer Array planificado, o SKA Project Office (SPO). El SKA está planificado por una colaboración de 20 países y, cuando esté terminado, pretende ser el radiotelescopio más potente jamás construido. En abril de 2015 se anunció que Jodrell Bank sería la sede permanente de la sede de SKA durante el período de funcionamiento previsto para el telescopio (más de 50 años).
Investigación
El Centro de Astrofísica de Jodrell Bank, del que forma parte el Observatorio, es uno de los mayores grupos de investigación en astrofísica del Reino Unido. Aproximadamente la mitad de la investigación del grupo se encuentra en el área de la radioastronomía, incluida la investigación sobre púlsares, la radiación de fondo de microondas cósmica, lentes gravitacionales, galaxias activas y másers astrofísicos. El grupo también lleva a cabo investigaciones en diferentes longitudes de onda, investigando la formación y evolución estelar, la nebulosa planetaria y la astroquímica.
El primer director de Jodrell Bank fue Bernard Lovell, quien estableció el observatorio en 1945. Fue sucedido en 1980 por Sir Francis Graham-Smith, seguido por el profesor Rod Davies alrededor de 1990 y el profesor Andrew Lyne en 1999. El profesor Phil Diamond asumió sobre el papel el 1 de octubre de 2006, en el momento en que se formó el Centro de Astrofísica de Jodrell Bank. El profesor Ralph Spencer fue director interino durante 2009 y 2010. En octubre de 2010, el profesor Albert Zijlstra se convirtió en director del Centro de Astrofísica de Jodrell Bank. El profesor Lucio Piccirillo fue el director del Observatorio desde octubre de 2010 hasta octubre de 2011. El profesor Simon Garrington es el director asociado de JBCA para el Observatorio de Jodrell Bank. En 2016, el profesor Michael Garrett fue nombrado presidente inaugural de astrofísica de Sir Bernard Lovell y director del Centro de Astrofísica Jodrell Bank. Como Director JBCA, el Prof. Garrett también tiene la responsabilidad general del Observatorio de Jodrell Bank.
En mayo de 2017, Jodrell Bank se asoció con la iniciativa Breakthrough Listen y compartirá información con el equipo de Jodrell Bank, que desea realizar una búsqueda SETI independiente a través de su radiotelescopio de 76 m y su conjunto e-MERLIN..
Existe un programa de desarrollo activo que investiga y construye receptores e instrumentación para telescopios. El observatorio ha estado involucrado en la construcción de varios experimentos de Fondo Cósmico de Microondas, incluido el Experimento Tenerife, que se llevó a cabo desde la década de 1980 hasta 2000, y los amplificadores y criostatos para Very Small Array. También ha construido los módulos frontales de los receptores de 30 y 44 GHz para la nave espacial Planck. También se diseñaron receptores en Jodrell Bank para el Telescopio Parkes en Australia.
Instalaciones para visitantes y eventos
Un visitante' El centro, inaugurado el 19 de abril de 1971 por el duque de Devonshire, atrajo a unos 120.000 visitantes al año. Cubrió la historia de Jodrell Bank y tenía un planetario y un teatro 3D que albergaba viajes simulados a Marte. Amianto en los visitantes' Los edificios del centro provocaron su demolición en 2003 dejando un remanente de su extremo más alejado. Se instaló una marquesina en sus terrenos mientras se planeaba un nuevo centro de ciencias. Los planes se archivaron cuando la Universidad Victoria de Manchester y la UMIST se fusionaron para convertirse en la Universidad de Manchester en 2004, dejando el centro provisional, que recibía alrededor de 70.000 visitantes al año.
En octubre de 2010, se inició el trabajo en un nuevo centro de visitantes y el Jodrell Bank Discovery Center abrió el 11 de abril de 2011. Incluye un edificio de entrada, el Planet Pavilion, un Space Pavilion para exhibiciones y eventos, una cafetería con paredes de vidrio con una vista del Telescopio Lovell y un comedor al aire libre, un espacio educativo y jardines paisajísticos que incluyen el Galaxy Maze. En 2013 se instaló un gran planetario. Sin embargo, no incluye un planetario, aunque en los últimos años se ha utilizado una pequeña cúpula de planetario inflable en el sitio.
El centro de visitantes está abierto de martes a domingo y los lunes durante los días festivos escolares y bancarios y organiza eventos de divulgación pública, que incluyen conferencias públicas, fiestas de estrellas y "pregunte a un astrónomo" sesiones
Un camino alrededor del telescopio Lovell está aproximadamente a 20 m de la vía exterior del telescopio, los paneles de información explican cómo funciona el telescopio y la investigación que se realiza con él.
El arboreto de 35 acres (140 000 m2), creado en 1972, alberga las colecciones nacionales del Reino Unido de manzano silvestre Malus y fresno de montaña Sorbus y la colección Calluna de la Heather Society. El arboreto también tiene un modelo a pequeña escala del Sistema Solar, la escala es de aproximadamente 1:5,000,000,000. En Jodrell Bank, como parte del proyecto SpacedOut, está el Sol en un modelo a escala 1:15.000.000 del Sistema Solar que cubre Gran Bretaña.
El 7 de julio de 2010, se anunció que el observatorio estaba siendo considerado para la Lista Indicativa del Reino Unido de 2011 para el estatus de Patrimonio de la Humanidad. El 22 de marzo de 2011 se anunció que estaba en la lista de finalistas del gobierno del Reino Unido. En enero de 2018, se convirtió en el candidato del Reino Unido al estatus de Patrimonio de la Humanidad.
En julio de 2011, el centro de visitantes y el observatorio albergaron "En vivo desde Jodrell Bank - Transmisión 001" – un concierto de rock con bandas como The Flaming Lips, British Sea Power, Wave Machines, OK GO y Alice Gold. El 23 de julio de 2012, Elbow actuó en vivo en el observatorio y filmó un documental del evento y las instalaciones que se lanzó como un CD/DVD en vivo del concierto. El 6 de julio de 2013, Transmission 4 presentó a Australian Pink Floyd, Hawkwind, The Time & Space Machine y El sueño lúcido. El 7 de julio de 2013, Transmission 5 contó con New Order, Johnny Marr, The Whip, Public Service Broadcasting, Jake Evans y Hot Vestry. El 30 de agosto de 2013, Transmisión 6 contó con Sigur Ros, Polca e Hija.
El 31 de agosto de 2013, Jodrell Bank acogió un concierto de la Orquesta Hallé para conmemorar lo que habría sido el centenario de Lovell. Además de una serie de representaciones operísticas durante el día, la función vespertina de Halle contó con números como temas de Star Trek, Star Wars y Doctor Who entre otros. El telescopio Lovell principal se giró para mirar a la multitud que miraba y se usó como una enorme pantalla de proyección que mostraba varios efectos planetarios animados. Durante el intervalo, la 'pantalla' se utilizó para mostrar una historia del trabajo de Lovell y Jodrell Bank.
Hay un podcast de astronomía del observatorio, llamado The Jodcast. El programa de televisión de la BBC Stargazing Live está alojado en la sala de control del observatorio. El programa ha tenido cuatro series, en enero de 2011, 2012, 2013 y 2014.
Desde 2016, el observatorio acogió Bluedot, un festival de música y ciencia, con actos musicales como Public Service Broadcasting, The Chemical Brothers, así como charlas de científicos y comunicadores científicos como Jim Al-Khalili y Richard Dawkins.
Amenaza de cierre
El 3 de marzo de 2008, se informó que el Consejo de Instalaciones de Ciencia y Tecnología de Gran Bretaña (STFC), ante un déficit de 80 millones de libras esterlinas en su presupuesto, estaba considerando retirar su financiación anual prevista de 2,7 millones de libras esterlinas de Jodrell Bank& Proyecto e-MERLIN de #39;s. El proyecto, que tenía como objetivo reemplazar los enlaces de microondas entre Jodrell Bank y varios otros radiotelescopios con cables de fibra óptica de gran ancho de banda, aumentando en gran medida la sensibilidad de las observaciones, se consideró fundamental para la supervivencia de la instalación. Bernard Lovell dijo: 'Será un desastre... El destino del telescopio de Jodrell Bank está ligado al destino de e-MERLIN. No creo que el establecimiento pueda sobrevivir si se corta la financiación de e-MERLIN.
El 9 de julio de 2008, se informó que, luego de una revisión independiente, STFC había revertido su posición inicial y ahora garantizaría una financiación de £2,5 millones anuales durante tres años.
Referencias ficticias
Jodrell Bank ha sido mencionado en varias obras de ficción, incluyendo Doctor Who (The Tenth Planet, Remembrance of the Daleks, &# 34;The Poison Sky", "The Eleventh Hour", "Spyfall") y Cumpleaños de David Baddiel. Estaba destinado a ser un lugar de rodaje de Logopolis (la serie final de Doctor Who de Tom Baker), pero las restricciones presupuestarias impidieron este y otro lugar con un modelo superpuesto de un en su lugar se utilizó un radiotelescopio. También se mencionó en La guía del autoestopista galáctico (así como en la película La guía del autoestopista galáctico), El terror espeluznante y Meteorito.
Jodrell Bank también apareció en gran medida en el video musical de 1983 "Secret Messages" de Electric Light Orchestra y también "Are We Ourselves?" por The Fixx. La canción de Prefab Sprout, Technique (del álbum debut Swoon), comienza con la frase "Su esposo trabaja en Jodrell Bank/Está en casa tarde en la mañana".
El observatorio es el sitio de varios episodios de la novela Boneland del novelista local Alan Garner (2012), y el personaje central, Colin Whisterfield, es un astrofísico de su personal.
Evaluación
Desde el 13 de julio de 1988, el Telescopio Lovell ha sido designado como edificio catalogado de Grado I. El 10 de julio de 2017, el telescopio Mark II también fue designado con el mismo grado. En la misma fecha, otros cinco edificios en el sitio fueron designados en Grado II; a saber, el telescopio Searchlight, el edificio de control, el edificio Park Royal, el taller eléctrico y Link Hut. El Grado I es el más alto de los tres grados de cotización y se aplica a los edificios que son de "interés excepcional", y el Grado II, el grado más bajo, se aplica a los edificios de "interés especial" 34;.
En la 43.ª sesión del Comité del Patrimonio Mundial de la UNESCO en Bakú el 7 de julio de 2019, el Observatorio de Jodrell Bank fue adoptado como Patrimonio de la Humanidad sobre la base de 4 criterios
- Criterio (i): Jodrell Bank El Observatorio es una obra maestra del genio creativo humano relacionado con sus logros científicos y técnicos.
- Criterios (ii): El Observatorio del Banco Jodrell representa un importante intercambio de valores humanos durante un período de tiempo y a escala mundial sobre los acontecimientos
- Criterio (iv): El Observatorio del Banco Jodrell representa un ejemplo destacado de un conjunto tecnológico que ilustra una etapa significativa de la historia humana
- Criterio (vi): El Observatorio del Banco Jodrell está asociado directa y tangencialmente con acontecimientos e ideas de trascendencia universal.