Radio teleskop

Izvor: Wikipedija
Skoči na: orijentacija, traži
Parkes radio teleskop u Australiji (izvor: CSIRO).
Svjetski najveći radio teleskop s jednim objektivom je Arecibo radio teleskop u Portoriku.
Duplikat u punoj veličini prvog radio teleskopa - Jansky dipolna mreža.
Vrlo velika mreža (eng. Very Large Array), radio interferometar (dugobazična interferometrija) u Novom Meksiku, SAD.

Radio teleskop ili radioteleskop je astronomski instrument ili uređaj za prihvat i mjerenje jakosti svemirskih radio valova. Sastoji se od antene, prijamnika s pojačalom i elektronskih računala za analizu i pohranu podataka. Antene mogu biti poluvalni dipol, takozvana Yagijeva antena, ili dipol u žarištu udubljenoga kolektora koji je najčešće paraboloidnoga oblika. Po tipu rada radio teleskopi se dijele na one s radiointerferometrima, s grupnom antenom i s refleksijskim zrcalom. Veličina ili dimenzije refleksijskoga zrcala moraju biti što veće kako bi se postiglo bolje razlučivanje. Budući da su valne duljine radio valova i do 100 000 puta veće od valnih duljina vidljive svjetlosti, potrebne su antene s promjerom od nekoliko desetaka metara kako bi se dobila moć razlučivanja od nekoliko stupnjeva, dok optički teleskopi s promjerom zrcala od približno 1 metar mogu razdvojiti (registrirati kao dva) izvore međusobno udaljene manje od jedne lučne sekunde. Zbog toga sve više u upotrebu ulaze prva dva tipa radio teleskopa, kojima nije uvjet velika zrcalna antena. Kod interferometarskoga tipa (dugobazična interferometrija) u najjednostavnijem slučaju koriste se dvije antene udaljene nekoliko desetaka ili stotina kilometara, koje su tijekom rada međusobno fazno koherentne (koherencija). Razmak između dviju antena ima tada istu ulogu koju u teleskopu s jednim zrcalom ima promjer zrcalne plohe. Problem je održavanje fazne koherencije na antenama zbog velike duljine vodiča koji ih spajaju. Taj se razmak može bitno smanjiti upotrebom većega broja antena na relativno malenom prostoru (grupna antena). One također moraju biti međusobno u fazi te zauzimati pravilan raspored (u obliku križa, kruga, slova Y i tako dalje). Linearne su dimenzije takve grupne antene reda veličine kilometra, a moć je razlučivanja nekoliko lučnih minuta.

Radio teleskopom se registriraju valovi one valne duljine na koju je njegov električni krug ugođen. Interkontinentalni radiointerferometri postižu kutno razlučivanje bolje od 0,001″. Za opažanje spektralnih linija primjenjuju se radiospektrometri. Razvojem radio teleskopa razvila se i tehnika prijama slabih radiosignala i njihovo odvajanje od šumova. U uporabi su tehnički postupci kao što je aperturna sinteza, kojom se simuliraju veće prijamne površine i bolje razlučivanje, a u tu se svrhu koristi i Zemljina vrtnja. Najveći upravljivi radio teleskop (radio teleskop s pomičnom antenom) promjera 110 metara, nalazi se u Green Banku, SAD. Radio teleskop (neupravljivi) u Arecibu, Portoriko, SAD, promjera je 305 metara, smješten je u prirodnoj udolini, a rabi se i kao radar. Jedan je od najvećih i najosjetljivijih radiointerferometara od 27 elemenata VLA (eng. Very Large Array), a nalazi se u Socorru, SAD. [1]

Radio teleskop je ustvari vrsta usmjerene radio antene, koja se koristi u radio astronomiji. Sličan tip antena se koristi u praćenju i skupljanju podataka s umjetnih satelita i svemirskih letjelica. Razlikuju se od optičkih teleskopa, jer rade s radio frekvencijama, koje su dio elektromagnetskog spektra, uz pomoć kojih mogu otkriti i dobiti podatke s radio izvora. Radio teleskopi su obično parabolične antene (tanjuri), koji se koriste samostalno ili u zajedničkim mrežama. Radio opservatoriji su poželjno smješteni daleko od prenapučenih gradova, da bi se izbjegla elektromagnetska interferencija s radija, televizije, radara i ostalih odašiljača. Slično je i s optičkim teleskopima, koji imaju problema sa svjetlosnim onečišćenjem. Zbog toga se radio teleskopi često smještaju u doline, gdje su im okolna brda kao štitovi.

Rani radio teleskopi[uredi VE | uredi]

Prvu radio antenu, koja je mogla pronaći svemirske radio izvore, je napravio Karl Guthe Jansky, inžinjer u Bell Labs, 1931. Jansky je ustvari dobio zadatak da pronađe izvore buke, koji bi mogli ometati usluge radio telefona. To je bila mreža dipola i reflektora, koja je mogla primiti kratkovalne radio valove od 20,5 MHz. Bila je ugrađena na okretnom stolu, s promjerom oko 30 metara i visinom 6 metara. Nakon što je snimao signale par mjeseci, iz svih smjerova, svrstao je smetnje u 3 grupe: bliske munje, daleke munje i nerazgovjetni neprekidni piskavi signali nepoznatog porijekla, koji su se ponavljali svakih 23 sata i 56 minuta. Kako je to vrijeme zvjezdanog dana, Jansky je zaključio da nepoznati signali dolaze negdje iz nebeske sfere. Na kraju je pronašao radio izvor u središtu Mliječne staze, a to je zviježđe Strijelac. [2]

Radio amater, Grote Reber, je jedan od pionira radio astronomije, i poznat je po tome, što je prvi napravio tanjurasti radio teleskop, promjera 9 metara, u dvorištu svoje kuće u Illinoisu, 1937. [3]Počeo je raditi na većim frekvencijama od Janskog. Razvoj radara u Drugom svjetskom ratu je pomogao kasnijem snažnom razvoju radio astronomije.

Vrste radio teleskopa[uredi VE | uredi]

Raspon frekvencija radio valova, u elektromagnetskom spektru, je veoma velik, tako da postoji više vrsta radio teleskopa. Za mirijametarske radio valove 3 do 30 m (10 – 100 MHz), uglavnom se koriste mreže usmjerenih antena, koje su slične TV antenama (riblja kost) ili se može površina reflektora napraviti od jednostavne čelične mreže za ograde.[4] Ipak dominiraju radio teleskopi tanjurastog tipa, za kraće valne duljine. Kutna razlučivost paraboličnog reflektora, uglavnom ovisi o promjeru reflektora. Radio teleskopi koji rade u području radio valova od 30 cm do 3 m (100 MHz do 1 GHz), imaju promjer reflektora do 100 m.

Veliki radio teleskopi[uredi VE | uredi]

Svjetski najveći radio teleskop s jednim objektivom je Arecibo radio teleskop u Portoriku, s promjerom reflektora od 305 metara. Reflektor se može zakretati 20° od obzora.[5] Najveći pojedinačni radio teleskop je RATAN-600 u Rusiji, koji se sastoji od pravokutnih radio reflektora s promjerom 576 metara, od kojih je svaki reflektor usmjeren u centralni primalac signala.

Najveći radio teleskop u Europi je Effelsberg, s promjerom reflektora od 100 metara, i bio je 30 godina najveći svjetski radio teleskop, koji se mogao zakretati u svim smjerovima, dok nije u SAD sagrađen 2000., radio teleskop Green Bank, Zapadna Virgija. Treći najveći radio teleskop, zakretljiv u svim smjerovima je Lovell, u Velikoj Britaniji. Četvrti po veličini je RT-70, kojih ima 3 radio teleskopa tog tipa u Rusiji. Kina je započela 2009., s gradnjom najvećeg svjetskog radio teleskopa FAST, s promjerom 500 m.[6]

Radio interferometrija[uredi VE | uredi]

Vista-xmag.pngPodrobniji članak o temi: Dugobazična interferometrija

Zbog teškoća s postizanjem visoke razlučivosti s jednim radio teleskopom, 1946. se razvila radio interferometrija. Današnji radio interferometri koriste udaljene radio teleskope, povezane s koaksijalnim kabelima, vodičima valova, optičkim vlaknima i ostalim prijenosnim sredstvima. Početkom 1970-tih, s poboljšanjem stabilnosti prijema radio teleskopa, otvorila se mogućnost povezivanja primljenog signala iz cijelog svijeta. Umjesto korištenja fizičkog povezivanja antena, primljeni podaci su se mogli složiti zajedno, koristeći isto vrijeme, obično uz pomoć atomskog sata. Kod visokih frekvencija, i korištenjem velikih udaljenosti između radio teleskopa, moguća je sinteza od 1 kutne milisekunde.

Tako danas imamo u Sjevernoj Americi mrežu radio teleskopa koje nazivamo Very Long Baseline Array i drugu mrežu European VLBI (eng. Very Long Baseline Interferometry), s radio teleskopima u Europi, Kini, Južnoj Africi i Porto Riku. Obično te dvije mreže rade posebno, ali ponekad promatraju i zajedno, kao globalni VLBI. Postoji još i VLBI mreža u Australiji. [7]

Radio izvori[uredi VE | uredi]

Mnoga nebeska tijela su nevidljiva s optičkom svjetlošću, ali zato emitiraju radijaciju u području radio valova. Najznačajniji izvori radio valova koji se promatraju su:

Najpoznatiji radio teleskopi[uredi VE | uredi]

Logotip Zajedničkog poslužitelja
Na Zajedničkom poslužitelju postoje datoteke vezane uz: Radio teleskop

Izvori[uredi VE | uredi]

  1. radioteleskop, [1] "Hrvatska enciklopedija", Leksikografski zavod Miroslav Krleža, www.enciklopedija.hr, 2015.
  2. Jansky, Karl G.: "Radio waves from outside the solar system", journal = Nature, 1933. [2]
  3. [3] Grote Reber, 2010.
  4. [4] CSIRO video transcript - The Dish turns 45 "So chicken wire surprisingly works brilliantly at wave lengths of a metre or so"
  5. Bill Gordon (death notice)
  6. [5] "China starts building world's largest radio telescope", People Daily
  7. A technological breakthrough for radio astronomy - Astronomical observations via high-speed data link

Vanjske poveznice[uredi VE | uredi]