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中国発世界最大の電波望遠鏡(FAST)の仕組みや性能と期待度

あまり知られていないかも知れませんが、
中国の近年の宇宙開発は目覚ましいものがあります。

そんな中国で新しい宇宙開発の情報が。
世界最大の電波望遠鏡が完成!
本当かどうかはわかりませんが、未だ見ぬ宇宙人ともコンタクト可能な超高性能な望遠鏡だとか?!
中国が建設した電波望遠鏡とはどんなモノなのか?
その仕組みと性能について、いくつか調べてみたいと思います。



世界最大の電波望遠鏡とは?

中国政府が、2011年に貴州省南西の平塘県で着手した世界最大の電波望遠鏡「FAST」。

その大きさは、直径500メートルにも及ぶ巨大なパラボラアンテナを装備していて、
約1億8000万ドル(約180億円)の資金が投入されて建設されました。

「動画参照:YouTube (プライバシー ポリシー)

ちなみに、これまで世界最大だった電波望遠鏡は、
プエルトリコにあるアレシボ天文台で、その大きさは305メートル。
FASTはそれを遥かに上回る大きさで、その性能はアレシボ天文台の10倍もあるとの事です。

世界最大の電波望遠鏡建設に国民の不満?

この電波望遠鏡建設の完成で、中国の技術力の高さを証明されたワケですが、
一方で、建設にあたり周辺の住民約9,000人が立ち退きを迫られたそうです。

そもそも山の中に建設された電波望遠鏡ですので、
建設地に住宅等は無く立ち退きの必要もないと思われるのですが、
住民が出す生活電波の影響で、望遠鏡の精度が落ちたり、
電磁波などの影響で、健康被害も起こる可能性があるとして、
強制的に立ち退きとなったようです。

なお、立ち退き料は1万元で日本円では約15万円。
この金額は、中国の一世帯あたりの年収に相当するといいます。

このような国家事業による強制的な立ち退きは、中国では珍しくなく、
2008年の北京オリンピック開催でも、このような立ち退きを迫られた住民が多数いて不満を招いていたということは、ニュースでも大きく取り上げられ記憶に新しいところではないでしょうか?!

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電波望遠鏡の仕組みとは?

電波望遠鏡のおおまかな仕組みは、家庭にあるパラボラアンテナのように、
通信衛星から発信される電波を受信する事と同様で、宇宙から発信されてくる様々な信号や電波を集め、それを分析し、データや映像化出来る装置。



今回建設された巨大な電波望遠鏡は、
宇宙の彼方からの微弱な電波も捕えることが可能だと言います。

世界最大の電波望遠鏡完成で期待できる成果とは?

周辺住民の生活を犠牲にしてまで建設された、世界最大の電波望遠鏡「FAST」。
本格稼働は2016年9月からとされていて、深宇宙の謎を解明するために、大きく役立たれていることが期待されます。

FASTの稼働により、銀河の中心の詳細な状況を観測したり、
先日発見された重力波や中性子星の観測を、さらに深める事が出来ると言います。

また、電波を発信するであろう、地球外知的生命体の発見が出来るか?どうかも、このFASTには期待が寄せられています。

地球外知的生命体。
つまり宇宙人の事ですが、現時点での常識では、宇宙人の存在を信じることは、
言わば荒唐無稽な話であるかも知れません。

しかし、多くの科学者は宇宙人は存在すると信じています。

その理由は、とてつもなく広大な宇宙において、
知的生命体が我々人類だけであるハズがないという事。

ただ、それは非常に難しく、成功の可能性も低い探査ミッション。
それでももしかしたら、「FAST」の活躍により”宇宙人”存在の痕跡が見つかるかも知れません。

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15 Responses to “中国発世界最大の電波望遠鏡(FAST)の仕組みや性能と期待度”

  1.  この「世界最大の」パラボラアンテナ?役に立つと思いますか?
     答え、何にも(探査ミッション)役には立ちません。
     なぜならパラボラアンテナは「おわん」の真上からの電波しか受からないからです。
     地球は自転しています。
     中国あたりの緯度では「ジェット旅客機」並みの速度で地面が回転しています。
     従って特定の星からの電波を受けることができないのです。
     莫大な建設費を使って、「世界最大」と言っていますが、天文学者に言わせれば「笑いもの」です。 いかにも中国らしいですね。www

  2. hitoshi sunaga より:

    FAST同様に固定式アンテナのアレシボ天文台は、様々な成果を挙げている。
    半世紀以上も前に開設された古い施設で、その後、高性能な他の観測施設が世界中に設置され重要度は低下した。
    しかし、2011年に公表された閉鎖予定は、撤回された。
    2014年の地震による損傷後も、修理して観測を続けている。

    あそこはFASTよりも低緯度だからFAST電波望遠鏡より速く地表が動く。
    おまけに設備は古く、重要度も低い。
    usui kazuoさんの理屈だと天文学者の「笑いもの」の筈だが・・・
    まあ「探査ミッション」の内容がミソなんですかね・・・

  3. RESありがとうございます。しかし・・・
    「アレシボは、様々な成果を上げている。」とのことですが、どんな成果があったのでしょうか。?
    球状星団への信号の送信?(2万5千光年先ですから、返信を確認できるのは5万年後ですね。多分その時人類は存在しているのでしょうか。
    しかも球状星団は、重金属がほとんど無い天体ですから、知的生物が生存する可能性は限りなくゼロです。)
    小惑星の直接観測、太陽系惑星の発見?(両者とも、電波を発しない天体ですから観測はありえません。)
    基本的なことに戻りますが、地面をパラボラのおわんとするこのような電波観測施設は、自転の関係で「無用の長物」だと断言できます。

  4. RESが無いので、もう少し書きます。
    アレシボについてのウェキペディアには、その「成果」の筆頭として、球状星団への信号の発信があるのですが、・・・
    球状星団(M13)とは天の川銀河を周回する天体ですね。
    2万5千光年の距離です。(「電波を扱える宇宙人がいたとして、往復5万年もかかるんです。
    距離が遠いということは、発信したときにM13が天頂にあったとしても、自転によりその球状星団にアンテナが向けられる時間が極短時間しかない、と言うことを意味します。 発信した信号は地球の様子(情報)を贈ったようですが、アンテナの角度が直ぐずれる(多分、数千分の1秒くらいしかM13に向けられないことになります。
    そういうことから「意味の無い」発信だったということですね。
    しかし、あのカールセーガンもこのプロジェクトに参加していたとは。
    パラボラアンテナの理屈を理解していなかった、ということなんですね。
    がっかりしました。

  5. hitoshi sunaga より:

    usui kazuoさん
    気付かず放置して、失礼しました

    ところで、貴方は既にwikiを参照しているのだから、
    「アレシボ天文台でなされた発見」の項も見ているのですよね?
    そのうえで成果を問い、「無用の長物」と断言するのですか?

    列挙されている「発見」の一つは
    ノーベル物理学賞を受賞したほどの重要な発見なのだが・・・

  6. hitoshi sunaga より:

    それと、M13はアレシボの天頂を通りませんよ

    天頂にない目標に電波を照射したり観測できるのは何故なのか
    貴方はどの様に御考えなのでしょう?

    ひとまず貴方の考える理屈は脇に置いて
    事実関係を確認することをお勧めします
    結構面白いですよ?


    最後に
    アレシボ・メッセージは、関係者自身もともと返答を期待していません
    天頂以外への指向の可否も誤解ですし
    セーガン博士への侮蔑を取り消すことを、強くお勧めします

    • 「M13がアレシボの天頂を通らない」というのは本当かもしれません。
      でもwikiまたはM13を検索すると、「アレシボの成果?」として、1974年にM13へ「アレシボのメッセージ」を送ったと記されていますね。
      でもアレシボのパラボラのビーム幅は、0.048度で「レーザービーム」であり、その方向は「天空を動きっぱなし」ですから、何にも成果は見込めないですね。
      もしかして、少なくない方々が、アレシボや中国の「大パラボラ」がパラボラの対象天体に自由に向けられる思われているとすれば、それは誤解です。
      パラボラの焦点に、受信機(電磁ラッパ)は固定されており、天頂以外の電波は受信できません。
      カールセーガンの実績は認めています。
      しかし「アレシボのメッセージ」に彼が参画したと最近確認して、「夢を持たせてくれたんだな」と思っただけです。
      侮辱などはしていません。
      私は天文ファンですが、無線技術士なので、パラボラについては、それなりに勉強したことがあります。

      • hitoshi sunaga より:

        再度、事実関係を御確認なさることをお勧めします


        >パラボラの焦点に受信機は固定されており、天頂以外の電波は受信できません
        少なくともアレシボは、固定されていません
        鏡面の正面中心からプラマイ20度(計40度の円内)で可動だそうです

        それから、アレシボは「パラボラ」と一般に言われていますが、
        「球面鏡」だそうです
        報道によると中華FASTも球面鏡だそうですね
        (因みに、日本の過去の固定式でも球面鏡だったそうです)

        もし必要でしたら、
        私の知る限りでhrlや資料名を御提示しますが
        それよりも御自身で検索されてみてはいかがでしょうか
        信頼できる関連サイト(NASA,NRAO,Cornell大学等)を探れば、
        その気があるなら必ず見つかると思います
        (素人の私でも見つけました、貴方も見つけられると思います)

        • wikiの「アレシボでなされた発見」を見てください。
          1 水星の公転周期(59日)の発見
           水星は内惑星で、地球から見て、常に太陽の近くにあるはずですよね。
           アレシボはプラスマイナス20度の「方向調整」ができるそうですが、天頂から離れすぎで無理ですね。
          2 太陽系外惑星の発見
           そもそも電波を発しない惑星が、どうして電波望遠鏡で発見できるのでしょうか。
          最初に戻りますが、地上から「飛行機が飛んで行く」スピードの状態で、アレシボの受信機(電磁ラッパ)の場所を変えるんでしょうか、そんなことできないと思います。
          地球の自転だけでなく、地球の公転、太陽系が天の川銀河内で高速公転(秒速240キロm)していることを考えると・・・
          wikiにある「アレシボでなされた発見」も、眉唾ものと言うことだと思います。

  7. hitoshi sunaga より:

    成果についても、再度、検索・確認することをお勧めします


    wikiを読んでいるなら、
    何故、M13以外にも目を向けないのですか?
    ノーベル賞を含むとまで指摘されて無視するのは何故?
    (もしご要望なら私の知る限りでurlを御提示しますが、
    普通ならまず間違いなく見つけられると思います)

    因みに、wikiの記述以外でも、
    時折流れる小惑星衝突確率や探査関連の報道を注意してみていれば、
    小惑星の軌道、形状や画像データの提供元として
    アレシボの名前が出てくることにも気づかれるでしょう
    (一例として
    昨年打ち上げられたアメリカ版サンプルリターン計画の
    目標の小惑星の軌道も観測しています)

    その他、
    日本が提案したプロジェクトにも参加していましたし、
    現在も国際プロジェクトにアレシボの名が出てきます
    (例えば、太陽風や電離層などが関係する観測です
     貴方は無線技術士とのこと、
     検索の結果でプロジェクト名を知れば
     「ああ、アレに貢献してるのか」と納得するのでは?)


    アレシボの成果については、wiki云々以前に、
    観測が可能だからこそ存続しているのだと思いませんか?
    (アレシボは資金難で閉鎖危機に瀕していますが、
    にもかかわらず救済され続けている
    私なら、利用価値があるからかな?という可能性を考慮し、
    価値があるとすれば何故だろう?と調査しますが・・・
    実際、私も最初は、貴方と同じ疑念を持ちました)

    • 「ノーベル賞」云々の実績とは具体的になんですか?
      「小惑星の形状、画像」とのことですが、太陽系外惑星と同様に、電波を発しない小惑星が、どうして電波望遠鏡で観測できるのでしょうか?
      アレシボの「利用価値、存続の理由」ですが、なぜなのか私も分かりません。
      私の記憶では、目の不自由な方が毎日、懸命に受信機を操作し、星からの(異星人?)の電波をチューニング(観測)していた写真を見たことがあったような気がします。
      目の不自由な方にも「生きがいの仕事」をしてもらっているのかな、と思っていました。
      この方の実績は何かありましたかね。

  8. hitoshi sunaga より:

    「夢をもたせてくれた」という感情をお持ちならば、
    なおさら、当時の関係者の考えや行動の背景を、
    まず何より事実関係を、探ることをお勧めします

    事実関係を調べれば、
    少なくとも今回はガッカリせずに済むでしょう


    セーガン博士御本人の、
    アレシ・ボメッセージに関する文書もネット上にUPされていますよ
    (伝聞や引用ではなく、相応の団体からUPされている)

  9. hitoshi sunaga より:

    yumebluewindさん、場所をお借りしてます
    御手を煩わせてしまい申し訳ありません、urlを貼るのは控えます


    usui kazuoさん
    「アレシボの観測範囲は天頂に固定ではない」
    “受信機 アレシボ” の画像検索だけでも、仕組みは大体解る筈
    ・受信機等の装置はアーム(レール)上を動く
    ・アーム(レール)自体が水平に360度回転する
    ->天頂周辺±20(計40)度の範囲で指向の調整可能

    数値が記載されている資料 “Arecibo Observatory Technical Memo AOTM 99-02 THE LBW FEED: POINTING ACCURACY, BEAMWIDTH, BEAM SQUINT, BEAM SQUASH” (因みに赤緯20度で目標追尾2時間46分)

    受信機が「ジェット機の速度」で動く必要はありません

    ===
    >1 水星~
    >天頂から離れすぎで無理ですね
    レーダー観測で自転周期を求めた時の論文↓
    Radar Determination of the Rotations of Venus and Mercury
    その他にも観測結果が公表されている
    (論文や公表が眉唾というスタンスなら、以降の議論自体が無駄だと思う)

    >2 太陽系外惑星~
    >そもそも電波を発しない惑星が、
    例えば、地球も木星なども電波を発していますが・・・?

    >どうして電波望遠鏡で発見できるのでしょうか
    「PSR B1257+12」の惑星を観測した時の論文↓
    A planetary system around the millisecond pulsar PSR1257 + 12
    方法(というか考え方)は「PSR B1257+12」「パルサー惑星」のwikiでも読んでみてください(直接観測ではありません)

    >地上から「飛行機で飛んで行く」スピードの状態で(略)~
    >~(略)眉唾ものと言うことだと思います
    空間の移動速度、角度の変化、きちんと両者を区別しましょう

    >ノーベル賞
    「アレシボ」wikiの「1974年、ラッセル・ハルスとジョゼフ・テイラーが最初の連星パルサーPSR B1913+16を発見。」が該当

    “Nobel Prize Arecibo”でも「ノーベル賞 アレシボ」でも
    検索すれば簡単に出てくるが・・・少しは自分で探しましょうよ?

    因みに、日本天文学会が発行している「天文月報」2015年2月号の 「数値的相対論シミュレーションで探る連星中性子星合体の現実的描像」 という記事でも言及されてます

    >小惑星の形状、画像~~どうして電波望遠鏡で観測できる
    レーダー観測した
    無線技術者なら、私より深く理解できると思うんだが・・・

    ところで、そもそも小惑星も電波を発しますよ?
    現実問題として観測が出来ない・適さない場合はあるだろうが、それならそういう書き方をすべきです

    >この方の実績は何かありましたかね
    SETIが地球外生命体を発見したかという観点でいえば、もちろん日本の研究者や施設も含めどこの天文台も成果は無いのは、皆が知ってる話

    けれど、だからと言って世界の学者や天文台が無用の長物という訳ではないし、他の成果を無視する理由にはならない(因みに盲目の博士はNASAから表彰されています、念のため)

    ===
    (以下、老婆心ながら)
    貴方の考えた理屈はそれはそれとして、
    現実と、考えた理屈とが一致しているのか、どうか検証してみてください

    たとえば「アレシボの指向が固定」の件は、
    「主鏡は固定、回転放物面の焦点は固定」は正しいけれど
    「副鏡や受信機は移動、アレシボは球面鏡」を見落とした
    結果、全体としては貴方の主張は現実と乖離してしまった

    見ず知らずで反論ばかりの私を信用したくないのは無理もないが、
    自分で確認できないなら、貴方が信用できて地学や天文に強い友人に相談するのもよいでしょう
    天体シミュレーションソフトを使うなどの手もあります

    そのうえで、悪いことは言わないから、
    「パラボラアンテナの理屈を理解していなかった」というセーガン博士への誤解に基づくコメは、撤回なさることを再度おすすめします

    盲目の Kent Cullers 博士の件もそうですが、自説のために他人をダシに使うのは(しかも、その人は会話に参加しておらず欠席裁判的です)、おやめになった方が宜しいでしょう

  10. hitoshi sunaga より:

    yumebluewind様
    今回のコメントも、不適切でしたら削除を御願いします
    お手を煩わせてしまい、申し訳ありません

  11. sugaya 様 長文の「反論」ありがとうございました。
    この書き込み欄もコピペができるのなら、反論の3倍の内容で再反論ができるのですが、いちいちの書き込みなので不自由です。
    先ず、パラボラやレーダーの性能、半値角ですが、半値角(ビーム幅)は次の式で求められます。
    半値角=70×電波の波長÷パラボラの直径 です。
    setiの周波数を例にすれば、周波数は1420メガヘルツです。
    これをアレシボの性能として計算すると、反値角は0.046度となります。
    まさにレーザービームですね。
    また、大地を「おわん」とするアレシボ、FASTもその焦点は一点のみです。
    その焦点に受信機(電磁ラッパ)を配置するわけですが、それを移動させることはパラボラの性能を著しく劣化させ、または当初の機能を発揮できません。
    レーダー(無線技術士)ならば・・・ よのことですが、私はレーダー関係を30年以上扱ってきたのでそれなりに勉強しました。
    これが天空を、旅客機の移動するような速度で、宇宙空間を回転しているのですから特定の天体を継続して観測するのは「無理」だと申し上げております。
    太陽系外の惑星の発見、観測は、主星を横切る惑星の光量の変化を観測すること、そして主星が惑星の公転で発生するゆらぎで見つけるんですよね。(可動式であっても、電波望遠鏡で観測した例はないと思いますが・・・・。)
    小惑星、惑星は基本的に電波望遠鏡で観測できるような電波は発しません。
    これをご存じないとすれば、・・・。
    その他については必要があれば反論しますが、今回はここまでで十分だと思います。

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