Telescop radio
Telescoapele radio sunt instrumente pentru primirea și măsurarea radiației de frecvență radio provenind din spațiu sau obiecte ceresti speciale . Ele sunt cel mai important instrument în așa-numita radioastronomie .
Antena are de obicei forma unei oglinzi parabolice . Pentru unde electromagnetice mai scurte în intervalul centimetru-decimetru, reflectorul trebuie să aibă o suprafață netedă, pentru unde mai lungi este suficientă o structură de rețea .
istorie
După ce Karl Guthe Jansky a descoperit prima sursă radio extraterestră în 1932, radiotelescoapele au fost dezvoltate pentru observarea cosmosului. Primul radiotelescop în formă parabolică a fost construit de Grote Reber , inginer și radioamator în Wheaton, Illinois, deoarece descoperirea lui Jansky a fost inițial ignorată de astronomia profesională. În Germania, primul radiotelescop, astropilul Stockert de pe Stockert lângă Bad Münstereifel , a fost construit în 1956. Este o clădire catalogată din 1999.
Sistemele radar germane orientate spre vest pentru supravegherea aerului au emis întotdeauna alarme false atunci când constelația Swan (Cygnus) a apărut la orizont - cauzată de sursa radio Cygnus A situată acolo . În 1946, un grup de cercetare de la Royal Radar Establishment din Malvern (Anglia) a descoperit că o regiune mică din constelația Swan emite unde radio intense.
tehnologie
Majoritatea radiotelescoapelor sunt suprafețe metalice în formă parabolică care grupează undele radio pe o antenă situată în punctul focal al oglinzii concavă. Întregul sistem este, de asemenea, denumit în general antenă. Radiotelescoapele de astăzi constau adesea din mai multe antene parabolice ( tablouri ) și stația de evaluare. Antenele unei rețele sunt cuplate împreună pentru a forma un interferometru , rezultând efectiv o antenă cu un diametru mai mare. Această tehnologie poate fi extinsă și dincolo de matrice la întregul glob: dacă radiotelescoapele distribuite pe întregul pământ observă aceeași sursă în același timp, rezoluția unghiulară a radiotelescoapelor poate fi crescută considerabil. Cele mai mari sisteme depășesc rezoluția telescoapelor optice cu un factor de aproximativ 500, așa cum se poate vedea în imaginea alăturată.
Cu radiotelescoapele, se face distincția între telescoapele imobile și mobile. Telescoapele fixe sunt rare, deoarece nu pot fi rotite în orientare. De obicei, își îndreaptă antena parabolică spre zenit (de exemplu, telescopul Arecibo , care este ridicat ferm într-o zonă joasă). Telescoapele radio mobile pot fi rotite astfel încât să poată „privi” în întreaga emisferă .
În plus față de dimensiunea unui radiotelescop, care este o măsură a sensibilității sale, depinde și de lungimea de undă pe care o poate acoperi. În timp ce telescoapele mari pot observa numai lungimile de undă în intervalul de metri și centimetri, telescoapele mai mici, cum ar fi telescopul de 30 m de la Institutul de Radioastronomie în intervalul milimetric (IRAM) din Spania, și telescopul de 3 m KOSMA din Elveția im Milimetru sau telescopul APEX de 12 m (operat în deșertul chilian Atacama de către Institutul Max Planck pentru radioastronomie , unde milimetrice și submilimetrice) în intervale de lungimi de undă mai mici. Deoarece aceste frecvențe se află în afara ferestrei atmosferice , sensibilitatea învelișului de aer de deasupra este mult redusă.
Pe lângă observarea corpurilor cerești, radiotelescoapele sunt folosite și pentru a primi date de la sondele spațiale îndepărtate sau pentru a le trimite comenzi sau pentru a căuta inteligențe extraterestre (vezi proiectul SETI ).
Există mai multe proiecte în care radiotelescoapele pe distanțe mari sau chiar la nivel mondial (la nivel global) sunt implicate în înregistrări cu Interferometrie de bază foarte lungă (VLBI), cum ar fi Matrice de linie de bază foarte lungă (VLBA), Telescopul cu orizontul evenimentelor sau Global mm- VLBI Array . În acest scop sunt utilizați și sateliți ( RadioAstron ).
Facilități remarcabile
Cel mai mare radiotelescop din lume în prezent este rusul RATAN 600 de lângă Zelenchukskaya . Al doilea ca mărime este observatorul FAST , care a intrat în funcțiune de testare pe 25 septembrie 2016 în provincia chineză Guizhou .
Alte sisteme mari sunt matricea Atacama Large Millimeter / submillimeter Array , prescurtată în ALMA, formată din 66 de antene la o altitudine de aproximativ 5000 m în deșertul Atacama din nordul Anzilor chilieni și, până în decembrie 2020, Observatorul Arecibo din Puerto Rico . Radiotelescopul Arecibo a fost distrus la 1 decembrie 2020 prin căderea pieselor ca urmare a oboselii materialului. Cel mai mare radiotelescop mobil din Germania (și al doilea ca mărime din lume) este radiotelescopul Effelsberg dintr-o vale din Eifel , un telescop mobil cu un diametru de 100 m operat de Institutul Max Planck pentru Radioastronomie din Bonn. Cel mai mare radiotelescop în mișcare din lume este de 100 m × 110 m Telescopul Robert C. Byrd Green Bank de la Green Bank Observatory din Virginia de Vest, SUA. Cel mai mare radiotelescop pentru unde milimetrice este Telescopul mare milimetric de 50 m din Puebla, Mexic.
Alte matrici mari de radiotelescop sunt Giant Metrewave Radio Telescope (GMRT, 30 de telescoape individuale fiecare 45 m, împrăștiate pe o distanță de până la 25 km, șase benzi de frecvență de la 50 la 1500 MHz) în India , la 80 km nord de Pune în statul Maharashtra și gama foarte mare (VLA, 27 de telescoape fiecare 25 m într-o configurație în formă de Y) în Socorro , New Mexico , SUA .
Din 2006, un nou tip de radiotelescop a fost construit în Țările de Jos pentru observarea undelor radio de joasă frecvență în domeniul undelor contorului, Low Frequency Array (LOFAR). La momentul inaugurării sale, în iunie 2010, avea în jur de 10.000 de antene în toată Europa. Prima stație LOFAR funcționează lângă telescopul Effelsberg de 100 m din 2007. LOFAR este un prototip pentru un radiotelescop și mai mare, Square Kilometer Array (SKA), a cărui construcție este programată să înceapă în 2021. Se așteaptă ca primele observații să fie posibile la mijlocul anilor 2020.
Un proiect important de explorare a universului care se desfășoară cu ajutorul radiotelescoapelor este HIPASS . Aici, semnătura de hidrogen ca indicator pentru galaxii este căutată într-un mod sensibil la distanță . Zona emisferei sudice a fost deja finalizată. Majoritatea datelor au fost colectate de la Telescopul Parkes din Australia.
Vezi si
literatură
- James W. Mar, Harold Liebowitz: Tehnologia structurilor pentru sisteme mari de telescopuri radio și radar. MIT Press, Cambridge MA și colab. 1969, OCLC 250925598 .
- Jacob WM Baars și colab.: Reflectoare pentru radiotelescop - Dezvoltarea istorică a proiectării și construcției. Springer, Cham 2018, ISBN 978-3-319-65147-7 .
Link-uri web
Dovezi individuale
- ↑ Cele mai îndepărtate galaxii radio. pe: Spektrum.de
- ↑ Întrebări frecvente despre SKA . În: SKA Telescope . ( skatelescope.org [accesat la 30 septembrie 2019]).
- ^ Proiectul SKA - Telescop SKA . În: SKA Telescope . ( skatelescope.org [accesat la 30 septembrie 2019]).