Прием почти до момента большого взрыва

АИз окна винтового самолета Pilatus долго виден только сухой пейзаж. Короткая взлетно-посадочная полоса появляется из ниоткуда в южноафриканской провинции Северный Кейп, окруженная песком и колючими кустами. Футуристических бегемотов можно увидеть недалеко. Они вздымаются в глубокое синее небо огромными ушными раковинами. Это антенны для приема радиоволн из космоса: первая ступень одного из крупнейших в мире центров астрономических исследований.

Обычно маленькие самолеты доставляют ученых, инженеров и техников из Кейптауна, находящегося за 700 километров, на этот пустынный клочок земли. На прошлой неделе министр образования и исследований Германии Беттина Штарк-Ватцингер посетила проект в сопровождении представителей Берлина и Претории. После более чем 30 лет подготовки и планирования Германия станет членом Обсерватории массивов квадратных километров (SKAO), многонациональной организации, основанной в 2021 году. Пока Германия имеет только статус наблюдателя. «С уникальным супертелескопом мы вступаем в новую эру астрономии», — говорит политик из СвДП. «Мы хотим использовать его для преодоления границ знаний, а также стран».

Даже овцеводам не разрешается жить поблизости.

Членами являются Австралия, Китай, Италия, Нидерланды, Португалия, Южная Африка, Швейцария и Великобритания; Канада, Франция, Индия, Япония, Южная Корея, Испания и Швеция имеют статус наблюдателя. По данным министерства, Общество Макса Планка, которое участвовало с самого начала, выделяет 21 миллион евро. В качестве полноправного члена Германия в будущем будет иметь право голоса при принятии решений о заключении контрактов и выборе дальнейших местоположений в будущем.

Около десяти лет назад Южная Африка и Австралия были награждены местами для установки самого большого в мире радиотелескопа. После чемпионата мира по футболу в 2010 году в Южной Африке заговорили о «Чемпионе мира по науке», о будущей «Мекке астрономии». Африканская индустриальная держава имеет известные университеты, созданные обсерватории и, прежде всего, большие открытые пространства, на которых исследователи звезд могут работать практически без помех.

Даже овцеводам не разрешается жить рядом с приемниками сигналов из космоса. Посетители должны выключать мобильные телефоны и компьютеры. Самолеты должны облететь исследовательский центр. Операторы ведут переговоры со спутниковыми компаниями об обходных путях, потому что даже излучение спутников, находящихся далеко, может создать проблему для измерений. Разработчики потратили много времени на проектирование антенн таким образом, чтобы не возникало самостоятельных помех.

Обнаружение удаленных источников энергии

Благодаря приему радиоволн историю Вселенной можно проследить почти до времени Большого Взрыва. Ученые также хотят дополнительно расшифровать такие явления, как темная материя, черные дыры и вращающиеся нейтронные звезды. Радиоволны можно использовать для обнаружения удаленных объектов и источников энергии. Все началось с семи антенн для тестовых целей, которые больше не используются. Затем, в 2018 году, тогдашний вице-президент ЮАР Дэвид Мабуза открыл предшественницу SKAO. С тех пор 64 тарелки «Меер-КАТ», эксплуатируемые Южноафриканской радиоастрономической обсерваторией, постоянно принимают данные из космоса. В феврале, например, ученые впервые обнаружили газовые облака атомов водорода в очень высоковозбужденных состояниях, ридберговские атомы, в галактике, удаленной на многие миллиарды световых лет. В начале проекта эксперты были в восторге от того, что Meer-KAT был настолько чувствителен, что мог принимать сигнал сотового телефона с Сатурна.

Второй этап начнется в ближайшее время. Всего в Кару будет установлено почти 200 устремленных в небо чаш диаметром 15 метров каждая. В Австралии будет поднято 130 000 остроконечных антенн для другого диапазона частот. Позже в качестве новых площадок могут присоединиться и другие африканские страны.

Генерируются огромные объемы данных

Международный проект, стоимость которого превышает 1,3 миллиарда евро, способствует развитию не только науки, но и «вычислений, управления данными и образования в области математики, естественных и компьютерных наук», — говорит министр Штарк-Ватцингер. Обработка таких больших объемов данных является новой территорией и поэтому также интересна для компаний или других научных областей. Для этого требуются высокопроизводительные сети передачи и современные мейнфреймы. SKAO будет использовать два суперкомпьютера, которые входят в пятерку лучших суперкомпьютеров мира по вычислительной мощности. За год обсерватория СКАО запишет столько данных, сколько поместится на миллион стандартных ноутбуков. Объем данных такой же большой, как и у всего интернета в 2016 году. Еще одним преимуществом является то, что астрономические данные не являются конфиденциальными.

Проект уже вызвал интерес к астрономии, особенно в Южной Африке. Были запущены сотни стипендий. Говорят, что в восьми других африканских странах существуют учебные программы по радиоастрономии, так что эта область науки не остается только в руках богатых промышленно развитых стран. В непосредственной близости, в маленьком городке Карнарвон, бывшей миссионерской станции, SKAO особенно загружена. Например, планируется создать национальный парк сурикатов, где можно будет проводить исследования в области изменения климата, защиты окружающей среды и биоразнообразия. «Астротуризм» — это модное слово. Этап строительства СКАО с выводом в космос 200 подслушивающих устройств должен быть завершен к 2029 году.