アルゴンキン電波天文台

アルゴンキン電波天文台

名前の由来	アルゴンキン州立公園
位置	アルゴンキン州立公園、ハリバートン郡、オンタリオ州、カナダ
座標	北緯45°57′20″ 西経78°04′23″ / 北緯45.9555° 西経78.073° / 45.9555; -78.073
設立	1959
Webサイト	アロカナダ
望遠鏡	アルゴンキン 46m 電波望遠鏡
アルゴンキン電波天文台の位置
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アルゴンキン電波天文台( ARO ) は、カナダのオンタリオ州にあるアルゴンキン州立公園内にある電波天文台です。オタワよりも電波の静かな場所で、カナダ国立研究会議(NRC) の進行中の実験のいくつかをホストするために 1959 年に開設されました。

1962年、この場所はアルゴンキン46m電波望遠鏡の設置場所として選ばれ、以来、この望遠鏡は同施設の主要な機器として利用されてきた。1961年には10mの望遠鏡も設置されたが、駆動機構が装備されたのは1964年になってからであった。 ^[1]この施設には水素メーザーも設置されている。これは電波望遠鏡の標準機能で、深宇宙探査からの遠隔測定を受信することもできる。この施設に以前設置されていた他の機器には、直径10フィート（3m）の皿32基からなる太陽観測アレイ、波長10.7cmで観測する直径1.8mの太陽フラックスモニター1台、トロント大学の18m電波望遠鏡などがある。

1980年代後半、NRCからの継続的な業務移行の一環として、AROの業務は宇宙地球科学研究所（ISTS、後に地球宇宙技術研究センター（CRESTech）に改名）に引き継がれました。マルチパラボラ太陽観測所は2000年代初頭に売却され、2番目の太陽観測アンテナはブリティッシュコロンビア州のドミニオン電波天体物理観測所に移されました。この観測所の現在の主な用途は、主に測地学における超長基線干渉法（VLBI）実験、主要な全地球測位システムサイト、衛星ダウンリンク用の一部、およびその他の一般的な実験です。2007年以来、このサイトはThoth Technology Inc.によって運営されています。

ARO の建設以前、アーサー・コヴィントンはカナダ国立研究会議(NRC) オタワ無線フィールドステーションで太陽観測プログラムを実施していた。 ^[2]このステーションは主にレーダー研究施設であり、進行中のレーダー作業はコヴィントンが個人プロジェクトとして構築した太陽観測機器に干渉していた。これは、海軍艦艇が偶然にレーダーを太陽の昇りまたは沈みのそばに向けると、太陽が 10 cm 領域で無線信号を発するという戦時中の観測から始まった。^[3]

戦後の研究者たちがこの効果を調べたところ、信号が太陽黒点によって生成されていることがわかった。観測の価値が明らかになると、コビントンの実験装置は、電波のより静かな場所である約5マイル（8 km）離れたゴスヒルに移された。しかし、オタワが成長するにつれ、この場所もすぐに電波ノイズが多くなり始めた。これは主に近くの空港での航空交通量の増加によるものだった。彼らは測定の質を改善するために、市街地から遠く離れた場所に新しい太陽望遠鏡を建設することを提案した。オタワからのアクセスが容易なため、アルゴンキンが当然の選択となった。約200 km離れているものの、道路は質が良く移動しやすいうえ、選定された場所のすぐ南に幹線鉄道が通っていた。

アルゴンキン電波天文台は1959年に開設され、1962年にカナダの国立電波天文台となった。^[4]天文台の建物群、放射計棟、ユーティリティ棟、トロント大学研究所、10メートル（33フィート）のパラボラアンテナ、パラボラマイクロ波フィードホーン装置は1959年に設計され、その後数年にわたって段階的に建設が完成した。この場所に最初に設置された装置は新しい太陽望遠鏡で、コヴィントンの元の4フィート（1.2メートル）の装置に似ていたが、わずかに6フィート（1.8メートル）に拡大され、太陽面全体をよりよく観測できるようになった。この装置はゴスヒルにある元の装置と並行して稼働し、1962年に完全にその役割を引き継いだ。^[5] 2台目の6フィート（1.8メートル）の望遠鏡はAROのものと同一で、後に バックアップとしてブリティッシュコロンビア州ペンティクトンのドミニオン電波天体物理天文台（DRAO）に設置された。

ゴス ヒルの別の装置を模倣した別の太陽観測装置がその後に登場しました。これは、長さ 700 フィート (215 メートル) の共通導波管に接続された 32 個の 10 フィート (3 メートル) のパラボラ集光器で構成されていました。フェーズド アレイ技術を使用して、この装置は太陽の円盤の一部を画像化できました。一方、単一皿の装置では、太陽は 1 つの未分解の「点」として観測されました。この新しい装置は 1966 年に稼働し、太陽黒点とフィラメントからの電波信号を直接画像化することで、コビントンの太陽研究に貢献しました。

1961年、この場所はカナダ国立研究会議によって、 120フィート（37メートル）の完全可動式アンテナの建設に適していると選定された。^[6] 1962年までに、計画では主装置が150フィート（46メートル）のアンテナに拡大されることが示され、その建設は1964年に開始された。新しい望遠鏡は1966年5月に運用を開始した。

150フィート（46メートル）の望遠鏡の元々の表面は、アルミニウムのメッシュとプレートの混合物で構成されていました。メッシュは1センチメートル未満の波長に対してほぼ透明であり、プレート部分はより短い波長を焦点に合わせるのに十分なほど滑らかではありませんでした。電波望遠鏡の注目がより高いエネルギーイベントを表すより短い波長に移ると、AROはあまり役に立たなくなりました。3mmという小さな波長で動作できるように表面を再加工する計画を立てた後、NRCは1987年にAROを閉鎖し、0.3〜2mmで動作できる電波望遠鏡を含む新しいジェームズ・クラーク・マクスウェル望遠鏡の25％の株式を購入することを決定しました。^[7]

1988年、NRCはノースウエスト準州のヘイリバー電波天文台の運営者である星間電磁気学研究所（IEI）に、SETI活動をAROに移転するよう要請した。予算削減のため、NRCはしばらくの間AROを研究に利用することができず、機器を利用できる低コストのプロジェクトを探していた。IEIはそのチャンスに飛びつき、1991年までトロント大学の18メートル望遠鏡でプロジェクトTARGETとして知られるSETI活動を運営したが、その後も予算削減が続き、NRCはこのサイトの運営を中止せざるを得なくなった。

太陽の継続的な測定は、現在では世界中で太陽黒点活動による通信障害を予測するために使用されていますが、DRAOに引き継がれました。最初はDRAOの機器が「主力」となり、その後動作が実証されると、元のオタワの機器がホットバックアップとしてDRAOに加わりました。^[7]

トロント大学も、成長を続けるトロント地域に近すぎることが判明したデビッド・ダンラップ天文台から移動した後、しばらくの間、AROで独自の18メートル望遠鏡を運用していました。トロント大学の小型アンテナと32枚の皿を持つ太陽観測所は、どちらもTARGETプロジェクトに寄贈され、その後、オンタリオ州シェルバーン近くの新しい場所に移設されました。

AROの主望遠鏡はその後、カナダ天然資源省と宇宙地球力学研究所（CRESTech）によって運用され、測地調査で大陸プレートの動きを測定するVLBIプロジェクトで使用された。^{[8]彼らは運用を引き継いだ後、主望遠鏡である150フィート（46メートル）望遠鏡に数回のアップグレードを施し、}衛星を追跡するために必要なより高速での追跡を可能にした。^[9]

この望遠鏡は、はるか衛星の支援を受けた世界規模のコンソーシアムが実施している継続的なVLBI実験で使用され、基線長3万kmの望遠鏡が誕生しました。このシステムは、ヨーク大学で開発されたS2ソフトウェアによって駆動されています。

この観測所は、46mのアンテナを利用して測地および深宇宙ネットワークサービスを提供するThoth Technology ^{[10]によって運営されています。この場所は、}全地球測位システムのアクティブな制御点です。メインアンテナには、VHF、UHF、Lバンド、Sバンド、Xバンドの電波源を検出するための受信機が装備されています。

この観測所には、データの相関を容易にするために、時間標準の安定性を 10 ¹⁵分の 1 に維持する水素メーザーも装備されています。この施設では、ヨーク大学の宇宙工学フィールド スクールなど、中学生から博士課程修了者までの学生を対象とした教育フィールド スクールを提供しています。

2012年以来、主装置はカナダ理論天体物理学研究所と共同で長波長のパルサーを観測する国際協力に参加している。2020年4月、最近改修されたオリジナルの33フィートのアンテナは、CHIME共同研究の一環として、銀河系マグネターSGR 1935+2154からの高速電波バースト（FRB）を共同検出した。この発見はネイチャー誌に報告された。^[11]

46m望遠鏡は、世界中の他の大型電波望遠鏡と連携して運用され、干渉計アレイを形成している。研究者たちは、このデータを注意深く相関させることで、地球の直径と同等の分解能を持つ望遠鏡の口径を作り出すことを目指している。^[12]この観測所には、トロント大学の長波長研究所、ダンラップ天文学・天体物理学研究所^[13]、ヨーク大学の宇宙工学研究所の通信・運用部門が入居している。^[14]

ウィキメディア・コモンズには、アルゴンキン電波天文台に関連するメディアがあります。

• 電波望遠鏡の一覧
• プリンスアルバートレーダー研究所

• 『宇宙の果てまで』、カナダ国立映画制作庁、1969年 - ARO の構築と VLBI 実験での使用に関する 22 分のドキュメンタリー。

• 公式サイト
• 旧公式サイトのアーカイブ
• アルゴンキン電波天文台 - IEEE-カナダからの説明