Telescopul radio este un fel de telescop și este folosit pentru a studia radiațiile electromagnetice ale obiectelor. Permite studierea radiației electromagnetice a obiectelor astronomice în domeniul frecvențelor purtătoare de la zeci de mii la zeci de GHz. Cu ajutorul telescopului radio, oamenii de știință își pot lua emisia radio a obiectului și, pe baza datelor primite, își investighează caracteristicile, cum ar fi: coordonatele sursei, structura spațială, intensitatea radiației și spectrul și polarizarea.
Pentru prima dată, radiația radio-cosmică a fost descoperită în 1931 de Karl Jansky, un inginer radio american. În timp ce studia interferențele radio din atmosferă, Yanskii a descoperit un zgomot radio constant. În acel moment, omul de știință nu-și putea explica exact originea și a identificat sursa cu Calea Lactee, și anume cu partea sa centrală, unde se află centrul galaxiei. Numai la începutul anilor 1940 au continuat lucrările lui Jansky și au contribuit la dezvoltarea ulterioară a radio-astronomiei.
Telescopul radio este alcătuit dintr-un sistem de antenă, un radiometru și un echipament de înregistrare. Un radiometru este un dispozitiv de recepție care măsoară puterea radiației cu intensitate scăzută în banda de unde radio (lungimi de undă de la 0,1 mm la 1000 m). Cu alte cuvinte, telescopul radio ocupă cea mai mică poziție de frecvență în comparație cu alte dispozitive cu care este studiată radiația electromagnetică (de exemplu, un telescop cu infraroșu, un telescop cu raze X etc.).
Antena este un dispozitiv pentru colectarea emisiilor radio de la obiecte celeste. Sonovnom orice antenă caracteristici sunt: sensibilitate (adică, cel mai mic semnal posibil pentru a detecta) și rezoluția unghiulară (adică, capacitatea de a diviza radiațiile de la mai multe radio, care sunt situate aproape unul de altul).
Este foarte important ca telescopul radio să aibă o sensibilitate ridicată și o putere de rezolvare bună, deoarece acest lucru face posibilă observarea detaliilor spațiale mai mici ale obiectelor studiate. Densitatea minimă a fluxului, DP, care este înregistrată, este determinată de relația:
DP = P / (S \ sqrt (Dft))
unde P este puterea propriului zgomot al radio telescopului, S este zona efectivă a antenei, Df este banda de frecvență recepționată și t este timpul de acumulare a semnalului.
Antenele utilizate în telescoapele radio pot fi împărțite în mai multe tipuri de bază (clasificarea se face în funcție de gama de lungimi de undă și de destinație):
Antene apertură: antenă parabolică (utilizat pentru monitorizarea la lungimi de undă scurte, montate pe dispozitive rotative), radio telescop cu oglinzi sferice (waveband la 3 cm, antenă fixă, mișcarea în spațiu a fasciculului de antenă este realizată prin iradierea diferitelor părți ale oglinzii), telescop radio Kraus ( valuri de lungime 10 cm, dispuse vertical în oglindă sferică staționară, la care sursa de radiație este direcționată printr-o oglindă plană montată la un anumit unghi), periscop ant enny (dimensiune mică pe verticală și în direcție orizontală mai mare);
Antena cu deschidere neumplut (două tipuri în funcție de metoda de redare a imaginilor. Sinteza consecutivă, sinteza deschidere - vezi mai jos). Cel mai simplu instrument de acest tip - simplu interferometer de radio (sisteme interconectate ale celor două telescoape pentru observarea simultană a sursei de radio: are o rezoluție mai mare, de exemplu: Interferometru cu sinteza deschidere din Cambridge, Anglia, lungimea de undă de 21 cm). Alte tipuri de antene: o cruce (cruce sinteza secvențială Mills în Molongo, Australia, lungimea de undă de 73,5 cm), inelul (tip instrument de sinteză secvențială Kalgure, Australia, lungime de undă de 375 cm), interferometru compozit (sinteza deschidere interferometer în Flers Australia, 21 lungime de undă).
Cele mai exacte în lucrare sunt antene parabolice complet rotative. În cazul aplicării lor, sensibilitatea telescopului este sporită de faptul că o astfel de antenă poate fi direcționată spre orice punct al cerului, acumulând un semnal de la o sursă radio. Un astfel de telescop face distincția între semnalele surselor spațiale și fundalul diferitelor zgomote. Oglinda reflectă undele radio care sunt focalizate și capturate de iradiator. Iradierea este un dipol cu jumătate de undă care primește o radiație cu o anumită lungime de undă. Principala problemă cu utilizarea telescoapelor radio cu oglinzi parabolice este aceea că atunci când oglinda este rotită, oglinda se deformează sub acțiunea forțelor gravitaționale. Din acest motiv, în cazul unei creșteri a diametrului de peste 150 m, deviațiile în măsurători cresc. Cu toate acestea, există telescoape radio foarte mari care au lucrat cu succes de mai mulți ani.
Uneori, pentru observații mai reușite, se folosesc mai multe telescoape radio instalate la o anumită distanță unul față de celălalt. Un astfel de sistem este numit radioterferometru (vezi mai sus). Principiul acțiunii sale este măsurarea și înregistrarea oscilațiilor câmpului electromagnetic generate de raze individuale pe suprafața oglinzii sau în alt punct prin care trece aceeași rază. După aceasta, se adaugă înregistrările luând în considerare schimbarea de fază.
Dacă matricea de antene nu este făcută continuă, dar separată de o distanță suficient de mare, se va obține o oglindă cu diametru mare. Un astfel de sistem funcționează pe principiul "sintezei diafragmei". În acest caz, rezoluția este determinată de distanța dintre antene și nu de diametrul acestora. Astfel, sistemul dat permite să nu se construiască antene imense, ci să se gestioneze cel puțin trei, localizate cu anumite intervale. Unul dintre cele mai cunoscute sisteme de acest tip este VLA (Very Large Array). Această matrice este situată în SUA, New Mexico. "Lattice foarte mari" a fost înființată în 1981. Sistemul este alcătuit din 27 de antene parabolice complet rotative, care sunt situate de-a lungul a două linii care formează litera "V". Diametrul fiecărei antene este de 25 de metri. Fiecare antenă poate ocupa una dintre cele 72 de poziții, deplasându-se de-a lungul căilor ferate. VLA pentru sensibilitate corespunde unei antene cu un diametru de 136 kilometri și o rezoluție unghiulară superioară celei mai bune sisteme optice. Nu este o coincidență că VLA a fost folosit în căutarea apei pe Mercur, coroane radio în jurul stelelor și alte fenomene.
Prin proiectare, telescoape radio sunt adesea deschise. Cu toate că, în unele cazuri, în scopul de a proteja oglinda de intemperii (schimbările de temperatură și sarcini de vânt), telescopul este plasat în interiorul domului: continuu (telescop radio Haystekskaya Observatory 37 metri), sau fereastra glisantă (11 m telescop radio de la Kitt Peak, statele Unite).
Citiți și despre alte tipuri de telescoape:
Trimiteți-le prietenilor: