ФЭНДОМ


Введение Править

USA.NM.VeryLargeArray.02

VLA — «Сверхбольшой массив».

Radiotelescope RTF32 Zelenchuk

Радиотелескоп РТФ-32 обсерватории «Зеленчукская», ИПА РАН. Расположен на Северном Кавказе.

Радиотелеско́п — астрономический инструмент для приёма собственного радиоизлучения небесных объектовСолнечной системе, Галактике и Метагалактике) и исследования его характеристик: координат источников, пространственной структуры, интенсивности излучения, спектра и поляризации [1].

Радиотелескоп занимает начальное, по диапазону частот, положение среди астрономических инструментов исследующих электромагнитное излучение, — более высокочастотными являются телескопы теплового, видимого, ультрафиолетового, рентгеновского и гамма излучения[2].

Радиотелескопы предпочтительно располагать далеко от главных населённых пунктов, чтобы максимально уменьшить электромагнитные помехи от вещательных радиостанций, телевидения, радаров и др. излучающих устройств. Размещение радиообсерватории в долине или низине ещё лучше защищает её от влияния техногенных электромагнитных шумов.

К радиотелескопам относят также некоторые разрабатываемые гравитационные телескопы, которые по наблюдениям за квазарами вычисляют крупномасштабные искажения пространства-времени.

Устройство и принцип действия Править

Радиотелескоп состоит из антенной системы и очень чувствительного радиоприёмного устройства — радиометра[1].

Конструкции антенн радиотелескопов отличаются большим разнообразием, что обусловлено очень широким диапазоном длин волн, используемых в радиоастрономии (от 0,1 мм до 1000 м). Антенны радиотелескопов, принимающих мм, см, дм и метровые волны, чаще всего представляют собой параболические отражатели, подобные зеркалам обычных оптических рефлекторов. В фокусе параболоида устанавливается облучатель — устройство, собирающее радиоизлучение, которое направляется на него зеркалом. Облучатель передаёт принятую энергию на вход радиометра, и, после усиления и детектирования, сигнал регистрируется на ленте самопишущего электроизмерительного прибора[3]. На современных радиотелескопах аналоговый сигнал с выхода радиометра преобразуется в цифровой и записывается на жёсткий диск в виде одного или нескольких файлов.

Для направления антенн в исследуемую область неба их устанавливают обычно на Азимутальных монтированиях, обеспечивающих повороты по азимуту и высоте (полноповоротные антенны). Существуют также антенны, допускающие лишь ограниченные повороты, и даже полностью неподвижные. Направление приема в антеннах последнего типа (обычно очень большого размера) достигается путем перемещения облучателей, которые воспринимают отраженное от антенны радиоизлучение.

Для наблюдения на коротких волнах распространены зеркальные параболические антенны, установленные на поворотных устройствах, служащих для наведения радиотелескопа на источник радиоизлучения; по принципу действия такие радиотелескопы аналогичные оптическим Телескопам-рефракторам. Часто используются комбинации ряда зеркальных антенн, которые соединены кабельными линиями в единую систему — «решётка». Для наблюдения на длинных волнах используется решётка из большого числа элементарных излучателей — диполей.

Радиотелескоп должен обладать высокой чувствительностью, что обеспечивает надежную регистрацию возможно более слабой плотности потока радиоизлучения, и хорошей разрешающей способностью (разрешением), что позволяет наблюдать меньшие пространственные детали исследуемых объектов. Минимальная плотность потока ΔР, которая регистрируется, определяется соотношением:

ΔP = P /(S √Δft)

где Р — мощность собственных шумов радиотелескопа, S — эффективная площадь (собирающая поверхность) антенны, Δf — полоса частот, которые принимаются, t — время накопления сигнала.

Для повышения чувствительности радиотелескопа увеличивают их собирающую поверхность и применяют малошумящие приемные устройства на основе мазеров, параметрических усилителей и т. д. Разрешение q радиотелескопа (радианы):

q > I/D

где Iдлина волны, D — линейный размер апертуры антенны.

Крупнейшие зеркальные антенны (диаметром до 100 м на сантиметровый волнах) имеют разрешение около 1 угловой секунды, что сравнимо с возможностями невооруженного глаза. Трудности создания радиотелескопа больших размеров со сплошным зеркалом вынуждают широко использовать решётки, а для получения двумерной «картинки» — крестообразные, кольцевые и другие антенны с незаполненной апертурой.

Первые радиотелескопы Править

Предпосылки Править

Ещё в конце 19 века учёные предполагали, что радиоволны, отличающиеся от видимого света только частотой, также должны излучаться небесными телами, в частности Солнцем. В 1890 г. Эдисон в США и в 1894 г. Лодж в Англии независимо друг от друга предложили поставить опыты по обнаружению радиоизлучения Солнца. Но, тогда эти опыты не могли удаться, ввиду отсутствия чувствительных приёмников[4].

Начало — Карл Янский Править

Janksy Karl radio telescope

Точная копия радиотелескопа Карла Янского в натуральную величину. Национальная радиоастрономическая обсерватория (NRAO), Грин Бэнк, Западная Вирджиния, США

История радиотелескопов берёт своё начало с экспериментов Карла Янского, проведённых в 1931 г. В то время Янский работал радиоинжинером на полигоне фирмы Bell Telephone Labs. Ему было поручено исследование направления прихода грозовых помех. Для этого Карл Янский построил вертикально поляризованную однонаправленную антенну типа полотна Брюса. Размеры конструкции составляли 30.5 м в длину и 3.7 м в высоту. Работа велась на волне 14.6 м (20.5 МГц). Антенна была соединена с чувствительным приёмником, на выходе которого стоял самописец с большой постоянной времени [5].

KarlJansky MilkyWay

Запись излучений, полученная Янским 24 февраля 1932 года. Максимумы (стрелки) повторяются через 20 мин. — период полного оборота антенны.

В декабре 1932 г. Янский уже сообщал о первых результатах, полученных на своей установке [6]. В статье сообщалось об обнаружении «… постоянного шипения неизвестного происхождения», которое «… трудно отличить от шипения, вызываемого шумами самой аппаратуры. Направление прихода шипящих помех меняется постепенно в течение дня, делая полный оборот за 24 часа». В двух своих следующих работах, в октябре 1933 года и октябре 1935 года, Карл Янский постепенно приходит к заключению, что источником его новых помех является центральная область нашей галактики [7]. Причём наибольший отклик получается, когда антенна направлена на центр Млечного Пути [8].

Янский сознавал, что прогресс в радиоастрономии потребует антенн больших размеров с более острыми диаграммами, которые должны быть легко ориентируемы в различных направлениях. он сам предложил конструкцию параболической антенны с зеркалом 30.5 м в диаметре для работы на метровых волнах. Однако его предложение не получило поддержки в США, и радиоастрономия зачахла [5].

Второе рождение — Гроут Ребер Править

Grote Antenna Wheaton

Меридианный радиотелескоп Гроута Ребера

В 1937 году Гроут Ребер, радиоинженер из Уэтона (США, штат Иллинойс) заинтересовался работой Янского и сконструировал в заднем дворе дома своих родителей антенну с параболическим рефлектором диаметром 9,5 м. Эта антенна имела меридианную монтировку, т.е. была управляема лишь по углу места, а изменение положения лепестка диаграммы по прямому восхождению достигалось за счёт вращения Земли. Антенна Ребера была меньше, чем у Янского, но работала на более коротких волнах, и её диаграмма направленности была значительно острее. У антенны Ребера луч имел коническую форму с шириной 12° по уровню половинной мощности, в то время как у луча антенны Янского была веерообразная форма шириной 30° по уровню половинной мощности в наиболее узком сечении [5].

Весной 1939 года Ребер обнаружил на волне 1,87 м (160 МГц) излучение с заметной концентрацией в плоскости Галактики и опубликовал некоторые результаты [9][10].

Reber.ever first radiomap 1944

Радиокарта небосвода, полученная Гроутом Ребером в 1944 г. [11]

Совершенствуя свою аппаратуру[12], Ребер предпринял систематический обзор неба и в 1944 году опубликовал первые радиокарты небосвода[11]. На картах отчётливо видны центральные области Млечного Пути и яркие радиоисточники в созвездии Стрельца, Лебедь A, Кассиопея A, Большого Пса и Кормы[13]. Карты Ребера достаточно хороши даже по сравнению с современными картами.

После Второй Мировой войны были сделаны существенные технологические улучшения в области радиоастрономии учёными в Европе, Австралии и США. Таким образом начался расцвет радиоастрономии.

Классификация радиотелескопов Править

Широкий диапазон длин волн, разнообразие объектов исследований в радиоастрономии, быстрые темпы развития радиофизики и радиотелескопостроения, большое число независимых коллективов радиоастрономов привели к большому разнообразию типов радиотелескопов. Наиболее естественно классифицировать радиотелескопы по характеру заполнения их апертуры и по методам фазирования СВЧ поля (рефлекторы, рефракторы, независимая запись полей) [14] :

РАДИОТЕЛЕСКОПЫ
антенны с заполненной апертурой антенны с незаполненной апертурой
параллельный синтез параллельный синтез последовательный синтез системы с независимой
записью сигналов
рефлекторы рефракторы рефлекторы рефракторы рефлекторы рефракторы
- параболоиды вращ.
- сферические чаши
- антенна Огайо
- антенна Нансе
- синфазные полотна
- цилиндры
- ант. "Клевер.лист"
- антенна Хорнера
- АПП набл. в зен.
- решётки
- кресты
- кольц.ант. в Кулгуре
- АПП
- перископический интерферометр
- двухэлем. интерферометр
- суперсинтез Райла
- система VLA

Список радиотелескопов Править

Расположение Тип антенны Размер Минимальная рабочая длина волны
СШАFlag of the United States США, Грин Бэнк Параболический сегмент с активной поверхностью 110x100 м 6 мм
ГерманияFlag of Germany Германия, Эффельсберг Параболический рефлектор 100 м 7 мм
ВеликобританияFlag of the United Kingdom Великобритания, Джодрелл Бэнк Параболический рефлектор 76 м 1,3 см
УкраинаFlag of Ukraine Украина, Евпатория Параболический рефлектор 70 м 1 см
РоссияFlag of Russia Россия, Калязин Параболический рефлектор 64 м 1 см
РоссияFlag of Russia Россия, Медвежьи Озера Параболический рефлектор 64 м 1 см
АвстралияFlag of Australia Австралия, Паркс Параболический рефлектор 64 м 7 мм
ЯпонияFlag of Japan Япония, Нобеяма Параболический рефлектор 45 м 1 мм
ИталияFlag of Italy Италия, Медечина Параболический рефлектор 32 м 1,3 см
РоссияFlag of Russia Россия, Светлое, РТФ-32 Параболический рефлектор 32 м 5 мм
РоссияFlag of Russia Россия, Зеленчукская, РТФ-32 Параболический рефлектор 32 м 5 мм
РоссияFlag of Russia Россия, Бадары, РТФ-32 Параболический рефлектор 32 м 5 мм
ИспанияFlag of Spain Испания, Гранада Параболический рефлектор 30 м 1 мм
Пуэрто-РикоFlag of Puerto Rico Пуэрто-Рико, Аресибо, Пуэрто-Рико Сферический рефлектор 300 м 10 см
РоссияFlag of Russia Россия, Зеленчукская, РАТАН-600 Антенна переменного профиля 588 м 3 мм
ФранцияFlag of France Франция, Нанси Двухзеркальный 2 х 40 м х 300 м 11 см
РоссияFlag of Russia Россия, Пущино, ДКР-1000 Крест из двух параболических цилиндров 2 х 1000 м х 40 м 2,5 м
УкраинаFlag of Ukraine Украина, Харьков, УТР-2 Система дипольных антенн, «Т» 1860 м х 50 м, 900 м х 50 м 12 м
Flag of India Индия, Ути Параболический цилиндр 500 м х 30 м 91 см
ИталияFlag of Italy Италия, Медечина, «Северный крест» «Т» из двух параболических цилиндров 2 х 500 м х 30 м 70 см
РоссияFlag of Russia Россия, Санкт-Петербург, Пулковская Астрономическая Обсерватория РАН, , прообраз РАТАН-600 Параболический рефлектор

Страница : 0

en: Radio telescope

de: Radioteleskop

Примечания Править

  1. 1,0 1,1 Большая советская энциклопедия. — СССР: Советская энциклопедия, 1978.
  2. Электромагнитное излучение
  3. П.И.Бакулин, Э.В.Кононович, В.И.Мороз. Курс общей астрономии. — М.: Наука, 1970.
  4. С.А. Каплан. Элементарная радиоастрономия. — М.: Наука, 1966.
  5. 5,0 5,1 5,2 Джон Д. Краус. Радиоастрономия. — М.: Советское радио, 1973.
  6. Jansky K.G. Directional Studies of Atmospherics at Hight Frequencies. — 1932. — Т. 20. — С. 1920—1932.
  7. Jansky K.G. Electrical disturbances apparently of extraterrestrial origin.. — 1933. — Т. 21. — С. 1387—1398.
  8. Jansky K.G. A note on the source of interstellar interference.. — 1935. — Т. 23. — С. 1158—1163.
  9. Reber G. Cosmic Static. — June, 1940. — Т. 91. — С. 621—624.
  10. Reber G. Cosmic Static. — February, 1940. — Т. 28. — С. 68—70.
  11. 11,0 11,1 Reber G. Cosmic Static. — November, 1944. — Т. 100. — С. 279—287.
  12. Reber G. Cosmic Static. — August, 1942. — Т. 30. — С. 367—378.
  13. Кип Торн. Чёрные дыры и складки времени. — М.: Издательство физико-математической литературы, 2007. — С. 323—325. — 616 с. — ISBN 9785-94052-144-4.
  14. Н.А.Есепкина, Д.В.Корольков, Ю.Н.Парийский. Радиотелескопы и радиометры. — М.: Наука, 1973.

См. также Править

Ссылки Править

Литература Править


  1. Википедия Радиотелескоп адрес
  2. Викисловарьадрес
  3. Викицитатникадрес
  4. Викиучебникадрес
  5. Викитекаадрес
  6. Викиновостиадрес
  7. Викиверситетадрес
  8. Викигидадрес

Выделить Радиотелескоп и найти в:

  1. Вокруг света адрес
  2. Академик адрес
  3. Астронет адрес
  4. Элементы адрес
  5. Научная Россия адрес
  6. Кругосвет адрес
  7. Научная Сеть
  8. Традицияадрес
  9. Циклопедияадрес
  10. Викизнаниеадрес
  1. Google
  2. Bing
  3. Yahoo
  4. Яндекс
  5. Mail.ru
  6. Рамблер
  7. Нигма.РФ
  8. Спутник
  9. Google Scholar
  10. Апорт
  11. Онлайн-переводчик
  12. Архив Интернета
  13. Научно-популярные фильмы на Яндексе
  14. Документальные фильмы
  1. Список ru-вики
  2. Вики-сайты на русском языке
  3. Список крупных русскоязычных википроектов
  4. Каталог wiki-сайтов
  5. Русскоязычные wiki-проекты
  6. Викизнание:Каталог wiki-сайтов
  7. Научно-популярные сайты в Интернете
  8. Лучшие научные сайты на нашем портале
  9. Лучшие научно-популярные сайты
  10. Каталог научно-познавательных сайтов
  11. 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

Комментарии читателей:Править


Для статьи Править

Обнаружено использование расширения AdBlock.


Викия — это свободный ресурс, который существует и развивается за счёт рекламы. Для блокирующих рекламу пользователей мы предоставляем модифицированную версию сайта.

Викия не будет доступна для последующих модификаций. Если вы желаете продолжать работать со страницей, то, пожалуйста, отключите расширение для блокировки рекламы.

Также на ФЭНДОМЕ

Случайная вики