F.a.s.t. 망원경의 국제 협력

1933 년 미국 벨 연구소의 칼 얀스키가 은하 중심에서 안정된 전자기 방사선을 발견한 것은 전파 천문학의 탄생을 상징한다. 근대 천문학의 4 대 발견인 퀘이사, 펄서, 3K 우주 배경 방사선, 성간 분자는 모두 전파 천문학에 기반을 두고 있다. 노벨 물리학상을 받은 프로젝트 중 8 건은 천문학과 관련이 있으며, 그 중 5 개는 전파천문학과 밀접한 관련이 있다. 수신 면적은 천문 망원경의 가장 중요한 종합 능력 매개변수이다. 중국과학원 국립천문대는 천문학학과 천문 관측의 특징, 요구 사항, 기존 기술력에 따라 중국에 5 미터 구경의 구면 전파 망원경 (Five-Hundred-Meter Aperture Spherical Telescope, FAST) 을 건설하는 전반적인 공사 개념을 제시했다. 유효 수신 면적은 기존 및 계획된 세계 최대 이동 단일 안테나 망원경보다 한 단계 가까이 높아져 세계에서 가장 큰 단일 구경 전파 망원경이 될 것이다. (데이비드 아셀, Northern Exposure (미국 TV 드라마), 성공명언) F.a.s.t. 엔지니어링 개념의 형성 과정은 광범위한 국제 협력, 지속적인 기술 혁신 및 다 분야 교차를 반영합니다. 국제무선과학연합 (URSI)1993 년 교토대회에서 호주, 가, 중, 프랑스, 독일, 인도, 하, 러시아, 영국, 미국 1 개국 천문학자들은 수신 면적이 1 제곱킬로미터인 대형 전파 망원경 배열 (LTWG Telescope) 을 공동으로 건립할 것을 제안했다. Livingstone 곡선 (그림 1) 에 따른 전파 망원경의 종합 성능 향상 예측에 따라 명확한 과학적 원동력인 서로 다른 우주 거리 중성수소 관측이 있다. "인간은 전파환경이 완전히 파괴되기 전에 초기 우주를 진정으로 살펴보고 우주 구조가 어떻게 형성되고 진화되었는지를 알아내고자 한다. 큰 전파망원경 SKA 만이 인류가 이 꿈을 실현하는 데 도움을 줄 수 있다" 고 말했다. (윌리엄 셰익스피어, Northern Exposure (미국 TV 드라마), 과학명언) 이 기회를 놓치면 인간은 달의 뒤쪽으로 가서 같은 구경의 망원경을 만들 수밖에 없다. 그곳의 은하수 배경 소음은 같기 때문이다.

SKA 전체는 약 3 개의 기본 단위, 단위 구경 약 2m 로 분해되어 고해상도 및 빠른 이미징 기능을 제공합니다. 1999 년에는 주요 전파 천문 강국을 포함한 국제 SCA 운영위원회 (International SKasteering Committee, ISSC) 가 구성되었다. SKA 의 급 과학 목표는 거의 모든 천문학적 난제와 연관이 있다. 그 15 개 축구장의 큰 수신 면적은 천문 관측을 우주 원초까지 확장할 수 있으며, 시간 영역, 주파수 영역 적분의 원시적 고감도가 필요 없이 이를 다색 우주의 카메라로 만들 수 있다. ISSC 는 22 년에 SKA 를 건설할 계획이며, 공사 총 예산은 1 억 달러이다.

SKA 는 현대과학의 상상력과 위험을 모두 반영해 광범위한 과학기술 협력 없이는 달성하기 어렵다. 중국의 전파 천문 전략은 스카에 초점을 맞추어야합니다. < P > 는 1994 년 4 월 국가천문대 (전 베이징 천문대) 에서 구이저우의 SKA 위치를 시작했고, 1995 년 1 월 구이저우에서 국제대전파 망원경 실무 그룹 제 3 차 회의 (LTWG-3) 를 성공적으로 주최했다. 1995 년 12 월, SKA 중국추진위원회는 국가천문대에서 첫 SKA 학술연례회를 열어 구이저우의 저지대 부지, 각종 잠재적 또는 신형 광대역 급전, 플랫폼 없는 케이블 지지, 볼 반사면 구조, 안테나 전체 전기 성능 등에 대한 다각적 탐구를 펼쳤다. SKA 중국추진위원회는 1997 년 7 월 우리나라가 독립하여 세계 최대 단구구 망원경 (즉, f.a.s.t.) 을 건설하는 초보적인 구상을 제안했다. 2 년 4 월, f.a.s.t. 전체 그룹은 구이저우에서 대규모 국제회의 (IAU Coll. 182) 를 개최했습니다. < P > f.a.s.t. 외에도 SKA 를 구현하는 엔지니어링 프로그램에는 미국의 ATA, 네덜란드의 위상 배열 FAST, 캐나다의 활성 표면 로딩 볼로드 소스 LAR, 오스트레일리아의 Luneburg 렌즈 어레이 및 원통형 거울, 인도의 사전 로드 포물선형 안테나 PPD 등이 있습니다. SKA 최종 방안을 실현하는 결정은 아직 시간이 남아 있다. f.a.s.t. 가 결국 SKA 의 선도 단위가 될 수 있든 없든, 그것은 세계에서 가장 큰 단구경의 전파 망원경이 될 것이며, 국제적 선두는 최소 2 년 동안 유지되어야 한다. 1994 년부터 국가천문대를 핵심으로 중국 과학원 교육부 원전자공업부 우주공업 본사 구이저우성 과학기술청 등 2 여 개 가장 유력한 전문대학 과학연구소가 SKA 중국팀을 형성했다. SKA 중국 엔지니어링 개념 선도 단위인 f.a.s.t. 의 혁신적인 프로그램 설계를 제시하여 f.a.s.t. 의 과학적 목표, 사이트, 활성 반사면, 급전 지원, 안테나 전체 전기 성능, 측정 및 제어, 수신기 시스템 등에 대한 다학과 교차 연구를 실시했습니다. F.a.s.t. 의 혁신적인 디자인과 풍부한 과학적 내용은 광범위한 국내외 협력을 끌어들입니다. F.a.s.t. 사전 연구에 종사하는 대학과 연구소에서는 관련 분야에서 약 5 명의 대학원생이 출제했고, 학위자 14 명, 박사후 11 명, 일부 초기 참가자들이 학과 리더로 성장했다. < P > f.a.s.t. 프로젝트의 혁신은 (그림 2): 구이저우 천연 카스트 움푹 패인 플랫폼 사이트 활용 움푹 패인 곳에 5 미터 구경 구관 능동적 반사면을 깔고, 관측할 때 조명된 부분이 3 미터 구경 순간 포물선을 형성하여, 지면에서 구차를 보정하여 실시간 광대역과 완전 편광을 실현한다. 피드는 광학 메카트로닉스 경량 케이블 드래그 메커니즘을 사용하며, 피드실에는 2 차 안정 플랫폼이 장착되어 있어 초점과 활성 반사면 사이에 강성 연결이 없는 망원경의 정확하고 빠른 포인팅 추적을 가능하게 합니다. < P > 는 1998 년 4 월 열린 SKA 제 3 차 학술회의에서 국가천문대가 f.a.s.t. 엔지니어링 개념을 명확하게 제시했다. 회의에서 f.a.s.t. 프로젝트위원회가 설립되어 전국 2 여 개 연구단위로 구성된 관련 팀을 정의해 이 같은 핵심 기술에 대한 타당성 연구에 집중했다. F.a.s.t. 사전 연구는 1999 년 3 월 최초의' 혁신공사 중대 프로젝트' 로 중국 과학원 및 과학기술부의 지원을 받았다. 국립 천문대 대형 전파 망원경 기술 연구소 (FAST 전체 그룹) 의 조율에 따라 주요 기술 타당성 연구 과제가 순조롭게 진행되어 21 년 말 중국과학원급 검수를 통과했다. < P > SKA 중국추진위원회, f.A.S.T. 프로젝트위원회, f.A.T. 전체팀에 이르기까지 1 년 동안 중국 천문 및 관련 공학계의 연구원들이 성실하게 협력해 과학기술부, 중국과학원, 국가기금위원회의 지원을 받아 f.A.S.T. 전체팀은 f.T. 주동적인 반사면, 급전소 지원 등 핵심 기술에 대한 실현가능성 연구를 마쳤다. < P > f.a.s.t. 의 혁신적인 디자인은 중국인의 독립적인 지적재산권을 반영해 우리나라 기초과학연구의 전반적인 표시도와 우리나라 종합 국력을 높일 것이다. 불완전 통계에 따르면 23 년 말 현재 관련 연구논문 약 28 편이 발표됐다. 그 중 SCI 논문 61 편, EI 논문 3 편, 국제회의논문 72 편, 국내외 간행물논문 19 편, 전문 논문 4 편이 발표됐다. F.a.s.t. 전체팀은 국제적으로 거의 모든 대형 전파 천문대와 장기적이고 안정적인 실질적 협력을 하고 있다. 1993 년 중국과 독일, 루이 (전), 하, 영국, 미국, 호주 (대리아), 러시아 전문가들이 참여한 각종 협력 토론, 핵심 기술 자문을 소집하고 주재했다. 1997 년 네덜란드, 미국, 호주, 가, 인도 5 국과 6 개국 8 개 SKA 국제협력각서 moa to cooperate in a technology study program leading to a future very large radio telescope 를 체결했다. 1999 년 영국과 mou between Beijing astronomical observatory and jod rell bank observatory: the fast collaboration 에 서명했다. 2 년 네덜란드와 proposal for joint research 2: koninklijk e nederlandse akademie van wetenschappen 등 양자 협력 각서를 갱신했다. 또한 미국 Arecibo 천문대와의 협력이 순조롭게 진행되고 있습니다 (그림 3). 초점 창고 내 망원경 수신기 시스템의 방안 설계가 통과되었습니까? 영국 협력 완료 진행 중: 중? 부하, 중? 호주 위상 배열 멀티 빔에 대한 협력 연구 등.

런던에서는 f.a.s.t. 전체 그룹이 RAS 월회에 초청돼 15 명의 회원 (RAS Fellow) 에게 f.a.s.t. 프로젝트 소개를 했다. 캠브리지 대학에서는 노벨 물리학상 수상자, 펄서 발견자 허쉬가 하루 종일 f.a.s.t. 프로젝트 팀과의 협력 토론에 참여했고, 이후 f.a.s.t. 액티브 반사면 문장 수정을 통해 유명 천문학 잡지 MNRAS 에 게재됐다. PPARC 국제협력국장 P. Fletcher 박사는 1998 년과 2 년 두 차례 국가천문대를 방문하여 f.a.s.t. 업무를 이해하고 중, 영국 f.a.s.t. 협력의 구체적인 사항을 논의한 바 있다. 1998 년 1 월, PPARC 천문부 주임 P. Murdin 교수, 영국 Jodrell Bank 천문대 원장 FAST Lyne 교수, MERLIN 원장 P. Wilkinson 교수, 수석 엔지니어 J. A. Battilana 박사는 이후 Jodrell Bank 천문대 수석 급전 엔지니어 4 명, J. A. Battilana, N. Roddis, C. Baines, G. Kitching 은 f.A.S.T. 의 전체 설계를 위해 최대 3 개월간 협력 연구를 진행했으며 2 년 12 월 < P > 와 같은 국제기술협력은 F.A.S.T. 가 국제선봉과 접목할 수 있는 기술적으로 선진적인 수신기 시스템을 갖게 할 것이다. Jodrell Bank 천문대와 오스트레일리아 ATNF 천문대는 멀티빔 피드 시스템의 가장 성공적인 개발자이자 사용자입니다. 중국과 영국은 f.a.s.t. 피드캐빈의 특정 구성에 대한 공동 기술 설계를 전개하고 있으며 f.a.s.t. 과학 목표의 요구 사항, 피드 수신기 기술의 실현 가능성 및 비용 초기 예상치를 종합적으로 고려하고 있습니다. 구체적인 내용은 f.a.s.t. 작동 주파수 대역 설정, 다양한 주파수 공급 유형 및 급전실에서의 위치 배치, 편광 방법, 급전 수신기 본진 및 다중 채널 시스템, 저소음 증폭기 (LNA), 냉냉기 선택 및 프런트 엔드 진공 시스템의 합리적인 구성, 냉냉 및 수신기의 실시간 모니터링 시스템, 신호 (광섬유) 전송 문제, FAST 입니다. < P > 영국은 또한 f.a.s.t. 액티브 볼 반사면 설계, 공급 지원, 안테나 전체 전기 성능 및 전자기 호환성과 같은 f.a.s.t. 설계에 대한 기술 컨설팅 및 지원을 제공합니다. 인력 상호 방문, 양자 기술 워크숍, 공동 개발 등을 통한 과학 기술 협력 영국 측은 21 년부터 f.a.s.t. 협력을 위해 급전 수신기 방면의 전자공학 박사를 양성했다. 또한 f.a.s.t. 가 본격적으로 건설을 시작할 수 있다면, 영국은 중국 * * * 과 함께 멀티 빔 급전 수신기 시스템 구축을 완료하는 자금을 제공할 것입니다. 반면 중국은 영국 측에 일부 f.a.s.t. 관측 시간을 제공하여 국제 일류 천문학 연구를 진행하고 있다.

SKA 는 이미 국제협력기구 (OECD) 대과학포럼 (FAST) 이 조율하고 있는 대형 전파 천문 프로그램으로, f.a.s.t. 엔지니어링을 위한 국제교류와 기술협력 플랫폼을 제공하고 있다. 1998 년 5 월-6 월 네덜란드 천문연구재단 (NFRA), Amsterdam 대학 천문학자 R·FASTtrom 교수, 국제 1 위 안테나 마스터, 독일 S vonhoener 교수가 국립천문대를 방문해 f.A.S.T. 의 과학적 목표와 기술 방안을 논의할 수 있도록 초청됐다. < P > 23 년 말 현재, f.a.s.t. 는 대형 국제회의에서 초청 보고서를 9 회 작성했습니다. Science 는 1995 년, 1998 년, 22 년 f.a.s.t. 사전 연구 진행 상황을 세 차례 보도했다. 23 년 과학기술부는' 국제과학기술협력중점프로젝트' 과제 1 제곱킬로미터진 SKA 국제협력 시작을 승인했다.