گوش بزرگ: رادیو تلسکوپ چیست؟

این مقاله در مورد کارکردها و انواع مختلف رادیو تلسکوپ‌ها یا تلسکوپ رادیویی و معرفی ابتدایی نجوم صحبت می‌کند.

شنبه، 4 آبان 1398

تخمین زمان مطالعه:

پدیدآورنده: حمید وثیق زاده انصاری

تلسکوپ رادیویی نوعی آنتن رادیویی جهت دار است که معمولاً بزرگ و سهموی است. ممکن است به صورت مجزا یا آرایه‌ای مورد استفاده قرار گیرد. این تلسکوپ در نجوم رادیویی برای رد یابی و جمع آوری داده‌ها از ماهواره‌ها و برای کاوشگری‌های فضایی مورد استفاده قرار می‌گیرد. این تلسکوپ در بخش فرکانس رادیویی طیف الکترومغناطیسی عمل می‌کند. در این بخش، می‌تواند داده‌ها را از منابع رادیویی شناسایی و جمع آوری کند. رصد خانه‌های رادیویی برای جلوگیری از تداخل الکترومغناطیسی ناشی از رادار، تلویزیون، رادیو و سایر وسایل انتشار دهنده EMI، دور از مراکز عمده جمعیت ساخته شده‌اند.

انواع

انواع آنتن‌های مورد استفاده به عنوان تلسکوپ‌های رادیویی در طراحی، پیکربندی و اندازه متفاوت هستند. برای طول موج 30 متر تا 3 متر، این‌ها معمولاً آرایه‌های آنتن جهت دار هستند. از آن جا که طول موج‌های مربوط به این آنتن‌ها طولانی است، سطوح بازتابنده آنها از شبکه سیمی درشت ساخته شده است. برای طول موج کوتاه، از تلسکوپ‌های رادیویی نوع بشقابی استفاده می‌شود. تفکیک پذیری زاویه‌ای آنتن نوع بشقابی با قطر بشقاب تغییر می‌کند و متناسب با طول موج تابش الکترومغناطیسی تحت مشاهده است. تلسکوپ‌هایی که در طول موج 3 متر تا 30 سانتی متر کار می‌کنند بیش از 100 متر قطر دارند. آن‌هایی که در طول موج بیش از 30 سانتی متر عمل می‌کنند از قطر 3 تا 90 متر متغیر هستند. بزرگترین تلسکوپ رادیویی انفرادی RATAN-600 با آنتنی به قطر 576 متر است. روسیه همچنین یک تلسکوپ بزرگ برای مشاهدات با فرکانس پایین دارد. بزرگترین آنتن رادیویی در اروپا با قطر 100 متر درEffelsber ، آلمان است.

مثال‌ها

تلسکوپ‌های موج زیر میلیمتری:

تلسکوپ موج زیر میلیمتری قطر 2ر1 متری کوه فوجی
تلسکوپ زیر میلیمتری قطب جنوب و رصد خانه کنترل از راه دور تلسکوپ زیر میلیمتری 7ر1 متری
رصد خانه کُلن برای نجوم زیر میلیمتری تلسکوپ زیر میلیمتری 3 متری
رصد خانه تلسکوپ زیر میلیمتری تلسکوپ زیر میلیمتری 10 متری
رصد خانه زیر میلیمتری کلتک تلسکوپ زیر میلیمتری 4ر10 متری
تلسکوپ جِیمز کلرک ماکسوِل تلسکوپ زیر میلیمتری 15 متری

تلسکوپ‌های موج میلیمتری:

تلسکوپ بسیار کوچک دانشگاه توکیو - - NRO 60 سانتی متر
NANTEN ، دانشگاه ناگویا، 4 متر
رصدخانه نجومی National Radio، 12 متر
رصد خانه نجوم رادیویی کالج Five، 14 متر
رصدخانه دلینگا 14 متر، رصدخانه کوهستان Purple
رصدخانه نجوم رادیوییTaeduk ، 14 متر
یبس 14 متر، رصدخانه کالار آلتو، رصدخانه ملی نجوم اسپانیا
تلسکوپ زیر میلیمتری سوئدی-ESO 15متر
اونسالا 20 متر، رصدخانه فضایی اونسالا در دانشگاه صنعتی چالمرز
موسسه نجوم رادیویی میلی متری 30 متر
نجوم رادیویی نوبیاما 45 متر

تلسکوپ‌های موج سانتیمتری و متری:

موپرا 22 متر، CSIRO
Dwingeloo25 متر، NFRA
رصد خانه اخترفیزیکی رادیویی دومینیون 26 متر
رصد خانه رادیویی MIT Haystack 37 متر
ساحل سبز 43 متر (تلسکوپ 140 فوتی) NRAO
رصدخانه پارکس 64 متر CSIRO
ساحل جودرل 76 متر
Effelsberg100 متر
Arecibo305 متر

تلسکوپهای پالابولوید استوانه‌ای:

تلسکوپ رادیویی Ooty 530 متر، دیافراگم X 30 متر، NCRA
تلسکوپ سنتز رصدخانه مولونگلو MOST ، 778 متر دیافراگم X 12 متر عناصر X 2
صلیب شمالی، 600 متر دیافراگم X 600 متر، IRA
RATAN 600 ، یک دایره 576 متری از 595 عنصر

رادیو تلسکوپ و نجوم

یک رادیو تلسکوپِ مفهومی جدید که به نجوم کهکشانی و جستجوی اطلاعات فرازمینی اختصاص داده شده است در نزدیکی شهر هات کریک قرار دارد. اولین 42 بشقاب از 350 بشقاب رادیویی برنامه ریزی شده از آرایه تلسکوپی آلن شروع به جمع آوری داده‌ها از نقاط دور کیهان کرده است. انواع آنتن‌های مورد استفاده به عنوان تلسکوپ‌های رادیویی در طراحی، پیکربندی و اندازه متفاوت هستند. این تلسکوپ می‌تواند درک بهتری از تمدن‌های هوشمند فرازمینی، منفجر شدن ستاره‌ها، سیاه‌ چاله‌های عظیم در هسته کهکشان‌های دوردست و بسیاری از اجرام نجومی موجود در فضا را فراهم کند.

تلسکوپ رادیویی Haystack

این یک رادیو تلسکوپ کاملاً قابل هدایت از راه دور است که در طول موج میلی متر فعالیت می‌کند. از آن عمدتاً برای تحقیقات نجومی و اهداف آموزشی استفاده می‌شود. این یک تلسکوپ 37 متری است. اکنون در آزمایشگاه MIT لینکلن به روز شده است تا به عنوان رادار در 95 گیگا هرتز کار کند، و قابلیت‌های نجوم رادیویی را به طرز چشمگیری افزایش می‌دهد و بازه فرکانس 85 تا 115 گیگاهرتز را برای کاربران ایجاد می‌کند.

تلسکوپ رادیویی وستفورد

این تلسکوپ از نوع محصور شده با رادوم که در سال 1961 برای حمایت از پروژه وست فورد ساخته شده است، دارای قطر 3ر18متر (60 فوت) است. در ابتدا به عنوان رادار باند x برای آزمایش محدودیت‌های فناوری‌های ارتباطی مورد استفاده قرار گرفت. از سال 1981، از آن به عنوان پشتیبانی از عملیات ژئودزیکی VLBI استفاده می‌شود. آنتن وست فورد به عنوان بستر آزمایشی ناسا برای توسعه تجهیزات و فنون جدید برای پشتیبانی از برنامه جهانی ژئودزیکی VLBI عمل می‌کند.

درباره نجوم

آیا می‌دانید ستاره‌هایی وجود دارند که تقریباً 600000 برابر از خورشید درخشان‌تر هستند؟ یا این که لکه‌های خورشید روی سطح خورشید 3000 درجه سانتیگراد خنک‌تر از مناطق دیگر خورشید هستند؟
نجوم مطالعه علمی اجرام آسمانی مانند ستاره‌ها، ستاره‌های دنباله دار، سیارات و کهکشان‌هاست.

از قرن بیستم، حوزه نجوم به دو شاخه مشاهده‌ای و نظری تقسیم شده است. نجوم مشاهده‌ای بر استفاده و تحلیل داده‌ها با استفاده از اصول اساسی فیزیک تأکید دارد. نجوم نظری بر توسعه مدل‌های رایانه‌ای یا تحلیلی برای توضیح اجرام و پدیده‌های نجومی تمرکز دارد. این شاخه‌ها مکمل یکدیگر هستند، و در واقع بیشتر اوقات در کنار هم مورد استفاده قرار می‌گیرند.

دیدار با خورشید

خورشید تقریباً 4.5 میلیارد سال قدمت دارد و 383 میلیارد تریلیون کیلو وات انرژی تولید می‌کند.
نور خورشید 8 دقیقه طول می‌کشد تا به زمین برسد و مسبب جریان‌های اقیانوسی و الگوهای آب و هوایی است که در سیاره‌مان مشاهده می‌شود.
زمین به دور خورشید در مداری نابرابر، و به صورت بیضوی می‌چرخد و فاصله بین زمین و خورشید بسته به جایی که زمین دقیقاً در مدار قرار دارد متفاوت است.
خورشید به ویژه یک ستاره بزرگ محسوب نمی‌شود، اما هنوز هم بیش از 99٪ از کل ماده موجود در منظومه شمسی ما را تشکیل می دهد!
باد خورشیدی تولید شده توسط خورشید تا حدود 50 AU گسترش می یابد. AU واحد نجومی برابر با فاصله زمین تا خورشید است.
رعد و برقی که در زمین دیده می‌شود تقریباً 3 برابر از سطح خورشید گرمتر است.
در 2 تا 5 میلیارد سال، خورشید گسترش می‌یابد و عطارد و احتمالاً زهره را در بر می‌گیرد. این وضعیت همه حیات روی کره زمین را از بین می‌برد، اما این فقط یک مرحله طبیعی در حیات یک ستاره است.

منبع: ابهای بوراند - UniverSavvy