 |
Главная Случайная страница Контакты | Мы поможем в написании вашей работы! | |
Великі радіотелескопи
|
|
Радіотелескопи зазвичай є конструкціями дуже великих розмірів. Найбільш поширений тип радіотелескопу - ця споруда, основним елементом якої служить суцільне металеве дзеркало параболічної форми. Дзеркало відбиває радіохвилі, що падають на нього, так, що вони збираються поблизу фокусу і уловлюються спеціальним пристроєм - опромінювачем. Потім сигнал посилюється і перетвориться у форму, зручну для реєстрації і аналізу. Зберігання і обробка даних здійснюються за допомогою комп'ютерної техніки. Чутливість радіотелескопу тим вище, чим більше відзеркалювальна поверхня.
Звичайний радіоприймач має пристосування для налаштування на хвилю потрібної радіостанції. Воно є переналаштовуваним фільтром, який посилює радіовипромінювання тільки на хвилі вибраної станції і не пропускає (пригнічує) сигнали станцій, працюючих на близьких хвилях. На відміну від земних радіостанцій космічні радіоджерела, як правило, випромінюють в широкому діапазоні радіохвиль. Тому і радіоастрономічний приймач повинен мати чутливість по можливості в ширшому діапазоні. Такий приймач називається радіометром.
Розширенню смуги прийому перешкоджає в основному перешкоди від наземних радіостанцій. Тому для радіоастрономії міжнародними угодами виділені спеціальні інтервали довжин хвиль, які забороняється використовувати будь-яким наземним радіо засобам.
Аресібо - найбільший у світі 300-метровий радіотелескоп з параболічною антеною споруджений в 1963 р. в Аресібо, на острові Пуерто-Ріко. Він сконструйований, побудований і експлуатується Національним центром астрономічних і іоносферних досліджень США. Телескоп розташований у величезному природному котловані в горах. На висоті 150 м над поверхнею гігантського нерухомого дзеркала укріплена на сталевих тросах 600-тонна платформа, на яку можна піднятися по півкілометровому підвісному мосту або по канатній дорозі. Рухлива частина платформи обертається навколо власної осі. По рейках уздовж платформи переміщається керована комп'ютером кабіна з опромінювачами і приймачами - так радіотелескоп наводиться на досліджуване джерело. Із-за нерухомості антени спостереження будь-якого джерела не можуть тривати більше двох годин. Але цей недолік компенсується величезною площею
|
| Первинні дзеркала Великого бінокулярного телескопа діаметром 8,4 м розташовано на відстані 14,4 м один від одного |
дзеркала, що забезпечує високу чутливість. Радіотелескоп в Аресібо відрізняється від багатьох інших також тим, що він може служити і передавальною антеною. У такому режимі виконані унікальні експерименти по радіолокації Сонця, Місяця і планет Сонячної системи.
4. Ослаблення світла земною атмосферою. Вплив земної атмосфери на проходження космічного радіовипромінювання. Світіння нічного неба.
Перші дослідження впливу атмосфери на світлове випромінювання, що проходить через неї, були проведені ще в XVII - XVIII століттях. Практичний інтерес тоді викликало явище астрономічної рефракції, пов'язане зі зміною коефіцієнта заломлення повітря з висотою. Внаслідок рефракції виміряний напрям на астрономічний об'єкт не співпадає з реальним. Причому відмінність багаторазово перевищує досягнуту у той час точність кутових вимірів.
Теоретичні дослідження Лапласа зв'язали величину рефракції з величиною екстинкції - послабленням світла при проходженні ним через атмосферу. Теорія екстинкції Лапласа була математичною, не розглядала фізичних джерел цього явища. Пізніше лорд Рєлей дав переконливе обґрунтування того, що головна причина послаблення світла в атмосфері - це так зване молекулярне розсіяння. Розсіяння - це відхилення деякої долі світла убік від первинного, основного напряму поширення. Але оскільки єдиним приладом для виміру блиску зірок тоді було око спостерігача, а помилки таких вимірів порівнянні з величиною послаблення, то великої уваги явище послаблення світла не викликало.
У земній атмосфері окрім молекулярного є розсіяння світла на аерозолях - найдрібніших частках пилу, сажі, води, зважених в повітрі. Ореоли, що світяться, навколо яскравих об'єктів виникають внаслідок саме цього розсіяння, воно також викликає послаблення світла. Зміст аерозолів в атмосфері міняється, тому і ефекти, що викликаються ними, також змінні.
Крім того, земна атмосфера не є однорідним середовищем з характеристиками, що плавно міняються. Турбулентне перемішування шарів повітря, що мають різну температуру, призводить до хаотичної появи областей холоднішого або теплішого повітря розмірами від міліметрів до сотень метрів. Ці температурні неоднорідності викликають відповідні зміни коефіцієнта заломлення повітря. Проходячи через ці неоднорідності спочатку плоский фронт світлової хвилі спотворюється. Нерегулярні спотворення хвилевого фронту призводять до випадкових зміщень зображення зірки (зображення як би тремтить), нерегулярних розпливань зображення (ефект характерний для середніх і великих телескопів), хаотичної зміни яскравості зображення (мерехтіння зірок).
Більшість явищ, що відбуваються в атмосфері, вивчаються оптиками і метеорологами, розвиваються за рахунок променистої енергії, тобто енергії, що доставляється Землі сонячною радіацією. Потужність цієї енергії приблизно може бути оцінена в 18*1023 ерг/с. Енергетичний спектр сонячної радіації на межі атмосфери близький до спектру абсолютно чорного тіла з температурою порядку 60000К (рис.1.[1]).
До того, як сонячне випромінювання досягне поверхні, воно пройде довгий шлях через
земну атмосферу, де буде не лише розсіяно і ослаблено, але і змінено по спектральному
Рис.1. Розподіл енергії в спектрі сонячної радіації на межі атмосфери: 1 - за даними 1903-1910 рр., 2 - 1920-1922 рр., 3 - 1917 р., 4 - абсолютно чорне тіло при температурі 57130К.
складу. Що в результаті дійшла до місця спостереження (земній поверхні) у вигляді паралельних променів від Сонця так звана пряма сонячна радіація буде як кількісно, так і якісно відмінна від сонячної радіації за межами атмосфери [1].
Сонячна (короткохвильова) радіація перетвориться, проходячи через атмосферу, в наступні види радіації: розсіяну (зважаючи на наявність в атмосфері різних іонів і молекул газів, часток пилу відбувається розсіяння прямої сонячної енергії на всі боки; частина розсіяної енергії доходить до поверхні Землі), відбиту (частина що потрапила в атмосферу і на земну поверхню енергії відбивається назад), поглинену (відбувається дисоціація і іонізація молекул верхніх шарах атмосфери, нагрів повітря і самої земної поверхні, тих предметів, які на ній знаходяться).
Дата публикования: 2014-12-11; Прочитано: 301 | Нарушение авторского права страницы | Мы поможем в написании вашей работы!
