Радіотелескопи: реферат

До недавнього часу небесні світила вивчалися майже виключно в видимих ​​променях спектру. Але в природі існують ще невидимі електромагнітні випромінювання. Вони не сприймаються навіть за допомогою найпотужніших оптичних телескопів, хоча їх діапазон в багато разів ширше видимій області спектра. Так, за фіолетовим кінцем спектра йдуть невидимі ультрафіолетові промені, які активно впливають на фотографічну пластинку – викликають її потемніння. За ними розташовуються рентгенівські промені і, нарешті, гамма-промені з найкоротшою довжиною хвилі.

Якщо за червоним краєм сонячного спектра помістити термометр, то він буде нагріватися під дією інфрачервоних (теплових) променів. Як би продовженням їх в безперервної спектральної гамі є радіохвилі. Область радіохвиль можна вважати майже необмеженою, так як теоретично можливі електромагнітні хвилі дуже великої довжини. Але для більшості електромагнітних випромінювань повітря непрозорий. З усіх випромінювань, що виникають в космосі, поверхні Землі досягає лише незначна їх частка.

Ми дивимося в простори Всесвіту крізь два “вікна”. Перше розташоване в області видимих ​​і теплових променів і довгохвильового ультрафіолету. Потік ж короткохвильових випромінювань начисто зрізається – поглинається озоном, що знаходяться в атмосфері на висоті від 30 до 50 км. Вважайте, що нам пощастило! Адже ці промені є вкрай небезпечними для життя. Зникни озон – вони вбили б на Землі практично все живе.

Багато тисячоліть люди спостерігали Всесвіт тільки крізь вузьке “оптичне вікно” атмосфери. Вони навіть не підозрювали, що є ще інше “вікно” прозорості, значно ширше. Лежить воно в області радіохвиль.

Лівий край “радиоокно” відзначений ультракороткими радіохвилями, що мають довжину 1,25 см. Радіохвилі з меншою довжиною хвилі (крім хвиль з довжиною близько 8 мм) поглинаються молекулами кисню і водяної пари.

Правий край “радиоокно” обмежений 30-метровими хвилями, так як хвилі довжиною понад 30 м майже повністю відбиваються від земної іоносфери назад – в космічний простір. Для них наша Земля подібна блискучому ялинкову кульку, і пробити іоносферу вони не в змозі. “Радиоокно” майже в 10 млн разів ширше “оптичного вікна”, і природно було очікувати, що, широко розчинене в космос, воно покаже нам Всесвіт більш різноманітною.

Використання “радиоокно” для астрономічних спостережень почалося тільки в кінці 30-х років XX століття, коли виникла нова галузь астрофізики – радіоастрономія, що відкрила нам зовсім нове “небо”. Вона допомогла людині побачити те, що недоступно для найдосконалішою астрономічної оптики. І ще: радіоастрономічні спостереження можна вести і вдень і вночі: вони не залежать від примх погоди. За допомогою радіотелескопів можна досліджувати глибини Всесвіту і в проливний дощ, і в сильний снігопад!

Для вловлювання радіовипромінювання, що надходить до нас з космосу, застосовуються спеціальні радіофізичні прилади – радіотелескопи. Принцип дії радіотелескопу той же, що і оптичного: він збирає електромагнітну енергію. Тільки замість лінз або дзеркал в радіотелескопах використовуються антени. Дуже часто антена радіотелескопа споруджується у вигляді величезної параболічної чаші, іноді суцільний, а іноді гратчастої. Її відбиває металева поверхня концентрує радіовипромінювання об’єкта, що спостерігається на невеликій приймальні антени-облучателе, яка поміщається у фокусі параболоїда. В результаті цього в облучателе виникають слабкі змінні струми. За волноводам електричні струми передаються в дуже чутливий радіоприймач, налаштований на довжину робочої хвилі радіотелескопа. Тут вони посилюються, і, підключивши до приймача репродуктор, можна було б прослухати “голоси зірок”. Але голоси зірок позбавлені будь-якої музикальності. Це зовсім не чарівні слух “космічні мелодії”, а потріскуюче шипіння або пронизливий свист … Тому до приймача радіотелескопу приєднують зазвичай спеціальний самописний прилад. І ось вже на рухомій стрічці самописець викреслює криву інтенсивності вхідного сигналу певної довжини хвилі. Отже, радіоастрономи не «чують” шереху зірок, а “бачать” його на розграфленій папері.

Як відомо, в оптичний телескоп ми спостерігаємо відразу все, що потрапляє в його поле зору.

З радіотелескопом справа йде складніше. Там всього лише один приймальний елемент (опромінювач), тому зображення будується через підрядник – шляхом послідовного проходження джерела радіовипромінювання через промінь антени, тобто аналогічно тому, як на телевізійному екрані.

ПОДІЛИТИСЯ: