かつて世界最大の望遠鏡だったアレシボ望遠鏡の大きさはどれくらいですか？

電波望遠鏡といえば、中国貴州省にある直径500メートルの「スカイアイ」望遠鏡が最も有名でしょう。しかし、「スカイアイ」望遠鏡に注目する人の中には、それとよく比較される別の望遠鏡、米国プエルトリコのアレシボ電波望遠鏡も知っている人もいるでしょう。

「スカイアイ」望遠鏡とアレシボ望遠鏡はどちらも固定望遠鏡であり、外観が似ています。しかし、口径で言えば、前者の「スカイアイ」は新たな世界最大の単一口径電波望遠鏡であり、後者のアレシボは以前の世界最大の単一口径電波望遠鏡である。このため、両者はよく比較されます。

アレシボ電波望遠鏡（左；画像提供：スペース）

「スカイアイ」電波望遠鏡（右、画像提供：チャイナデイリー）

では、世界最大の望遠鏡であるアレシボはどれくらいの大きさでしょうか?

これは答えるのが難しい質問ではないはずですが、さまざまな検索エンジンを使用して情報を検索すると、アレシボ望遠鏡の直径は 305 メートルと言う人もいれば、350 メートルと言う人もいれば、366 メートルと言う人もいます。どちらの記述が正しいかを判断するのは難しい。

まず正しいことを述べましょう。米国のアレシボ望遠鏡は直径 305 メートルで、自然のカルスト地形を利用して建設されました。この記述は、アレシボ天文台の公式ウェブサイトに掲載されている、2020年8月4日に更新された最新版のユーザーマニュアルからの抜粋です[1]。

では、これまで国内で広まっていたさまざまな「噂」とは何でしょうか?問題がどこにあるのか見てみましょう。

噂1

アレシボ望遠鏡は直径350メートルにアップグレードされました。

これは国内で最も広く流布され、影響力のある「虚偽の噂」です。多くの報道機関は関連ニュースを報道する際にこの表現を使用したり、アレシボ望遠鏡の直径は350メートルであると直接伝えたりした。

アレシボ望遠鏡が350メートルに拡張されたという主張に関して、国内のインターネット上で見つかった最も古い情報源は、2006年6月のネットユーザーによるもので[2]、Wikipediaの「電波望遠鏡」の項目を引用し、「米国のプエルトリコ島にあるアレシボ望遠鏡は、谷間に固定された単一開口の球状アンテナで、開口は305メートルだが、後に350メートルに拡張された」と述べていた。 Wikipedia のエントリの過去のバージョンを調べてみると、この記述は 2005 年 3 月にエントリが作成された時点ですでに存在していたことがわかりました。残念ながら、Wikipedia のエントリには参照がなく、このエントリより前のバージョンも見つからなかったため、なぜこの噂が浮上したのかはわかりません。

噂2

アレシボ望遠鏡は1974年に350メートルにアップグレードされました。

これは噂 1 の非常に説得力のある「アップグレード版」です。それがとても魅力的な理由は、アレシボ望遠鏡が 1974 年に反射面パネルを交換し、望遠鏡の観測能力が向上したことが公式データからわかるからです。ただし、パネルを交換しても望遠鏡の口径が大きくなるわけではありません。実際、このパネルの交換によってパネルの精度が向上し、望遠鏡の観測頻度が上がっただけで、望遠鏡の口径は拡大しませんでした。

アレシボ望遠鏡は新しい反射パネルを交換しています。

古いパネルは光の透過率が高く、その下の地面が透けて見えます。新しいパネルの場合はそうではありません。

（画像出典：参考文献9）

アレシボ望遠鏡の直径の拡大と1974年の反射鏡パネルの交換を結び付ける最も古い情報源は、2013年3月にネットユーザーが書いた旅行記です[3]：「1974年11月16日、電波望遠鏡の直径が1,000フィート（305メートル）から350メートルに拡大したことを記念して、アレシボ電波望遠鏡は地球から25,000光年離れた球状星団M13に合計1,679の2進数の電波情報を送信しました。これはアレシボメッセージと呼ばれています。」

この説明は旅行記の中で二重引用符で囲まれており、他の場所の情報からの引用であるはずですが、現在のところそれ以前の情報源は見つかりません。アレシボメッセージの送信は確かに 1974 年のアップグレードに関連していました。このメッセージを送信するために使用された機器は、このアップグレードで装備された新しいレーダーだったからです。しかし、「口径が拡張された」という結論は明らかに不正確でした。

噂3

アレシボ望遠鏡は後に366メートルにアップグレードされた。

近年、アレシボ望遠鏡の口径を366メートルに拡大するという噂が広まり始め、勢いを増している。その理由は、ネットユーザーのタイプミスか、「1980年以降、アンテナは再建され、直径が366メートルに拡大された」と書かれた科学雑誌の記事によるものである。

後者のように、変革に一定の時間を与える噂も同様に誤解を招くものである。なぜこの噂はもっともらしく聞こえるのでしょうか?まず事実を見てみましょう:

1984年、アメリカの科学者たちは、アレシボ望遠鏡の反射面の周囲に金属製のフェンスを追加して、周囲からの電波干渉を防ぐことを提案した[6]。 1993 年、地面や周囲の環境からの電磁放射干渉を減らすために、アレシボ反射鏡の周囲に高さ 16 メートル (コーネル大学の Web サイトなど一部の情報源では高さ 50 フィート、つまり 15.24 メートルとされている) のステンレスメッシュフェンス (「グラウンドスクリーン」と呼ばれる) が追加されました。フェンスが望遠鏡の反射面の一部として使われていたという証拠はない。

この歴史的事実によれば、もしアレシボ山が 1974 年に 350 メートルにアップグレードされたという噂を信じ、情報を調べたときにその端が 16 メートル増加したことがわかったとしたら、350 に 16 を足すと 366 メートルになるのではないでしょうか。！（もちろん、少し数学の知識がある読者なら、この計算方法自体が間違っていることにすぐに気づくでしょう）

(画像出典: NAIC)

アレシボ望遠鏡のフィードプラットフォームが落下し、主反射面に衝突した。メイン反射面の端にある「パネル」はメッシュになっており、中央のパネルとは異なることがわかります。「パネル」のこの部分は電磁波を集中させるためには使用されず、望遠鏡の開口部には含まれません。図2と比較すると、外縁のメッシュ「パネル」は元々存在していなかったことがわかります。

なお、FAST はかつて、周辺地域からの干渉を減らすために同様のフェンスを追加することを検討したことがある。 FASTの場合、このようなフェンスは45メートルの高さが必要です[7]。今後、FASTにフェンスが追加されたことで、デマが広まらないことを祈ります。

噂4

火山の火口に建てられたアレシボ望遠鏡

「直径の謎」に加えて、近年広く流布しているもう一つの噂は、アレシボ望遠鏡がクレーターの中に建てられたというものだ。

「スカイアイ」望遠鏡は自然のカルスト地形を利用して建設されたことが分かっており、これにより土や岩の掘削量を減らし、プロジェクトの難易度と予算を大幅に削減することができます。確かにクレーターも窪地状になっているが、地質条件や排水の観点からすると、良い選択とは言えない。さらに、アレシボ望遠鏡のユーザーマニュアルには、アレシボはカルスト地形を利用して建設されたと明記されています。

アレシボ望遠鏡があるカルスト地形。1959 年に撮影。

（画像出典：参考文献9）

アレシボ望遠鏡が火山の火口に設置されているという最も古い情報は、2008年10月の報告書[8]であり、「コーネル大学のアレシボ天文台はプエルトリコの火山の火口に設置されている」と記載されている。

その後、2009 年 8 月 8 日に、Wikipedia は「電波望遠鏡」の項目を改訂し、元の記述「米国プエルトリコ島のアレシボ望遠鏡は、谷間に固定された単一開口球状アンテナで、直径は 305 メートル、後に 350 メートルに拡張されました」を「米国プエルトリコ島のアレシボ望遠鏡は、自然のクレーター内に固定された単一開口球状アンテナで、直径は 305 メートル、後に 350 メートルに拡張されました」に変更しました。 Wikipedia の影響を考えると、おそらくこのエントリが「クレーターの噂」が広まった主な情報源です。

結論

アレシボ望遠鏡に関する上記の噂は広く広まっていますが、それらは中国製の資料に限られています。英語のキーワードを使って検索すると、関連する噂はほとんど見つかりません。アレシボ望遠鏡の直径を350メートルと記した英語の資料はごくわずかだが、アップグレードについては何も触れられていない。 305 メートルではなく 350 メートルと書いたのは単なるタイプミスのはずです。

科学の追求は真実の追求でもあります。情報が広く流通するインターネット時代では、情報の歪みが頻繁に発生し、人々は広大な情報の海の中で真実を見失ってしまうことがよくあります。噂は怖くない。彼らの嘘を暴く方法は、国民に真実を伝えることだ。この記事がいくつかの噂に終止符を打つことができれば幸いです。

参考文献:

[1] アレシボ望遠鏡ユーザーガイド。 https://www.naic.edu/ao/scientist-user-portal/astronomy/astronomer-guide

[2] 2006年に天亜コミュニティで投稿された関連記事では、Wikipediaから誤った記述が引用されていました: http://bbs.tianya.cn/post-no04-553330-1.shtml

[3] 2013年Sinaブログ（ネットユーザーによる）: http://blog.sina.com.cn/s/blog_48dcdda20102e45z.html

[4] Zhihuユーザーからの回答: https://www.zhihu.com/question/33911076/answer/84207405

[5] ビッグアイゲストによる関連する人気科学記事: https://mp.weixin.qq.com/s/5ntKK9Wu_ZimBdaE87xVZg

[6] NASAの公式ウェブサイトにあるアレシボ望遠鏡に関する歴史的資料：https://www.history.nasa.gov/SP-4218/ch9.htm

[7] Jin C、Zhu K、Fan J、他。口径500メートルの球面電波望遠鏡の光学系。 IEEE、2013年。

[8] ハルビンニュースネットワークのミステリーサークルに関するレポート https://harbin.dbw.cn/system/2008/10/12/051540377.shtml

[9] アルトシュラー教授の著作www.naic.edu/~astro/School/Talks/large_pdf/altschuler_ao_2.pdf

制作：中国科学普及協会