Observatorio Astronómico de Xinjiang

La administración principal en Ürümqi

El Observatorio Astronómico de Xinjiang ( chino 中国科学院 新疆 天文台, Observatorio Astronómico XinJiang inglés , XAO ) en Urumqi , Science 1 Street 150, es una instalación de investigación astronómica de la Academia de Ciencias de China , establecida en 1957 como la "Estación de observación satelital de Urumqi de la Se fundó la Academia China de Ciencias “(中国科学院 乌鲁木齐 人造卫星 观测 站). Wang Na (王娜, * 1965) ha sido el director del observatorio desde febrero de 2005.

historia

El 4 de octubre de 1957, la Unión Soviética lanzó el primer satélite terrestre artificial, Sputnik 1 . Once días después, el 15 de octubre, el Viceprimer Ministro Nie Rongzhen y Mikhail Georgievich Pervukhin , Vicepresidente del Consejo de Ministros de la URSS , firmaron el “Acuerdo entre el Gobierno de China y el Gobierno de la Unión Soviética sobre la fabricación de nuevas armas y Construcción y Equipamiento Militar, una industria nuclear integral en China ”. Sobre la base de este acuerdo, la red de observación por satélite de la Academia de Ciencias de China se instaló en China a partir del 11 de diciembre de 1957 , inicialmente con 12 estaciones de observación óptica, una de las cuales era Urumqi. Desde octubre de 1958 profesores de la Facultad de Física del Instituto Agrícola del Ejército Popular de Liberación (新疆 八一 农学院, Pinyin Xīnjiāng Bā Yī Nóng Xuéyuàn ), en ese momento la única universidad de Xinjiang , que observaba las trayectorias de los satélites soviéticos - el primer satélite chino no despegó al espacio hasta el 24 de abril de 1970 - y envió los datos a las agencias de nivel superior.

Después de la ruptura con la Unión Soviética en 1960, los datos orbitales de los satélites, por supuesto, ya no se informaron a Baikonur y comenzaron las observaciones astronómicas reales. Esto se intensificó bajo los auspicios de Yang Rupu (杨汝 朴), jefe o secretario del partido de la estación de observación satelital Ürümqi desde febrero de 1980 hasta julio de 1987. En septiembre de 1982 se instaló un telescopio solar binocular con un diámetro de lente de 18 cm para la observación de la cromosfera y la fotosfera . En agosto de 1983, le siguió un radiotelescopio con un diámetro de plato de 2 m, que se utilizó para observar continuamente la radiación electromagnética del sol en la banda de 3,2 cm. Este fue el primer radiotelescopio en Xinjiang.

El 26 de octubre de 1987, las nuevas realidades también se tomaron en cuenta formalmente y la antigua estación de observación satelital pasó a llamarse "Estación Astronómica Urumqi de la Academia China de Ciencias" (中国科学院 乌鲁木齐 天文 站). El 21 de abril de 2001, desde el Observatorio Astronómico de Yunnan , el Instituto de Investigación de Óptica y Tecnología Astronómicas, Nanjing , la estación de observación satelital Changchun y la Estación Astronómica Ürumqi se formaron los Observatorios Astronómicos Nacionales de la Academia China de Ciencias , con sede en Beijing (el El Observatorio Astronómico de Shanghai y el Observatorio de la Montaña Púrpura también formaron parte de la nueva organización con fines prácticos, pero mantuvieron su estatus como entidades legales separadas).

El 22 de noviembre de 1993, la Estación Astronómica había puesto en funcionamiento en los últimos 75 km al sur del municipio de Urumqi un radiotelescopio con una antena parabólica de 25 metros en Gangou (甘 沟乡) (véase más abajo). En 2010, se instalaron estaciones de referencia para los satélites de navegación utilizados por la Red de Observación Tectónica de China (中国 大陆 构造 环境 监测 网络) en Bayanbulak y Ulastai, en el lado sur de Tian Shan. Entonces, el área de la instalación se extendió mucho más allá de Urumqi. La estación (站) se actualizó a un observatorio (台) en enero de 2011 y se le dio su nombre actual Observatorio Astronómico de Xinjiang (新疆 天文台, Pinyin Xīnjiāng Tiānwéntái ). El 27 de agosto de 2011, se dio a conocer la nueva placa de la puerta en una ceremonia solemne.

Sucursales

Nanshan

El radiotelescopio de Nanshan

La construcción de la base de Nanshan (南山 基地, literalmente "base en las montañas del sur", código internacional N87 ) comenzó el 30 de agosto de 1991 con la colocación ceremonial de la primera piedra del radiotelescopio de 25 m. El nombre de la instalación se deriva de su ubicación en las estribaciones de la Tian Shan, 75 km al sur de Urumqi, y no tiene nada que ver con los Nan Shan montañas en la frontera entre Qinghai y Gansu . El radiotelescopio, ubicado a una altitud de 2080 m sobre el nivel del mar y diseñado desde el principio como parte de la red china VLBI , se puso en funcionamiento el 22 de noviembre de 1993. El telescopio con el diseño de guía de ondas Cassegrain Beam funciona actualmente en las longitudes de onda de 18 cm, 13 cm, 6 cm, 3,6 cm y 1,3 cm, es decir, las bandas de frecuencia L, C, X, K , y puede alinearse con una precisión de 15 segundos de arco. . El telescopio está en uso casi todo el año, por ejemplo, durante 349 días en 2010, 6453 horas de las cuales son tiempo de observación pura; ese año, se dedicaron 813 horas al mantenimiento del sistema.

El Telescopio Nanshan, conocido internacionalmente como el "Radiotelescopio Nanshan" o "NSRT", ha sido parte del programa lunar de la República Popular de China desde 2005, es decir, desde las primeras pruebas en tierra, y ha sido parte del programa Chang 'de 2007 . Misión e-1 los observatorios de radio en Miyun cerca de Beijing, Kunming y Shanghai establecieron una red VLBI para la observación orbital de las sondas lunares. En 2013/14, el telescopio estaba entonces bajo la dirección de Aili Yusup, ingeniero jefe de la base de Nanshan y gerente de planificación para las actividades de exploración lunar del observatorio Ürümqi, en preparación para la misión Chang'e-4 y para el futuro. Las misiones de retorno (la 3ª fase del programa lunar) se ampliaron a un diámetro de 26 my se instaló un receptor de doble frecuencia para las bandas S y X.

En 2009, la base ya se había ampliado a un área de 21 hectáreas, con dormitorio, comedor, suministro de electricidad y agua. Además del radiotelescopio de 26 m, tradicionalmente conocido como el telescopio de 25 m hasta el día de hoy, la instalación, que pasó a llamarse "Estación de observación de Nanshan" (观测 观测 站) en 2015, tiene un dispositivo optoelectrónico de alta precisión. Telescopio de 40 cm, un telescopio de 80 cm y algunos telescopios ópticos con lentes de 30 cm de diámetro, que se utilizan para observar los desechos espaciales . En 2005 , se instaló un telescopio de 1,2 m para la comunicación cuántica para el satélite del experimento cuántico científico (量子 科学 实验 卫星, Pinyin Liàngzǐ Kēxué Shíyàn Wèixīng ), abreviado como QUESS debido al nombre en inglés Quantum Experiments at Space Scale international Septiembre de 2017 a tap- Se celebró una videoconferencia de prueba con el Instituto de Óptica Cuántica e Información Cuántica de Viena .

También hay tres estaciones terrestres para satélites de navegación en el sitio de Nanshan:

  • Estación de referencia para los satélites de navegación utilizados por la Red de Observación Tectónica de China

Kashgar

Un mapa de la deriva de la placa creado con datos de navegación por satélite

La estación terrestre de satélite de Kashgar del Observatorio Astronómico de Xinjiang (喀什 卫星 地面站, Pinyin Kāshí Wèixīng Dìmiànzhàn ), que no debe confundirse con la que se construyó a finales de la década de 1960 y el entonces "Departamento de Geodesia por Satélite" en Weinan ( hoy el centro de control de satélites de Xi'an ) Kashgar (喀什 地面 观测 站) o la estación terrestre de reconocimiento por satélite Kashgar (中国 遥感 卫星 地面站 喀什 站), que entró en funcionamiento el 28 de enero de 2008 , es una estación terrestre especialmente para el satélites de navegación del Sistema de Posicionamiento Regional Chino (中国 区域 定位 系统, Pinyin Zhōnggúo Qūyù Dìngwèi Xìtǒng ), internacionalmente abreviado como CAPS después del nombre en inglés “Sistema de Posicionamiento de Área Chino”, así como los satélites del sistema de navegación por satélite Beidou .

Ubicado en Ostliche Muztagh- Strasse, aproximadamente a 1 km al este del Mar Báltico, 5 científicos e ingenieros, así como 4 empleados administrativos, se ocupan del registro y la difusión de los datos necesarios para la investigación en los campos de la geodesia , la geodinámica y especialmente la tectónica de placas . así como para los pronósticos se puede utilizar para cambiar la duración de la revolución de la tierra . Una antena parabólica más grande está disponible para esto en el lado este del edificio y 8 antenas parabólicas más pequeñas en el lado sur.

Bayanbulak

En octubre de 2006, la Oficina de Sismología de China, la Academia de Ciencias de China, la entonces Oficina de Topografía y Cartografía del Estado Mayor (ahora la Oficina de Navegación por Satélite del Estado Mayor Conjunto de la Comisión Militar Central ), el Estado La Oficina de Topografía, Cartografía y Geoinformación de la Tierra, la Oficina Meteorológica de China y el Ministerio de Educación establecieron la Red de Observación Tectónica de China. En diciembre de 2007 comenzamos a construir un total de 260 estaciones de referencia para satélites de navegación, una de ellas en 2010, la GNSS -Bezugspunktstation Bayanbulak del Observatorio Astronómico de Xinjiang (巴音 布鲁克 GNSS 基准 站, Pinyin Bayin Bùlǔkè GNSS Jīzhǔnzhàn ) en el distrito de Hejing, la Prefectura Autónoma de Mongolia Bayingolin en el lado sur del Tian Shan. Además de la investigación básica sobre tectónica de placas, geodinámica, etc., los datos recopilados por Bayanbulak y las otras estaciones de puntos de referencia se utilizan principalmente para pronosticar terremotos y estimar el alcance de los daños por terremotos.

Ulastai

Los primeros grupos de antenas del sistema 21CMA en diciembre de 2004

La estación de observación de Ulastai (乌拉斯 台 观测 站, Pinyin Wūlāsītái Guāncèzhàn ) también se encuentra en el condado de Hejing, 440 km al este de Bayanbulak en el área del pueblo de Ulastai Chaghan (乌拉斯 台 查 汗 村) en el municipio de Algu (阿拉 沟乡). En una meseta a 2650 m sobre el nivel del mar, lejos de la civilización (194 km de la cabecera del condado), d. H. con poca interferencia de señales de radio y televisión, se construyó aquí un interferómetro de radio desde 2004 hasta julio de 2006 a partir de 81 grupos, cada uno con 127 antenas logarítmicas periódicas (es decir, un total de 10,287 antenas), que están dispuestas en dos en forma de L perpendiculares a entre sí, precisamente en brazos orientados norte-sur o este-oeste de 4 km y 3 km de longitud. Con estas antenas fijas, no giratorias, se observa un área del cielo de 10 ° × 10 ° alrededor del polo norte celeste durante todo el día en el rango de frecuencia de 50 MHz a 200 MHz con una resolución de 24 kHz, para evitar la radiación de fondo de 21 cm de la línea de hidrógeno de las estrellas, registra supernovas y agujeros negros de la era de reionización del universo. En realidad, una longitud de onda de 21 cm corresponde a una frecuencia de 1420 MHz, pero dado que las señales se han desplazado fuertemente hacia el rojo debido a la expansión del universo en los últimos 12 mil millones de años , uno mira ahora en Ulastai a 50-200 MHz. El sistema se abrevia internacionalmente con PaST debido al nombre en inglés "Primeval Structure Telescope", a menudo también llamado "21 Centimeter Array" o 21CMA. Se opera como una especie de prototipo para la matriz de kilómetros cuadrados planificada en Australia y Sudáfrica.

Dado que la infraestructura y el personal ya estaban disponibles con el sistema 21CMA y, por supuesto, también debido a la baja radiación de interferencia de la civilización por encima de 20 MHz, el "Experimento de radio de Tian Shan para la detección de neutrinos", TREND para abreviar, se estableció allí a partir de 2008, un proyecto conjunto de la Academia de Ciencias de China con el Centro Nacional Francés de la Investigación Científica . En la primera fase de este experimento, las lluvias de aire generadas por los rayos cósmicos debían detectarse utilizando la radiación de radio emitida por medio de un sistema de antenas . En la primavera de 2010, se instalaron 15 antenas log-periódicas y 3 contadores de centelleo más o menos a lo largo de los ejes 21CMA en Ulastai. En el verano y otoño de ese año, el sistema se amplió 250 m hacia el este hasta un total de 50 antenas; Las operaciones de medición regulares con el sistema ampliado se han estado ejecutando desde marzo de 2011.

A largo plazo, se construirá de acuerdo con este principio una “matriz de radio gigante para la detección de neutrinos”, GRAND para abreviar, con alrededor de 100.000 antenas, repartidas en 200.000 km². Como etapa preliminar, en 2017 se construyó en Ulastai el sistema GRANDproto con 35 antenas espirales de tres brazos y 24 contadores de centelleo , también llamado "GRANDproto35" por la cantidad de antenas. Como próxima etapa, está prevista una instalación que se extenderá sobre un área de 300 km². GRANDproto, como TREND y 21CMA, está dirigido por Wu Xiangping (武向平, * 1961) del Grupo de Investigación en Cosmología de los Observatorios Astronómicos Nacionales de la Academia de Ciencias de China ; el observatorio de Xinjiang proporciona 3 ingenieros y 2 técnicos que se ocupan de los sistemas en el lugar.

500 m al este del centro de adquisición de datos de la estación de observación de Ulastai, la estación de punto de referencia de Ulastai GNSS (乌拉斯 台 GNSS 基准 站, Pinyin Wūlāsītái GNSS Jīzhǔnzhàn ) para la Red de Observación Tectónica de China se estableció en 2010 al mismo tiempo que la Estación del punto de referencia de Bayanbulak . Situada sobre sedimentos de grava, arena y arcilla del Holoceno y Pleistoceno Joven , 1 km al sur de una falla tectónica , al igual que su estación hermana en Bayanbulak, sirve no solo para la investigación básica sobre tectónica de placas, geodinámica, etc., sino sobre todo para la previsión de terremotos. Ambas estaciones de puntos de referencia están subordinadas a Zhang Ali (张 阿丽) del Laboratorio de Investigación de Astronomía Aplicada (应用 天文 研究室) en la administración principal del observatorio en Ürümqi.

Qitai

En marzo de 2010, tuvo lugar un simposio sobre la construcción en Ürümqi con la participación de Zhan Wenlong (詹文龙, * 1955), Vicepresidente de la Academia de Ciencias, Yang Gang (杨刚, * 1953), Vicepresidente del Comité Permanente de el Gobierno de Xinjiang y otros cuadros de un radiotelescopio de gran diámetro en Xinjiang. La decisión se tomó para una ubicación en un valle en la ladera norte del Tian Shan, ahora llamado el "Valle de la Astronomía" (天文 谷, Pinyin Tiānwén Gǔ ), en el área de la gran comunidad de Banjiegou (半截 沟镇) en el condado de Qitai , 202 km al este de la entonces base de Nanshan. El Valle de la Astronomía mide aproximadamente 1,5 km de este a oeste y 2 km de norte a sur y se encuentra a una altitud de 1730-1830 m sobre el nivel del mar. El 27 de agosto de 2011, el día en que el Observatorio de Xinjiang recibió su nueva placa de puerta, se llevó a cabo en Urumqi el primero de muchos talleres sobre el radiotelescopio totalmente pivotante con un diámetro de 110 m, y el 15 de julio de 2012, en presencia de la primera ceremonia de inauguración en el Valle de la Astronomía tuvo lugar con muchas figuras prominentes de la ciencia y la política.

Mientras las máquinas de construcción estaban colocando caminos de acceso y cimientos de edificios en Qitai, el “Programa 973” para la promoción de la investigación básica (973 计划, Pinyin 973 Jìhuà , por “comenzó en la 3ª reunión del grupo de gestión de ciencia y tecnología en el año 1997 "), d. H. Con financiamiento del Departamento de Ciencia y Educación del Ministerio de Finanzas de la República Popular China (财政部 科教 司), se inició un proyecto preparatorio para conocer la tecnología necesaria para la antena parabólica, abreviada internacionalmente como QTT debido a el nombre en inglés "Telescopio Qitai" para aclarar. Como parte de este proyecto, los simposios todavía se llevan a cabo hoy, por ejemplo, del 11 al 14 de noviembre. Julio de 2018 en Ürümqi con la participación de representantes de MT Mechatronics de Mainz , que participó en la construcción del radiotelescopio Effelsberg de 100 m de 1968 a 1971 y ha estado involucrado en el proyecto Qitai desde febrero de 2012, más recientemente el 17- 20. Diciembre de 2018 en Guangzhou . El proyecto preparatorio debe completarse en el transcurso de 2019. En noviembre de 2018, se comenzó a contratar ingenieros para el receptor de banda ancha (150 MHz - 115 GHz) y el procesamiento de datos para la antena real.

Áreas de investigación

Los 36 profesores, 11 ingenieros y 4 directores de laboratorio del observatorio (a abril de 2019) empleados permanentemente trabajan con sus magistrados y estudiantes de doctorado (el observatorio de Xinjiang es un campus de la Universidad de la Academia de Ciencias de China ) y muchos otros científicos, incluidos Otmar Lochner y Christian Henkel del Instituto Max Planck de Radioastronomía , actualmente en cuatro áreas:

El grupo de investigación Pulsars (脉冲 星 研究 团队) encabezado por Wang Na está utilizando actualmente el radiotelescopio de 25 m en Nanshan para observar 300 púlsares, incluidos alrededor de una docena de púlsares de milisegundos , que podrían servir como temporizadores para un tiempo estándar basado en púlsares. Además, se trata de la observación de los llamados " RRAT ", abreviatura de "Transitorios de radio giratorios", es decir, púlsares con pulsos intermitentes ocasionales, y magnetares , así como la búsqueda de nuevos púlsares de radio . Desde la observación de cuatro púlsares en enero de 1996, la primera observación de púlsares en China, el grupo de investigación ha publicado más de 100 publicaciones sobre temas como el campo magnético y las explosiones de radiación de magnetares, el modelo de rotación y la evolución térmica de estrellas de neutrones, y mucho más.

La nube molecular de Orión A

El grupo de investigación Formación y evolución de estrellas (恒星 形成 与 演化 研究 团组), bajo la dirección de Jarken Esimbek, subdirector del observatorio desde marzo de 2014, se ocupa principalmente de las nubes moleculares gigantes , su estructura y propiedades físicas. La formación de estrellas en la Vía Láctea y las galaxias vecinas tiene lugar casi exclusivamente en nubes moleculares gigantes; Los científicos que rodean a Jarken Esimbek están particularmente interesados ​​en las condiciones iniciales para la formación de estrellas masivas , las llamadas regiones H-II , es decir, nubes de gas con una gran cantidad de hidrógeno atómico ionizado, y los factores desencadenantes de la formación de estrellas. Además, actualmente existe una búsqueda específica de sarampión de agua natural en áreas donde se forman estrellas masivas. En 2013, el espectrómetro instalado en el radiotelescopio de 25 m en Nanshan se utilizó para observar la línea de absorción de amoníaco en nubes moleculares gigantes, inicialmente en la nube molecular de Tauro , y más recientemente en la nube molecular de Orión A, con el fin de obtener una mejor insight para adentrarse en la estructura de estas nubes.

El grupo de investigación Galaxias y Cosmología (星系 宇宙 学 研究 团组) encabezado por Liu Xiang (刘祥) está investigando núcleos de galaxias activos, tanto con el radiotelescopio de 25 m en Nanshan como un solo telescopio como parte de las redes internacionales VLBI. , como la red europea VLBI. Los científicos que trabajan con Liu Xiang están particularmente interesados ​​en los cambios en la radiación emitida por estos núcleos de galaxias en el transcurso de un día y de un año a otro, por lo que desarrollaron su propio software para analizar los datos. Pudieron confirmar que los cambios fuertes y rápidos son causados ​​principalmente por el centelleo interestelar , es decir, la desviación de la radiación en el medio interestelar , análoga al parpadeo de las estrellas en el cielo visible.

El grupo de receptores de microondas (微波 接收机 团组) bajo la dirección de Chen Maozheng (陈 卯 蒸) es responsable del mantenimiento, la mejora y el nuevo desarrollo de los receptores. Junto con el Instituto Max Planck de Radioastronomía, se desarrolló y construyó un receptor de doble polarización refrigerado para la banda de 6 cm o C en Bonn y luego se instaló en el telescopio Nanshan, donde ahora forma parte del grupo de investigación de Galaxias y Cosmología Observación de se utiliza la radiación de los núcleos de galaxias activas, que varía en un día. Además, se produjo un receptor de doble polarización refrigerado para la banda K o de 1,3 cm in situ en Ürümqi, que, instalado en el telescopio Nanshan, fue utilizado por el grupo de investigación Star Formation and Evolution para la búsqueda sistemática de líneas de absorción de amoniaco. utilizado en el plano galáctico . El último proyecto de los ingenieros que trabajan con Chen Maozheng es el desarrollo de un receptor de banda ancha (150 MHz - 115 GHz) para el radiotelescopio de 100 m actualmente en construcción en Qitai.

enlaces web

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Coordenadas: 43 ° 51 ′ 56 ″  N , 87 ° 34 ′ 19 ″  E