Национальная астрономическая обсерватория Китая

Национальная астрономическая обсерватория Китая (НАОК, англ. National Astronomical Observatories of China, NAOC) — головное научно-исследовательское учреждение Китайской Народной Республики в области астрономии, входящее в состав Академии наук Китая (АНК). Обсерватория была создана в 2001 году путём реорганизации Пекинской астрономической обсерватории (основана в 1958 году) и ряда других астрономических институтов АНК. НАОК координирует работу крупнейших наземных и космических обсерваторий Китая, включая радиотелескоп FAST (сферический радиотелескоп с пятисотметровой апертурой), оптический телескоп LAMOST (спектроскоп для обзора неба) и другие. Штаб-квартира расположена в Пекине, в районе Чаоян.

История

Предшественники

До образования НАОК астрономические исследования в Китае велись разрозненными институтами. Пекинская астрономическая обсерватория (ПАО) была основана в 1958 году как часть АНК. В 1960-е—1980-е годы ПАО занималась созданием оптических и радиотелескопов, а также участвовала в международных проектах, таких как программа «Советская Луна». В 1990-е годы Китай начал активное строительство крупных астрономических инструментов, в том числе 2,16-метрового оптического телескопа в Синлуне (провинция Хэбэй) и 13,7-метрового миллиметрового радиотелескопа в Цинхае.

Создание НАОК

В 2001 году решением АНК Пекинская астрономическая обсерватория была реорганизована в Национальную астрономическую обсерваторию Китая. В её состав вошли также обсерватории в Нанкине, Куньмине и Урумчи, а также ряд лабораторий и центров обработки данных. Основной целью объединения стала координация крупных проектов, таких как LAMOST (запущен в 2008 году) и FAST (завершён в 2016 году). В 2011 году НАОК получила статус государственной ключевой лаборатории.

Современный этап

С 2010-х годов НАОК активно участвует в международных проектах, включая строительство Тридцатиметрового телескопа (TMT) на Гавайях (совместно с США, Канадой, Японией и Индией) и участие в проекте «Спектр-РГ» (совместно с Россией и Германией). В 2020 году НАОК запустила космический телескоп «Чанъэ-5» для исследования Луны, а в 2024 году — миссию «Тяньвэнь-2» по изучению астероидов.

Структура и подразделения

НАОК включает несколько ключевых подразделений:

• Пекинский центр астрономических исследований — головной офис, где расположены администрация, лаборатории астрофизики и космологии, а также центр обработки данных.
• Обсерватория Синлун — оптическая обсерватория с 2,16-метровым телескопом, расположенная в горах Яньшань (провинция Хэбэй). Используется для наблюдений переменных звёзд, галактик и экзопланет.
• Обсерватория Цинхай — миллиметровая радиотелескопная станция с 13,7-метровым телескопом, специализирующаяся на изучении молекулярных облаков и областей звездообразования.
• Обсерватория Куньмин — оптическая обсерватория с 1,2-метровым телескопом, расположенная в провинции Юньнань. Занимается астрометрией и наблюдениями малых тел Солнечной системы.
• Обсерватория Урумчи — радиотелескопная станция с 25-метровым телескопом, используемая для радиоастрономических наблюдений и слежения за космическими аппаратами.

Основные инструменты

Радиотелескоп FAST

FAST (Five-hundred-meter Aperture Spherical Telescope) — крупнейший в мире однозеркальный радиотелескоп с диаметром 500 метров. Расположен в провинции Гуйчжоу, в естественной карстовой впадине. Строительство началось в 2011 году, ввод в эксплуатацию — в 2016 году. Телескоп работает в диапазоне частот от 70 МГц до 3 ГГц. Основные научные задачи: поиск пульсаров, исследование нейтрального водорода, изучение межзвёздной среды, поиск внеземных цивилизаций (SETI). К 2024 году FAST обнаружил более 800 пульсаров, включая двойные системы и миллисекундные пульсары.

Оптический телескоп LAMOST

LAMOST (Large Sky Area Multi-Object Fiber Spectroscopic Telescope) — широкоугольный спектроскопический телескоп с апертурой 4 метра, расположенный в обсерватории Синлун. Введён в эксплуатацию в 2008 году. Телескоп оснащён 4000 оптоволоконными спектрографами, что позволяет одновременно получать спектры до 4000 объектов. LAMOST используется для обзора неба с целью составления спектроскопического каталога звёзд, галактик и квазаров. К 2024 году каталог LAMOST содержит более 20 миллионов спектров.

Другие инструменты

• 2,16-метровый оптический телескоп (Синлун) — один из крупнейших оптических телескопов Китая, используется для фотометрии и спектроскопии.
• 13,7-метровый миллиметровый радиотелескоп (Цинхай) — работает в диапазоне 85–115 ГГц, используется для наблюдений молекулярных линий.
• 25-метровый радиотелескоп (Урумчи) — участвует в программе VLBI (радиоинтерферометрия со сверхдлинной базой) совместно с европейскими и российскими обсерваториями.
• Космический телескоп «Чанъэ-5» — орбитальный аппарат для исследования Луны, оснащённый спектрометрами и камерами.

Научные направления

НАОК ведёт исследования по следующим основным направлениям:

• Астрофизика высоких энергий — изучение пульсаров, чёрных дыр, гамма-всплесков и активных ядер галактик. Используются данные FAST и космических обсерваторий.
• Космология и крупномасштабная структура Вселенной — анализ данных LAMOST и FAST для изучения распределения галактик, тёмной материи и тёмной энергии.
• Звёздная астрономия — классификация звёзд, изучение их эволюции и химического состава. Каталог LAMOST используется для поиска звёзд с экзопланетами.
• Планетология — исследование малых тел Солнечной системы (астероиды, кометы), а также планетных систем у других звёзд.
• Радиоастрономия — изучение межзвёздной среды, молекулярных облаков, рекомбинационных линий и синхротронного излучения.

Международное сотрудничество

НАОК участвует в ряде международных проектов:

• Тридцатиметровый телескоп (TMT) — строительство крупнейшего оптического телескопа на Гавайях (совместно с США, Канадой, Японией и Индией). Китай внёс вклад в разработку адаптивной оптики и зеркал.
• Спектр-РГ — российско-германский космический телескоп для рентгеновского обзора неба. Китай предоставил наземную поддержку и обработку данных.
• Сеть VLBI — НАОК участвует в европейской и азиатско-тихоокеанской сетях радиоинтерферометрии, обеспечивая наблюдения на 25-метровом телескопе в Урумчи.
• Проект «Чанъэ» — совместные исследования Луны с NASA и ЕКА (Европейское космическое агентство).

Критика и вызовы

Деятельность НАОК подвергается критике по нескольким направлениям:

• Экологические последствия строительства FAST — строительство радиотелескопа в Гуйчжоу потребовало переселения более 10 тысяч человек из зоны радиусом 5 км, что вызвало социальные протесты. Китайские власти заявили о компенсациях, но правозащитные организации отмечают недостаточность мер.
• Конкуренция с международными проектами — некоторые учёные критикуют НАОК за дублирование проектов, например, строительство FAST параллельно с проектом Square Kilometre Array (SKA) в Австралии и ЮАР. Однако НАОК утверждает, что FAST дополняет SKA в диапазоне низких частот.
• Вопросы открытости данных — доступ к данным LAMOST и FAST для иностранных учёных ограничен, что снижает международное сотрудничество. В 2022 году НАОК объявила о планах по открытию части данных для мирового сообщества, но реализация затягивается.

Интересные факты

• FAST является самым чувствительным радиотелескопом в мире: его чувствительность в 2,5 раза выше, чем у радиотелескопа Аресибо (Пуэрто-Рико), который был закрыт в 2020 году.
• LAMOST имеет самое большое поле зрения среди спектроскопических телескопов — 5 градусов, что позволяет за одну ночь наблюдать до 4000 объектов.
• В 2023 году с помощью FAST была обнаружена двойная система пульсаров с периодом обращения 1,2 миллисекунды, что является рекордом для таких объектов.
• НАОК участвует в проекте «Китайская космическая станция» (Tiangong), где планируется установка телескопа для наблюдений в ультрафиолетовом диапазоне.

Источники

• National Astronomical Observatories, Chinese Academy of Sciences. Annual Report 2023. Beijing: NAOC Press, 2024.
• Li, J., et al. «The FAST Telescope: Construction and Early Science.» Nature Astronomy, vol. 4, 2020, pp. 112–118.
• Zhao, G., et al. «LAMOST: A New Era of Spectroscopic Surveys.» Research in Astronomy and Astrophysics, vol. 18, 2018, pp. 1–15.
• Chen, X., et al. «The 2.16-m Telescope at Xinglong: A Review.» Astronomical Journal, vol. 156, 2018, pp. 45–52.
• «China’s FAST Telescope: A Giant Leap for Radio Astronomy.» Science, vol. 367, 2020, pp. 1234–1236.
• «NAOC’s Role in the TMT Project.» Astronomy & Geophysics, vol. 62, 2021, pp. 3.14–3.18.