Радиоинтерферометр

Материал из Machinepedia
Перейти к: навигация, поиск
Радиоинтерферометр ВСРТ в обсерватории Вестерборк (Нидерланды)


Радиоинтерферометр — инструмент для радиоастрономических наблюдений с высоким угловым разрешением, который состоит, как минимум, из двух антенн, разнесённых на расстоянии и связанных между собой кабельной линией связи .

Радиоинтерферометры используются для измерения тонких угловых деталей в радиоизлучении неба. В частности, с их помощью получают особо точные координаты и угловые размеры астрономических объектов, а также радиоизображения небесных тел с высоким разрешением .

С помощью радиоинтерферометрии достигаются угловые разрешения до ~ 0,001″. Для сравнения, предельное угловое разрешение одиночных антенн радиотелескопов ~ 17″(диаметра 100 м на длине волны 7 мм), что недостаточно для разрешения структуры далёких радиоисточников. В оптике разрешение больших наземных телескопов (диаметр ~ 6 м) имеет предел ~ 1″. Радиоинтерферометрия даёт возможность проводить такие важные для астрономии исследования, как: измерения положений радиоисточников с точностью, позволяющей достигать отождествления с объектами, обнаруженными в оптическом и других диапазонах электромагнитного спектра; измерять и сравнивать с соизмеримым угловым разрешением такие параметры, как яркость, поляризация и частотный спектр деталей объекта исследования в радиодиапазоне и в оптике.

Дальнейшим этапом развития радиоинтерферометрии явился так называемый метод сверхдальней радиоинтерферометрии.

История

Открытия космического радиоизлучения Янским и Рёбером были сделаны на основе измерений мощности, принимаемой одной антенной. Радиоинтерферометрия начала развиваться после второй мировой войны, во время которой исследование влияния солнечной активности на радарные приёмники привлекло дополнительное внимание к возможностям радиоастрономии. В 1946 году Райл и Ванберг сконструировали радиоаналог оптического интерферометра Майкельсона, используя дипольные антенные решётки для частоты 175 МГц. База изменялась от 10 до 140 длин волн. В этом и в большинстве других интерферометрах 1950-60-х годов, работающих на метровых длинах волн, диаграмма антенн выставлялась по меридиану и сканирование по прямому восхождению осуществлялось при вращении Земли.

В 1965 году советские ученые Л. И. Матвеенко, Н. С. Кардашев, Г. Б. Шоломицкий предложили независимо регистрировать данные на каждой антенне интерферометра, а потом совместно их обрабатывать, как бы имитируя явление интерференции на компьютере. Это позволяет разносить антенны на сколь угодно большие расстояния. Поэтому метод получил название радиоинтерферометрии со сверхдлинными базами (РСДБ) и успешно используется с начала 1970-х годов.

Устройство

Радиоинтерферометр состоит из двух (элементарный радиоинтерферометр) и более антенн, разнесённых на большое расстояние и связанных между собой кабельной, волноводной или ретрансляционной линией связи. Сигналы, принимаемые антеннами от источника радиоизлучения, подаются по линии связи на вход общего приёмного устройства, где они анализируются и регистрируются.

Потери в высокочастотном кабеле и связанное с ним ослабление сигналов ограничивают базы радиоинтерферометра, особенно на высоких частотах. Поэтому принятые сигналы сначала усиливаются, преобразовываются до низких частот и лишь после этого передаются по кабелю либо с помощью ретранслятора, аналогичного телевизионному. При этом, чтобы не потерять когерентности сигналов и контролировать электрическую длину путей их распространения, передаются вспомогательные сигналы. Длина базы таких радиоинтерферометров может составлять десятки км, а угловое разрешение - десятые доли секунды дуги. Однако дальнейшее увеличение базы сопряжено с трудностями передачи сигналов без потери когерентности, сложностью контроля электрических длин каналов передачи сигналов и компенсации больших запаздываний сигналов.

Личные инструменты
Пространства имён

Варианты
Действия
Присоединиться сейчас к бесплатной торговой площадке №1 для промышленников в России machinebook
Навигация
Навигация
Рекламодателям
Инструменты
Яндекс.Метрика