A lëshon rrezatim radioteleskopi? Çfarë është një teleskop? Llojet, karakteristikat dhe qëllimi i teleskopëve

Fotografia tregon Observatorin e Astronomisë së Radios Murchison, i cili ndodhet në Australia perëndimore. Ai përfshin 36 komplekse me antena të tilla pasqyre që funksionojnë në intervalin 1.4 GHz. Diametri i pasqyrës kryesore të çdo antene është 12 metra. Së bashku, këto antena janë pjesë e një teleskopi të madh radio, Pathfinder. Ky është radio teleskopi më i madh që ekziston sot.

Dhjetra antena reflektuese përdoren për kërkimin dhe vëzhgimin e galaktikës. Ata janë në gjendje të shikojnë në distanca të tilla që teleskopi optik më i madh në botë, Hubble, nuk është i aftë. Së bashku, këto antena punojnë si një interferometër i madh dhe formojnë një grup të aftë për të mbledhur valët elektromagnetike nga skaji i universit.

Qindra mijëra antena anembanë botës janë të kombinuara në një radio teleskop, Vargu Kilometer katror.

Radioteleskopë të ngjashëm janë vendosur në mbarë globin, dhe shumë prej tyre janë planifikuar të kombinohen në një sistem të vetëm katror të kilometërve (SKA) deri në vitin 2030, i cili ka sipërfaqe totale duke marrë më shumë se një kilometër katror, siç ndoshta e keni marrë me mend nga emri. Ai do të përfshijë më shumë se dy mijë sisteme antenash të vendosura në Afrikë dhe gjysmë milioni komplekse nga Australia Perëndimore. Në projektin SKA marrin pjesë 10 vende: Australia, Kanadaja, Kina, India, Italia, Holanda, Zelanda e Re, Afrika e Jugut, Suedia dhe Mbretëria e Bashkuar:

Askush nuk ka ndërtuar ndonjëherë diçka të tillë. Sistemi i radio teleskopit SKA do të ndihmojë në zgjidhjen e mistereve më urgjente të universit. Ai do të jetë në gjendje të masë sasi e madhe pulsarët, fragmentet yjore dhe trupat e tjerë kozmikë që lëshojnë valë elektromagnetike përgjatë tyre polet magnetike. Duke vëzhguar objekte të ngjashme pranë vrimave të zeza, mund të zbulohen të reja. ligjet fizike dhe mund të zhvillohet teori e unifikuar mekanika kuantike dhe gravitetit.

Ndërtimi i një sistemi të vetëm SKA fillon në faza me komponentë më të vegjël dhe Pathfinder në Australi do të jetë një nga këto pjesë. Përveç kësaj, sistemi SKA1 është aktualisht në ndërtim, i cili do të jetë vetëm një pjesë e vogël e grupit të ardhshëm të kilometrave katrorë, por pas përfundimit do të bëhet radioteleskopi më i madh në botë.

SKA1 do të përfshijë dy pjesë në kontinente të ndryshme në Afrikë dhe Australi

SKA1 do të përbëhet nga dy pjesë: SKA1-mesi në Afrikën jugore dhe SKA1-i ulët në Australi. SKA1-mid është paraqitur në figurën më poshtë dhe do të përfshijë 197 antena reflektore me një diametër prej 13,5 deri në 15 metra secila:

Dhe sistemi SKA1-low do të projektohet për të mbledhur valë radio me frekuencë të ulët që u shfaqën në hapësirë ​​miliarda vjet më parë, kur objekte si yjet sapo kishin filluar të ekzistonin. Radio teleskopi SKA1-low nuk do të përdorë antena reflektuese për të marrë këto valë radio. Në vend të kësaj, do të instalohen shumë antena më të vogla rrotulluese, të dizajnuara për të mbledhur sinjale në një gamë të gjerë frekuencash, duke përfshirë televizionin dhe brezat FM, të cilat përkojnë me frekuencën e burimeve më të vjetra në univers. Antenat SKA1-të ulëta funksionojnë në rangun nga 50 në 350 MHz, të tyre pamjen foto më poshtë:

Deri në vitin 2024, drejtuesit e projektit SKA planifikojnë të instalojnë më shumë se 131,000 antena të tilla, të grupuara në grupe dhe të shpërndara nëpër shkretëtirë për dhjetëra kilometra. Një grup do të përfshijë 256 antena të tilla, sinjalet e të cilave do të kombinohen dhe transmetohen përmes një linje komunikimi me fibër optike. Antenat me frekuencë të ulët do të punojnë së bashku për të marrë rrezatim që ka origjinën në univers miliarda vjet më parë. Dhe kështu, ata do të ndihmojnë për të kuptuar proceset fizike ndodh në të kaluarën e largët.

Parimi i funksionimit të radio teleskopëve

Antenat e kombinuara në një grup të përbashkët funksionojnë në të njëjtin parim si një teleskop optik, vetëm radioteleskopi nuk fokuson rrezatimin optik, por valët e marra radio. Ligjet e fizikës diktojnë që sa më e lartë të jetë gjatësia e valës së marrë, aq më i madh duhet të jetë diametri i antenës së reflektorit. Kështu duket, për shembull, një radio teleskop pa diversitet hapësinor të sistemeve të antenave marrëse - radioteleskopi sferik FAST operativ pesëqind metra në provincën jugperëndimore të Guizhou në Kinë. Ky radio teleskop do të bëhet gjithashtu pjesë e projektit Square Kilometer Array (SKA) në të ardhmen:

Por nuk do të jetë e mundur të rritet diametri i pasqyrës pafundësisht, dhe zbatimi i një interferometri si në foton e mësipërme nuk është gjithmonë dhe nuk është i mundur kudo, kështu që është e nevojshme të përdorni një numër të madh antenash më të vogla të shpërndara gjeografikisht. Për shembull, ky lloj antene për astronominë radio është Murchison Widefield Array (MWA). Antenat MWA funksionojnë në intervalin nga 80 në 300 MHz:

Antenat MWA janë gjithashtu pjesë e sistemit SKA1-low në Australi. Ata janë gjithashtu në gjendje të shikojnë në një periudhë të errët të universit të hershëm të quajtur epoka e rijonizimit. Kjo epokë ekzistonte 13 miliardë vjet më parë (rreth një miliard vjet pas Big Bengut), kur yjet e sapolindur dhe objektet e tjera filluan të ngrohnin një univers të mbushur me atome hidrogjeni. Ajo që është e jashtëzakonshme është se valët e radios të emetuara nga këto atome hidrogjeni neutrale mund të zbulohen ende. Valët u emetuan në një gjatësi vale prej 21 cm, por në kohën kur arritën në Tokë, kishin kaluar miliarda vjet zgjerim kozmik, duke i shtrirë ato disa metra të tjera.

Antenat MWA do të përdoren për të zbuluar jehonat nga e kaluara e largët. Astronomët shpresojnë se studimi i këtij rrezatimi elektromagnetik do të ndihmojë për të kuptuar më tej se si formimi i universi i hershëm, dhe si u formuan dhe ndryshuan strukturat e ngjashme me galaktikat gjatë kësaj epoke. Astronomët vërejnë se kjo është një nga fazat kryesore gjatë evolucionit të Universit, e cila është plotësisht e panjohur për ne.

Imazhi më poshtë tregon seksione me antena MWA. Çdo seksion përmban 16 antena, të cilat janë të ndërlidhura në një rrjet të vetëm duke përdorur fibër optike:

Antenat MWA marrin valë radio në pjesë nga drejtime të ndryshme në të njëjtën kohë. Sinjalet hyrëse përforcohen në qendër të secilës antenë nga një palë amplifikatorësh me zhurmë të ulët dhe më pas dërgohen në një formues rrezesh aty pranë. Atje, përcjellësit e valëve me gjatësi të ndryshme japin një vonesë të caktuar në sinjalet e antenës. Duke zgjedhur saktë këtë vonesë, formuesit e rrezeve "anojnë" modelin e rrezatimit të grupit në mënyrë që valët e radios që vijnë nga një zonë e caktuar e qiellit të mbërrijnë në antenë në të njëjtën kohë, sikur të pranoheshin nga një antenë e madhe.

Antenat MWA ndahen në grupe. Sinjalet nga secili grup dërgohen në një marrës, i cili i shpërndan sinjalet ndërmjet kanaleve të ndryshme të frekuencave dhe më pas i dërgon në ndërtesë qendrore observatori nëpërmjet fibrave optike. Atje, duke përdorur paketa të specializuara softuerike dhe njësi përpunimi grafik, të dhënat ndërlidhen, duke shumëzuar sinjalet nga secili marrës dhe duke i integruar ato me kalimin e kohës. Kjo qasje krijon një sinjal të vetëm të fortë, sikur të ishte marrë nga një radio teleskop i madh.

Ashtu si një teleskop optik, diapazoni i dukshmërisë së një teleskopi të tillë radio virtual është proporcional me madhësia fizike. Në veçanti, për një teleskop virtual që përbëhet nga një grup antenash reflektuese ose fikse, rezolucioni maksimal i teleskopit përcaktohet nga distanca e tij midis disa pjesëve marrëse. Sa më e madhe të jetë kjo distancë, aq më e saktë është rezolucioni.

Sot, astronomët po e përdorin këtë pronë për të krijuar teleskopë virtualë që përfshijnë kontinente të tëra, duke lejuar që rezolucioni i teleskopit të rritet mjaftueshëm për të parë vrimat e zeza në qendër të Rrugës së Qumështit. Por madhësia e një radio teleskopi nuk është kërkesa e vetme për marrjen e informacionit të detajuar për një objekt të largët. Cilësia e rezolucionit varet gjithashtu nga numri i përgjithshëm antenat marrëse, diapazoni i frekuencës dhe vendndodhja e antenave në lidhje me njëra-tjetrën.

Të dhënat e marra duke përdorur MWA dërgohen qindra kilometra në qendrën më të afërt të të dhënave me një superkompjuter. MWA mund të dërgojë më shumë se 25 terabajt të dhëna në ditë dhe kjo shpejtësi do të bëhet edhe më e lartë në vitet e ardhshme me lëshimin e SKA1-low. Dhe 131,000 antenat në teleskopin e radios SKA1-low, që punojnë në një grup të përbashkët, do të mbledhin më shumë se një terabyte të dhëna çdo ditë.

Dhe kështu zgjidhet problemi me furnizimin me energji elektrike të radioteleskopëve. Në Observatorin e Radio Astronomisë Murchison, furnizimi me energji për komplekset e antenave sigurohet nga panele diellore me një kapacitet prej 1.6 megavat:

Deri kohët e fundit, antenat e observatorit punonin me gjeneratorë me naftë, por tani, përveç paneleve diellore, ai ka gjithashtu një numër të madh të paketave të baterive litium-jon që mund të ruajnë 2.6 megavat-orë. Disa pjesë të grupit të antenave së shpejti do të marrin panelet e tyre diellore.

Në të tilla projekte ambiciozeÇështja e financimit është gjithmonë mjaft e mprehtë. Buxheti aktual i ndërtimit për SKA1 në Afrikën e Jugut dhe Australi është afërsisht 675 milion €. Kjo është shuma e vendosur nga 10 vendet anëtare të projektit: Australia, Kanadaja, Kina, India, Italia, Holanda, Zelanda e Re, Afrika e Jugut, Suedia dhe Mbretëria e Bashkuar. Por ky financim nuk mbulon koston e plotë të SKA1 që astronomët shpresojnë. Pra, observatori po përpiqet të sjellë më shumë vende në partneritete që mund të rrisin fondet.

konkluzioni

Radioteleskopët bëjnë të mundur vëzhgimin e objekteve të largëta hapësinore: pulsarët, kuazarët, etj. Kështu, për shembull, duke përdorur radio teleskopin FAST u bë e mundur të zbulohej një radio pulsar në vitin 2016:

Pas zbulimit të pulsarit, ishte e mundur të vërtetohej se pulsari është një mijë herë më i rëndë se Dielli dhe në tokë një centimetër kub i një lënde të tillë do të peshonte disa milionë tonë. Është e vështirë të mbivlerësohet rëndësia e informacionit që mund të merret duke përdorur teleskopë të tillë të pazakontë radio.

Jemi mësuar ta shohim botën në intervalin optik dhe të dëgjojmë në diapazonin audio. Të gjithë e dinë se një lakuriq nate sheh në errësirë ​​falë një lokacioni tejzanor. Ka shumë pajisje që zgjerohen aftësitë njerëzore perceptimi - kjo përfshin të gjitha pajisjet matëse. Ai shfaq të gjitha llojet e proceseve fizike në formë grafike ose formë tingullore të arritshme për njerëzit.

Përshkrimi teknik

Pajisja përdor një antenë rrjetë parabolike, një konvertues për intervalin 10-12 GHz, një pajisje rrotulluese me dy boshte, me një panel kontrolli të krijuar posaçërisht dhe u shkrua një program për të kontrolluar pajisjen rrotulluese. Për të dixhitalizuar nivelin, një tabelë është mbledhur nga një konvertues i nivelit logaritmik AD8313, një ADC MAX1236 dhe një kontrollues që transmeton informacion në portën COM. Programi që kontrollon pajisjen rrotulluese merr të dhëna nga ADC, i shton shenjat e kohës dhe koordinatave dhe i ruan në një skedar. Imazhi është ndërtuar duke përdorur një algoritëm të thjeshtë por të nevojshëm, sepse Saktësia e koordinatave është 1 shkallë, dhe të dhënat rrjedhin me një shpejtësi prej 10 numërimesh për shkallë. Sepse në rastin tonë, pllaka rrotullohet horizontalisht, atëherë rezolucioni horizontal është afërsisht 10 pikë për shkallë, dhe rezolucioni vertikal është 1 pikë për shkallë. Një shkrepje e plotë panoramike me një pamje prej 360 gradë në gjerësi dhe 90 gradë në lartësi realizohet në afërsisht një orë e gjysmë. Falë aftësive të konvertuesit, është e mundur të merret rrezatim me polarizime të ndryshme veçmas dhe të merret imazhe të ndryshme. Imazhe të tilla bardh e zi mund të kombinohen në një ngjyrë, duke i bërë satelitët të duken me shumë ngjyra. Pak njerëz e kuptojnë këtë, por një sistem parabolik me një kokë në fokusin e një parabole ka aftësinë të fokusohet jo vetëm në satelitë, por gjithashtu të përpiqet të fokusohet, për shembull, në një shtëpi fqinje, falë së cilës mund të merrni fotografi të qarta. në të cilën mund të shihni kornizën e serrës dhe madje edhe kornizat e dritareve, për më tepër që diametri i reflektorit parabolik tejkalon ndjeshëm gjerësinë e tyre në madhësi.

Një shembull se si funksionon një teleskop

Fotot

Duke u fokusuar

Imazhi i sipërm është i fokusuar në satelitë, dhe imazhi i poshtëm është i fokusuar në shtëpi, me satelitët duke u bërë më të paqartë.

Aura

Hëna

Dritat veriore

Fotot i bëmë gjatë një periudhe moti me diell me stuhi. Naro-Fominsk. Efekti ndodhi pas perëndimit të diellit.

Animacioni tregon Diellin në lëvizje.

Ndizet në tokë

Nëse keni ndonjë gjë për të thënë në lidhje me shpërthimet ose thjesht keni diçka për të shtuar në këtë temë, ju lutemi shkruani në komente.

Të gjitha imazhet mund të shihen këtu.

FSBEI HPE "Shteti i Taganrogut instituti pedagogjik me emrin A.P. Çehov"

Radio astronomi. Radio teleskopët.

Karakteristikat kryesore.

Plotësuar nga një student

Fakulteti i Fizikës dhe Matematikës

51 grupe: Mazur V.G.

Taganrog

Hyrje

Radioastronomia është një degë e astronomisë që studion objektet hapësinore duke analizuar emetimin e radios që vjen prej tyre. Shumë trupa kozmikë lëshojnë valë radio që arrijnë në Tokë: këto janë, në veçanti, shtresat e jashtme të Diellit dhe atmosferat planetare, retë e gazit ndëryjor. Emetimi i radios shoqërohet nga fenomene të tilla si ndërveprimi i rrjedhave të turbullta të gazit dhe valët e goditjes në mjedisin ndëryjor, rrotullim i shpejtë yjet neutron me një të fortë fushë magnetike, proceset "shpërthyese" në bërthamat e galaktikave dhe kuazareve, flakët diellore etj.Sinjalet e radios nga objektet natyrore që vijnë në Tokë kanë natyrën e zhurmës. Këto sinjale merren dhe përforcohen duke përdorur pajisje të posaçme elektronike, dhe më pas regjistrohen në formë analoge ose dixhitale. Teknikat e radioastronomisë shpesh rezultojnë të jenë më të ndjeshme dhe me rreze të gjatë se ato optike.

Radioteleskopi është një instrument astronomik për marrjen e emetimit të vet radio të objekteve qiellore (në Sistemin Diellor, Galaktikë dhe Metagalaksi) dhe studimin e karakteristikave të tyre, si: koordinatat, struktura hapësinore, intensiteti i rrezatimit, spektri dhe polarizimi.

RADIO ASTRONOMI

§1 Krahasimi me astronominë optike

Nga të gjitha llojet e rrezatimit elektromagnetik kozmik, vetëm drita e dukshme, drita e ngushtë (me valë të shkurtër), kalon nëpër atmosferën e Tokës, praktikisht pa u dobësuar. rrezatimi infra të kuqe dhe pjesë e spektrit të valëve të radios. Nga njëra anë, valët e radios, të cilat kanë një gjatësi vale shumë më të madhe se rrezatimi optik, kalojnë lehtësisht nëpër atmosferat me re të planetëve dhe retë e pluhurit ndëryjor, të cilat janë të errëta ndaj dritës. Nga ana tjetër, vetëm valët më të shkurtra të radios kalojnë nëpër rajone të gazit jonizues transparent ndaj dritës rreth yjeve dhe në hapësirën ndëryjore. Astronomët e radios zbulojnë sinjale të dobëta kozmike duke përdorur teleskopë radio, elementët kryesorë të të cilëve janë antenat. Zakonisht këta janë reflektorë metalikë në formën e një paraboloidi. Në fokusin e reflektorit, ku përqendrohet rrezatimi, vendoset një pajisje grumbulluese në formën e një briri ose dipoli, e cila e devijon energjinë e grumbulluar të radios në pajisjen marrëse. Reflektorët me diametër deri në 100 m bëhen të lëvizshëm dhe plotësisht të rrotullueshëm; ata mund të synojnë një objekt në çdo pjesë të qiellit dhe ta gjurmojnë atë. Reflektorët më të mëdhenj (deri në 300 m në diametër) janë të palëvizshëm, në formën e një tasi të madh sferik, dhe drejtimi i një objekti ndodh për shkak të rrotullimit të Tokës dhe lëvizjes së ushqimit në fokusin e antenës. Reflektorët edhe më të mëdhenj zakonisht duken si pjesë e një paraboloidi. Sa më e madhe të jetë madhësia e reflektorit, aq më e detajuar është fotografia e vëzhguar e radios. Shpesh, për ta përmirësuar atë, një objekt vëzhgohet njëkohësisht nga dy radio teleskopë ose i gjithë sistemi i tyre që përmban disa dhjetëra antena, ndonjëherë të ndara me mijëra kilometra.

§2. Gama e emetimit të regjistruar të radios

Valët e radios me gjatësi nga disa milimetra deri në 30 m kalojnë nëpër atmosferën e tokës, d.m.th. në diapazonin e frekuencës nga 10 MHz deri në 200 GHz. Kështu, astronomët e radios merren me frekuenca dukshëm më të larta se, për shembull, diapazoni i transmetimit të valëve të mesme ose të shkurtra. Megjithatë, me ardhjen e transmetimeve VHF dhe televizive në intervalin e frekuencave 50-1000 MHz, si dhe radarët (radarët) në intervalin 3-30 GHz, astronomët e radios kanë probleme: sinjalet e fuqishme nga transmetuesit tokësorë në këto diapazone ndërhyjnë me marrja e sinjaleve të dobëta të hapësirës. Prandaj, përmes marrëveshjeve ndërkombëtare, astronomëve të radios u janë ndarë disa diapazon frekuencash në të cilat transmetimi i sinjalit është i ndaluar për vëzhgimin e hapësirës.

§3. Sfondi historik

Radioastronomia si shkencë filloi në vitin 1931, kur K. Jansky nga kompania Bell Telephone filloi të studionte interferencat radio dhe zbuloi se ajo vinte nga pjesa qendrore e Rruga e Qumështit. Radioteleskopi i parë u ndërtua në 1937-1938 nga inxhinieri radio G. Reber, i cili në mënyrë të pavarur bëri një reflektor 9 metra në kopshtin e tij nga fletë hekuri, në parim të njëjtë me antenat gjigante parabolike aktuale. Reber përpiloi hartën e parë radio të qiellit dhe zbuloi se në një valë prej 1.5 m rrezaton e gjithë Rruga e Qumështit, por më e forta - ajo pjesa qendrore. Në shkurt 1942, J. Hay vuri re se në intervalin e njehsorit Dielli ndërhyn me radarët kur mbi të ndodhin ndezje; Emisioni radio i Diellit në intervalin centimetrik u zbulua në 1942-1943 nga J. Southworth. Zhvillimi sistematik i radioastronomisë filloi pas Luftës së Dytë Botërore. Në Britaninë e Madhe, u krijuan observatori i madh Jodrell Bank (Universiteti i Mançesterit) dhe stacioni i laboratorit Cavendish (Cambridge). Laboratori Radiofizik (Sydney) ka krijuar disa stacione në Australi. Astronomët e radios holandeze filluan të studiojnë retë e hidrogjenit ndëryjor. Në BRSS, radio teleskopët u ndërtuan pranë Serpukhov, Pulkovo dhe Krimesë. Observatorët më të mëdhenj të radios në Shtetet e Bashkuara janë Observatorët Kombëtarë të Astronomisë së Radios në Green Bank (West Virginia) dhe Charlottesville (Virginia), Observatori i Universitetit Cornell në Arecibo (Puerto Rico), Observatori i Institutit të Teknologjisë në Kaliforni në Owens Valley (West Virginia Kaliforni), Laboratori MIT Lincoln dhe Observatori Oak Ridge i Universitetit të Harvardit (Masachusetts), Observatori Hat Creek i Universitetit të Kalifornisë në Berkeley (Kaliforni) dhe Observatori i Radio Astronomisë së Kolegjit Five të Universitetit të Masaçusetsit.

RADIOTELESKOP

Radioteleskopi zë pozicionin fillestar, për nga diapazoni i frekuencës, midis instrumenteve astronomike për studimin e rrezatimit elektromagnetik. Teleskopët me frekuencë të lartë janë rrezatimi termik, i dukshëm, ultravjollcë, rreze x dhe rrezatimi gama.

Radioteleskopët preferohet të vendosen larg qendrave kryesore të popullsisë për të minimizuar ndërhyrjet elektromagnetike nga stacionet radio transmetuese, televizioni, radarët dhe pajisjet e tjera emetuese. Vendosja e një radio observatori në një luginë ose ultësirë ​​e mbron atë edhe më mirë nga ndikimi i zhurmës elektromagnetike të krijuar nga njeriu.

Një radio teleskop përbëhet nga dy elementë kryesorë: një pajisje antene dhe një pajisje marrëse shumë e ndjeshme - një radiometër. Radiometri përforcon emetimin e radios të marrë nga antena dhe e shndërron atë në një formë të përshtatshme për regjistrim dhe përpunim.

Dizajni i antenave të teleskopit të radios është shumë i larmishëm, për shkak të gamës shumë të gjerë të gjatësive të valëve të përdorura në radio astronomi (nga 0,1 mm në 1000 m). Antenat e radioteleskopëve që marrin valë mm, cm, dm dhe metër janë më së shpeshti reflektorë parabolikë, të ngjashëm me pasqyrat e reflektorëve optikë konvencionalë. Një rrezatues është instaluar në fokusin e paraboloidit - një pajisje që mbledh emetimin e radios, e cila drejtohet në të nga një pasqyrë. Rrezatori transmeton energjinë e marrë në hyrjen e radiometrit dhe, pas përforcimit dhe zbulimit, sinjali regjistrohet në shiritin e një instrumenti matës elektrik që regjistron. Në radio teleskopët modernë sinjal analog nga dalja e radiometrit shndërrohet në dixhital dhe regjistrohet në hard disk në formën e një ose disa skedarëve.

Për të drejtuar antenat në zonën e studiuar të qiellit, ato zakonisht instalohen Azimuth montohet, duke siguruar rrotullime në azimut dhe lartësi (antena me rrotullim të plotë). Ka edhe antena që lejojnë vetëm rrotullim të kufizuar, madje edhe plotësisht të palëvizshëm. Drejtimi i pritjes në llojin e fundit të antenave (zakonisht shumë madhësi të madhe) arrihet duke lëvizur furnizimet, të cilat perceptojnë rrezatimin e radios të reflektuar nga antena.

§4. Parimi i funksionimit

Parimi i funksionimit të një radio teleskopi është më i ngjashëm me parimin e funksionimit të një fotometri sesa një teleskopi optik. Një radio teleskop nuk mund të ndërtojë drejtpërdrejt një imazh, ai mat vetëm energjinë e rrezatimit që vjen nga drejtimi në të cilin teleskopi po "shikon". Kështu, për të marrë një imazh të një burimi të zgjeruar, një radio teleskop duhet të masë ndriçimin e tij në çdo pikë.

Për shkak të difraksionit të valëve të radios në hapjen e teleskopit, matja e drejtimit drejt një burimi pikash ndodh me ndonjë gabim, i cili përcaktohet nga modeli i rrezatimit të antenës dhe imponon një kufizim themelor në rezolucionin e instrumentit:

ku është gjatësia e valës dhe është diametri i hapjes. Rezolucioni i lartë ju lejon të vëzhgoni detaje më të imta hapësinore të objekteve në studim. Për të përmirësuar rezolucionin, duhet ose të zvogëloni gjatësinë e valës ose të rrisni hapjen. Megjithatë, përdorimi i gjatësive të valëve të shkurtra rrit kërkesat për cilësinë e sipërfaqes së pasqyrës (shih kriterin Rayleigh). Prandaj, ata zakonisht marrin rrugën e rritjes së hapjes. Rritja e hapjes përmirëson gjithashtu një karakteristikë tjetër të rëndësishme - ndjeshmërinë. Një radio teleskop duhet të ketë ndjeshmëri të lartë për të siguruar zbulimin e besueshëm të burimeve sa më të zbehta. Ndjeshmëria përcaktohet nga niveli i luhatjeve të densitetit të fluksit:

,

ku është fuqia e natyrshme e zhurmës së teleskopit radio, është zona efektive (sipërfaqja grumbulluese) e antenës, është brezi i frekuencës dhe është koha e akumulimit të sinjalit. Për të rritur ndjeshmërinë e radioteleskopëve rritet sipërfaqja e tyre grumbulluese dhe përdoren marrës dhe amplifikatorë me zhurmë të ulët të bazuar në maser, amplifikatorë parametrikë etj.

§5. Interferometra radio

Përveç rritjes së diametrit të hapjes, ekziston një mënyrë tjetër për të rritur rezolucionin (ose për të ngushtuar modelin e rrezatimit). Nëse merrni dy antena të vendosura në distancë d(bazë) nga njëri-tjetri, atëherë sinjali nga burimi tek njëri prej tyre do të arrijë pak më herët se tek tjetri. Nëse sinjalet nga dy antenat ndërhyhen më pas, atëherë nga sinjali që rezulton, duke përdorur një procedurë të veçantë reduktimi matematikor, do të jetë e mundur të rikuperoni informacionin rreth burimit me rezolucion efektiv. Kjo procedurë e reduktimit quhet sintezë e hapjes. Ndërhyrja mund të kryhet si në harduer, duke furnizuar një sinjal përmes kabllove dhe valëve në një mikser të zakonshëm, ashtu edhe në një kompjuter me sinjale të dixhitalizuara më parë nga vulat e sakta kohore dhe të ruajtura në një medium ruajtjeje. Moderne mjete teknike bëri të mundur krijimin e një sistemi VLBI, i cili përfshin teleskopë të vendosur në kontinente të ndryshme dhe të ndarë me disa mijëra kilometra.

§6. Radio teleskopët e parë

Faqja kryesore - Karl Jansky

Replika e radio teleskopitJansky

Histori radio teleskopët e ka origjinën në vitin 1931, me eksperimentet e Karl Jansky në vendin e testimit të Bell Telephone Labs. Për të studiuar drejtimin e mbërritjes së ndërhyrjes së rrufesë, ai ndërtoi një antenë njëdrejtimëshe të polarizuar vertikalisht të llojit të kanavacës Bruce. Dimensionet e strukturës ishin 30.5 m në gjatësi dhe 3.7 m në lartësi. Puna u krye në një gjatësi vale prej 14.6 m (20.5 MHz). Antena ishte e lidhur me një marrës të ndjeshëm, në daljen e të cilit kishte një regjistrues me një konstante kohore të gjatë.

Regjistrimi i rrezatimit të marrë nga Jansky më 24 shkurt 1932. Maxima (shigjetat) përsëriteni pas 20 minutash. - periudha e rrotullimit të plotë të antenës.

Në dhjetor 1932, Jansky raportoi tashmë rezultatet e para të marra me instalimin e tij. Artikulli raportoi zbulimin e "... një fërshëllimë të vazhdueshme me origjinë të panjohur", e cila "... është e vështirë të dallohet nga zhurma e shkaktuar nga zhurma e vetë pajisjes. Drejtimi i mbërritjes së ndërhyrjes fërshëllyese ndryshon gradualisht gjatë gjithë ditës, duke bërë kthesë e plotë brenda 24 orëve." Në dy letrat e tij të ardhshme, në tetor 1933 dhe tetor 1935, Karl Jansky gradualisht arriti në përfundimin se burimi i ndërhyrjes së tij të re ishte rajoni qendror i galaktikës sonë. Për më tepër, përgjigja më e madhe arrihet kur antena drejtohet drejt qendrës së Rrugës së Qumështit.

Jansky e kuptoi se përparimi në astronominë e radios do të kërkonte antena më të mëdha me modele më të mprehta, të cilat duhet të orientohen lehtësisht në drejtime të ndryshme. Ai vetë propozoi projektimin e një antene parabolike me një pasqyrë 30.5 m në diametër për funksionimin në valët metër. Megjithatë, propozimi i tij nuk mori mbështetje në Shtetet e Bashkuara.

Rilindja - Grout Reber

Radio teleskopi MeridianGrouta Rebera

Në vitin 1937, Grout Reber, një inxhinier radio nga Weton (SHBA, Illinois) u interesua për punën e Jansky dhe projektoi një antenë me një reflektor parabolik me një diametër prej 9.5 m në oborrin e shtëpisë së prindërve të tij , domethënë kontrollohej vetëm nga lartësia dhe ndryshimi i pozicionit të lobit të diagramit në ngjitjen e djathtë u arrit për shkak të rrotullimit të Tokës. Antena e Reberit ishte më e vogël se ajo e Janskit, por funksionoi për më shumë valë të shkurtra, dhe modeli i saj i rrezatimit ishte shumë më i mprehtë. Antena Reber kishte një rreze konike me gjerësi 12° në gjysmën e nivelit të fuqisë, ndërsa trau i antenës Jansky kishte një formë në formë ventilatori me gjerësi 30° në gjysmën e nivelit të fuqisë në pjesën e saj më të ngushtë.

Në pranverën e vitit 1939, Reber zbuloi rrezatim në një gjatësi vale prej 1.87 m (160 MHz) me një përqendrim të dukshëm në rrafshin e Galaxy dhe publikoi disa rezultate.

Është marrë harta radio e qiellitFino Rebernë vitin 1944

Duke përmirësuar pajisjet e tij, Reber ndërmori një studim sistematik të qiellit dhe në 1944 publikoi hartat e para radio të qiellit në një gjatësi vale prej 1.87 m. Hartat tregojnë qartë rajonet qendrore të Rrugës së Qumështit dhe burimet e ndritshme të radios në yjësinë Shigjetari, Cygnus A, Cassiopeia A, Canis Major dhe Stern. Kartat e Reberit janë mjaft të mira edhe në krahasim me harta moderne, gjatësi vale metër.

Pas Luftës së Dytë Botërore, u bënë përmirësime të rëndësishme teknologjike në fushën e radioastronomisë nga shkencëtarët në Evropë, Australi dhe Shtetet e Bashkuara. Kështu filloi lulëzimi i radioastronomisë, e cila çoi në zhvillimin e gjatësive të valëve milimetër dhe nënmilimetër, duke lejuar që dikush të arrijë rezolucione dukshëm më të larta.

§7. Klasifikimi i radio teleskopëve

Gama e gjerë e gjatësive të valëve, shumëllojshmëria e objekteve kërkimore në radio astronomi, ritëm të shpejtë zhvillimi i radiofizikës dhe ndërtimit të radio teleskopit, numër i madh Ekipet e pavarura të radioastronomëve kanë çuar në një shumëllojshmëri të gjerë të llojeve të radio teleskopëve. Është më e natyrshme të klasifikohen radioteleskopët sipas natyrës së mbushjes së hapjes së tyre dhe sipas metodave të fazës së fushës së mikrovalës (reflektorët, refraktorët, regjistrimi i pavarur i fushave)

Antena me hapje të mbushur

Antenat e këtij lloji janë të ngjashme me pasqyrat teleskopët optikë dhe është më e thjeshta dhe më e njohura për t'u përdorur. Antenat me hapje të mbushur thjesht mbledhin sinjalin nga objekti që vëzhgohet dhe e fokusojnë atë në marrës. Sinjali i regjistruar tashmë përmban informacion shkencor dhe nuk ka nevojë për sintezë. Disavantazhi i antenave të tilla është rezolucioni i tyre i ulët. Antenat me hapje të zbrazët mund të ndahen në disa klasa bazuar në formën e tyre të sipërfaqes dhe metodën e montimit.

Paraboloidet e rrotullimit

Pothuajse të gjitha antenat e këtij lloji janë instaluar në montimet Alt-Az dhe janë plotësisht të rrotullueshme. Avantazhi i tyre kryesor është se radio teleskopë të tillë, si teleskopët optikë, mund të synojnë një objekt dhe ta drejtojnë atë. Kështu, vëzhgimet mund të kryhen në çdo kohë për sa kohë që objekti në studim është mbi horizont. Përfaqësues tipikë: radio teleskopi Green Bank, RT-70, radio teleskopi Kalyazin.

Cilindra parabolikë

Ndërtimi i antenave me rrotullim të plotë shoqërohet me vështirësi të caktuara që lidhen me masën e madhe të strukturave të tilla. Prandaj, ndërtohen sisteme fikse dhe gjysmë lëvizëse. Kostoja dhe kompleksiteti i teleskopëve të tillë rritet shumë më ngadalë me rritjen e madhësisë së tyre. Një cilindër parabolik mbledh rrezet jo në një pikë, por në një vijë të drejtë paralele me gjeneratorin e tij (vijë fokale). Për shkak të kësaj, teleskopët e këtij lloji kanë një model rrezatimi asimetrik dhe rezolucion të ndryshëm përgjatë akseve të ndryshme. Një tjetër disavantazh i teleskopëve të tillë është se, për shkak të lëvizshmërisë së kufizuar, vetëm një pjesë e qiellit është e disponueshme për vëzhgim. Përfaqësuesit: Radio teleskopi i Universitetit të Illinois, teleskopi indian në Ooty.

Rruga e rrezeve në teleskopin Nance

Antena me reflektorë të sheshtë

Për të punuar në një cilindër parabolik, kërkohet që në vijën fokale të vendosen disa detektorë, sinjali nga i cili shtohet duke marrë parasysh fazat. Kjo nuk është e lehtë të bëhet në valë të shkurtra sepse humbje të mëdha në linjat e komunikimit. Antenat me një reflektor të sheshtë ju lejojnë të kaloni vetëm me një marrës. Antena të tilla përbëhen nga dy pjesë: një e lëvizshme pasqyrë e sheshtë dhe një paraboloid fiks. Pasqyra e lëvizshme është "e drejtuar" nga objekti dhe reflekton rrezet në paraboloid. Paraboloidi përqendron rrezet në pikën qendrore ku ndodhet marrësi. Një teleskop i tillë ka vetëm një pjesë të qiellit në dispozicion për vëzhgim. Përfaqësues: radio teleskopi Kraus, radio teleskopi i madh në Nance.

Tasa prej dheu

Dëshira për të ulur koston e ndërtimit i çoi astronomët në idenë e përdorimit lehtësim natyror si një pasqyrë teleskopi. Një përfaqësues i këtij lloji ishte radio teleskopi 300 metra Arecibo. Ajo ndodhet në gropë fundore, fundi i të cilit është i shtruar me fletë alumini në formë sferoidi. Marrësi është i pezulluar në mbështetëse speciale mbi pasqyrë. Disavantazhi të këtij instrumentiështë se ka akses në një zonë të qiellit brenda 20° nga zeniti.

Vargjet e antenave (antenat e modalitetit të zakonshëm)

Një teleskop i tillë përbëhet nga shumë rrezatues elementar (dipole ose spirale) të vendosura në një distancë më të vogël se gjatësia e valës. Falë kontrollit të saktë të fazës së secilit element, është e mundur të arrihet rezolucion i lartë dhe zona efektive. Disavantazhi i antenave të tilla është se ato janë prodhuar për një gjatësi vale të përcaktuar rreptësisht. Përfaqësuesit: radio teleskopi BSA në Pushchino.

Antena me hapje të zbrazët

Më të rëndësishmet për qëllimet e astronomisë janë dy karakteristika të radio teleskopëve: rezolucioni dhe ndjeshmëria. Në këtë rast, ndjeshmëria është proporcionale me zonën e antenës, dhe rezolucioni është proporcional me madhësinë maksimale. Kështu, antenat rrethore më të zakonshme ofrojnë rezolucionin më të keq për të njëjtën zonë efektive. Prandaj, teleskopët me distanca të vogla u shfaqën në astronominë e radios.

Teleskopi DKR-1000, me hapje të pambushur

zonë, por me rezolucion të lartë. Antena të tilla quhen antenat me hapje të zbrazët, pasi ato kanë "vrima" në hapje që tejkalojnë gjatësinë e valës. Për të marrë imazhe nga antena të tilla, vëzhgimet duhet të kryhen në modalitetin e sintezës së hapjes. Për sintezën e hapjes, mjaftojnë dy antena që funksionojnë në mënyrë sinkrone, të vendosura në një distancë të caktuar, e cila quhet bazë. Për të rivendosur imazhin e burimit, duhet të matni sinjalin në të gjitha bazat e mundshme me një hap të caktuar deri në maksimum.

Nëse ka vetëm dy antena, atëherë do të duhet të kryeni vëzhgim, pastaj të ndryshoni bazën, të kryeni vëzhgim në pikën tjetër, të ndryshoni përsëri bazën, etj. Kjo sintezë quhet konsistente. Një interferometër klasik i radios funksionon në këtë parim. Disavantazhi i sintezës sekuenciale është se kërkon kohë dhe nuk mund të zbulojë ndryshueshmërinë e burimeve të radios me kalimin e kohës. kohë të shkurtra. Prandaj përdoret më shpesh sinteza paralele. Ai përfshin shumë antena (marrës) njëherësh, të cilët kryejnë njëkohësisht matje për të gjitha bazat e nevojshme. Përfaqësues: Kryqi i Veriut në Itali, radio teleskopi DKR-1000 në Pushchino.

Masivë të mëdhenj Lloji VLA shpesh quhet sintezë sekuenciale. Megjithatë, për shkak të sasi e madhe antenat, pothuajse të gjitha bazat janë paraqitur tashmë, dhe zakonisht nuk kërkohen rirregullime shtesë.

Lista e radio teleskopëve.

Referencat

1. Fizika e hapësirës: e vogël. enc., 1986, f. 533

2. Kaplan S. A. Si lindi astronomia e radios // Astronomia elementare e radios. - M.: Nauka, 1966. - F. 12. - 276 f.

3. 1 2 Kraus D. D. 1.2. Një histori e shkurtër e viteve të para të astronomisë radio // Radio astronomia / Ed. V. V. Zheleznyakova. - M.: Radio Sovjetike, 1973. - F. 14-21. - 456 s.

4. Enciklopedia e Madhe Sovjetike. - BRSS: Enciklopedia Sovjetike, 1978.

5. Rrezatimi elektromagnetik. Wikipedia.

6. Radio teleskopi // Fizika e hapësirës: Enciklopedi e vogël / Ed. R. A. Sunyaeva. - Ed. 2. - M.: Sov. enciklopedi, 1986. - F. 560. - 783 f. - ISBN 524(03)

7. P.I.Bakulin, E.V.Kononovich, V.I.Moroz Epo astronomi e përgjithshme. - M.: Nauka, 1970.

8. 1 2 3 4 John D. Kraus. Radio astronomi. - M.: Radio Sovjetike, 1973.

9. Jansky K.G. Studime Drejtuese të Atmosferës në Frekuenca të Larta. -Proc. IRE, 1932. - T. 20. - S. 1920-1932.

10. Jansky K.G.Çrregullime elektrike me sa duket me origjinë jashtëtokësore.. - Proc. IRE, 1933. - T. 21. - F. 1387-1398.

11. Jansky K.G. Një shënim mbi burimin e ndërhyrjes ndëryjore.. - Proc. IRE, 1935. - T. 23. - F. 1158-1163.

12. Reber G. Statike kozmike. - Astrofia. J., Qershor 1940. - T. 91. - F. 621-624.

13. Reber G. Statike kozmike. -Proc. IRE, shkurt 1940. - T. 28. - F. 68-70.

14. 1 2 Reber G. Statike kozmike. - Astrofia. J., Nëntor, 1944. - T. 100. - F. 279-287.

15. Reber G. Statike kozmike. - Proc. IRE, gusht, 1942. - T. 30. - F. 367-378.

16. 1 2 N.A.Esepkina, D.V.Korolkov, Yu.N.Pariysky. Radio teleskopët dhe radiometrat. - M.: Nauka, 1973.

17. Radio Teleskopi i Universitetit të Illinois.

18. 1 2 L. M. Gindilis "SETI: Kërkimi për inteligjencën jashtëtokësore"

Tabela 2

Karakteristikat e teleskopit

Perigee - 350,000 km.

Apogee-600 km. /2/

Antena parabolike reflektuese e teleskopit radio ka një diametër prej 10 metrash, përbëhet nga 27 petale dhe një pasqyrë e fortë 3 metra.

Pesha bruto ngarkesa shkencore - afërsisht 2600 kg. Ai përfshin masën e antenës (1500 kg), një kompleks elektronik që përmban marrës, amplifikues me zhurmë të ulët, sintetizues të frekuencës, njësi kontrolli, konvertues sinjalesh, standarde të frekuencës, një sistem shumë informativ shkencor të transmetimit të të dhënave - rreth 900 kg.

NË momenti aktual Për seancat e komunikimit të dyanshëm, përdoren komplekset më të mëdha të antenave në Rusi, P-2500 (diametër 70 m) në qytetin bregdetar të Ussuriysk dhe TNA-1500 (diametër 64 m) në fshatin Medvezhye Ozera afër Moskës.

Komunikimi me pajisjen Spektr-R është i mundur në dy mënyra. Mënyra e parë është komunikimi i dyanshëm, duke përfshirë transmetimin e komandave në tabelë dhe marrjen e informacionit telemetrik prej tij.

Mënyra e dytë e komunikimit është lëshimi i të dhënave interferometrike të radios përmes një antene shumë të drejtuar të një kompleksi radio shumë informativ (VIRK).

konkluzioni

Unë besoj se këtë punë përshkruan mjaftueshëm metodat e disponueshme për marrjen e emetimit të radios kozmike. Duke përdorur këtë punë, ju mund të ndiqni tendencat në zhvillimin e teleskopëve radio. Mund të vërehet se shkencëtarët i kanë përqendruar përpjekjet e tyre në përmirësimin e teleskopëve më shumë në rritjen e karakteristikave të zgjerimit këndor sesa në rritjen e ndjeshmërisë së teleskopëve radio. Kjo ka shumë të ngjarë për faktin se rritja e ndjeshmërisë kërkon rritjen e sipërfaqes, dhe rrjedhimisht të diametrit, të antenave (2.5), gjë që është shumë e vështirë të bëhet pas një pragu të caktuar (150 m). Duke qenë se vëzhgimet e kryera me ndihmën e 'Radio Astron' kanë qenë shumë produktive, mendoj se radioastronomia do të vazhdojë të zhvillohet në këtë drejtim (duke rritur rezolucionin duke rritur hapjen) duke vendosur observatorë të rinj orbitalë që do të jenë të ngjashëm me 'Radio'. Astron'. Ideja ime konfirmohet nga prania e një projekti të tillë si SNAP (SuperNova Acceleration Probe), i cili është planifikuar të nisë në vitin 2020. /5/

Lista e burimeve të përdorura

1. Kraus D. D. 1.2. Një histori e shkurtër e viteve të para të astronomisë radio // Radio astronomia / Ed. V. V. Zheleznyakova. - M.: Radio Sovjetike, 1973. - F. 14-21. - 456 s.

2. Përkufizime të ngjashme[Burimi elektronik] // Enciklopedia Elektronike: website - URL: http://ru.wikipedia.org/wiki/(data e hyrjes: 05/12/2014)

3. Rreth botës.-M.: Shkenca popullore. 2006-2007

4. Projekti Radioastron dhe astronomia e radios hapësinore [Burimi elektronik] //Agjencia Federale e Hapësirës: uebfaqja. - URL: http://www.federalspace.ru/185/ (data e hyrjes: 05/12/2014)

5. Informacion rreth projektit SNAP [Burimi Elektronik] // Sonda e Përshpejtimit të Supernovës:

faqe interneti. - URL: http://snap.lbl.gov/index.php (data e hyrjes: 05/12/2014)

Aplikimi

Fotot e interferomaterit të radios VLA dhe fotot e imazheve të marra prej tyre

Oriz. 1Very LargeArray (pamje nga toka)

Oriz. 2Very LargeArray (pamje satelitore)

Oriz. 3Imazhi i vrimës së zezë 3C75 në rrezen e radios

Një teleskop është një instrument optik unik i krijuar për të vëzhguar trupat qiellorë. Përdorimi i instrumenteve na lejon të ekzaminojmë një sërë objektesh, jo vetëm ato që ndodhen afër nesh, por edhe ato që ndodhen mijëra vjet dritë nga planeti ynë. Pra, çfarë është një teleskop dhe kush e shpiku atë?

Shpikësi i parë

Pajisjet teleskopike u shfaqën në shekullin e shtatëmbëdhjetë. Sidoqoftë, deri më sot ka debate se kush e shpiku teleskopin e parë - Galileo apo Lippershei. Këto mosmarrëveshje lidhen me faktin se të dy shkencëtarët po zhvillonin pajisje optike përafërsisht në të njëjtën kohë.

Në vitin 1608, Lippershey zhvilloi syze për fisnikërinë për t'i lejuar ata të shihnin objekte të largëta nga afër. Në këtë kohë u zhvilluan negociatat ushtarake. Ushtria vlerësoi shpejt përfitimet e zhvillimit dhe sugjeroi që Lippershey të mos caktojë të drejtën e autorit për pajisjen, por ta modifikojë atë në mënyrë që të mund të shikohet me të dy sytë. Shkencëtari u pajtua.

Zhvillimi i ri i shkencëtarit nuk mund të mbahej sekret: informacioni rreth tij u botua në lokale botime të shtypura. Gazetarët e asaj kohe e quajtën pajisjen fushëveprimi i diktimit. Ai përdorte dy lente që lejonin objektet dhe objektet të zmadhoheshin. Që nga viti 1609, boritë me zmadhim të trefishtë u shitën me shpejtësi të plotë në Paris. Nga ky vit, çdo informacion për Lippershey zhduket nga historia dhe shfaqen informacione për një shkencëtar tjetër dhe zbulimet e tij të reja.

Rreth të njëjtave vite, italiani Galileo ishte i angazhuar në bluarjen e lenteve. Në vitin 1609 ai i paraqiti shoqërisë zhvillim i ri- teleskop me zmadhim të trefishtë. Teleskopi i Galileos kishte më shumë cilësi të lartë imazhe se tubat Lippershey. Ishte ideja e shkencëtarit italian që mori emrin "teleskop".

Në shekullin e shtatëmbëdhjetë, teleskopët u bënë nga shkencëtarët holandezë, por ata kishin cilësi të ulët imazhe. Dhe vetëm Galileo arriti të zhvillojë një teknikë të bluarjes së lenteve që bëri të mundur zmadhimin e qartë të objekteve. Ai ishte në gjendje të merrte një rritje njëzetfish, që ishte një zbulim i vërtetë në shkencë në ato ditë. Bazuar në këtë, është e pamundur të thuhet se kush e shpiku teleskopin: nëse version zyrtar, atëherë ishte Galileo ai që prezantoi botën me një pajisje që ai e quajti teleskop, dhe nëse shikoni versionin e zhvillimit të një pajisjeje optike për zmadhimin e objekteve, atëherë Lippershey ishte i pari.

Vëzhgimet e para të qiellit

Pas shfaqjes së teleskopit të parë, u bënë zbulime unike. Galileo e zbatoi zhvillimin e tij për gjurmimin trupat qiellorë. Ai ishte i pari që pa dhe skicoi krateret hënore, njolla në Diell, dhe gjithashtu ekzaminoi yjet e Rrugës së Qumështit dhe satelitët e Jupiterit. Teleskopi i Galileos bëri të mundur shikimin e unazave të Saturnit. Për informacionin tuaj, ekziston ende një teleskop në botë që funksionon në të njëjtin parim si pajisja e Galileos. Ndodhet në Observatorin e York-ut. Pajisja ka një diametër prej 102 centimetra dhe u shërben rregullisht shkencëtarëve për të gjurmuar trupat qiellorë.

Teleskopë modernë

Gjatë shekujve, shkencëtarët kanë ndryshuar vazhdimisht dizajnin e teleskopëve, kanë zhvilluar modele të reja dhe kanë përmirësuar faktorin e zmadhimit. Si rezultat, u bë e mundur krijimi i teleskopëve të vegjël dhe të mëdhenj me qëllime të ndryshme.

Ato të vogla zakonisht përdoren për vëzhgimet në shtëpi të objekteve hapësinore, si dhe për monitorimin e të dashurve trupat kozmikë. Pajisjet e mëdha bëjnë të mundur shikimin dhe fotografimin e trupave qiellorë që ndodhen mijëra vjet dritë nga Toka.

Llojet e teleskopëve

Ekzistojnë disa lloje të teleskopëve:

1. Pasqyruar.
2. Lente.
3. Katadioptrike.

Refraktorët galileas konsiderohen refraktorë të lenteve. Pajisjet e pasqyrës përfshijnë pajisje reflekse. Çfarë është një teleskop katadioptrik? Ky është një zhvillim unik modern që kombinon një lente dhe një pajisje pasqyre.

Teleskopë me lente

Teleskopët luajnë një rol të rëndësishëm në astronomi: ata ju lejojnë të shihni kometat, planetët, yjet dhe objektet e tjera hapësinore. Një nga zhvillimet e para ishin pajisjet e lenteve.

Çdo teleskop ka një lente. Kjo është pjesa kryesore e çdo pajisjeje. Ai thyen rrezet e dritës dhe i mbledh ato në një pikë të quajtur fokus. Është në të që ndërtohet imazhi i objektit. Për të parë figurën, përdorni një okular.

Lentja vendoset në mënyrë që okulari dhe fokusi të përkojnë. NË modele moderne Për vëzhgim të përshtatshëm përmes një teleskopi, përdoren okularë të lëvizshëm. Ato ndihmojnë në rregullimin e mprehtësisë së imazhit.

Të gjithë teleskopët kanë aberacion - shtrembërim të objektit në fjalë. Teleskopët e lenteve kanë disa shtrembërime: kromatike (rrezet e kuqe dhe blu janë të shtrembëruara) dhe devijime sferike.

Modele pasqyre

Teleskopët pasqyrë quhen reflektorë. Mbi to është instaluar një pasqyrë sferike, e cila mbledh rrezen e dritës dhe e reflekton atë duke përdorur një pasqyrë në okular. Shmangia kromatike nuk është tipike për modelet e pasqyrës, pasi drita nuk thyhet. Megjithatë, instrumentet e pasqyrës shfaqin devijime sferike, gjë që kufizon fushën e shikimit të teleskopit.

Teleskopët grafikë përdorin struktura komplekse, pasqyra me sipërfaqe komplekse që ndryshojnë nga ato sferike.

Pavarësisht kompleksitetit të dizajnit, modelet e pasqyrave janë më të lehta për t'u zhvilluar sesa homologët e lenteve. Kjo është arsyeja pse këtij lloji më të zakonshme. Diametri më i madh i një teleskopi të llojit pasqyrë është më shumë se shtatëmbëdhjetë metra. Në Rusi, pajisja më e madhe ka një diametër prej gjashtë metrash. Për shumë vite ajo u konsiderua më e madhja në botë.

Karakteristikat e teleskopit

Shumë njerëz blejnë pajisje optike për vëzhgimin e trupave kozmikë. Kur zgjidhni një pajisje, është e rëndësishme të dini jo vetëm se çfarë është një teleskop, por edhe çfarë karakteristikash ka.

1. Rritja. Gjatësia fokale e okularit dhe objektit është faktori i zmadhimit të teleskopit. Nëse gjatësia fokale e lenteve është dy metra, dhe okulari është pesë centimetra, atëherë një pajisje e tillë do të ketë një zmadhim dyzetfish. Nëse okulari zëvendësohet, zmadhimi do të jetë i ndryshëm.
2. Leja. Siç e dini, drita karakterizohet nga përthyerja dhe difraksioni. Në mënyrë ideale, çdo imazh i një ylli duket si një disk me disa unaza koncentrike të quajtura unaza difraksioni. Madhësitë e diskut janë të kufizuara vetëm nga aftësitë e teleskopit.

Teleskopë pa sy

Çfarë është teleskopi pa sy, për çfarë përdoret? Siç e dini, sytë e çdo personi i perceptojnë imazhet ndryshe. Një sy mund të shohë më shumë dhe tjetri mund të shohë më pak. Në mënyrë që shkencëtarët të mund të shohin gjithçka që duhet të shohin, ata përdorin teleskopë pa sy. Këto pajisje e transmetojnë imazhin në ekranet e monitorit, përmes të cilave të gjithë e shohin imazhin saktësisht ashtu siç është, pa shtrembërim. Për teleskopët e vegjël, për këtë qëllim janë zhvilluar kamera që lidhen me pajisje dhe fotografojnë qiellin.

Metodat më moderne për të parë hapësirën janë përdorimi i kamerave CCD. Këto janë mikroqarqe speciale të ndjeshme ndaj dritës që mbledhin informacion nga teleskopi dhe e transmetojnë atë në kompjuter. Të dhënat e marra prej tyre janë aq të qarta sa është e pamundur të imagjinohet se cilat pajisje të tjera mund të marrin një informacion të tillë. Në fund të fundit, syri i njeriut nuk mund t'i dallojë të gjitha nuancat me një qartësi kaq të lartë siç bëjnë kamerat moderne.

Për të matur distancat midis yjeve dhe objekteve të tjera, përdoren instrumente speciale - spektrografë. Ata janë të lidhur me teleskopë.

Një teleskop modern astronomik nuk është një pajisje, por disa në të njëjtën kohë. Të dhënat e marra nga disa pajisje përpunohen dhe shfaqen në monitorë në formën e imazheve. Për më tepër, pas përpunimit, shkencëtarët marrin imazhe me definicion shumë të lartë. Është e pamundur të shohësh imazhe kaq të qarta të hapësirës me sytë e tu përmes teleskopit.

Radio teleskopët

Astronomët për të zhvillimet shkencore përdorni radio teleskopë të mëdhenj. Më shpesh ato duken si lojë me birila të mëdha metalike me një formë parabolike. Antenat mbledhin sinjalin e marrë dhe përpunojnë informacionin që rezulton në imazhe. Radioteleskopët mund të marrin vetëm një gjatësi vale të sinjaleve.

Modelet me rreze infra të kuqe

Një shembull i mrekullueshëm i një teleskopi infra të kuqe është aparati Hubble, megjithëse mund të jetë edhe optik. Në shumë mënyra, dizajni i teleskopëve infra të kuqe është i ngjashëm me modelin e modeleve të pasqyrave optike. Rrezet e nxehtësisë reflektohen nga një lente teleskopike konvencionale dhe fokusohen në një pikë ku ndodhet pajisja matëse e nxehtësisë. Rrezet e nxehtësisë që rezultojnë kalohen përmes filtrave termikë. Vetëm pas kësaj bëhet fotografimi.

Teleskopë ultravjollcë

Kur bëni fotografi, filmi mund të ekspozohet shumë rrezet ultraviolet. Në disa pjesë të rrezes ultravjollcë është e mundur të merren imazhe pa përpunim ose ekspozim. Dhe në disa raste është e nevojshme që rrezet e dritës të kalojnë nëpër një strukturë të veçantë - një filtër. Përdorimi i tyre ndihmon në nxjerrjen në pah të rrezatimit të zonave të caktuara.

Ekzistojnë lloje të tjera teleskopësh, secili prej të cilëve ka qëllimin dhe karakteristikat e veta. Këto janë modele të tilla si teleskopët me rreze X dhe rrezet gama. Sipas qëllimit të tyre, të gjitha modelet ekzistuese mund të ndahen në amatore dhe profesionale. Dhe ky nuk është i gjithë klasifikimi i pajisjeve për gjurmimin e trupave qiellorë.