Естественные науки

какие преимущества имеет радиоинтерферометр по сравнению с обычным радиотелескопом?

какие преимущества имеет радиоинтерферометр по сравнению с обычным радиотелескопом
Имеют большее угловое разрешение.
Идет развитие для более глубоких астрономических исследований национальных радиоитерферометрических сетей и международных сетей.
Электронная радиоинтерферометрия - новая «мода» радиоастрономии

В Великобритании началась прокладка оптоволоконных кабелей, которые объединят пять антенн радиоинтерферометра MERLIN с крупнейшим в стране 76-м радиотелескопом обсерватории Джодрелл Бэнк (Jodre)

До сих пор телескопы MERLIN были соединены радиорелейными линиями связи малой пропускной способности, позволяющей работать в полосе всего 500 кГц. Максимальная база (расстояние между радиотелескопами - прим. «АиТ» ) составляет 217 км, что позволяет строить радиоизображения космических объектов, не уступающие по детализации оптическим снимкам орбитального телескопа Хаббл. По завершении проекта e-MERLIN, в котором помимо прокладки оптических кабелей, планируется улучшить качество поверхности главного зеркала 76-м радиотелескопа и уменьшить шумы радиоприемных систем каждой антенны, входящей в MERLIN, чувствительность радиоинтерферометра возрастет в 30 раз (!!!), что гарантирует новые научные открытия английским астрономам при исследовании слабых звезд и удаленных галактик.

Комментарий «АиТ» :
Так называемая электронная радиоинтерферометрия или e-VLBI является сейчас одним из самых «модных» направлений развития в области радиоастрономии. Практически все развитые страны проводят в жизнь планы перевода национальных и международных радиоинтерферометрических сетей на работу в квази-реальном времени.

Существует также проект перехода на квази-реальное время и Европейской РСДБ-сети EVN (http://www.evlbi.org), часть радиотелескопов которой уже связана оптическими кабелями.
Радиоинтерферометрия со сверхдлинными базами (РСДБ, англ. Very Long Baseline Interferometry, VLBI) — вид интерферометрии, используемый в радиоастрономии. Этот метод позволяет объединять наблюдения, совершаемые несколькими телескопами и имитировать телескоп, размеры которого равны максимальному расстоянию между исходными телескопами. Угловое разрешение РСДБ в десятки тысяч раз превышает разрешающую силу лучших оптических инструментов.
Владислав Бутаков
Владислав Бутаков
52 809
Лучший ответ
Идея использования радиотелескопов парами состоит в том, что при определенном расположении телескопов принятые каждым из них волны будут складываться когерентно. При этом амплитуда (интенсивность) увеличится вдвое, а мощность – в четыре раза. Для того чтобы сложение волн происходило когерентно, надо выбрать длину электрического кабеля от каждого из радиотелескопов до радиоприемника так, чтобы сигналы от каждого радиотелескопа попадали в приемник одновременно. Описанное сложение волн называется интерференцией. Поэтому включенная таким образом в единую систему пара радиотелескопов называется радиоинтерферометром.

Радиотелескопы располагаются на некотором расстоянии друг от друга, которое называется базой. Радиоволны падают на их зеркала из космоса под определенным углом. Если это направление изменится, то при той же базе условие одновременного прихода сигналов в приемник нарушается. Понадобится отрегулировать длину кабеля (волновода) . В результате вращения Земли находящиеся на ней радиотелескопы непрерывно меняют направление своих лучей относительно космических объектов, а значит, меняется и направление радиоволн, приходящих к телескопу от данного источника. Эти изменения не компенсируют непрерывным изменением длины волновода. Их просто учитывают при обработке данных измерений, поскольку они будут приводить к изменению интенсивности. Всякое отклонение угла падения oт оптимального (при котором происходит когерентное сложение радиоволн) приведет к уменьшению интенсивности суммарной волны.

Возможности радиоинтерферометров значительно больше, чем отдельных радиотелескопов. Так, если база радиоинтерферометра составляет 8000 километров, то он позволяет проводить измерения радиоизлучения с разрешением в 0,0001 угловой секунды. Один радиотелескоп этого интерферометра находится в Крыму, а другой – в Хайситекской обсерватории (США) . Под углом в 0, 0001 секунды дуги виден с Земли след космонавта на поверхности Луны! Максимальное угловое разрешение оптических телескопов составляет полсекунды дуги. Вот какими зоркими стали современные радиоинтерферометры. Чем больше база радиоинтерферометра, тем больше его разрешение. Радиотелескопы и радиоинтерферометры, установленные на поверхности Земли, работают с серьезными ограничениями. Во-первых, их работе мешает земная атмосфера. Так как она неоднородна, то и отдельные радиолучи проходят через среду с разными характеристиками, и поэтому их фазы колебаний и амплитуды будут отличаться. Говоря научным языком, можно сказать, что они перестают быть строго когерентными. Это изменяет получаемое изображение. Кроме того, атмосфера и ионосфера поглощают радиоволны определенной длины, то есть становятся для этих волн непрозрачными.

http://www.walkinspace.ru/publ/17-1-0-223

Похожие вопросы