以国家经费建设共享设施

1956年11月17日,美国国家科学基金会与联合大学公司(Associated Universities, Inc.,简称AUI)的合同生效,启动在西弗吉尼亚州绿岸建设国家射电天文台(National Radio Astronomy Observatory,简称NRAO)的工作。合同由基金会主任艾伦·沃特曼和AUI主席劳埃德·伯克纳签署,明确要求组织、建设、运行和维护射电研究设施,并尽可能向合格研究者开放。

合同直接把地点写为波卡洪塔斯县绿岸及附近土地,约定五年期限,初期承付经费为四百万美元。规划至少一座口径约140英尺的射电望远镜及辅助建筑。科学家个人或单个大学难以独力承担的大型设备,由国家支持的共同设施提供,这成为台站组织的基本原则。

参考:[1]

山谷的安静是测量条件

台址选择首先考虑人为无线电噪声。1956年的规划文件要求远离人口、工业、电力线和频繁航空活动,并利用周围山岭减弱外来信号。绿岸山谷周围有多重山脊,内部活动较少,也有供天线阵列展开的空间。它在噪声测量和人口条件比较中优于另外两个主要候选地。

筹划委员会已于1955年12月推荐绿岸,同时要求继续核实很低场强下的干扰水平。安静并不是一次选址就能保证的:1958年工作报告仍发现汽车点火带来的白天干扰,工作人员因此检查台内车辆,按需要安装抑制装置。仪器测到的信号必须先与这些地面噪声区分。

参考:[3]

揭幕之后仍要装配和调试

1957年5月,临时办公室从马林顿迁入绿岸。约翰·芬德利负责的电子工作先在改建农舍附房里展开,大卫·希申等人同时筹划研究和设备。10月17日举行台址奠基与揭幕仪式时,实验室、住宿和大型仪器仍在建设之中。

85英尺的霍华德·塔特尔望远镜先于140英尺主设备投入使用。它在1958年10月16日举行纪念揭幕,当时反射面板尚未装上。承包商到1959年1月20日完成基本架设,台内人员继续安装射频和电子部件。2月中旬开始天文观测,3月进入例行研究安排,4月底已基本全天运行。

参考:[2] [3]

先让接收器回答具体问题

望远镜的金属反射面汇集信号,实际测量还依赖不同波段的接收器。早期配置包括21厘米氢线接收器和3.75厘米接收器,台内又发展较长波长的设备。设备采购、测试和自行改造共同进行,研究人员按问题选择波段,而不是把一台仪器当成所有测量的通用答案。

1959年,弗兰克·德雷克和来访的海因·赫瓦图姆观测木星的微波辐射,发现其中包含非热辐射成分。德雷克提出,这可能来自木星磁场俘获的高能电子,以类似地球辐射带的机制产生同步辐射。年报把它列为仍在继续检验的解释,同时记下了寻找辐射强度变化的工作。

参考:[2]

来访研究者进入观测流程

开放设施需要持续的技术服务。1959年首份年报列出十一位较长期来访者,其中七人来自没有射电天文设施的机构,五人此前没有射电天文经验。宾夕法尼亚大学的梅农研究天鹅座环的氢线与猎户座星云的射电分布,莱顿天文台的韦斯特豪特则尝试银河平面的厘米波巡测。

后者发现云雾和大气发射变化会影响长时间积分,研究计划因而也成为检验观测条件的机会。台站雇用受训操作员轮班操纵望远镜、排除故障,让访客不必先掌握全部维护细节。科学合作由共享观测时间、接收器、住宿和技术人员共同支撑。

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把信号转为能分析的记录

开始运行后,数据整理很快成为瓶颈。年报记载,早期数据处理所需时间常为观测时间的五至二十倍。1959年春购入计算机后,工作人员把接收器输出数字化,使处理与观测所需时间逐渐接近。工作人员也用位置已知的强射电源校准望远镜指向,把仪器误差纳入观测数据的处理。

绿岸由此从筹建设施转为提供研究服务的台站。此后多年,它是NRAO的一部分;到2016年10月1日才分出,以独立的绿岸天文台(Green Bank Observatory)运作,仍由AUI管理。

参考:[1] [2] [4]