Радиотелескопы и космические телескопы.
Радиоантенна Янского.
Первым
космическое радиоизлучение зарегистрировал Карл Янский в 1931 году. Его
радиотелескоп представлял собой вращающуюся деревянную конструкцию,
установленную на автомобильных колесах для исследования помех радиотелефонной
связи на длинах волн λ = 4 000 м и λ = 14,6 м. К 1932 году стало
ясно, что радиопомехи приходят из Млечного Пути, где расположен центр
Галактики. А в 1942 было открыто радиоизлучение Солнца. Любой радиотелескоп по
принципу своего действия похож на оптический: он собирает излучение и
фокусирует его на детекторе, настроенном на выбранную длину волны, а затем
преобразует этот сигнал, показывая условно раскрашенное изображение неба или
объекта. В радиоастрономии используются различные типы антенн: дипольные
антенны, параболические рефлекторы, радиоинтерферометры. Чаще всего в качестве
антенны используется большая вогнутая чаша или зеркало параболической формы. Зеркало
отражает радиоволны, которые собираются вблизи фокуса и улавливаются
облучателем – полуволновым диполем, принимающим излучение заданной длины волны.
В 1963 году начал работать 300-метровый радиотелескоп со сферической антенной в
Аресибо на острове Пуэрто-Рико, установленный в огромном естественном
котловане, в горах. В 1976 году на Северном Кавказе в России начал работать
600-метровый радиотелескоп РАТАН-600. Угловое разрешение радиотелескопа на
волне 3 см составляет 10".
15-метровый
телескоп Европейской Южной обсерватории. Радиотелескоп в Аресибо, Пуэрто-Рико.
В
некоторых обсерваториях используются набор антенн, установленных на большой
территории. На радиоастрономической станции ФИАН в Пущино в России введен в
строй БСА. Это поле антенн длиной 300 метров и шириной 400 метров; работает БСА
на длине волны 3 м. Угловое разрешение радиотелескопа δ = λ/D редко
бывает лучше 1'. Для 300-метрового радиотелескопа в Аресибо на длине волны
λ = 70 см теоретическое угловое разрешение будет равно δ = 0,7/300 =
8' – в несколько сот раз хуже, чем у оптических телескопов. Чтобы существенно
улучшить угловое разрешение, в радиоастрономии используют радиоинтерферометры.
Простейший радиоинтерферометр состоит из двух радиотелескопов, разнесенных на
расстояние, называемое базой интерферометра. Радиотелескопы, объединенные в
единую систему, называют системой апертурного синтеза.
Система
радиотелескопов VLA в Нью-Мексико (США).
Угловое
разрешение системы апертурного синтеза VLA Национальной радиоастрономической
обсерватории США в Сокорро, состоящей из 27 радиотелескопов, на длине волны 1,3
см составляет 0,05". Радиоинтерферометр MERLIN в Великобритании, состоящий
из 7 радиотелескопов, на длине волны 6 см дает угловое разрешение 0,05".
Налаживают связь между радиотелескопами, находящимися в разных странах и даже
на разных континентах. Такие системы получили название радиоинтерферометров со
сверхдлинной базой (РСДБ). Такие системы дают максимально возможное угловое
разрешение, в несколько тысяч раз лучшее, чем у любого оптического телескопа.
Принципиальная
схема телескопа им. Хаббла. Особое значение в наш космический век придается
орбитальным обсерваториям. Наиболее известная из них – космический телескоп им.
Хаббла – запущен в апреле 1990 года и имеет диаметр 2,4 м. После установки в
1993 году корректирующего блока телескоп регистрирует объекты вплоть до 30-й
звездной величины, а его угловое увеличение – лучше 0,1" (под таким углом видна
горошина с расстояния в несколько десятков километров). С помощью телескопа
удалось получить снимки далеких объектов Солнечной системы, наблюдать падение
кометы Шумейкеров – Леви на Юпитер и извержение Ио, изучить цефеиды и квазары,
получить снимки предельно слабых галактик. Исследования с орбиты проводятся не
только в оптическом, но и во всех других диапазонах электромагнитного
излучения.
Астрофизический
модуль «Квант» орбитальной станции «Мир» (на фотографии слева от него отходят
две солнечные батареи и вертикальная штанга). Астрономические данные,
полученных на различных современных телескопах, накапливаются на специальных
компьютерах. Обычно результаты наблюдений в течение года считаются
собственностью получившего их ученого. Затем данные переходят в общее
пользование. В настоящее время создаются виртуальные обсерватории, в которых
будут доступны данные наблюдений с обсерваторий VLT, Космического телескопа им.
Хаббла и других.
Список литературы
Для
подготовки данной работы были использованы материалы с сайта http://www.astrogalaxy.ru