Обсерваторія Джодрелл-Бенк (, спочатку дослідна станція Джодрелл-Бенк, потім Наффілдські радіоастрономічні лабораторії з 1966 по 1999 рік) — британська обсерваторія, яка включає ряд радіотелескопів, і є частиною Астрофізичного центру Джодрелл-Бенк Манчестерського університету. Обсерваторія була заснована в 1945 році сером Бернардом Лавеллом, астрономом Манчестерського університету, який хотів досліджувати космічні промені після його роботи над радаром під час Другої світової війни. З тих пір вона відіграє важливу роль у дослідженні метеорів, квазарів, пульсарів, мазерів і гравітаційних лінз, і була щільно пов'язана з відстеженням космічних зондів на початку космічної ери. Керуючий директор обсерваторії професор Саймон Гаррінгтон.
Головним телескопом обсерваторії є Лавелівський телескоп, який є третім за величиною повноповоротним радіотелескопом у світі. Три інших діючих телескопи, також розташованих в обсерваторії: Марк II, а також радіотелескопи діаметрами 13 і 7 метрів. Обсерваторія Джодрелл-Бенк є базою Багатоелементної радіо пов'язаної мережі інтерферометрів (MERLIN), національної установи під управлінням Манчестерського університету від імені британської Ради науково-технічних установ.
Територія обсерваторії, яка включає Туристичний центр Джодрелл-Бенк і дендрарій, розташована у муніципалітеті Нижній Вітінгтон (решта в муніципалітеті Гузтрі), поруч з Гузтрі та і Холмс Чапел, Східний Чешир, Північно-Західна Англія. Телескоп можна побачити подорожуючи потягом, оскільки залізниця Креве-Манчестер проходить неподалік.
Ранні роки
Джодрелл-Бенк був вперше використаний для академічних цілей у 1939 році, коли Ботанічний департамент Манчестерського університету придбав три поля на цій території. Назва території походить від сусіднього пагорба Джодрелл-Бенк, який був названий на честь лучника 14-го ст. Вільяма Джодерелла і чиї нащадки Лі () жили в особняку поруч і продали ці поля. Територія була розширена 1952 р. придбанням ферми від місцевого фермера Джорджа Массі. Нові землі включали території, на якій був розташований Лавелівський телескоп.Lovell, The Story of Jodrell Bank
Перше використання ділянки для астрофізики відбулось у 1945 році, коли Бернард Лавелл забажав використовувати частину обладнання, що залишилося від Другої Світової війни, в тому числі радара наведення, щоб досліджувати космічні промені.Lovell, The Story of Jodrell Bank, p. 2 Він використовував РЛС GL II, що працювала на довжині хвилі 4,2 м, яку він отримав від Дж. С.Гея.Astronomer by Chance, p. 110Gunn, 2005 Спочатку він мав намір використовувати обладнання в Манчестері, однак, електричні перешкоди від трамваїв на Оксфорд-Роуд йому заважали; він перевіз устаткування в Джодрелл-Бенк, 40 км на південь від міста 10 грудня 1945 року.Lovell, The Story of Jodrell Bank, p. 3 Головною темою досліджень Лавелла в той час були перехідна радіолуна, щодо якої до жовтня 1946 року він визначив, що вона походить від іонізованих метеорних слідів.Lovell, The Story of Jodrell Bank, p. 9 Першими співробітниками були Альф Дін і Френк Фоден, що спостерігали метеори неозброєним оком, у той час як Лавелл спостерігав електромагнітний сигнал на обладнанні. Цікаво, що коли він перший раз включив радар в Джодрелл-Бенк (14 грудня 1945 р.), метеорний потік Гемініди був на максимумі.
Протягом наступних декількох років він накопичив більше колишнього військового радіообладнання, включаючи пересувну кабіну, широко відому як «Парк Роял» в армії. Перший постійний будинок на цій території було розташовано поруч з кабіною і був названий на її честь.
Сьогодні обсерваторія Джодрелл-Бенк в основному використовується для дослідження радіохвиль від планет і зірок.
Прожекторний телескоп Прожектор був відданий в оренду «Джодрелл-Бенк» армією в 1946 році;Lovell, The Story of Jodrell Bank, p. 10 згори цього прожектора Дж. Клеггом був побудований широкоформатний масив, що складався з безлічі антен Ягі.Astronomer by Chance, p. 129 Масив був вперше використаний для астрономічних спостережень в жовтні 1946 року.Astronomer by Chance, p. 128
9 та 10 жовтня 1946 року телескоп був використаний для спостереження іонізації в атмосфері, викликаної метеорами Драконідів. Коли антена була повернута на 90 градусів в максимумі метеоритного дощу, кількість виявлень впала до фонового рівня, довівши, що перехідні сигнали, виявлені радаром, дійсно викликані метеорами. Незабаром після цього телескоп був використаний для визначення вихідної точки метеорів. Це стало можливим, оскільки рівень відлуння мінімальний у точці виходу і максимальний на 90 градусів неї. Телескоп, а також інші ресівери обсерваторії, були також використані для вивчення полярного сяйва, яке було видно з обсерваторії на початку серпня 1947 року.Lovell, The Story of Jodrell Bank, p. 15Astronomer by Chance, p. 186
Транзитний телескоп Транзитний телескоп — колишній 66-метровий параболічний рефлекторний зенітний телескоп, побудований в Джодрелл-Бенк в 1947 році. У той час це був найбільший радіотелескоп у світі. Він складався з дротяної сітки, підвішеної з розташованих кільцем 7,3-метрових стовпів риштування, яка зосереджувала радіосигнали в фокусі 38 метрів над землею. Телескоп в основному був спрямований прямо вгору, але напрям променя міг бути незначно змінений нахилом щогли, щоб змінити позицію фокуса. Фокусна щогла спочатку мала бути з дерева, але це ще до завершення будівництва була замінено на сталеву. Телескоп був замінений на повноповоротний 76-метровий Лавелівський телескоп, а на його місці згодом був побудований телескоп Марк II.
Телескоп міг оглядати смугу ± 15 градусів навколо зеніту на 72 і 160 МГц, з роздільною здатністю 1 градус на 160 МГц. (the proposal document for the Lovell Telescope). pp. 4–5 З його допомогою був виявлений радіо-шум від Великої туманності в сузір'ї Андромеди — перше підтверджене виявлення позагалактичного радіоджерела — і залишок наднової Тихо Браге на радіочастоті (на той час він ще не був виявлений оптичною астрономією).
Лавелівський телескоп
Телескоп «Марк I», тепер відомий як Лавелівський телескоп, був радіотелескопом з найбільшим повноповоротним дзеркалом у світі (76,2 метрів у діаметрів) на час завершення у 1957 р.; зараз його дзеркало — третє за величиною, після телескопу обсерваторії Грін Бенк в Західній Вірджинії і Еффельсберзького радіотелескопу в Німеччині. Для моторної системи телескопа були використані частини механізмів гарматних башт лінкорів HMS Revenge і HMS Royal Sovereign.Lovell, The Story of Jodrell Bank, p. 29 Телескоп почав функціонувати в середині 1957 року, якраз вчасно до запуску Супутника-1, першого у світі штучного супутника. Телескоп був єдиним у світі, здатним відстежувати прискорювач ракети «Супутника» по РЛС; вперше зафіксувавши його незадовго до півночі 12 жовтня 1957 року.Lovell, The Story of Jodrell Bank, p. 196Lovell, Astronomer by Chance, p. 262
У наступні роки телескоп був використаний для відстеження різних космічних зондів. Між 11 березня і 12 червня 1960 року він відстежував зонд «Піонер-5». Телескоп був також використаний для відправки команд на зонд, у тому числі для відділення зонда від ракети-носія та для ввімкнення потужного передавача, коли зонд був на відстані на вісім мільйонів кілометрів. Він також отримував дані від зонда, бо був єдиним телескопом у світі, здатним це робити в той час.Lovell, The Story of Jodrell Bank, p. xii, pp. 239—244Lovell, Astronomer by Chance, p. 272 У лютому 1966 року, СРСР попросив Джодрелл-Бенк відстежувати безпілотний місячний посадковий модуль «Луна-9» і записав на свій факс передачу фотографій з поверхні Місяця. Фотографії були відправлені Британській пресі і опубліковані до того, як їх оприлюднив СРСР.Lovell, The Story of Jodrell Bank, p. 250
У 1969 році відстежувався також радянський «Луна-15». Запис спостереження вченими Джодрелл-Бенк був оприлюднений 3 липня 2009 року., includes link to recording with Lovell
За особистої підтримки сера Бернарда Лавелла, телескоп також стежив за російськими супутниками, а інформація про такі спостереження передавалась і до Департаменту оборони США (Проекту стеження за космічним простором).
Незважаючи на суспільний резонанс навколо стеження телескопа за космічними зондами, вони займали лише незначну частину спостережного часу телескопу, а основна частина часу використовувалась для наукових спостережень. Вони включали використання радарів для вимірювання відстані до Місяця і Венери;Lovell, Out of the Zenith, pp. 197—198Lovell, Astronomer by Chance, pp. 277—280 спостереження астрофізичних мазерів навколо регіонів зореутворення і гігантських зір; спостережень за пульсарами (включаючи відкриття міллісекундних пульсарів і першого пульсара в кулястому скупченні); спостереження квазарів і гравітаційних лінз (включаючи виявлення першої гравітаційної лінзиLovell, Astronomer by Chance, pp. 297—301 і першого кільця Ейнштейна). Телескоп також використовувався для програми SETI.
Телескопи Марк II і III
Марк II — це еліптичний радіотелескоп, з великою віссю 38,1 метрів і малою 25,4 метри. Він був побудований в 1964 році. Крім роботи як самостійний телескоп, він також використовувався як інтерферометр з Лавелівським телескопом, а тепер використовується в основному як частина MERLIN.
Телескоп Марк III був такого ж розміру як Марк II, але був побудований транспортабельним.Palmer and Rowson (1968) Однак він ніколи не рухався, а залишився на своєму первісному місці у Вордл, поруч Нантвіча, де він використовувався MERLIN. Він був побудований в 1966 році і виведений з експлуатації в 1996 році.
Телескопи Марк IV, V і VA
Телескопи Марк IV, V і VA — це три пропозиції, які були висунуті в 1960-1980-х рр., побудувати ще більший радіотелескоп, ніж Лавелівський. Марк IV був би автономним телескопом 300 метрів у діаметрі. Марк V був би рухомим телескопом 120 метрів у діаметрі. За початковою концепцією цього телескопу, він мав знаходитись на кілометровій залізничний гілці поруч з Джодрелл-Бенк, однак через побоювання з приводу майбутнього рівня перешкод будівництво пропонувалось в Уельсі (ділянка в Мейфод). Було висунуто кілька пропозицій, одна від Husband and Co, інша від Фрімена Фокса, який розробив телескоп обсерваторії Паркес. Телескоп Марк VA заснований на моделі Марк V, але з меншим дзеркалом (114 метрів) і конструкцією на основі попередньо напруженого залізобетону, схожою на Марк II (попередні дві конструкції більше нагадували Лавелівський телескоп).Lovell, Jodrell Bank Telescopes
Жоден з трьох телескопів був побудований, хоча були проведені деякі дослідження і створено кілька моделей в масштабі. Почасти це було пов'язано зі зміною політичного клімату з плином часу (цей період охоплював уряди Великої Британії від Лейбористської партії під Гарольдом Вільсоном до Консервативної партії під Маргарет Тетчер), а частково — з недофінансуванням астрономічних досліджень у Великій Британії на той час. Крім того, у критичний момент виникла потреба оновити майбутній Лавелівський телескоп до Марк ІА, вартість чого по факту значно перевищила бюджет.
Інші окремі телескопи
В 1964 році був побудований 15-метровий (50-футовий) альт-азимутальний телескоп. Крім астрономічних досліджень, він був використаний для відстеження космічних зондів «Зонд 1», «Зонд 2», «Рейнджер-6» і «Рейнджер-7», а також Аполлон-11. Цей телескоп в 1982 році був замінений точнішим телескопом, названим «42-футовим» (12,8 метрів), після аварії, що непоправно пошкодила поверхню 50-футового телескопа. Цей новий телескоп використовується в основному для спостережень пульсарів, і, як правило, постійно моніторить Пульсар Краб.
Одночасно з встановленням 42-футового телескопа, був встановлений і менший телескоп під назвою «7-метровий» (насправді 6,4 м або 21 фут в діаметрі), що зараз використовується для навчання студентів. І 42-футовий, і 7-метровий телескопи початково використовувалися ракетним полігоном Вумера в Австралії. 7 м телескоп був побудований в 1970 році «Марконі компані».