В зависимости от конструкции антенны и техники наблюдения радиотелескоп может быть либо направлен на заранее определенную точку небесной сферы (через которую проходит наблюдаемый объект вследствие суточного вращения Земли), либо работать в режиме слежения за объектом.
Что нужно знать о радиотелескопах
Радиотелескопы — это просто огромные, чувствительные, широкополосные приемники, в которых используются самые передовые беспроводные технологии. Вы наверняка слышали о радиотелескопах, но знаете ли вы все о том, как они работают, и о некоторых экстремальных беспроводных технологиях, используемых в них?
Большинство людей знают телескопы как оптические приборы для наблюдения за удаленными объектами. Радиотелескоп — это, по сути, то же самое. Но вместо того, чтобы искать свет, он ищет радиоволны. Сегодня с помощью оптического телескопа мы можем увидеть, казалось бы, бесконечное количество звезд, планет и галактик. Но это еще не все. Мы не можем видеть многие другие вещи в космосе. Причина в том, что пыль и пылевые облака в космосе блокируют большую часть света во Вселенной. Но радиоволны могут проникать как сквозь облака и пыль, так и сквозь атмосферу Земли.
Оказывается, почти все в космосе излучает электромагнитные волны. Как вы помните, электромагнитный спектр начинается с постоянного тока, проходит через диапазон радиоволн, затем переходит в инфракрасный диапазон, за которым следует видимый свет. По мере увеличения частоты и уменьшения длины волны начинаются ультрафиолетовые волны, за которыми следуют рентгеновские лучи, гамма-лучи и т.д. Радиоволны можно рассматривать как свет очень низкой частоты. Или представьте свет как радиоволны сверхвысокой частоты.
Инфракрасные волны создаются под воздействием тепла. Любой объект, выделяющий тепло при температуре выше абсолютного нуля (-273 °C), излучает радиоволны. Звезды, планеты, ионизированные газы и галактики излучают радиоволны. Сигналы очень слабые, потому что они достигают нас с большого расстояния. Даже при скорости света 300 миллионов метров в секунду далеким космическим сигналам требуются годы, чтобы достичь нас. Но если мы сможем создать достаточно чувствительный приемник, мы сможем собирать их, изучать и пытаться понять, что происходило в космосе в прошлом.
Приемник на основе передовых технологий
Хороший чувствительный приемник начинается с большой антенны. Чтобы преобразовать эти крошечные сигналы из космоса в поток электронов, которые мы можем записать и обработать, антенны радиотелескопов должны быть большими, иметь высокий коэффициент усиления и узкую диаграмму направленности излучения. Большинство радиотелескопов имеют огромные параболические зеркала. Крупные из них имеют поперечное сечение сто и более метров.
Размер зеркала или апертуры определяет коэффициент усиления антенны и минимальную полезную частоту. Более крупные зеркала имеют механические системы для вращения по азимуту и углу наклона. Большая парабола фокусирует входящие волны в концентрированный луч в своей фокальной точке, где антенна преобразует слабый сигнал в напряжение, которое может быть усилено.
Кстати, единица измерения силы сигнала в радиоастрономии называется янским (Jansky), в честь Карла Янски, первого ученого, открывшего радиоволны из космоса. Янский имеет мощность 10-26 ватт на квадратный метр и герц. Согласен, это не очень сильный сигнал.
Большинство современных радиоприемников начинаются с малошумящего усилителя (LNA). Шум — главный враг слабых радиосигналов, поскольку он может полностью скрыть их, если они слишком сильны. Несмотря на свое название, МШУ также добавляет шум в приемник. В основном это тепловой шум, вызванный нагревом, который возбуждает атомы и электроны, генерирующие случайный сигнал. Вы, вероятно, знаете, что напряжение теплового шума рассчитывается следующим образом.
T — температура в градусах Кельвина (K) или градусах Цельсия + 273; B — амплитуда в Гц полосы частот, в которой проводятся измерения; R — активное сопротивление компонента, создающего шум; k — постоянная Больцмана или 1,38 × 1 0-23 .
В приемнике радиотелескопа MSHU криогенно охлаждается до температуры, близкой к абсолютному нулю (4 К). Внешний интерфейс приемника (МШУ, смеситель и осветитель) герметизирован и охлаждается жидким гелием. Это действительно малошумящий усилитель!
В этих усилителях также используются специальные компоненты, такие как транзисторы и интегральные схемы, изготовленные из материалов, которые лучше всего работают в дециметровом, сантиметровом и миллиметровом диапазонах. К ним относятся гетероструктурные полевые транзисторы и биполярные транзисторы, а также транзисторы с высокой подвижностью электронов (HEMTs) из арсенида галлия (GaAs) и фосфида индия (InP).
После предварительного усиления сигналов перед их детектированием диодом Шоттки, частота снижается в смесителе до более низкой частоты, обычно в диапазоне от 1 до 10 ГГц. После обнаружения сигналы оцифровываются и сохраняются, а затем преобразуются в оптические цветные изображения для объяснения их природы. Поскольку далекие космические сигналы относительно стабильны, их можно наблюдать непрерывно и усреднять для улучшения соотношения сигнал/шум.
 |
||
| Радиотелескоп с очень большой антенной системой (VLA) в Нью-Мексико. (Изображение из Википедии). | ||
Частоты, представляющие интерес
Радиосигналы приходят из космоса и имеют частоту от нескольких мегагерц до 1 ТГц. Большинство из них имеют частоту порядка сотен мегагерц или единиц гигагерц. Некоторые сигналы исходят от источников тепла, другие передаются на той же частоте. Первыми были обнаружены сигналы в диапазоне 160 МГц. Большинство сигналов было обнаружено на частоте 178 МГц. Сильный нетепловой сигнал исходит от водорода — Вселенная заполнена водородом, который излучает очень узкий сигнал на частоте 1420 МГц (21 см). Астрономы провели масштабное исследование неба на частоте 5 ГГц. Доступ к некоторым частотам, таким как 10,7 ГГц и 15,4 ГГц, ограничен Федеральной комиссией по связи (FCC) и Национальным управлением США по телекоммуникациям и информации (NTIA). Молекулы аммиака были обнаружены на частоте 22 ГГц. Монооксид углерода (CO) был обнаружен на частоте 115 ГГц.
Источники космических сигналов могут иметь множество частот. Это означает, что хорошие приемники для радиотелескопов должны поддерживать широкий диапазон перестраиваемых частот. В настоящее время разрабатываются новые, более совершенные системы для приема сигналов миллиметровых волн. Технология развивается и приближается к 1 ТГц.
Радиотелескоп
Мы привыкли видеть мир в визуальном диапазоне и слышать его в акустическом диапазоне. Все мы знаем, что летучая мышь может видеть в темноте благодаря ультразвуковому обнаружению. Существует множество инструментов, которые улучшают человеческое восприятие — измерительные приборы всех видов попадают в эту категорию. Они представляют все виды физических процессов графически или акустически в форме, которая может быть прочитана человеком.
Техническое описание
Это устройство представляет собой двухосевое сканирующее устройство. Он работает в диапазоне 10 ГГц, на частотах, на которых работают телевизионные спутники. Первоначально планировалось сделать снимок геостационарной орбиты. Я также хотел увидеть солнце, и из детского любопытства хотел узнать, будет ли видна луна и что будет на снимке.
Я использовал параболическую антенну, преобразователь для диапазона 10-12 ГГц, двухосевое вращающееся устройство со специально разработанным пультом управления и написал программу для управления вращающимся устройством. Для оцифровки уровня используется плата, состоящая из логарифмического преобразователя уровня AD8313, АЦП MAX1236 и контроллера, передающего информацию в COM-порт. Программа, управляющая поворотным устройством, получает данные от АЦП, добавляет к ним временные метки и сигналы координат и сохраняет их в файле. Изображение создается с помощью простого, но необходимого алгоритма, поскольку точность координат составляет 1 градус, а данные перемещаются со скоростью 10 измерений на градус. Поскольку в нашем случае пластина вращается горизонтально, разрешение по горизонтали составляет около 10 точек на градус, а по вертикали — 1 точка на градус. Полное панорамное изображение шириной 360 градусов и высотой 90 градусов создается примерно за полтора часа. Благодаря возможностям конвертера можно раздельно принимать излучение с разной поляризацией и получать разные изображения. Эти черно-белые изображения могут быть объединены в одно цветное изображение, в результате чего спутники будут выглядеть цветными. Мало кто подозревает об этом, но параболическая система с параболической головкой в параболическом фокусе имеет возможность не только фокусировать спутники, но и попытаться сфокусироваться, скажем, на близлежащем доме, что может дать четкие изображения, показывающие рамы теплицы или даже оконные рамы, хотя диаметр параболического зеркала намного больше их ширины.
Пример работы телескопа
Центр тяжести
Перемещая приемник вне фокальной точки параболического зеркала, можно фокусироваться на разных расстояниях.
Верхнее изображение фокусируется на спутниках, а нижнее — на доме, при этом спутники более размыты.
Аура
Первоначально, когда нужно было создать всю систему, точкой отсчета был спутник Eutelsat36B на геостационарной орбите в точке 36° восточной долготы. Когда мы получили положительный результат, мы сделали широкоугольный снимок и увидели деревья. Они были очень размытыми, и на некотором расстоянии вокруг них можно было увидеть ауру. Позже, когда я обработал изображение в Photoshop и понял проекцию, стало ясно, что аура деревьев — это линии электропередач.
Луна
Все знают, что вокруг Земли вращается не только Луна, но и более яркий объект — Солнце, как видно из этой анимации, демонстрирующей оба небесных тела.
Северное сияние
Каждый, кто хоть раз пытался принимать спутниковое телевидение во время дождя или снега, когда на небе только темное облако, знает, что качество принимаемого сигнала зависит от погодных условий. В данном случае очевидно, что радиосигнал спутника ослаблен облаками. Но есть и другие факторы, влияющие на качество приема, например, солнечная радиация. Мы обнаружили, что вскоре после сильных солнечных вспышек изображения с метеоспутников часто принимаются с очень сильным шумом — ионосфера работает и генерирует шум.
Мы фотографировали в период плохой солнечной погоды. Явление произошло после захода солнца.
Анимация показывает солнце в движении.
Молния на земле
Во время однократной интервальной съемки наблюдались большие, мощные вспышки молний, занимавшие большую часть неба. Трудно получить настоящий снимок, когда один кадр длится 8 минут, но вы можете увидеть анимацию, снятую так, как это было возможно.
Если вам есть что сказать о Flash или что добавить к этой теме, пожалуйста, напишите об этом в комментариях.
Все изображения можно посмотреть здесь: meteosputnik.ru/radiotelescope
Принцип работы
Радиотелескоп больше похож на фотометр, чем на оптический телескоп. Радиотелескоп не может непосредственно создавать изображение; он только измеряет энергию излучения, идущего в направлении, куда смотрит телескоп. Поэтому, чтобы получить изображение протяженного источника, радиотелескоп должен измерить его яркость в каждой точке.
Из-за дифракции радиоволн в апертуре телескопа измерение направления на точечный источник подвержено некоторой погрешности, которая определяется диаграммой направленности антенны и является фундаментальным ограничением разрешающей способности прибора:
где — длина волны, — диаметр апертуры. Высокое разрешение позволяет наблюдать более тонкие пространственные детали исследуемых объектов. Для улучшения разрешения необходимо либо уменьшить длину волны, либо увеличить апертуру. Однако использование коротких длин волн повышает требования к качеству зеркальной поверхности. Поэтому обычный подход заключается в увеличении диафрагмы. Большая диафрагма также улучшает другое важное свойство: чувствительность. Радиотелескоп должен обладать высокой чувствительностью, чтобы надежно обнаруживать даже самые слабые источники. Чувствительность определяется величиной изменения плотности потока:
где — мощность шума радиотелескопа, эффективная площадь антенны, полоса пропускания и время накопления сигнала. Для повышения чувствительности радиотелескопов увеличивают площадь сбора и используют малошумящие приемники и усилители на основе мазеров, параметрических усилителей и т.д.
Радиоинтерферометры
Помимо увеличения диаметра апертуры, есть еще один способ увеличить разрешение (или ограничить диаграмму направленности излучения). Если у вас есть две антенны на расстоянии d (база), то сигнал от источника достигает одной антенны немного раньше, чем другой. Если сигналы от двух антенн затем подвергаются интерференции, то для восстановления исходной информации с эффективным разрешением из результирующего сигнала можно использовать специальную математическую процедуру редукции. Такая процедура уменьшения называется апертурным синтезом. Интерполяция может быть либо аппаратной, когда сигнал передается по кабелям и волноводам на общий микшер, либо компьютерной, когда сигналы предварительно оцифровываются с метками времени и сохраняются на носителе. Современные технические средства позволили создать систему VLBI, включающую телескопы на разных континентах, разделенных несколькими тысячами километров.
Первые радиотелескопы
Начало — Карл Янский
Реплика Янского радиотелескопа
История радиотелескопов началась в 1931 году с экспериментов Карла Янского в Bell Telephone Labs. Он построил вертикально поляризованную, однонаправленную антенну Bruce Web для изучения направления прихода антенных помех. Размеры конструкции составляли 30,5 метра в длину и 3,7 метра в высоту. Работа проводилась на волне 14,6 м (20,5 МГц). Антенна была подключена к чувствительному приемнику, выход которого представлял собой самописец с большой постоянной времени.
Запись передач, полученных Янским 24 февраля 1932 года. Максимумы (стрелки) повторяются через 20 минут; — Продолжительность одного полного оборота антенны.
В декабре 1932 года Янский уже сообщал о первых результатах, полученных с помощью своей схемы. В статье сообщалось об обнаружении «… непрерывного свиста неизвестного происхождения». который «… трудно отделить от шума, вызванного звуками самого аппарата». Направление падения шума постепенно меняется в течение дня и совершает полный оборот за 24 часа». В своих следующих двух публикациях, в октябре 1933 и октябре 1935 года, Карл Янский постепенно приходит к выводу, что источником его новых помех является центральная область нашей галактики. И наибольший резонанс достигается, когда антенна направлена на центр Млечного Пути.
Янский знал, что прогресс в радиоастрономии потребует больших антенн с более четкими диаграммами направленности, которые можно будет легко направлять в разные стороны. Он предложил конструкцию параболической антенны с зеркалом диаметром 30,5 метров для работы на метровых волнах. Однако его предложение не было поддержано в США.
Второе рождение — Гроут Ребер
Радиотелескоп Groot Reber Meridian
В 1937 году Гроте Ребер, радиотехник из Уитона (США, штат Иллинойс), заинтересовался работой Янского и построил в саду своих родителей параболическую антенну диаметром 9,5 метров. Эта антенна имела меридиональную подвеску, то есть могла управляться только углом возвышения, а изменение положения лепестка диаграммы при прямом восхождении достигалось за счет вращения Земли. Антенна Ребера была меньше антенны Янского, но работала на более коротких длинах волн и имела гораздо более четкую диаграмму направленности излучения. Луч Ребера имел коническую форму и ширину 12° в плоскости половинной мощности, а луч Янского был веерообразным и шириной 30° в плоскости половинной мощности в самом узком сечении.
Весной 1939 года Ребер обнаружил излучение на частоте 1,87 м (160 МГц) с сильной концентрацией в галактической плоскости и опубликовал некоторые результаты.
Радиокарта неба, составленная Грутом Ребером в 1944 году.
Ребер усовершенствовал свое оборудование, провел систематическую съемку неба и опубликовал первые радиокарты неба на высоте 1,87 м в 1944 году. На картах четко видны центральные области Млечного Пути и яркие радиоисточники в Стрельце, Cygnus A, Cassiopeia A, Большом Псе и Корме. Карты Ребера довольно хороши для метровых длин волн, даже по сравнению с современными картами.
Классификация радиотелескопов
Широкий диапазон длин волн, разнообразие тем исследований в радиоастрономии, быстрое развитие радиофизики и строительство радиотелескопов, а также большое количество независимых групп в радиоастрономии привели к появлению большого разнообразия радиотелескопов. Более очевидно классифицировать радиотелескопы по типу заполнения апертуры и методам фазирования СВЧ-поля (рефлекторы, рефракторы, независимая съемка поля):
Антенны с заполненной апертурой
Антенны этого типа напоминают зеркала оптических телескопов и являются самыми простыми и привычными в использовании. Полноапертурные антенны просто собирают сигнал от наблюдаемого объекта и фокусируют его на приемнике. Записанный сигнал уже содержит научную информацию и не нуждается в синтезе. Недостатком этих антенн является их низкое разрешение. Полноапертурные антенны можно разделить на несколько категорий в зависимости от формы поверхности и способа монтажа.
Параболоиды вращения
Почти все антенны этого типа устанавливаются на азимутальных креплениях и являются полностью поворотными. Их главное преимущество заключается в том, что эти радиотелескопы могут управляться и наводиться подобно оптическим телескопам. Поэтому наблюдения можно проводить в любое время, пока рассматриваемый объект находится над горизонтом. Типичные представители: Радиотелескоп Green Bank, RT-70, Калязинский радиотелескоп.
Параболические цилиндры
Строительство полностью вращающихся антенн связано с определенными трудностями из-за огромной массы этих конструкций. Поэтому строятся стационарные и полумобильные системы. Стоимость и сложность этих телескопов растут гораздо медленнее с увеличением их размеров. Параболический цилиндр собирает лучи не в одной точке, а вдоль линии, параллельной его конфигурации (фокальная линия). Поэтому телескопы этого типа имеют асимметричную диаграмму направленности и разное разрешение по разным осям. Еще одним недостатком этих телескопов является то, что из-за их ограниченной мобильности для наблюдения доступна только часть неба. Представители: Радиотелескоп в Иллинойском университете, индийский телескоп в Ути.
Движение луча в телескопе Нанса
Антенны с плоскими отражателями
Работа в параболическом цилиндре требует размещения нескольких детекторов в фокальной линии, сигнал которых складывается по фазе. Это нелегко сделать на коротких длинах волн из-за высоких потерь на связь. Антенны с плоским рефлектором позволяют использовать один приемник. Эти антенны состоят из двух частей: подвижного плоского зеркала и неподвижного параболоида. Подвижное зеркало «поворачивается» в направлении объекта и отражает лучи обратно на параболоид. Параболоид фокусирует лучи в фокальной точке, где расположен приемник. Только часть неба доступна этому телескопу для наблюдения. Представительства.
Земляные чаши
Желание удешевить строительство натолкнуло астрономов на идею использовать природный грунт в качестве зеркала телескопа. Высота радиотелескопа Аресибо составляет 300 метров. Он расположен в воронке, пол которой выложен сферическими алюминиевыми листами; приемник подвешен над зеркалом на специальных опорах. Недостатком этого прибора является то, что он может охватить только область неба на расстоянии 20° от зенита.
Антенные решётки (синфазные антенны)
Такой телескоп состоит из множества элементарных излучателей (диполей или спиралей), расстояние между которыми меньше длины волны. Благодаря точному управлению фазой отдельных элементов можно достичь высокого разрешения и большой дальности действия. Одним из недостатков этих антенн является то, что они генерируют сигнал на очень определенной длине волны. Представительства.
Классификация радиотелескопов
Широкая радиоастрономия, быстрое развитие радиофизики и строительство радиотелескопов, большое количество независимых радиоастрономических групп привели к появлению большого разнообразия радиотелескопов. Более естественно классифицировать радиотелескопы по типу заполнения апертуры и методам фазирования СВЧ поля ( 14:
| Местонахождение | Тип антенны | Размер | Минимальная рабочая длина волны |
|---|---|---|---|
| США США, Зеленый банк | Параболическая секция с активной поверхностью | 110×100 м | 6 мм |
| Германия Германия, Эффельсберг | Параболический отражатель | 100 м | 7 мм |
| Великобритания Великобритания, Джодрелл Бэнк | Параболический отражатель | 76 м | 1,3 см |
| Украина Украина, Россия Россия, Россия, Россия, Россия, Россия, Россия, Россия, Медвежьи озера | Параболический отражатель | 64 м | 1 см |
| Австралия Австралия, Парки | Параболический отражатель | 64 м | 7 мм |
| Япония Япония, Нобеяма | Параболический отражатель | 45 м | 1 мм |
| Италия Италия, Медецина | Параболический отражатель | 32 м | 1,3 см |
| Россия Россия, Светлое, РТФ-32 | Параболический отражатель | 32 м | 5 мм |
| Россия Россия Россия Россия Россия Россия, Бадары, RTF-32 | Параболический отражатель | 32 м | 5 мм |
| Испания Испания, Пуэрто-Рико Пуэрто-Рико | Сферический отражатель | 300 м | 10 см |
| Россия Россия, РАТАН-600 | Антенна с переменным профилем | 588 м | 3 мм |
| Франция Россия, Пущино, ДКР-1000 | Пересечение двух параболических цилиндров | 2 x 1000 м x 40 м | 2,5 м |
| Украина Украина, Харьков, УТР-2 | Биполярная антенная система, ЅТ | 1860 м x 50 м, 900 м x 50 м | 12 м |
| Индия, Италия, Медецина, Скандинавский крест | «T» двух параболических цилиндров | 2 x 500 м x 30 м | 70 см |
| Россия Россия, Санкт-Петербург, Пулковская астрономическая обсерватория РАН, прототип РАТАН-600 | Параболический отражатель |
Примечания
- ↑ 1,01,1Большая советская энциклопедия. — СССР: Советская энциклопедия, 1978. (см. ISBN )
- ↑Электромагнитное излучение
- ↑ П.И.Бакулин, Э.В.Кононович, В.И.Мороз. Курс общей астрономии. — М .: Наука, 1970. (см. ISBN )
- ↑ С.А. Каплан. Элементарная радиоастрономия. — М .: Наука, 1966. (см. ISBN )
- ↑ 5,05,15,2 Джон Д. Краус. Радиоастрономия. — М .: Советское радио, 1973. (см. ISBN )
- ↑ Jansky K.G. Directional Studies of Atmospherics at Hight Frequencies. — 1932. — Т. 20. — С. 1920—1932.
- ↑ Jansky K.G. Electrical disturbances apparently of extraterrestrial origin.. — 1933. — Т. 21. — С. 1387—1398.
- ↑ Jansky K.G. A note on the source of interstellar interference.. — 1935. — Т. 23. — С. 1158—1163.
- ↑ Reber G. Cosmic Static. — June, 1940. — Т. 91. — С. 621—624.
- ↑ Reber G. Cosmic Static. — February, 1940. — Т. 28. — С. 68—70.
- ↑ 11,011,1 Reber G. Cosmic Static. — November, 1944. — Т. 100. — С. 279—287.
- ↑ Reber G. Cosmic Static. — August, 1942. — Т. 30. — С. 367—378.
- ↑ Кип Торн. Чёрные дыры и складки времени. — М .: Издательство физико-математической литературы, 2007. — С. 323—325. — 616 с. — ISBN 9785-94052-144-4. (см. ISBN )
- ↑ Н.А.Есепкина, Д.В.Корольков, Ю.Н.Парийский. Радиотелескопы и радиометры. — М .: Наука, 1973. (см. ISBN )
- Список астрономических инструментов
- РАТАН-600
- LOFAR
- Коллекция фотографий телескопов на Викискладе
- (англ.)
- (англ.)
- Ссылки
- Радиотелескопы России
- Радиотелескоп РАТАН-600.
- РСДБ-комплекс «КВАЗАР»:
- Обсерватория «Светлое».
- Обсерватория «Зеленчукская».
- Обсерватория «Бадары».
- Сайт Пулковской обсерватории
Литература
Наведите и найдите радиотелескоп:
- Вокруг светаадрес
- Академикадрес
- Астронетадрес
- Элементыадрес
- Научная Россияадрес
- Кругосветадрес
- Научная Сеть
- Традиция — адрес
- Циклопедия — адрес
- Викизнание — адрес
- Bing
- Yahoo
- Яндекс
- Mail.ru
- Рамблер
- Нигма.РФ
- Спутник
- Google Scholar
- Апорт
- Онлайн-переводчик
- Архив Интернета
- Научно-популярные фильмы на Яндексе
- Документальные фильмы
- Список ru-вики
- Вики-сайты на русском языке
- Список крупных русскоязычных википроектов
- Каталог wiki-сайтов
- Русскоязычные wiki-проекты
- Викизнание:Каталог wiki-сайтов
- Научно-популярные сайты в Интернете
- Лучшие научные сайты на нашем портале
- Лучшие научно-популярные сайты
- Каталог научно-познавательных сайтов
- НАУКА В РУНЕТЕ: каталог научных и научно-популярных сайтов
- Страница 0 — краткая статья
- Страница 1 — энциклопедическая статья
- Разное — на страницах : 2, 3, 4, 5
- Прошу вносить вашу информацию в « Радиотелескоп 1 », чтобы сохранить ее
ТЕХНОЛОГИИ, ИНЖИНИРИНГ, ИННОВАЦИИ
… И не видел лунного модуля. Два месяца, в течение которых астрофизики всего мира прощаются с легендарным телескопом Аресибо, долгое время считавшимся самым большим «блюдцем». Китайцы сделали тарелку еще больше, а американцы тем временем модернизировали другие телескопы и увеличили их мощность в четыре раза. Трехсотметровая антенна Аресибо уже давно не имеет себе равных по дальности действия, что является большим преимуществом при «прослушивании» очень далеких и слабых радиоисточников. Но для науки этот телескоп послужил не только «ухом», но и «голосом» — радаром, обнаруживающим объекты в Солнечной системе. В этом качестве Аресибо работает с другими радиотелескопами, в последние годы часто с телескопом Грин-Бэнк. Телескоп Грин-Бэнк меньше, диаметр антенны составляет 100 метров, но в отличие от Аресибо он является вращающимся и представляет собой неоспоримый рекорд для такой антенны. Диаметр антенны влияет не только на чувствительность телескопа, но и на его разрешающую способность, то, что фотографы называют резкостью. Разрешающая способность — это мера того, насколько малы объекты или минимальное расстояние между объектами, которые может увидеть телескоп.
- Наша продукция
- Презентации по направлениям
- Инжиниринг
- Консалтинг
- Металлообработка
- Моделирование
- Разработки
Разрешение зависит от двух параметров: диаметра телескопа и длины волны излучения, на которой ведется наблюдение. Таким образом, для телескопов аналогичного размера наблюдение на радиоволне длиной 6 мм имеет в 10 000 раз худшее разрешение, чем наблюдение видимого света. Это означает, что для того, чтобы не отставать от любительского телескопа диаметром 10 см, радиотелескоп должен иметь диаметр 1 км.
К счастью, радиоастрономы нашли способ обойти это ограничение, используя несколько радиотелескопов на некотором расстоянии. Одним из методов является интерферометрия, которая объединяет данные с нескольких телескопов. Диаметр — это расстояние между наиболее удаленными телескопами в общей системе. Например, антенная решетка ALMA состоит из 66 антенн и имеет общий диаметр 16 км, а 27 антенн VLA имеют диаметр 36 км.
Кстати, VLA был снят вместе с Аресибо в фильме «Контакт».
Если данные с телескопов будут поступать в цифровом, а не в аналоговом виде, то пределы могут быть значительно расширены. Фактически, телескопы можно разместить в любом месте Земли, а диаметр обычного телескопа будет ограничен только диаметром планеты. Эта технология обозначается нелестным термином «радиоинтерферометрия сверхдлинной базовой линии». Теория была впервые сформулирована в СССР Николаем Кардашевым, и именно под его руководством была разработана программа «Радиоастрон» — космический радиотелескоп.
«Радиоастрон» имел антенну диаметром всего 10 метров, но, объединив ее с наземными станциями, стало возможным создать радиотелескоп диаметром до десятков или сотен тысяч километров. Российский космический телескоп использовался для управления почти всеми крупными наземными радиообсерваториями, включая Аресибо, но американцы пошли своим путем. Они создали наземную 25-метровую сеть радиотелескопов VLBA протяженностью 9,5 тысяч километров от Гавайских островов до Карибского моря.
НОВОСТИ
- Наша продукция
- Презентации по направлениям
- Инжиниринг
- Консалтинг
- Металлообработка
- Моделирование
- Разработки
Февраль 2021
Пн Вт Ср Чт Пт Сб Вс 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 Список радиотелескопов
Местонахождение Тип антенны Размер Минимальная рабочая длина волны США, Зеленый банк Параболическая секция с активной поверхностью 110×100 м 6 мм Россия, Калязинская радиоастрономическая обсерватория Параболический отражатель 64 м 1 см Россия, Медвежьи Озера Параболический отражатель 64 м 1 см Япония, Нобеяма Параболический отражатель 45 м 1 мм Италия, Медицина Параболический отражатель 32 м 1,3 см Испания, Гранада Параболический отражатель 30 м 1 мм Пуэрто-Рико, Пуэрто-Рико, Аресибо Сферический отражатель 300 м 10 см Россия, Бадары, Сибирский солнечный радиотелескоп Антенная решетка 128×128 элементов (крестообразный радиоинтерферометр) 622×622 м 5,2 см Франция, Нанси Двойное зеркало 2х40х300 м 11 см Индия, Ути Параболический цилиндр 500×30 м 91 см Италия, Медицина, «Северный крест «T» двух параболических цилиндров 2х500х30 м 70 см - Радиоастрономия
- Список радиотелескопов
- Список астрономических инструментов
- Астрономический радиоисточник
- Коллекция фотографий телескопов на Викискладе
Примечания
- ↑ Большая советская энциклопедия. — СССР: Советская энциклопедия, 1978. (Проверено 14 июня 2011)
- ↑ Электромагнитное излучение. Википедия. (Проверено 19 октября 2012)
- ↑ Радиотелескоп // Физика космоса: Маленькая энциклопедия / Под ред. Р. А. Сюняева. — 2-е изд. — М .: Сов. энциклопедия, 1986. — С. 560. — 783 с. — ISBN 524(03) (Проверено 22 мая 2012)
- ↑ П.И.Бакулин, Э.В.Кононович, В.И.Мороз Курс общей астрономии. — М .: Наука, 1970.
- ↑ 1 2 3 4 Джон Д. Краус. Радиоастрономия. — М .: Советское радио, 1973.
- ↑ Jansky K.G. Directional Studies of Atmospherics at Hight Frequencies. — Proc. IRE, 1932. — Т. 20. — С. 1920—1932.
- ↑ Jansky K.G. Electrical disturbances apparently of extraterrestrial origin.. — Proc. IRE, 1933. — Т. 21. — С. 1387—1398.
- ↑ Jansky K.G. A note on the source of interstellar interference.. — Proc. IRE, 1935. — Т. 23. — С. 1158—1163.
- ↑ Reber G. Cosmic Static. — Astrophys. J., June, 1940. — Т. 91. — С. 621—624.
- ↑ Reber G. Cosmic Static. — Proc. IRE, February, 1940. — Т. 28. — С. 68—70.
- ↑ 1 2 Reber G. Cosmic Static. — Astrophys. J., November, 1944. — Т. 100. — С. 279—287.
- ↑ Reber G. Cosmic Static. — Proc. IRE, August, 1942. — Т. 30. — С. 367—378.
- ↑ 1 2 Н.А.Есепкина, Д.В.Корольков, Ю.Н.Парийский. Радиотелескопы и радиометры. — М .: Наука, 1973.
- ↑ Радиотелескоп Иллинойского университета.
- ↑ Телескоп в Ути
- ↑ 1 2 Л. М. Гиндилис «SETI: Поиск Внеземного Разума»
Радиотелескоп в Wikimedia Commons ? - NRAO: Radio Telescope
- Радиотелескопы России
- Радиотелескоп РАТАН-600.
- РСДБ-комплекс «КВАЗАР»:
- Обсерватория «Светлое».
- Обсерватория «Зеленчукская».
- Обсерватория «Бадары».
- Сайт Пулковской обсерватории
- Радиотелескопы на объектах «Медвежьи Озера» и «Калязин».
- Радиотелескоп «Эффелсберг» (Германия).
- Радиотелескоп «Грин-Бэнк» (США).
- Обсерватория «Метсахови» (Финляндия).
- Обсерватория «Паркса» (Австралия).
- Китай приступил к строительству крупнейшего в мире радиотелескопа
- Радиотелескопы и их характеристики, принцип действия радиоинтерферометров
- Журнал Миранда, Астронет — «В гостях у телескопа имени Джеймса Кларка Максвелла»
- А. Левин. Слушая Вселенную // Популярная механика. — 2009. — В. 8.
Радиоастрономия Основные понятия Радиотелескоп — Радиоисточник — Радиоисточник — Радиоинтерферометр — RSDR — Основание — DN — Jan Радиотелескопы Классификация радиотелескопов править | править код
Широкий диапазон длин волн, разнообразие объектов исследования в радиоастрономии, быстрое развитие радиофизики и радиотелескопов, а также большое количество независимых групп в радиоастрономии привели к появлению самых разных типов радиотелескопов. Более очевидно классифицировать радиотелескопы по типу заполнения апертуры и методам регистрации СВЧ поля (рефлекторы, рефракторы, независимая регистрация поля)14 :
РАДИОТЕЛЕСКОПЫ Полноапертурные антенны Антенны с незаполненной апертурой Параллельный синтез Параллельный синтез Последовательный синтез Системы с независимой регистрацией сигналов Отражатели Отражатели Отражатели Отражатели Отражатели Отражатели — вращающиеся параболоиды — сферические чашки — антенна Огайо — антенна Нансе — Синфазная ткань — Цилиндры — Антенна «Клевер.лист» — Антенна Хорнера — APPs in zen. — Сетки — Кресты — Кольцевая антенна в Кульгуре — APP — перископический интерферометр — дихроичный интерферометр — суперсинтез Райла — система VLA Список радиотелескопов править | править код
Местонахождение Тип антенны Размер Минимальная рабочая длина волны США, Зеленый банк Параболическая секция с активной поверхностью 110×100 м 6 мм Германия, Эффельсберг Параболический отражатель 100 м 7 мм Великобритания, Джодрелл Бэнк Параболический отражатель 76 м 1,3 см Россия, Евпатория Параболический отражатель 70 м 1 см Россия, Калязин Параболический отражатель 64 м 1 см Россия, Медвежьи Озера Параболический отражатель 64 м 1 см Австралия, Паркес Параболический отражатель 64 м 7 мм Япония, Нобеяма Параболический отражатель 45 м 1 мм Италия, Медецина Параболический отражатель 32 м 1,3 см Россия, Светлое, РТФ-32 Параболический отражатель 32 м 5 мм Россия, Зеленчукская, РТФ-32 Параболический отражатель 32 м 5 мм Россия, Бадары, РТФ-32 Параболический отражатель 32 м 5 мм Испания, Гранада Параболический отражатель 30 м 1 мм Пуэрто-Рико, Аресибо, Пуэрто-Рико Сферический отражатель 300 м 10 см Россия, Селенчукская, РАТАН-600 Антенна с переменным профилем 588 м 3 мм Франция, Нанси Двойное зеркало 2 x 40 м x 300 м 11 см Россия, Пущино, ДКР-1000 Пересечение двух параболических цилиндров 2 x 1000 м x 40 м 2,5 м Украина, Харьков, УТР-2 Биполярная антенная система, ЅТ 1860 м x 50 м, 900 м x 50 м 12 м Индия, Ути Параболический цилиндр 500 м x 30 м 91 см Италия, Медецина, Скандинавский крест «T» двух параболических цилиндров 2 x 500 м x 30 м 70 см - ↑ аб Большая советская энциклопедия. — СССР: Советская энциклопедия, 1978. о книге
- ↑Электромагнитное излучение
- ↑ П.И.Бакулин, Э.В.Кононович, В.И.Мороз Курс общей астрономии. — М.: Наука, 1970. о книге
- ↑ С.А. Каплан Элементарная радиоастрономия. — М.: Наука, 1966. о книге
- ↑ абв Джон Д. Краус. Радиоастрономия. — М.: Советское радио, 1973. о книге
- ↑ Jansky K.G. «Directional Studies of Atmospherics at Hight Frequencies». — 1932. — Т. 20. — С. 1920—1932.
- ↑ Jansky K.G. «Electrical disturbances apparently of extraterrestrial origin.». — 1933. — Т. 21. — С. 1387—1398.
- ↑ Jansky K.G. «A note on the source of interstellar interference.». — 1935. — Т. 23. — С. 1158—1163.
- ↑ Reber G. «Cosmic Static». — June, 1940. — Т. 91. — С. 621—624.
- ↑ Reber G. «Cosmic Static». — February, 1940. — Т. 28. — С. 68—70.
- ↑ аб Reber G. «Cosmic Static». — November, 1944. — Т. 100. — С. 279—287.
- ↑ Reber G. «Cosmic Static». — August, 1942. — Т. 30. — С. 367—378.
- ↑Кип Торн. Чёрные дыры и складки времени. — М.: Издательство физико-математической литературы, 2007. — С. 323—325. — 616 с. — ISBN9785-94052-144-4 о книге
- ↑ Н.А.Есепкина, Д.В.Корольков, Ю.Н.Парийский. Радиотелескопы и радиометры. — М.: Наука, 1973. о книге
Крабовидная туманность расстояние до земли - Новые
Что изучает оптическая астрономия - Фотоэлектрическая
Что такое жидкие кристаллы - Области применения Симметрия
Инертность это в физике - Как избавиться от инертности?
Скорость молнии м с - Почему сначала молния, а потом
Степени свободы в механике - Комментарии править |
Что привело к открытию астрофизики - Открытия в области
Что такое динамическая система - Разделы Организация