yosukeの日記: SETI@home再観測第2ステージ。
"めさのいんぷりめんていしょんえらー"などというものに遭遇してややウケ。
#ってどうしようか。
そんなわけで、絶対にこんなことしている場合じゃないことはわかってるけど。でもする。
SETI@homeは"再観測"のワーク・ユニットを送り出す準備をする
By Amir Alexander
2003年5月21日 : SETI@homeの主任研究員Dan Werthimerと彼のクルーがAreciboでのStellar Countdownから帰ってきて2か月がたった。そこにいる間の、数日間に別けられた24時間の観測中に、彼らはSETI@homeの最も有望な信号の位置を再度観測するために戻ってきた。それが終わった時、彼らはSETI@homeの最良のサイトのうちの166個を観測し、他の有望なSETIの空域61個も同様に観測した。
SETI@homeチームは、何か地球圏外からの信号の可能性があるものが検知されればすぐにもとりかかれる準備ができていたにもかかわらず、観測の間、そのような信号らしいものは何もリアル・タイムにおいて検知されなかった。しかし、このことは落胆するものではない:リアル・タイムの分析は非常に粗いものであり、最も強く最も明白な地球圏外の信号しか検知しないだろう。そこで、データをワーク・ユニットに分割し、世界中の何百万ものSETI@ホーム・ユーザーのパソコン上で分析するために送りだす時が来たのだ。
しかし、そのようなワーク・ユニットを作ることは容易なことではないことはわかっている。これは、Stellar Countdownの間、SETIのデータが通常のSETI@homeのデータとは異なるプラットフォームや非常に異なっている機器を使用して集められ記録されたからだ。年中のSETI@homeのデータは針状のライン・フィードで集められているが、再観測の際には、SETI@homeのクルーはグレゴリアン・ドームにある設備を使用した。
ほとんどの日、SETI@homeはラインフィードの基礎にある彼ら自身のSETI受信機を使用して、空を走査する。しかし"Stellar Countdown"中は、グレゴリアン・ドームの内部に置かれたいくつかの受信機の選択権を与えられたので、Werthimerと彼のチームは新しく高感度な"Lバンド・ワイド・レシーバー"を使用した。最後に、電波望遠鏡によって集められたデータを格納するために通常使用される2ビットのレコーダーに加えて、再観測のために、SETI@homeチームは別のもの、8ビット"レーダー"レコーダーを使用した。これによって全てのデータは2つの異なる道具によって2度記録された。2ビットのデータだけしか通常のワーク・ユニットにすることができないにもかかわらず。レーダー・レコーダーによって集められたデータを解析できるようになるには、新しい分散コンピューティング・プラットフォームがセット・アップされるのを待たなければならないだろう。
これらすべての要因の最終結果として、Stellar Countdownからの観測データは通常のSETI@homeデータとは非常に異なるということがいえる。生データをその後ユーザに簡単に送ることができるワーク・ユニットに分割する、通常のプロセスはうまくいかなかった。したがって、SETI@home科学者は、彼らが通常行うのとは非常に異なるやりかたでそれを処理しなければならなかった。これには相当な時間がかかった、これがユーザに再観測ワーク・ユニットを送ることが遅れたことの理由である。
方向の問題
終わってしまえば、SETI@homeのクルーが直面した主な問題は、一見ほとんど重要ではないように見える。Stellar Countdownは有望な信号が過去に検知された位置の再訪であったので、Werthimerと彼のチームは、望遠鏡が適切な場所を指していることを確実にしておく必要がある。しかしこの根本的な問題 - 望遠鏡はどこを指しているのか - は、考えているよりはるかに複雑なものである。
覚えておいてほしいのだが、Areciboの皿は地面に固定されている。ほとんどの電波望遠鏡は、空の異なる目標に向けるために、反射面全体を異なる方角へ向けることができる。Areciboでは、フィード自身が方向を決めるただ一つの要素であり、グレゴリアン・ドームも同様である。皿の表面の500フィート上空で、それは一組のレールに設置されている。水平に置かれた円形のレールは経緯座標または"方位角" - 北、南、東、西など - を制御する。その下にぶら下がる円弧状のレールは"天頂角"座標 - 地平線からの角度 - を制御する。方位角と仰角をあわせて、望遠鏡が指している正確な位置を決定する。
与えられた時間の望遠鏡の方位角と仰角を粗く測定することはもちろん容易である。しかし、粗い測定は十分ではない - 広大な宇宙では、小さな角度の不一致でも巨大な位置の誤差になってしまう。天文学での許容誤差は1/100度の範囲である。この種の精度を達成することが容易ではないことがわかるだろう。
エンコーダと較正
Areciboで望遠鏡の向きを決定するために使用される主要な方法は、"エンコーダ"として知られている機器を使うものである。これらはフィードを支える2組のレールに置かれて方位角・天頂角座標を測定する。それから、情報は望遠鏡の調整室へ中継され、希望の位置へ望遠鏡を向けるために使用される。
しかし、不運にも、それらによる方向は天文学の目的では十分に正確ではない。レール上でのそれらの配置はできるだけ正確ではあるが、天文学の目的には完全に最適ではない。更に、カーブ・レール自身も、できるだけ最適の形に近くはあるが、完全ではない。その結果、エンコーダ自身では、1度の精度 - 許容誤差の100倍 - しか達成できない。
この問題を補償するために、Areciboの科学者、少なくとも1年に1回"望遠鏡較正"を実施する。この処理は、その位置が大きな精度でわかっている、いくつかの有名な天体に望遠鏡を向けることを含んでいる。それから、科学者はエンコーダによって測定されたものと既知の正確な座標を比較することができる。それらの比較に基づいて、その後、彼らは、空のすべての座標についてエンコーダのデータに必要な修正を見積もった、"方向モデル"を考察する。
なぜ指している座標は同じではないのか
この時点でも、望遠鏡が指している正確な天の位置を正確に示すことは、まだ完全ではない。望遠鏡オペレーターによって使用される座標 - 方位角と天頂角 - は結局のところ変数である。望遠鏡が地球の回転によってまわるので、ある時間に与えられた仰角で指す位置は、数時間後の同じ仰角と比べてかなり異なる。これらの変数座標を天文学者によって通常使用される固定のものに変換することがまだ残っている。
これらの固定座標は、"赤緯"と"赤経"として知られており、地球における緯度や経度とそれぞれ正確に類似しています。ちょうど緯度と経度が地球上のどんな点も定義するように、それらは空のどんな点も定義する。
望遠鏡の座標から固定座標に切り替えるためには、観測が行われた正確な時刻を知っている必要がある。この目的のためにSETI@homeの科学者は、現存する最も正確な時計である、Areciboの水素メーザー時計を使用する。これらの両方の要素 - 望遠鏡の正確な座標と正確な時間 - は5秒ごとに記録され、すべてのSETI@homeワーク・ユニットに観測データにとして含まれている。
もしあなたが以前に疑っていたとしても、今では、電波望遠鏡がどこへ向けられているのか知ることは、人が考えているほど簡単ではないということにあなたが気が付いたことを、私は確信する。また、再観測では通常の観測を行うときとは異なったプラットフォームを使用したので、2つのプラットフォームからの方向データを一致させることは実際やりにくい仕事になりえただろう。しかし、困難にもかかわらず、David Anderson、Dan Werthimerと彼らのチームは、今やそれらを満足させる問題を解決した。このStellar Countdown中に記録された特別のSETI@homeユニットは、まもなく注意深い分析のためにユーザのもとへ行くことになるだろう。Stay tuned!
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