Arthur Covington

Arthur Edwin Covington (21 september 1913 – 17 mars 2001) var en kanadensisk fysiker som gjorde de första radioastronomimätningarna i Kanada. Genom dessa gjorde han den värdefulla upptäckten att solfläckar genererar stora mängder mikrovågor vid 10,7 cm våglängd, vilket erbjuder en enkel allvädersmetod för att mäta och förutsäga solfläcksaktivitet och deras associerade effekter på kommunikation. Solfläcksdetektionsprogrammet har körts kontinuerligt till denna dag.

tidigt liv och utbildning

Covington föddes i Regina och växte upp i Vancouver . Han visade tidigt ett intresse för astronomi och hade byggt ett 5-tums (130 mm) refraktorteleskop efter att ha träffat medlemmar i lokalavdelningen av Royal Astronomical Society of Canada . Han var också intresserad av amatörradio och drev under en tid stationen VE3CC. Han började sin karriär som radiooperatör på fartyg som drivs av Canadian National Railways . Han gick igenom skolan och tog så småningom en kandidatexamen från University of British Columbia 1938, och fick sin magisterexamen från samma institution 1940 efter att ha byggt ett elektronmikroskop . Han flyttade sedan till University of California i Berkeley där han tog sin doktorsexamen i kärnfysik 1942. Han var fortfarande i Berkeley när han blev inbjuden att gå med i National Research Council of Canada (NRC) i Ottawa 1942 som radartekniker, arbetar på NRC:s radiofältstation.

Solobservationer

Omedelbart efter kriget började Covington intressera sig för radioastronomi och byggde ett litet teleskop av de elektroniska delarna från en överskottsradar SCR-268 kombinerad med delar från en annan mottagare som ursprungligen byggdes för att testa radiodelar av kiselkristall för radarapplikationer. Denna elektronik var fäst vid den 4 fot (1,2 m) parabolen från en typ III vapenläggande radar. Systemet arbetade med en frekvens på 2800 MHz, eller en våglängd på 10,7 cm. Ursprungligen pekade instrumentet i riktning mot olika himmelska föremål, inklusive Jupiter, Vintergatan , norrsken och solen , men det visade sig vara för okänsligt för att ta upp någon annan källa än solen. Så ett solstudieprogram startades. Allt eftersom tiden gick insåg Covington och hans kollegor att solens emission vid 10,7 cm våglängd varierade, vilket var oväntat. Tanken på den tiden var att solemissionen vid centimetervåglängder helt enkelt skulle vara svartkroppsutsläpp från en boll av het gas.

Covington blev övertygad om att effekten berodde på solfläckar, eftersom flödet såg ut att variera med antalet synliga fläckar. Enhetens upplösning, cirka sju grader, gjorde det omöjligt att "plocka ut" en plats på solens yta för studier, vilket gjorde en demonstration av påståendet svårt. En möjlighet att direkt mäta denna möjlighet dök upp den 23 november 1946, när en partiell solförmörkelse passerade över Ottawa-området, och Covington kunde slutgiltigt visa att mikrovågsutsläppen sjönk brant när månen täckte en särskilt stor solfläck. Detta visade också att magnetfält var avgörande för solfläcksaktivitet.

Det var helt av en slump att originalinstrumentet fungerade på frekvenser som var lämpliga för detektering av 10,7 cm-signalen, och det hade aldrig varit avsett för "produktions"-användning. Eftersom vikten av solfläcksmätningarna blev uppenbar gjordes planer på att fortsätta dessa observationer över en längre tidsperiod. Eftersom Radio Field Station fortfarande användes aktivt för radarutveckling och orsakade kraftiga störningar som ett resultat, valdes en ny plats cirka fem miles (8 km) bort vid Goth Hill. Här mätte de hela diskens flöde och medelvärde av mätningarna för att producera tre mycket exakta mätningar om dagen.

Han började sedan designa ett instrument som direkt kunde lösa delar av solens skiva. Det nya teleskopet bestod av en 150 fot (46 m) lång sektion av 3 x 1½ tums vågledare av metall som var skuren med slitsar på platser för att skapa en enkel interferometer med ett solfjäderformat område av känslighet. Mängden insamlat flöde förbättrades genom att placera vågledaren i metallrännan och riktningen kunde ändras något genom att vrida vågledaren inuti rännan, men generellt sett användes den för att göra mätningar när solen passerade genom sin "stråle ". Det nya teleskopet togs i drift 1951, vilket gjorde det möjligt för dem att direkt mäta flödet från solens korona och temperaturen i regionerna ovanför solfläckarna (cirka 1 500 000 °C). Goth Hill-observatoriet inkluderade också ett antal andra instrument för en mängd olika mätningar.

ARO

Den ökande radar- och radioanvändningen i Ottawa-området gav störningsproblem, och Covington vände sin uppmärksamhet till att hitta en mer lämplig "radiotyst" plats för programmet. Detta ledde till skapandet av Algonquin Radio Observatory (ARO) i Algonquin Park , cirka 150 km nordväst om Ottawa men relativt lätt att komma åt på stora motorvägar. Ett nytt 6 fot (1,8 m) parabolskt solfluxteleskop byggdes 1960, som fungerade parallellt innan det tog över uppgifterna från Goth Hill-instrumentet 1962. 1964 installerades ett identiskt instrument vid Dominion Radio Astrophysical Observatory (DRAO ) i British Columbia . Detta följdes av en kraftfullare version av vågledarinstrumentet, denna gång fokuserad av en serie av trettiotvå 10 fot (3 m) skålar arrangerade över en 700 fot (215 m) vågledare, som öppnade 1966.

ARO utökades kraftigt 1966 med öppnandet av 150 fot (46 m) rymdteleskopet. Detta var en stor forskningsplats under 1960- och 70-talen, även om begränsningar i dess design gjorde att den såg mindre användning under 1980-talet. Under en tid fick detta instrument sällskap av ett mindre 18 m teleskop som ursprungligen låg vid David Dunlap-observatoriet utanför Toronto , som drivs av University of Toronto . De ursprungliga solobservatorierna förblev i bruk fram till 1990 när finansieringsavdrag vid NRC tvingade till stängningen av hela Algonquin-platsen. 1991 flyttades 1,8 m skålen till DRAO som ett reservinstrument.

Covingtons arbete ledde till andra solrelaterade upptäckter. Observationer 1969 ledde till insikten att vissa typer av stora solfläcksutbrott föregicks av en viss typ av radiosignal, vilket möjliggjorde avancerad förutsägelse av kommande solstormar. När andra team också började studera solflödet märkte de att de olika teamen alla kom till olika slutsatser om det totala flödet, på grund av skillnader i instrumenten och andra effekter. Covington arbetade på ett försök att korrelera dessa mätningar och lösa ett enda flödestal, som publicerades 1972. Han spelade också en roll i konstruktionen av Indian River Observatory, en amatörbyggd 200 m interferometer.

Pensionering

Covington förblev chef för ARO tills han gick i pension 1978. Han dog 2001 i Kingston, Ontario, 88 år gammal.

Arv

2003 döpte Dominion Radio Astrophysical Observatory sin nya huvudbyggnad till Covingtons ära. Herzberg Astronomy & Astrophysics Research Center vid National Research Council of Canada inrättade Covington Fellowship 2008. Covington hade många hobbyer inklusive en förkärlek för sällsynta böcker, av vilka många har donerats till Queen's University i Riche-Covington- samlingen .

Anteckningar

1. ^ Den exakta platsen för "Goth Hill" är inte känd, eftersom denna term inte förekommer på moderna kartor. Enligt City of Ottawa Archives är den troligen belägen på en 186 tunnland (0,75 km ² ) tomt söder om stadskärnan i Ottawa, en tomt som tidigare ägdes av Robert Goth och som förekommer i Beldon Atlas, 1878. Villkoren "kulle" och "rygg" applicerades vanligen på annars obeskrivlig mark i hela Gloucester Township- området. Den gotiska tomten ligger utanför den östra änden av bana 25 på Ottawa Macdonald-Cartier International Airport, väster om CFS Leitrim . Denna plats passar med alla kända referenser, som beskriver den som "fem miles söder om Ottawa i södra Gloucester".