הכי גדול בעולם

בעוד כשנה ייבנה בסין טלסקופ הרדיו הגדול בעולם, שיעלה מבחינות רבות על המתקן האמריקאי בארסיבו (Arecibo) שבאי פוארטו ריקו (Puerto Rico). הרדיו־טלסקופ של ארסיבו נבנה בתחילת שנות ה־60 של המאה הקודמת בטכנולוגיה חדשה שניצלה את קיומו של מכתש טבעי באי, כדי לבנות בתוכו אנטנה בצורת חלק מכדור שתרכז את גלי הרדיו אל מוקד מעל המשטח הכדורי. השימוש בתוואי נוף קיים חסך לבוני המתקן חפירה יקרה ואפשר בניית אנטנה שקוטרה 305 מטרים. מוקד האנטנה נמצא כ־150 מטרים מעל לחלק הנמוך ביותר של האנטנה, מוחזק על ידי מערכת כבלים שמחוברים לתרנים גבוהים העשויים מבטון שבסיסו בשפת המכתש. במוקד האנטנה נמצאים המקלטים שהופכים את הקרינה המוחזרת מהמשטח הכדורי לאותות שמנותחים על ידי המדענים. המקלטים והמבנה שתלוי מעל הצלחת השקועה בקרקע שוקלים כ־900 טון, כמו אנייה לא קטנה במיוחד. טלסקופ הרדיו של ארסיבו שימש מדענים רבים במשך שנות קיומו (גם את מחבר שורות אלו) בחיפוש אחר גלקסיות אפלות, כוכבים פועמים ועוד.

לפני כעשור החליטה האקדמיה הסינית למדעים לבנות מתקן שיעלה ביכולתו על הטלסקופ בארסיבו תוך ניצול מכתש טבעי בדרום סין, במחוז גויז'ו (Guizhou). הצלחת מרכזת הקרינה של טלסקופ הרדיו החדש תהיה בקוטר 500 מטר והיא תהיה בנויה מ־4,400 משולשי מתכת שווי צלעות, כאשר אורך כל צלע 11 מטרים. אלה ייתמכו על ידי כ־7,000 כבלי פלדה שיהיו מחוברים למותחנים שיאפשרו שינוי צורת הצלחת בזמן אמת, כך שהמוקד יישאר באותו מקום תוך כדי הפניית כיוון ההסתכלות לאזורים שונים של השמים. הטלסקופ מכונה בשלב זה "טלסקופ רדיו כדורי של 500 מטר" (Five-hundred-metre Aperture Spherical radio Telescope), או בקיצור FAST. כמובן שהצלחת עצמה לא מסוגלת "לעקוב" אחר התנועה של גרמי שמים במהלך הקשת מזריחה לשקיעה; היא קבועה בקרקע ורק שינוי הצורה מאפשר הפניית המבט לכיוונים שונים. בגלל תכונה זו, החלק ה"פעיל" של המראה, זה שממנו מוחזרת הקרינה לעבר מכשירי המדידה במוקד, יהיה רק כ־300 מטרים; לשם השוואה, הגודל הדומה עבור ארסיבו הוא כ־220 מטר. אבל חלק זה יהיה בעל צורה פרבולית, שיביא את גלי הרדיו למיקוד טוב.

המקלטים של הרדיו־טלסקופ הסיני תלויים מעל לצלחת, בדומה למצב בארסיבו, והעקיבה אחר התנועה הנראית של גרמי השמים נעשית על ידי גלגול ומשיכה של הכבלים התומכים. גם כאן המקלטים נמצאים במבנה, והמבנה הוא שזז. בתוכו אפשר לבצע תיקונים עדינים של מיקום המקלטים על ידי מנגנונים נוספים. המקלט הראשי מורכב מ־19 מקלטים שיוצרים "מצלמה" בגלי רדיו שמביטה על שטח שמים של כשליש מעלה ריבועית בעזרת 19 "פיקסלים". גלאי זה נבנה בשיתוף עם מצפה רדיו אוסטרלי, שם נבנתה ופועלת מצלמת רדיו עם 13 פיקסלים שבוחנת את הקרינה המוחזרת מצלחת שקוטרה רק 64 מטרים. לשם השוואה, מצלמת הרדיו של ארסיבו מסוגלת לצלם רק עם שבעה פיקסלים בלבד.

גודל הצלחת המחזירה את קרינת הרדיו ומספר המקלטים במצלמה גורמים לכך שהרדיו־טלסקופ הסיני יהיה יעיל פי 30 (!) מזה של ארסיבו, בחלק מהמחקרים שאליהם הוא יופנה. בין המחקרים המתוכננים להתבצע עם הכלי החדש – סקר שמים שימפה את פליטת הרדיו של אטומי מימן, הנפוצים ביותר ביקום. מדידות עם טלסקופ רדיו למטרה זו נעשים באורך גל של 21 ס"מ, אם כי התפשטות היקום גורמת לתדירויות מגרמי שמים רחוקים להיות נמוכות יותר (עקב אפקט דופלר – "הבריחה לאדום"). בארסיבו נעשה מחקר כזה בעשור האחרון ובו התגלו גלקסיות עשירות במימן אך דלות בכוכבים, כך שקשה עד בלתי אפשרי ללמוד על קיומן אלא באמצעות בדיקת גלי הרדיו. בגלל הקשר בין התדירות הנמדדת בקו ה־21 ס"מ למרחק אל הגרם השמימי, המדידה נותנת בו זמנית הן את המרחק והמיקום והן את כמות המימן שבמקור. במחקר של ארסיבו נמדדו כ־20 אלף גלקסיות; הצפי הוא שבאמצעות המכשיר הסיני החדש יתגלו כמה מאות אלפים. נוסף על כך, יהיה אפשר למדוד גלקסיות במרחקים גדולים יותר מאשר בארסיבו; שם גבול המדידה היה רק בכ־250 מיליון שנות אור.

עם זאת המחקר שעשוי להצית את הדמיון הוא הרחבה של פרויקט סטי (SETI) – החיפוש אחר תרבויות תבוניות ברחבי שביל החלב. מבין הפרויקטים שמשתמשים בגלי רדיו נמצא פרויקט פניקס (Phoenix) שמבוצע על ידי מכון סטי בארצות הברית. במסגרת הפרויקט נבדקים החל משנות ה־90 של המאה הקודמת כ־1,000 כוכבים קרובים יותר מ־100 שנות אור, כדי לגלות אותות שאולי משודרים משם למעמקי היקום. הרדיו־טלסקופ הסיני יהיה מסוגל להגדיל פי חמישה את מספר המטרות שייבדקו ולהרחיב בכך את הידע האנושי על תרבויות בין כוכביות אפשריות.