Зураг дээр байрладаг Мурчисон Радио Одон орон судлалын ажиглалтын төвийг харуулав Баруун Австрали. Үүнд 1.4 ГГц давтамжтайгаар ажилладаг ийм толин тусгал антентай 36 цогцолбор багтсан болно. Антен бүрийн гол толины диаметр нь 12 метр юм. Эдгээр антенууд хамтдаа нэг том радио телескоп болох Pathfinder-ийн нэг хэсэг болдог. Энэ бол одоо байгаа хамгийн том радио телескоп юм.
Галактикийг судлах, ажиглахад олон арван цацруулагч антен ашигладаг. Тэд дэлхийн хамгийн том оптик дуран Хаббл-ын чадваргүй тийм зайг харж чаддаг. Эдгээр антенууд хамтдаа нэг том интерферометр болж ажилладаг бөгөөд цуглуулах чадвартай массив үүсгэдэг. цахилгаан соронзон долгионорчлон ертөнцийн хамгийн захаас.
Дэлхий даяар хэдэн зуун мянган антеннуудыг нэг радио телескопын квадрат километрт нэгтгэсэн.
Үүнтэй төстэй радио дурангуудыг дэлхийн өнцөг булан бүрт байрлуулсан бөгөөд тэдгээрийн ихэнхийг 2030 он гэхэд нэг квадрат километрийн массив (SKA) системд нэгтгэхээр төлөвлөж байна. нийт талбайнэгээс илүү авах квадрат километр, та магадгүй нэрнээс нь таамагласан байх. Үүнд Африкт байрлах хоёр мянга гаруй антенны систем, Баруун Австралиас хагас сая цогцолбор багтана. SKA төсөлд 10 улс оролцож байна: Австрали, Канад, Хятад, Энэтхэг, Итали, Нидерланд, Шинэ Зеланд, Өмнөд Африк, Швед, Их Британи:
Хэн ч ийм зүйл барьж байгаагүй. SKA радио дурангийн систем нь орчлон ертөнцийн хамгийн чухал нууцыг тайлахад тусална. Тэр хэмжих чадвартай болно асар их хэмжээпульсар, одны хэлтэрхий болон бусад сансрын биетүүд тэдгээрийн дагуу цахилгаан соронзон долгион ялгаруулдаг соронзон туйлууд. Хар нүхний ойролцоох ижил төстэй объектуудыг ажигласнаар шинээр нээгдэж болно. физикийн хуулиудмөн хөгжүүлж болно нэгдсэн онол квант механикболон таталцал.
Нэг SKA системийг барьж байгуулах нь жижиг хэсгүүдтэй үе шаттайгаар эхэлдэг бөгөөд Австрали дахь Pathfinder нь эдгээр хэсгүүдийн нэг байх болно. Нэмж дурдахад, SKA1 системийг одоо барьж байгаа бөгөөд энэ нь ирээдүйн квадрат километрийн массивын зөвхөн багахан хэсэг болох боловч ашиглалтад орсноор дэлхийн хамгийн том радио дуран болох юм.
SKA1 нь Африк, Австралийн өөр өөр тивд хоёр хэсгийг багтаана
SKA1 нь өмнөд Африкт SKA1-дунд хэсэг, Австралид SKA1-бага гэсэн хоёр хэсгээс бүрдэнэ. SKA1-mid-ийг доорх зурагт үзүүлсэн бөгөөд тус бүр нь 13.5-15 метрийн диаметр бүхий 197 цацруулагч антеныг багтаасан болно.
Мөн SKA1-бага систем нь одод шиг биетүүд дөнгөж оршин тогтнож байх үед олон тэрбум жилийн өмнө сансарт гарч ирсэн нам давтамжийн радио долгионыг цуглуулах зорилготой юм. SKA1-бага радио телескоп нь эдгээр радио долгионыг хүлээн авахын тулд цацруулагч антен ашиглахгүй. Үүний оронд орчлон ертөнцийн хамгийн эртний эх сурвалжуудын давтамжтай давхцдаг телевиз, FM зурвас зэрэг өргөн хүрээний давтамжийн дохиог цуглуулах зориулалттай олон жижиг турникийн антеннуудыг суурилуулах болно. SKA1-бага антеннууд нь 50-350 МГц давтамжтайгаар ажилладаг гадаад төрхдоорх зураг:
2024 он гэхэд СКА төслийн удирдагчид 131 мянга гаруй ийм антен суурилуулахаар төлөвлөж байгаа бөгөөд бөөгнөрөл болгон бүлэглэж, цөлд хэдэн арван километрийн зайд тархсан байна. Нэг кластерт 256 ийм антен багтах бөгөөд тэдгээрийн дохиог нэгтгэж, нэг шилэн кабелийн шугамаар дамжуулах болно. Бага давтамжийн антенууд нь олон тэрбум жилийн өмнө орчлон ертөнцөд үүссэн цацрагийг хүлээн авахын тулд хамтран ажиллах болно. Тиймээс тэд ойлгоход туслах болно физик үйл явцалс холын үед болсон.
Радио телескопын ажиллах зарчим
Нэг нийтлэг массив болгон нэгтгэсэн антенууд нь оптик дурантай ижил зарчмаар ажилладаг бөгөөд зөвхөн радио дуран нь оптик цацрагт бус харин хүлээн авсан радио долгионд төвлөрдөг. Хүлээн авсан долгионы урт өндөр байх тусам тусгалын антенны диаметр их байх ёстойг физикийн хуулиуд заадаг. Жишээлбэл, Хятадын баруун өмнөд хэсэгт байрлах Гуйжоу мужид ажиллаж байгаа таван зуун метрийн бөмбөрцөг хэлбэртэй FAST радио дуран нь хүлээн авагчийн антенны системүүдийн орон зайн олон янз байдалгүйгээр радио дурангаар харагддаг. Энэхүү радио телескоп нь ирээдүйд квадрат километрийн массив (SKA) төслийн нэг хэсэг болно.
Гэхдээ толины диаметрийг хязгааргүй нэмэгдүүлэх боломжгүй бөгөөд дээрх зурган дээрх шиг интерферометрийг хэрэгжүүлэх нь үргэлж боломжгүй бөгөөд хаа сайгүй боломжгүй байдаг тул та газарзүйн хувьд тархсан олон тооны жижиг антенуудыг ашиглах хэрэгтэй болно. Жишээлбэл, радио одон орон судлалын энэ төрлийн антен нь Murchison Widefield Array (MWA) юм. MWA антеннууд нь 80-аас 300 МГц-ийн хооронд ажилладаг.
MWA антеннууд нь Австрали дахь SKA1-бага системийн нэг хэсэг юм. Тэд мөн "Дахин иончлолын эрин үе" гэж нэрлэгддэг эртний ертөнцийн харанхуй үеийг харж болно. Энэ эрин үе нь 13 тэрбум жилийн өмнө (Том тэсрэлтээс хойш тэрбум орчим жилийн дараа) үүссэн одод болон бусад биетүүд устөрөгчийн атомаар дүүрсэн орчлон ертөнцийг халааж эхлэх үед оршин байсан. Гайхалтай нь эдгээр төвийг сахисан устөрөгчийн атомуудаас ялгарах радио долгионыг илрүүлэх боломжтой хэвээр байна. Долгионууд нь 21 см долгионы урттай цацагдаж байсан боловч Дэлхийд хүрэх үед сансар огторгуйн тэлэлт хэдэн тэрбум жил өнгөрч, дахин хэдэн метр уртассан байв.
MWA антеннуудыг холын өнгөрсөн үеийн цуурайг илрүүлэхэд ашиглах болно. Энэхүү цахилгаан соронзон цацрагийг судлах нь гараг хэрхэн үүссэнийг илүү сайн ойлгоход тусална гэж одон орон судлаачид найдаж байна. эрт орчлон ертөнц, мөн энэ эрин үед галактиктай төстэй бүтэц хэрхэн үүсч, өөрчлөгдсөн. Одон орон судлаачид энэ бол бидний хувьд огт үл мэдэгдэх орчлон ертөнцийн хувьслын үндсэн үе шатуудын нэг гэдгийг тэмдэглэж байна.
Доорх зураг нь MWA антентай хэсгүүдийг харуулж байна. Хэсэг бүр нь 16 антентай бөгөөд тэдгээр нь шилэн кабелийг ашиглан нэг сүлжээнд холбогдсон байна.
MWA антеннууд нь радио долгионыг өөр өөр чиглэлээс нэгэн зэрэг хүлээн авдаг. Ирж буй дохиог антен бүрийн төвд дуу чимээ багатай хос өсгөгчөөр өсгөж, дараа нь ойролцоох цацраг үүсгэгч рүү илгээдэг. Тэнд янз бүрийн урттай долгионы хөтлүүр нь антенны дохионд тодорхой саатал өгдөг. Энэ сааталыг зөв сонгосноор цацраг үүсгэгчид массивын цацрагийн хэв маягийг "назайлгадаг" бөгөөд ингэснээр тэнгэрийн тодорхой хэсгээс ирж буй радио долгион нь нэг том антенаар хүлээн авч байгаа мэт антенн дээр нэгэн зэрэг хүрдэг.
MWA антеннуудыг бүлэгт хуваадаг. Бүлэг тус бүрийн дохиог нэг хүлээн авагч руу илгээдэг бөгөөд энэ нь дохиог өөр өөр давтамжийн сувгуудын хооронд хуваарилж, дараа нь тэдгээрийг илгээдэг. төв барилгашилэн кабелиар дамжуулан ажиглалтын газар. Тэнд тусгай програм хангамжийн багцууд болон график боловсруулах нэгжүүдийг ашиглан өгөгдөл нь харилцан уялдаатай бөгөөд хүлээн авагч бүрээс дохиог үржүүлж, цаг хугацааны явцад нэгтгэдэг. Энэ арга нь нэг том радио дурангаар хүлээн авсан мэт нэг хүчтэй дохио үүсгэдэг.
Оптик дуран шиг ийм виртуал радио телескопын үзэгдэх хүрээ нь түүнтэй пропорциональ байна физик хэмжээ. Тодруулбал, тусгал эсвэл суурин антеннуудаас бүрдэх виртуал дурангийн хувьд телескопын хамгийн дээд нарийвчлалыг хэд хэдэн хүлээн авагч хэсгүүдийн хоорондох зайгаар тодорхойлдог. Энэ зай их байх тусам нарийвчлал илүү нарийвчлалтай болно.
Өнөөдөр одон орон судлаачид энэ өмчийг ашиглан бүх тивийг хамарсан виртуал дуран бүтээж байгаа нь Сүүн замын голд байрлах хар нүхнүүдийг үзэхийн тулд телескопын нарийвчлалыг хангалттай нэмэгдүүлэх боломжийг олгож байна. Гэхдээ радио дурангийн хэмжээ нь алс холын объектын талаар дэлгэрэнгүй мэдээлэл авах цорын ганц шаардлага биш юм. Нарийвчлалын чанар нь үүнээс хамаарна нийт тоохүлээн авах антенн, давтамжийн хүрээ, антеннуудын байршил.
MWA ашиглан олж авсан өгөгдлийг суперкомпьютерийн тусламжтайгаар хамгийн ойрын мэдээллийн төв рүү хэдэн зуун километрийн зайд илгээдэг. MWA нь өдөрт 25 терабайтаас дээш өгөгдөл дамжуулах боломжтой бөгөөд ойрын жилүүдэд SKA1-low-ыг гаргаснаар энэ хурд улам бүр нэмэгдэх болно. Мөн нэг нийтлэг массиваар ажилладаг SKA1 бага радио телескопын 131,000 антен нь өдөр бүр терабайтаас илүү мэдээлэл цуглуулах болно.
Радио дурангийн цахилгаан хангамжийн асуудлыг ингэж шийдэж байна. Мурчисон Радио Одон орон судлалын ажиглалтын төвд антенны цогцолборыг цахилгаанаар хангадаг нарны хавтан 1.6 мегаватт хүчин чадалтай:
Саяхныг хүртэл ажиглалтын төвийн антеннууд дизель генератор дээр ажилладаг байсан бол одоо нарны зайнаас гадна 2.6 мегаватт цаг эрчим хүч хадгалах боломжтой асар олон тооны лити-ион батерейтай болжээ. Антенны массивын зарим хэсэг удахгүй нарны хавтанг хүлээн авах болно.
Иймд амбицтай төслүүдСанхүүжилтийн асуудал үргэлж хурцаар тавигддаг. Өмнөд Африк, Австрали дахь SKA1 барилгын одоогийн төсөв ойролцоогоор 675 сая евро байна. Энэ нь Австрали, Канад, Хятад, Энэтхэг, Итали, Нидерланд, Шинэ Зеланд зэрэг төслийн гишүүн 10 орны тогтоосон хэмжээ юм. Өмнөд Африк, Швед, Их Британи. Гэхдээ энэ санхүүжилт нь одон орон судлаачдын найдаж буй SKA1-ийн зардлыг бүрэн нөхөж чадахгүй. Тиймээс ажиглалтын төв нь санхүүжилтийг нэмэгдүүлэх боломжтой түншлэлд илүү олон улсыг оруулахыг хичээж байна.
Дүгнэлт
Радио дуран нь алс холын сансрын биетүүдийг ажиглах боломжийг олгодог: пульсар, квазар гэх мэт. Жишээлбэл, FAST радио телескопыг ашиглан 2016 онд радио пульсарыг илрүүлэх боломжтой болсон.
Пульсарыг нээсний дараа энэ пульсар нь нарнаас мянга дахин хүнд бөгөөд дэлхий дээр ийм төрлийн нэг шоо см-ийн жин хэдэн сая тонн жинтэй болохыг тогтоох боломжтой болсон. Ийм ер бусын радио телескоп ашиглан олж авч болох мэдээллийн ач холбогдлыг хэт үнэлэхэд хэцүү байдаг.
Бид ертөнцийг оптикийн зайд харж, аудио мужид сонсож дассан. Хэт авианы байршил тогтоогчийн ачаар сарьсан багваахай харанхуйд хардаг гэдгийг хүн бүр мэддэг. Өргөтгөсөн олон төхөөрөмж байдаг хүний чадваройлголт - үүнд бүх хэмжих хэрэгсэл орно. Энэ нь бүх төрлийн физик процессыг график эсвэл хэлбэрээр харуулдаг дууны хэлбэрхүмүүст хүртээмжтэй.
Техникийн тодорхойлолт
Энэхүү суурилуулалт нь хоёр координат сканнерын төхөөрөмж юм. Энэ нь 10 GHz-ийн давтамжтай ажилладаг; Анхны төлөвлөгөө нь геостационар тойрог замын гэрэл зургийг авах явдал байв. Үүнээс гадна Нарыг харах сонирхолтой байсан, бас хүүхдийн сониуч зангаасаа болж Сар харагдах эсэх, ерөнхийдөө зурган дээр юу байх бол гэдгийг мэдэхийг хүссэн.Энэхүү төхөөрөмж нь параболик торон антенн, 10-12 ГГц давтамжийн давтамжийн хувиргагч, хоёр тэнхлэгт эргэдэг төхөөрөмж, тусгайлан зохион бүтээсэн хяналтын самбартай, эргэдэг төхөөрөмжийг удирдах программ бичсэн. Түвшинг дижитал болгохын тулд AD8313 логарифмын түвшний хөрвүүлэгч, MAX1236 ADC болон COM порт руу мэдээлэл дамжуулах хянагчаас самбар угсардаг. Эргэдэг төхөөрөмжийг удирддаг програм нь ADC-аас өгөгдлийг хүлээн авч, түүнд цаг хугацаа, координатын тэмдэглэгээг нэмж, файлд хадгалдаг. Зураг нь энгийн боловч шаардлагатай алгоритмыг ашиглан бүтээгдсэн, учир нь Координатын нарийвчлал нь 1 градус бөгөөд өгөгдөл нь градус тутамд 10 тооллогын хурдтай урсдаг. Учир нь манай тохиолдолд хавтан хэвтээ эргэдэг, дараа нь хэвтээ нарийвчлал нь градус тутамд ойролцоогоор 10 оноо, босоо нарийвчлал нь градус тутамд 1 цэг байна. 360 градусын өргөн, 90 градусын өндөртэй бүрэн панорамик зургийг ойролцоогоор нэг цаг хагасын дотор авдаг. Хөрвүүлэгчийн чадварын ачаар янз бүрийн туйлшрал бүхий цацрагийг тусад нь хүлээн авч, олж авах боломжтой. янз бүрийн зураг. Ийм хар цагаан зургийг нэг өнгөөр нэгтгэж, хиймэл дагуулыг олон өнгийн харагдуулдаг. Үүнийг цөөхөн хүн ойлгодог, гэхдээ параболын гол төвтэй параболик систем нь зөвхөн хиймэл дагуул дээр анхаарлаа төвлөрүүлэх чадвартай төдийгүй, жишээлбэл, хөрш зэргэлдээ байшинд анхаарлаа хандуулахыг хичээдэг бөгөөд үүний ачаар та тодорхой зураг авах боломжтой. үүн дээр та хүлэмжийн хүрээ, тэр ч байтугай цонхны хүрээг харж болно, үүнээс гадна параболик тусгалын диаметр нь тэдгээрийн өргөнөөс хамаагүй их байдаг.
Телескоп хэрхэн ажилладаг тухай жишээ
Зураг
Анхаарал төвлөрүүлэх
Хүлээн авагчийг параболын фокусаас гаргаснаар та өөр өөр зайд анхаарлаа төвлөрүүлж чадна.
Дээд талын зураг нь хиймэл дагуулууд дээр төвлөрч, доод зураг нь байшинд төвлөрч, хиймэл дагуулууд улам бүр бүдгэрч байна.
Аура
Эхлээд бүхэл системийн ажиллагааг тохируулах шаардлагатай үед зүүн уртрагийн 36º-д байрлах геостационар тойрог замд Eutelsat36B хиймэл дагуулыг лавлах цэг болгон авсан. Хэзээ манайх хүлээж авсан эерэг үр дүн, бид өргөн зураг авч, модыг харав. Тэд маш бүдэг бадаг байсан бөгөөд зарим зайд тэдний эргэн тойронд аура харагдаж байв. Хожим нь Photoshop программ дээр тохируулга, нэмэлт боловсруулалт хийж, проекцийг ойлгосноор модны аура нь цахилгааны шугамын утаснууд болох нь харагдаж, тодорхой болсон.
Сар
Зөвхөн Сар төдийгүй илүү тод биет болох Нар дэлхийг тойрон эргэдэг гэдгийг хүн бүр мэддэг бөгөөд хоёр гэрэлтэгч хоёулаа харагдах энэхүү хөдөлгөөнт дүрсийг үзээд харж болно.
Хойд гэрэл
Үзэх гэж оролдсон хүн бүр хиймэл дагуулын телевизбороо, цас, тэнгэрт ганцхан хатуу хар үүл байх үед тэд хүлээн авсан дохионы чанар нь цаг агаарын нөхцөл байдлаас хамаардаг гэдгийг мэддэг. IN энэ тохиолдолдХиймэл дагуулаас ирсэн радио дохио үүлэн дунд унтарсан нь илт байна. Гэхдээ хүлээн авах чанарт нөлөөлдөг бусад хүчин зүйлүүд байдаг, жишээлбэл, нарны цацраг. Нарны хүчтэй цочролын дараа хэсэг хугацааны дараа цаг агаарын хиймэл дагуулын зургийг маш хүчтэй чимээ шуугиантайгаар хүлээн авдаг - энэ бол ионосферийн ажил дээр дуу чимээ үүсгэдэг болохыг бид анзаарсан.Бид нартай шуургатай үед зургийг нь авсан. Наро-Фоминск. Үр нөлөө нь нар жаргасны дараа гарсан.
Хөдөлгөөнт дүрс нь хөдөлж буй Нарыг харуулж байна.
Газар дээр анивчдаг
Нэг удаа, үе үе буудаж байх үед удаан хугацааны туршид ажиглагдсан. хүчтэй анивчдагэзэлж байна ихэнх ньтэнгэр. Нэг зураг авалтыг 8 минутаас илүү хугацаанд авсан бол жинхэнэ агшин зуурын зураг авахад хэцүү байдаг ч та боломжтой байсан шиг хийсэн хөдөлгөөнт дүрсийг харж болно.
Хэрэв танд дэгдэлтийн талаар хэлэх зүйл байвал эсвэл энэ сэдэвт нэмэх зүйл байвал сэтгэгдэл дээр бичнэ үү.
Бүх зургийг эндээс үзэх боломжтой.
FSBEI HPE "Таганрог муж сурган хүмүүжүүлэх дээд сургууль A.P нэрэмжит. Чехов"
Радио одон орон судлал. Радио телескопууд.
Үндсэн шинж чанарууд.
Оюутан бөглөсөн
Физик-математикийн факультет
51 бүлэг: Мазур В.Г.
Таганрог
| Танилцуулга | |
| Радио одон орон судлал 1. Одон орон судлалтай харьцуулах …………………………. 2. Бүртгэгдсэн радио цацрагийн хүрээ……………….. 3. Түүхэн суурь………………………………………….. Радио дуран …………………………………………………………… 4. Үйл ажиллагааны зарчим………………………………………………………….. 5. Радио интерферометр………………………………………. 6. Анхны радио дуран ………………………………………… 7. Радио дурангийн ангилал…………………………………………………… a) Дүүргэгдсэн нүхтэй антенууд ……………………………… б) Хувьсгалын параболоидууд…………………………………………………………… в) Параболик цилиндр…………………………………… г) Хавтгай цацруулагчтай антеннууд …………………………… д) Шороон аяга………………………………………………………… e) Антенны массив (фазын антенууд) ………………………… g) Дүүргээгүй нүхтэй антеннууд ……………………………… Дүгнэлт Лавлагаа |
Танилцуулга
Радио одон орон судлал нь сансар огторгуйн биетүүдээс гарч буй радио цацрагийг шинжлэн судалдаг одон орон судлалын салбар юм. Олон сансрын биетүүд Дэлхийд хүрдэг радио долгионыг ялгаруулдаг: эдгээр нь нарны гаднах давхарга, гаригийн агаар мандал, од хоорондын хийн үүл юм. Радио ялгаруулалтыг турбулент хийн урсгалын харилцан үйлчлэл гэх мэт үзэгдлүүд дагалддаг. цочролын долгионод хоорондын орчинд, хурдан эргэлт нейтрон ододхүчтэй хамт соронзон орон, галактик ба квазаруудын цөм дэх "тэсрэх" үйл явц, нарны дэлбэрэлтгэх мэт.Дэлхийд ирж буй байгалийн объектуудын радио дохио нь дуу чимээний шинж чанартай байдаг. Эдгээр дохиог тусгай электрон төхөөрөмж ашиглан хүлээн авч, өсгөж, дараа нь аналог эсвэл тоон хэлбэрээр бүртгэдэг. Радио одон орон судлалын техник нь оптикаас илүү мэдрэмтгий, хол зайд байдаг.
Радио дуран нь селестиел биетүүдийн (Нарны аймаг, галактик, метагалактикийн) өөрийн радио цацрагийг хүлээн авах, тэдгээрийн координат, орон зайн бүтэц, цацрагийн эрч хүч, спектр, туйлшрал зэрэг шинж чанарыг судлах одон орон судлалын хэрэгсэл юм.
РАДИО одон орон судлал
§1. Одон орон судлалтай харьцуулах
Сансар огторгуйн бүх төрлийн цахилгаан соронзон цацрагуудаас зөвхөн харагдахуйц, ойрын (богино долгионы) гэрэл нь дэлхийн агаар мандалд бараг сулрахгүйгээр дамждаг. хэт улаан туяаны цацрагмөн радио долгионы спектрийн нэг хэсэг. Нэг талаас, долгионы урт нь оптик цацрагаас хамаагүй урт байдаг радио долгион нь гаригуудын үүлэрхэг агаар мандал, гэрэлд тунгалаг байдаг од хоорондын тоосны үүлээр амархан дамждаг. Нөгөөтэйгүүр, хамгийн богино радио долгионууд л оддын эргэн тойронд болон од хоорондын орон зайд ионжсон хийн гэрлийн тунгалаг хэсгүүдээр дамждаг. Радио одон орон судлаачид гол элементүүд нь антен байдаг радио дуран ашиглан сансрын сул дохиог илрүүлдэг. Ихэвчлэн эдгээр нь параболоид хэлбэртэй металл цацруулагч юм. Цацраг туяа төвлөрч буй тусгалын фокус дээр эвэр эсвэл диполь хэлбэртэй цуглуулагч төхөөрөмж байрлуулсан бөгөөд энэ нь цуглуулсан радио энергийг хүлээн авагч төхөөрөмж рүү шилжүүлдэг. 100 м хүртэл диаметртэй цацруулагчийг хөдөлгөөнт, бүрэн эргүүлэх боломжтой; тэд тэнгэрийн аль ч хэсэгт байгаа объектыг онилж, түүнийг хянах боломжтой. Том цацруулагч (диаметр нь 300 м хүртэл) нь хөдөлгөөнгүй, асар том бөмбөрцөг хэлбэртэй аяга хэлбэртэй, объект руу чиглүүлэх нь дэлхийн эргэлт, антенны фокус дахь тэжээлийн хөдөлгөөний улмаас үүсдэг. Бүр том тусгал нь ихэвчлэн параболоидын нэг хэсэг мэт харагддаг. Цацруулагчийн хэмжээ том байх тусам ажиглагдсан радио зураг илүү нарийвчилсан болно. Ихэнхдээ үүнийг сайжруулахын тулд нэг объектыг хоёр радио телескоп эсвэл тэдгээрийн бүхэл бүтэн системээр, заримдаа хэдэн мянган километрээр тусгаарлагдсан хэдэн арван антен агуулсан байдаг.
§2. Бүртгэгдсэн радио цацрагийн хүрээ
Хэдэн мм-ээс 30 м хүртэл урттай радио долгион нь дэлхийн агаар мандлаар дамждаг, өөрөөр хэлбэл. 10 МГц-ээс 200 ГГц хүртэлх давтамжийн мужид. Тиймээс радио одон орон судлаачид жишээлбэл, дунд эсвэл богино долгионы радио долгионы хүрээнээс мэдэгдэхүйц өндөр давтамжтай ажилладаг. Гэсэн хэдий ч 50-1000 МГц давтамжийн мужид VHF, телевизийн өргөн нэвтрүүлэг, мөн 3-30 ГГц-ийн хүрээн дэх радарууд (радарууд) гарч ирснээр радио одон орон судлаачид асуудалтай тулгардаг: эдгээр муж дахь хуурай газрын дамжуулагчийн хүчтэй дохио нь гүйдэл дамжуулахад саад болж байна. сул орон зайн дохиог хүлээн авах. Тиймээс олон улсын гэрээгээр радио одон орон судлаачдад сансар огторгуйн ажиглалтад дохио дамжуулахыг хориглосон хэд хэдэн давтамжийн мужийг хуваарилсан.
§3. Түүхэн суурь
Радио одон орон судлал нь 1931 онд Bell Telephone компанийн ажилтан К.Янский радио интерференцийг судалж эхэлсэн бөгөөд энэ нь манай улсын төв хэсгээс ирж байгааг олж мэдсэнээр шинжлэх ухаан болж эхэлсэн. Сүүн зам. Анхны радио дуран авайг 1937-1938 онд радио инженер Г.Ребер бүтээж, өөрийн цэцэрлэгт бие даан төмрөөр хийсэн 9 метрийн тусгал хийсэн нь зарчмын хувьд одоогийн аварга параболын антеннуудтай адил юм. Ребер тэнгэрийн анхны радио газрын зургийг зохиож, Сүүн зам бүхэлдээ 1.5 м долгионы урттай, гэхдээ хамгийн хүчтэй нь - түүний төв хэсэг. 1942 оны 2-р сард Ж.Хэй метрийн зайд нар түүн дээр гал асаах үед радаруудад саад болж байгааг анзаарсан; Сантиметрийн зайд нарны цацрагийн цацрагийг 1942-1943 онд Ж.Саутворт нээсэн. Радио одон орон судлалын системчилсэн хөгжил дэлхийн 2-р дайны дараа эхэлсэн. Их Британид Жодрелл банкны томоохон ажиглалтын төв (Манчестерийн их сургууль), Кавендиш лабораторийн станц (Кэмбриж) байгуулагдсан. Радиофизикийн лаборатори (Сидней) Австралид хэд хэдэн станц байгуулсан. Голландын радио одон орон судлаачид од хоорондын устөрөгчийн үүлийг судалж эхлэв. ЗХУ-д Серпухов, Пулково, Крымийн ойролцоо радио дуран авай. АНУ-ын хамгийн том радио ажиглалтын төвүүд нь Грин Банк (Баруун Виржиниа) ба Шарлоттсвилл (Виржиниа) дахь Үндэсний Радио Одон орон судлалын ажиглалтын төвүүд, Аресибо дахь Корнеллийн их сургуулийн ажиглалтын төв (Пуэрто Рико), Оуэнс хөндий дэх Калифорнийн Технологийн хүрээлэн (Баруун Виржиниа) юм. ). (Массачусетс).
РАДИО ТЕЛЕСКОП
Радио дуран нь цахилгаан соронзон цацрагийг судлах одон орны багаж хэрэгслийн дунд давтамжийн мужид эхний байрыг эзэлдэг. Өндөр давтамжийн телескопууд нь дулааны, үзэгдэх, хэт ягаан туяа, рентген болон гамма цацраг юм.
Өргөн нэвтрүүлгийн радио станц, телевиз, радар болон бусад цацруулагч төхөөрөмжөөс үүсэх цахилгаан соронзон хөндлөнгийн нөлөөллийг багасгахын тулд радио дуранг хүн амын томоохон төвүүдээс хол байрлуулах нь дээр. Радио ажиглалтын газрыг хөндий эсвэл нам дор газар байрлуулах нь хүний гараар бүтээсэн цахилгаан соронзон дуу чимээний нөлөөллөөс илүү сайн хамгаалдаг.
Радио дуран нь антенны төхөөрөмж ба маш мэдрэмтгий хүлээн авагч төхөөрөмж - радиометр гэсэн хоёр үндсэн элементээс бүрдэнэ. Радиометр нь антеннаас хүлээн авсан радио ялгаруулалтыг нэмэгдүүлж, үүнийг бичих, боловсруулахад тохиромжтой хэлбэр болгон хувиргадаг.
Радио одон орон судлалд өргөн хүрээний долгионы урт (0.1 мм-ээс 1000 м хүртэл) ашигладаг тул радио дурангийн антенны загвар нь маш олон янз байдаг. мм, см, дм, метр долгионыг хүлээн авдаг радио телескопуудын антенууд нь ердийн оптик цацруулагчийн толин тусгалтай төстэй параболик тусгал юм. Параболоидын фокус дээр цацраг туяа суурилуулсан - толин тусгалаар чиглүүлдэг радио цацрагийг цуглуулдаг төхөөрөмж. Цацраагч нь хүлээн авсан энергийг радиометрийн оролт руу дамжуулж, олшруулж, илрүүлсний дараа дохиог цахилгаан хэмжих хэрэгслийн соронзон хальс дээр тэмдэглэнэ. Орчин үеийн радио телескопууд дээр аналог дохиорадиометрийн гаралтаас дижитал болгон хувиргаж, хатуу дискэнд нэг буюу хэд хэдэн файл хэлбэрээр бичигдэнэ.
Антеннуудыг тэнгэрийн судлагдсан хэсэг рүү чиглүүлэхийн тулд тэдгээрийг ихэвчлэн суурилуулдаг Азимут унадаг, азимут ба өндрийн эргэлтийг хангах (бүрэн эргэлтийн антенууд). Зөвхөн хязгаарлагдмал эргэлтийг зөвшөөрдөг, тэр ч байтугай бүрэн хөдөлгөөнгүй байдаг антеннууд бас байдаг. Сүүлчийн төрлийн антеннуудын хүлээн авах чиглэл (ихэвчлэн маш том хэмжээтэй) нь антеннаас туссан радио цацрагийг хүлээн авдаг цацрагийг хөдөлгөх замаар хийгддэг.
§4. Үйл ажиллагааны зарчим
Радио дурангийн ажиллах зарчим нь оптик дурангаас илүү фотометрийн ажиллах зарчимтай төстэй юм. Радио телескоп нь дүрсийг шууд бүтээж чадахгүй; энэ нь зөвхөн дуран "харж байгаа" чиглэлээс ирж буй цацрагийн энергийг хэмждэг. Тиймээс өргөтгөсөн эх үүсвэрийн дүрсийг авахын тулд радио дуран нь цэг бүр дээр түүний гэрэлтүүлгийг хэмжих ёстой.
Телескопын нүхэнд радио долгионы дифракцийн улмаас цэгийн эх үүсвэр рүү чиглэсэн чиглэлийг хэмжих нь антенны цацрагийн загвараар тодорхойлогддог зарим алдаатай бөгөөд багажийн нарийвчлалд үндсэн хязгаарлалт тавьдаг.
долгионы урт хаана ба нүхний диаметр. Өндөр нарийвчлал нь судалж буй объектын орон зайн нарийн ширийн зүйлийг ажиглах боломжийг олгодог. Нарийвчлалыг сайжруулахын тулд долгионы уртыг багасгах эсвэл диафрагмыг нэмэгдүүлэх хэрэгтэй. Гэсэн хэдий ч богино долгионы уртыг ашиглах нь толин тусгал гадаргуугийн чанарт тавигдах шаардлагыг нэмэгдүүлдэг (Рэйлигийн шалгуурыг үзнэ үү). Тиймээс тэд ихэвчлэн апертурыг нэмэгдүүлэх замаар явдаг. Апертурыг нэмэгдүүлэх нь бас нэг чухал шинж чанар болох мэдрэмжийг сайжруулдаг. Радио дуран нь аль болох бүдэг эх сурвалжийг найдвартай илрүүлэхийн тулд өндөр мэдрэмжтэй байх ёстой. Мэдрэмжийг урсгалын нягтын хэлбэлзлийн түвшингээр тодорхойлно.
,
хаана нь радио дурангийн дуу чимээний дуу чимээний хүч, антенны үр дүнтэй талбай (цуглуулах гадаргуу), давтамжийн зурвас, дохионы хуримтлалын хугацаа юм. Радио дурангийн мэдрэмжийг нэмэгдүүлэхийн тулд тэдгээрийн цуглуулах гадаргууг нэмэгдүүлж, дуу чимээ багатай хүлээн авагч, мазер, параметрийн өсгөгч гэх мэтийг ашигладаг.
§5. Радио интерферометр
Нүхний диаметрийг нэмэгдүүлэхээс гадна нарийвчлалыг нэмэгдүүлэх (эсвэл цацрагийн хэв маягийг нарийсгах) өөр нэг арга бий. Хэрэв та хол зайд байрлах хоёр антен авбал г(суурь) бие биенээсээ, дараа нь тэдгээрийн аль нэгэнд нь эх үүсвэрээс ирсэн дохио нөгөөгөөсөө арай эрт ирнэ. Хэрэв хоёр антенаас ирсэн дохионууд саад болж байвал үүссэн дохионоос тусгай математикийн багасгах процедурыг ашиглан эх сурвалжийн мэдээллийг үр дүнтэй нарийвчлалтайгаар сэргээх боломжтой болно. Энэхүү багасгах процедурыг диафрагмын синтез гэж нэрлэдэг. Интерференцийг техник хангамжийн аль алинд нь кабель, долгион хөтлүүрээр дамжуулан нийтлэг холигч руу дохио өгөх, мөн өмнө нь тодорхой цагийн тамгаар дижитал болгож, хадгалах хэрэгсэлд хадгалсан дохио бүхий компьютер дээр хийж болно. Орчин үеийн техникийн хэрэгсэлөөр өөр тивд байрладаг, хэдэн мянган километрээр тусгаарлагдсан дуран дурануудыг багтаасан VLBI системийг бий болгох боломжтой болсон.
§6. Анхны радио телескопууд
Гэр - Карл Янский
Хуулбарласан радио телескопЯнский
Өгүүллэг радио телескопууд 1931 онд Карл Янскийн Bell Telephone Labs туршилтын талбайд хийсэн туршилтаар үүссэн. Аянга хөндлөнгийн ирэх чиглэлийг судлахын тулд тэрээр Брюс зотон төрлийн босоо туйлшралтай нэг чиглэлтэй антенн барьсан. Бүтцийн хэмжээ нь 30.5 м урт, 3.7 м өндөр байв. Уг ажлыг 14.6 м (20.5 МГц) долгионы уртад гүйцэтгэсэн. Антеныг мэдрэмтгий хүлээн авагчтай холбосон бөгөөд гаралт нь том хугацааны тогтмол бичигчтэй байв.
1932 оны 2-р сарын 24-нд Янскийн хүлээн авсан цацрагийн бүртгэл. Максимум (сум) 20 минутын дараа давтана. - антенны бүрэн эргэлтийн хугацаа.
1932 оны 12-р сард Янский суурилуулалтынхаа анхны үр дүнг аль хэдийн мэдээлсэн. Уг нийтлэлд “... гарал үүсэл нь үл мэдэгдэх байнгын исгэрэх чимээ” олдсон тухай мэдээлсэн бөгөөд энэ нь “... тоног төхөөрөмжийн дуу чимээнээс үүдэлтэй исгэрээнээс ялгахад хэцүү байдаг. Өдрийн турш исгэрэх хөндлөнгийн ирэх чиглэл аажмаар өөрчлөгдөж, өөрчлөгддөг бүрэн эргэлт 24 цагийн дотор." 1933 оны 10-р сар, 1935 оны 10-р сард дараагийн хоёр илтгэлдээ Карл Янский аажмаар түүний шинэ интерференцийн эх үүсвэр нь манай галактикийн төв бүс байсан гэсэн дүгнэлтэд хүрчээ. Түүнээс гадна антенныг Сүүн замын төв рүү чиглүүлэх үед хамгийн их хариу үйлдэл үзүүлдэг.
Янский радио одон орон судлалд ахиц дэвшил гаргахын тулд илүү тод хээтэй том антенн шаардлагатай гэдгийг ойлгосон. янз бүрийн чиглэлүүд. Тэрээр өөрөө метрийн долгион дээр ажиллах зориулалттай 30.5 м диаметртэй толин тусгал бүхий параболик антенны дизайныг санал болгосон. Гэвч түүний санал АНУ-д дэмжлэг аваагүй байна.
Дахин төрөлт - Гроут Ребер
Меридиан радио телескопГроута Ребера
1937 онд Ветоны (АНУ, Иллинойс) радио инженер Гроут Ребер Янскийн ажлыг сонирхож, эцэг эхийнхээ байшингийн арын хашаанд 9.5 м диаметртэй параболын тусгал бүхий антенн зохион бүтээжээ , өөрөөр хэлбэл, энэ нь зөвхөн өндөрлөгөөр хянагддаг байсан бөгөөд баруун өгсөлт дэх диаграмын дэлбэнгийн байрлал дахь өөрчлөлт нь дэлхийн эргэлтийн улмаас бий болсон. Реберийн антенн нь Янскийн антеннаас жижиг байсан ч илүү их ажилласан богино долгион, мөн түүний цацрагийн загвар нь илүү хурц байсан. Реберийн антенн нь хагас чадлын түвшинд 12°-ийн өргөнтэй конус хэлбэрийн туяатай байсан бол Янскийн антенны цацраг нь хамгийн нарийн хэсэгтээ хагас чадлын түвшинд 30°-ийн өргөнтэй сэнс хэлбэртэй байв.
1939 оны хавар Ребер 1.87 м (160 МГц) долгионы урттай цацрагийг Галактикийн хавтгайд мэдэгдэхүйц концентрацитай илрүүлж, зарим үр дүнг нийтлэв.
Тэнгэрийн радио газрын зургийг авсанГроут Ребер1944 онд
Тоног төхөөрөмжөө сайжруулж, Ребер тэнгэрийн системтэй судалгаа хийж, 1944 онд 1.87 м долгионы урттай тэнгэрийн анхны радио газрын зургийг нийтлэв. Газрын зураг дээр Сүүн замын төв бүсүүд болон Sagittarius, Cygnus A, Cassiopeia A одны одны гэрэлт радио эх үүсвэрүүдийг тодорхой харуулсан байна. Канис майорболон Стерн. Реберийн картууд ч гэсэн нэлээн сайн орчин үеийн газрын зураг, метр долгионы урттай.
Дэлхийн 2-р дайны дараа Европ, Австрали, АНУ-ын эрдэмтэд радио одон орон судлалын салбарт технологийн томоохон сайжруулалт хийсэн. Ийнхүү радио одон орон судлалын цэцэглэлт эхэлсэн бөгөөд энэ нь миллиметр ба миллиметрийн урттай долгионы уртыг хөгжүүлэхэд хүргэсэн бөгөөд энэ нь мэдэгдэхүйц өндөр нарийвчлалд хүрэх боломжийг олгосон юм.
§7. Радио дурангийн ангилал
Өргөн хүрээний долгионы урт, радио одон орон судлалын олон төрлийн судалгааны объектууд, хурдан хурдрадиофизикийн хөгжил, радио телескопын бүтээн байгуулалт, их тооРадио одон орон судлаачдын бие даасан багууд олон төрлийн радио дуран бүтээхэд хүргэсэн. Радио телескопыг нүхийг дүүргэх шинж чанар, богино долгионы талбайг үе шаттай болгох аргын дагуу ангилах нь хамгийн жам ёсны зүйл юм (цацруулагч, рефрактор, талбайн бие даасан бүртгэл)
Дүүргэгдсэн диафрагмын антенууд
Энэ төрлийн антеннууд нь тольтой төстэй оптик телескопуудбөгөөд ашиглахад хамгийн энгийн бөгөөд хамгийн танил юм. Дүүргэгдсэн диафрагмын антеннууд нь ажиглагдаж буй объектын дохиог цуглуулж, хүлээн авагч дээр төвлөрүүлдэг. Бүртгэгдсэн дохио нь аль хэдийн шинжлэх ухааны мэдээллийг агуулсан бөгөөд синтез хийх шаардлагагүй. Ийм антенны сул тал нь тэдгээрийн нягтрал багатай байдаг. Хоосон диафрагмын антеннуудыг гадаргуугийн хэлбэр, суурилуулах аргаас хамааран хэд хэдэн ангилалд хувааж болно.
Эргэлтийн параболоидууд
Энэ төрлийн бараг бүх антеннуудыг Alt-Az бэхэлгээнд суурилуулсан бөгөөд бүрэн эргүүлэх боломжтой. Тэдний гол давуу тал нь ийм радио дуран нь оптик дуран шиг объект руу чиглүүлж, түүнийг чиглүүлж чаддагт оршино. Тиймээс судалж буй объект тэнгэрийн хаяанаас дээш байх үед ажиглалтыг хүссэн үедээ хийж болно. Ердийн төлөөлөгчид: Ногоон банкны радио дуран, RT-70, Калязин радио телескоп.
Параболик цилиндрүүд
Бүрэн эргэлттэй антен барих нь ийм байгууламжийн асар их масстай холбоотой тодорхой бэрхшээлтэй холбоотой юм. Тиймээс суурин болон хагас хөдөлгөөнт системийг бий болгодог. Ийм телескопуудын өртөг, нарийн төвөгтэй байдал нь хэмжээ ихсэх тусам аажмаар нэмэгддэг. Параболик цилиндр нь туяаг нэг цэг дээр биш, харин генатрикс (фокусын шугам) параллель шулуун шугам дээр цуглуулдаг. Ийм учраас энэ төрлийн телескопууд нь тэгш хэмт бус цацрагийн хэв маягтай, янз бүрийн тэнхлэгийн дагуу өөр өөр нарийвчлалтай байдаг. Ийм дурангийн өөр нэг сул тал бол хөдөлгөөн хязгаарлагдмал учраас тэнгэрийн зөвхөн нэг хэсэг нь ажиглалт хийх боломжтой байдаг. Төлөөлөгчид: Иллинойсын их сургуулийн радио дуран, Ооти дахь Энэтхэгийн телескоп.
Нанс дуран дахь цацрагийн зам
Хавтгай тусгал бүхий антенууд
Параболик цилиндр дээр ажиллахын тулд хэд хэдэн детекторыг фокусын шугам дээр байрлуулах шаардлагатай бөгөөд үүнээс дохиог үе шатыг харгалзан нэмнэ. Богино долгион дээр үүнийг хийхэд амаргүй, учир нь их хэмжээний алдагдалхолбооны шугамд. Хавтгай цацруулагчтай антенууд нь зөвхөн нэг хүлээн авагчтай ажиллах боломжийг олгодог. Ийм антенууд нь хөдлөх гэсэн хоёр хэсгээс бүрдэнэ хавтгай тольба тогтмол параболоид. Хөдөлгөөнт толин тусгал нь тухайн объект руу "заасан" бөгөөд параболоид дээр цацрагийг тусгадаг. Параболоид нь хүлээн авагч байрладаг гол цэг дээр цацрагийг төвлөрүүлдэг. Ийм дуран нь ажиглалт хийх боломжтой тэнгэрийн зөвхөн нэг хэсэгтэй. Төлөөлөгчид: Краусын радио дуран, Нанс дахь том радио телескоп.
Шороон аяга
Барилгын өртөгийг бууруулах хүсэл нь одон орон судлаачдыг ашиглах санаа руу хөтөлсөн байгалийн тайвшралтелескопын толь болгон. Энэ төрлийн төлөөлөгч нь 300 метрийн Аресибо радио телескоп байв. -д байрладаг живэх, доод хэсэг нь бөмбөрцөг хэлбэртэй хөнгөн цагаан хавтангаар хучигдсан байдаг. Хүлээн авагч нь толины дээгүүр тусгай тулгуур дээр түдгэлздэг. Сул тал энэ хэрэгслийнЭнэ нь дээд цэгээс 20°-ын зайд орших тэнгэрийн бүсэд нэвтрэх боломжтой юм.
Антенны массив (нийтлэг горимын антенууд)
Ийм телескоп нь долгионы уртаас бага зайд байрладаг олон энгийн цацраг туяанаас (дипол эсвэл спираль) бүрдэнэ. Элемент бүрийн үе шатыг нарийн хянахын ачаар өндөр нарийвчлалтай, үр дүнтэй талбайд хүрэх боломжтой. Ийм антеннуудын сул тал нь тэдгээрийг нарийн тодорхойлсон долгионы уртад зориулж үйлдвэрлэдэг. Төлөөлөгчид: Пущино дахь BSA радио телескоп.
Хоосон диафрагмын антенууд
Одон орон судлалын зорилгоор хамгийн чухал нь радио дурангийн хоёр шинж чанар юм: нарийвчлал ба мэдрэмж. Энэ тохиолдолд мэдрэмж нь антенны талбайтай пропорциональ, нарийвчлал нь хамгийн их хэмжээтэй пропорциональ байна. Тиймээс хамгийн түгээмэл дугуй антеннууд нь ижил үр дүнтэй талбайд хамгийн муу нарийвчлалыг өгдөг. Тиймээс радио одон орон судлалд бага зайтай телескопууд гарч ирэв.
Дүүргээгүй нүхтэй DKR-1000 телескоп
талбай, гэхдээ өндөр нарийвчлалтай. Ийм антеннуудыг нэрлэдэг хоосон диафрагмын антенууд, учир нь тэд долгионы уртаас давсан нүхэнд "нүх"-тэй байдаг. Ийм антенаас зураг авахын тулд диафрагмын синтезийн горимд ажиглалт хийх шаардлагатай. Апертурын синтезийн хувьд тодорхой зайд байрладаг хоёр синхрон антен хангалттай байдаг. суурь. Эх зургийг сэргээхийн тулд та дохиог бүх боломжит суурь дээр хамгийн дээд хэмжээнд хүртэл тодорхой алхамаар хэмжих хэрэгтэй.
Хэрэв зөвхөн хоёр антен байгаа бол та ажиглалт хийх хэрэгтэй болно, дараа нь суурийг өөрчлөх, дараагийн цэг дээр ажиглалт хийх, суурийг дахин өөрчлөх гэх мэт. Энэ синтезийг гэж нэрлэдэг. тууштай. Сонгодог радио интерферометр нь энэ зарчмаар ажилладаг. Дараалсан синтезийн сул тал нь цаг хугацаа их шаарддаг бөгөөд цаг хугацааны явцад радио эх үүсвэрийн өөрчлөлтийг илрүүлж чаддаггүй явдал юм. богино хугацаа. Тиймээс үүнийг илүү олон удаа ашигладаг зэрэгцээ синтез. Үүнд шаардлагатай бүх суурийн хэмжилтийг нэгэн зэрэг гүйцэтгэдэг олон антен (хүлээн авагч) багтдаг. Төлөөлөгчид: Итали дахь Хойд загалмай, Пущино дахь DKR-1000 радио дуран.
Том массивууд VLA төрлийг ихэвчлэн дараалсан синтез гэж нэрлэдэг. Гэсэн хэдий ч улмаас их хэмжээнийантенууд, бараг бүх суурийг аль хэдийн танилцуулсан бөгөөд нэмэлт өөрчлөлт хийх шаардлагагүй байдаг.
Радио телескопуудын жагсаалт.
| Байршил | Антенны төрөл | Хэмжээ | Хамгийн бага ажлын уртдолгион |
| АНУ, Ногоон банк | Идэвхтэй гадаргуутай параболик сегмент | ||
| Орос, Калязин радиогийн одон орон судлалын ажиглалтын газар | Параболик тусгал | ||
| Орос, Баавгай нуурууд | Параболик тусгал | ||
| Япон, Нобейама | Параболик тусгал | ||
| Итали, Анагаах ухаан | Параболик тусгал | ||
| Испани, Гранада | Параболик тусгал | ||
| Пуэрто Рико, Пуэрто Рико, Аресибо | Бөмбөрцөг тусгал | ||
| Орос, Бадарь, Сибирийн нарны радио телескоп | Антенны массив 128x128 элемент (хөндлөн хэлбэртэй радио интерферометр) | ||
| Франц, Нэнси | Давхар толь | ||
| Энэтхэг, Ооти | Параболик цилиндр | ||
| Итали, Анагаах ухаан, Хойд загалмай | Хоёр параболик цилиндрийн "T" |
Лавлагаа
1. Сансар огторгуйн физик: жижиг. enc., 1986, х. 533
2. Каплан С.А.Радио одон орон хэрхэн үүссэн тухай // Радио одон орон судлал. - М.: Наука, 1966. - P. 12. - 276 х.
3. 1 2 Краус Д.Д. 1.2. Радио одон орон судлалын эхний жилүүдийн товч түүх // Радио одон орон судлал / Ред. В.В. Железнякова. - М.: Зөвлөлтийн радио, 1973. - P. 14-21. - 456 сек.
4. Зөвлөлтийн агуу нэвтэрхий толь бичиг. - ЗХУ: Зөвлөлтийн нэвтэрхий толь бичиг, 1978.
5. Цахилгаан соронзон цацраг. Википедиа.
6. Радио телескоп // Сансар огторгуйн физик: Бяцхан нэвтэрхий толь / Ред. Р.А.Суняева. - 2-р хэвлэл. - М .: Сов. нэвтэрхий толь, 1986. - P. 560. - 783 х. - ISBN 524(03)
7. П.И.Бакулин, Е.В.Кононович, В.И.МорозЗа ерөнхий одон орон судлал. - М.: Наука, 1970.
8. 1 2 3 4 Жон Д.Краус.Радио одон орон судлал. - М.: Зөвлөлтийн радио, 1973 он.
9. Jansky K.G.Өндөр давтамж дахь агаар мандлын чиглэлийн судалгаа. -Proc. IRE, 1932. - Т. 20. - С. 1920-1932.
10. Jansky K.G.Харь гаригаас гаралтай цахилгааны гэмтэл.. - Proc. IRE, 1933. - T. 21. - P. 1387-1398.
11. Jansky K.G.Од хоорондын хөндлөнгийн эх үүсвэрийн тухай тэмдэглэл.. - Proc. IRE, 1935. - T. 23. - P. 1158-1163.
12. Ребер Г.Сансрын статик. - Астрофиз. Ж., 6-р сар, 1940. - T. 91. - P. 621-624.
13. Ребер Г.Сансрын статик. -Proc. IRE, 2-р сар, 1940. - T. 28. - P. 68-70.
14. 1 2 Ребер Г.Сансрын статик. - Астрофиз. Ж., 1944. 11. - T. 100. - P. 279-287.
15. Ребер Г.Сансрын статик. -Proc. IRE, 8, 1942. - T. 30. - P. 367-378.
16. 1 2 N.A.Esepkina, D.V.Korolkov, Yu.N.Pariysky.Радио дуран ба радиометр. - М.: Наука, 1973.
17. Иллинойсын их сургуулийн радио телескоп.
18. 1 2 Л.М.Гиндилис “SETI: Харь гаригийн тагнуулын эрэл”
Хүснэгт 2
Телескопын шинж чанар
Перигей - 350,000 км.
Апогей - 600 км. /2/
Радио телескопын цацруулагч параболик антен нь 10 метрийн диаметртэй, 27 дэлбээ, 3 метрийн цул толиноос бүрддэг.
Нийт жиншинжлэх ухааны ачаалал - ойролцоогоор 2600 кг. Үүнд антенны масс (1500 кг), хүлээн авагч, дуу чимээ багатай өсгөгч, давтамжийн синтезатор, хяналтын нэгж, дохио хувиргагч, давтамжийн стандарт, өндөр мэдээлэл сайтай шинжлэх ухааны өгөгдөл дамжуулах систем - 900 орчим кг агуулсан электрон цогцолбор орно.
IN одоогийн мөчХоёр талын харилцаа холбооны сессийн хувьд Оросын хамгийн том антенны цогцолборууд болох Уссурийск хотын эрэг дээрх P-2500 (диаметр нь 70 м), Москвагийн ойролцоох Медвежье Озера тосгон дахь TNA-1500 (диаметр нь 64 м) антеннуудыг ашигладаг.
Spektr-R төхөөрөмжтэй харилцах нь хоёр горимд боломжтой. Эхний горим нь самбарт тушаал дамжуулах, түүнээс телеметрийн мэдээллийг хүлээн авах зэрэг хоёр талын харилцаа холбоо юм.
Хоёрдахь харилцаа холбооны горим бол өндөр мэдээлэл сайтай радио цогцолборын (VIRK) өндөр чиглэлтэй антенаар дамжуулан радио интерферометрийн өгөгдлийг гаргах явдал юм.
Дүгнэлт
Би үүнд итгэж байна энэ ажилсансрын радио цацрагийг олж авах боломжтой аргуудыг хангалттай тайлбарласан. Энэ ажлыг ашигласнаар та радио дурангийн хөгжлийн чиг хандлагыг дагаж болно. Эрдэмтэд телескопыг сайжруулахад өөрсдийн хүчин чармайлтаа радио дурангийн мэдрэмжийг нэмэгдүүлэхээс илүүтэйгээр өнцгийн тэлэлтийн шинж чанарыг нэмэгдүүлэхэд чиглүүлсэн болохыг тэмдэглэж болно. Энэ нь мэдрэмтгий байдлыг нэмэгдүүлэхийн тулд антеннуудын талбайг (2.5) диаметрийг нэмэгдүүлэх шаардлагатай байдагтай холбоотой бөгөөд энэ нь тодорхой босго (150м) дараа хийхэд маш хэцүү байдаг. "Radio Astron"-ийн тусламжтайгаар хийсэн ажиглалт маш үр дүнтэй байсан тул радио одон орон судлал "Радио"-той төстэй тойрог замын шинэ ажиглалтын газруудыг байрлуулснаар энэ чиглэлд (диафрагыг нэмэгдүүлэх замаар нарийвчлалыг нэмэгдүүлэх) хөгжинө гэж би бодож байна. Астрон. Миний санааг 2020 онд эхлүүлэхээр төлөвлөж буй SNAP (SuperNova Acceleration Probe) гэх төсөл байгаа нь баталж байна. /5/
Ашигласан эх сурвалжуудын жагсаалт
1. Kraus D. D. 1.2. Радио одон орон судлалын эхний жилүүдийн товч түүх // Радио одон орон судлал / Ред. В.В. Железнякова. - М.: Зөвлөлтийн радио, 1973. - P. 14-21. - 456 сек.
2. Холбогдох тодорхойлолтууд[Цахим нөөц] // Цахим нэвтэрхий толь бичиг: вэб сайт. - URL: http://ru.wikipedia.org/wiki/(хандалтын огноо: 05/12/2014)
3. Дэлхий даяар.-М.: Түгээмэл шинжлэх ухаан. 2006-2007 он
4. Радиоастрон ба сансрын радио одон орон судлалын төсөл [Цахим нөөц] //Холбооны сансрын агентлаг: вэбсайт. - URL: http://www.federalspace.ru/185/ (хандалтын огноо: 2014/05/12)
5. SNAP төслийн талаарх мэдээлэл [Цахим нөөц] // Supernova Acceleration Probe:
вэб сайт. - URL: http://snap.lbl.gov/index.php (хандалтын огноо: 2014/05/12)
Өргөдөл
VLA радио интерфероматерын зураг ба тэдгээрээс авсан зургуудын зураг
Цагаан будаа. 1VeryLargeArray(дэлхийг харах)
Цагаан будаа. 2VeryLargeArray(хиймэл дагуулын харагдац) 
Цагаан будаа. 3Радио хүрээн дэх 3С75 хар нүхний зураг
Телескоп бол огторгуйн биетүүдийг ажиглахад зориулагдсан өвөрмөц оптик хэрэгсэл юм. Багаж хэрэгсэл ашиглах нь зөвхөн бидний ойролцоо байрладаг төдийгүй манай гарагаас олон мянган гэрлийн жилийн зайд байрладаг олон төрлийн объектуудыг судлах боломжийг олгодог. Тэгэхээр телескоп гэж юу вэ, түүнийг хэн зохион бүтээсэн бэ?
Анхны зохион бүтээгч
Телескоп төхөөрөмж XVII зуунд гарч ирэв. Гэсэн хэдий ч өнөөг хүртэл дуранг хэн анх зохион бүтээсэн тухай маргаан байсаар байна - Галилео эсвэл Липпершей. Эдгээр маргаан нь хоёулаа хоёулаа оптик төхөөрөмж бүтээж байсантай холбоотой юм.
1608 онд Липпершей язгууртнуудад зориулж холын объектуудыг ойроос харах боломжийг олгох нүдний шил бүтээжээ. Энэ үед цэргийн хэлэлцээр явагдсан. Армийнхан энэхүү бүтээн байгуулалтын үр өгөөжийг маш хурдан үнэлж, Липпершэйд уг төхөөрөмжид зохиогчийн эрхийг олгохгүй, харин хоёр нүдээр харж болохуйцаар өөрчлөхийг санал болгов. Эрдэмтэн зөвшөөрөв.
Эрдэмтний шинэ хөгжлийг нууцлах боломжгүй байсан: энэ тухай мэдээллийг орон нутагт нийтэлсэн хэвлэмэл хэвлэлүүд. Тухайн үеийн сэтгүүлчид уг төхөөрөмжийг дуудсан илрүүлэх хүрээ. Энэ нь объект, объектыг томруулах боломжийг олгодог хоёр линз ашигласан. 1609 оноос хойш Парист гурав дахин томруулдаг бүрээнүүд бүрэн худалдаанд гарсан. Энэ жилээс Липпершэйгийн тухай ямар ч мэдээлэл түүхээс алга болж, өөр нэгэн эрдэмтэн болон түүний шинэ нээлтүүдийн тухай мэдээлэл гарч ирж байна.
Ойролцоогоор Италийн Галилео линз нунтаглах ажил эрхэлдэг байв. 1609 онд тэрээр нийгэмд танилцуулав шинэ хөгжил- гурвалсан өсгөлттэй дуран. Галилейгийн телескоп илүү их байсан өндөр чанартай Lippershey хоолойноос илүү зургууд. Энэ бол "телескоп" гэсэн нэрийг авсан Италийн эрдэмтний бүтээл юм.
17-р зуунд Голландын эрдэмтэд телескоп хийсэн боловч тэд хийсэн чанар муутайзургууд. Зөвхөн Галилео л линз нунтаглах техникийг боловсруулж чадсан нь объектыг тодорхой томруулж чадсан юм. Тэрээр хорин дахин өсөлтийг авч чадсан нь тухайн үеийн шинжлэх ухаанд жинхэнэ нээлт болсон юм. Үүний үндсэн дээр дуранг хэн зохион бүтээсэнийг хэлэх боломжгүй: хэрэв албан ёсны хувилбар, дараа нь Галилео дэлхийг телескоп гэж нэрлэсэн төхөөрөмжөө танилцуулсан бөгөөд хэрэв та объектыг томруулдаг оптик төхөөрөмжийг хөгжүүлэх хувилбарыг харвал Липпершей анхных нь байсан юм.
Тэнгэрийн анхны ажиглалтууд
Анхны телескоп гарч ирсний дараа өвөрмөц нээлтүүд хийгдсэн. Галилео өөрийн хөгжлийг хянахад ашигласан селестиел биетүүд. Тэрээр хамгийн түрүүнд харж, зурсан сарны тогоо, наран дээрх толбо, мөн Сүүн замын одод болон Бархасбадь гаригийн дагуулуудыг судалжээ. Галилеогийн дуран нь Санчир гаригийн цагирагуудыг харах боломжтой болгосон. Таны мэдээлэлд хэлэхэд, дэлхий дээр Галилеогийн төхөөрөмжтэй ижил зарчмаар ажилладаг телескоп байсаар байна. Энэ нь Йоркийн ажиглалтын төвд байрладаг. Уг төхөөрөмж нь 102 сантиметр диаметртэй бөгөөд селестиел биетүүдийг хянах эрдэмтдэд тогтмол үйлчилдэг.
Орчин үеийн телескопууд
Олон зууны туршид эрдэмтэд телескопын дизайныг байнга өөрчилж, шинэ загваруудыг боловсруулж, томруулах хүчин зүйлийг сайжруулж ирсэн. Үүний үр дүнд өөр өөр зорилготой жижиг, том дуран бүтээх боломжтой болсон.
Жижиг хэсгүүдийг ихэвчлэн сансрын биетүүдийн гэрт ажиглалт хийх, мөн хайртай хүмүүсээ хянахад ашигладаг сансрын биетүүд. Том төхөөрөмжүүд нь дэлхийгээс хэдэн мянган гэрлийн жилийн зайд орших селестиел биетүүдийг харж, гэрэл зургийг нь авах боломжтой болгодог.
Телескопын төрлүүд
Хэд хэдэн төрлийн телескопууд байдаг:
- Толин тусгалтай.
- Линз.
- Катадиоптрик.
Галилейн рефракторыг линзний рефрактор гэж үздэг. Толин тусгал төхөөрөмжид рефлекс төхөөрөмж орно. Кадиоптрик телескоп гэж юу вэ? Энэ бол линз болон толин тусгал төхөөрөмжийг хослуулсан орчин үеийн өвөрмөц бүтээн байгуулалт юм.
Линзний телескопууд
Телескопууд одон орон судлалд чухал үүрэг гүйцэтгэдэг: тэд сүүлт од, гариг, од болон бусад сансрын биетүүдийг харах боломжийг олгодог. Анхны бүтээн байгуулалтуудын нэг нь линзний төхөөрөмж байв.
Телескоп бүр линзтэй байдаг. Энэ бол аливаа төхөөрөмжийн гол хэсэг юм. Энэ нь гэрлийн цацрагийг хугалж, фокус гэж нэрлэгддэг цэг дээр цуглуулдаг. Энэ нь тухайн объектын дүр төрхийг бий болгодог. Зургийг үзэхийн тулд нүдний шил ашиглана уу.
Линзийг нүдний шил болон фокус нь давхцахаар байрлуулсан. IN орчин үеийн загваруудТелескопоор хялбар ажиглалт хийхийн тулд хөдөлгөөнт нүдний шилийг ашигладаг. Тэд зургийн тод байдлыг тохируулахад тусалдаг.
Бүх телескопуудад аберраци байдаг - тухайн объектын гажуудал. Линзний дуран нь хэд хэдэн гажуудалтай байдаг: хроматик (улаан, цэнхэр туяа гажсан) ба бөмбөрцөг хэлбэрийн гажуудал.
Толин тусгал загварууд
Толин тусгал телескопыг тусгал гэж нэрлэдэг. Тэдгээр дээр бөмбөрцөг толь суурилуулсан бөгөөд энэ нь гэрлийн туяаг цуглуулж, толин тусгалыг нүдний шил дээр тусгадаг. Гэрэл хугардаггүй тул толин тусгал загварт chromatic aberration ердийн зүйл биш юм. Гэсэн хэдий ч толин тусгал хэрэгсэл нь бөмбөрцөг хэлбэрийн гажуудлыг харуулдаг бөгөөд энэ нь дурангийн харах талбарыг хязгаарладаг.
График дуран нь нарийн төвөгтэй бүтэц, бөмбөрцөг хэлбэрээс ялгаатай нарийн төвөгтэй гадаргуутай толь ашигладаг.
Загварын нарийн төвөгтэй байдлыг үл харгалзан толин тусгал загвар нь линзтэй харьцуулахад илүү хялбар байдаг. Тийм ч учраас энэ төрөлилүү түгээмэл. Толин тусгал хэлбэрийн дурангийн хамгийн том диаметр нь арван долоон метрээс илүү байдаг. Орос улсад хамгийн том төхөөрөмж нь зургаан метрийн диаметртэй байдаг. Олон жилийн турш энэ нь дэлхийн хамгийн томд тооцогддог байв.
Телескопын шинж чанар
Олон хүмүүс сансрын биетүүдийг ажиглах оптик төхөөрөмж худалдаж авдаг. Төхөөрөмжийг сонгохдоо зөвхөн дуран гэж юу болох төдийгүй ямар шинж чанартай болохыг мэдэх нь чухал юм.
- Өсөх. Дурангийн томруулах хүчин зүйл нь нүдний шил ба объектын фокусын урт юм. Хэрэв линзний фокусын урт нь хоёр метр, нүдний хараа нь таван сантиметр бол ийм төхөөрөмж нь дөчин дахин томрох чадвартай болно. Хэрэв нүдний шилийг сольсон бол томруулагч нь өөр байх болно.
- Зөвшөөрөл. Таны мэдэж байгаагаар гэрэл нь хугарал ба дифракцаар тодорхойлогддог. Оддын ямар ч дүрс нь дифракцийн цагираг гэж нэрлэгддэг хэд хэдэн төвлөрсөн цагираг бүхий диск шиг харагддаг. Дискний хэмжээ нь зөвхөн телескопын боломжоор хязгаарлагддаг.
Нүдгүй телескопууд
Нүдгүй дуран гэж юу вэ, юунд ашигладаг вэ? Таны мэдэж байгаагаар хүн бүрийн нүд дүрсийг өөр өөрөөр хүлээн авдаг. Нэг нүд нь ихийг харж, нөгөө нүд нь бага хардаг. Эрдэмтэд шаардлагатай бүх зүйлийг харахын тулд нүдгүй дуран ашигладаг. Эдгээр төхөөрөмжүүд нь дүрсийг мониторын дэлгэц рүү дамжуулах ба түүгээр дамжуулан хүн бүр дүрсийг яг байгаагаар нь, гажуудалгүйгээр хардаг. Жижиг телескопуудын хувьд энэ зорилгоор төхөөрөмжид холбогдож, тэнгэрийн зургийг авдаг камеруудыг бүтээжээ.
Орон зайг харах хамгийн орчин үеийн арга бол CCD камер ашиглах явдал юм. Эдгээр нь дурангаас мэдээлэл цуглуулж, компьютерт дамжуулах тусгай гэрэл мэдрэмтгий микро схемүүд юм. Тэдгээрээс олж авсан өгөгдөл нь маш тодорхой тул өөр ямар төхөөрөмж ийм мэдээллийг олж авахыг төсөөлөхийн аргагүй юм. Эцсийн эцэст хүний нүд орчин үеийн камер шиг бүх сүүдэрийг маш тод ялгаж чаддаггүй.
Од болон бусад объектын хоорондох зайг хэмжихийн тулд тусгай багаж - спектрограф ашигладаг. Тэд телескоптой холбогддог.
Орчин үеийн одон орны дуран бол нэг төхөөрөмж биш, хэд хэдэн төхөөрөмж юм. Хэд хэдэн төхөөрөмжөөс хүлээн авсан өгөгдлийг боловсруулж, монитор дээр дүрс хэлбэрээр харуулдаг. Түүнчлэн боловсруулсны дараа эрдэмтэд маш өндөр нарийвчлалтай зургийг олж авдаг. Сансар огторгуйн ийм тод дүрсийг дурангаар нүдээр харах боломжгүй.
Радио телескопууд
Тэдний төлөө одон орон судлаачид шинжлэх ухааны хөгжиласар том радио телескоп ашиглах. Ихэнхдээ тэд параболик хэлбэртэй асар том металл аяга шиг харагддаг. Антеннууд нь хүлээн авсан дохиог цуглуулж, үүссэн мэдээллийг дүрс болгон боловсруулдаг. Радио дуран нь зөвхөн нэг долгионы урттай дохиог хүлээн авах боломжтой.
Хэт улаан туяаны загварууд
Хэт улаан туяаны дурангийн тод жишээ бол оптик байж болох ч Хаббл аппарат юм. Хэт улаан туяаны дурангийн загвар нь олон талаараа оптик толины загвартай төстэй юм. Дулааны цацрагийг ердийн телескоп линзээр тусгаж, дулаан хэмжих төхөөрөмж байрладаг нэг цэг дээр төвлөрдөг. Үүссэн дулааны цацрагийг дулааны шүүлтүүрээр дамжуулдаг. Үүний дараа л гэрэл зураг авдаг.
Хэт ягаан туяаны телескопууд
Гэрэл зураг авах үед хальс хэт их гэрэлтэж болно хэт ягаан туяа. Хэт ягаан туяаны хүрээний зарим хэсэгт зураг боловсруулах, өртөхгүйгээр авах боломжтой. Мөн зарим тохиолдолд гэрлийн туяа тусгай бүтэц - шүүлтүүрээр дамжин өнгөрөх шаардлагатай байдаг. Тэдгээрийн хэрэглээ нь тодорхой хэсгүүдийн цацрагийг тодруулахад тусалдаг.
Бусад төрлийн телескопууд байдаг бөгөөд тус бүр нь өөрийн зорилго, онцлог шинж чанартай байдаг. Эдгээр нь рентген болон гамма-туяа дуран зэрэг загварууд юм. Тэдний зорилгын дагуу одоо байгаа бүх загваруудыг сонирхогчийн болон мэргэжлийн гэж хувааж болно. Энэ бол огторгуйн биетүүдийг хянах төхөөрөмжүүдийн бүх ангилал биш юм.
