Автоматический длинноволновый радиотелескоп на Луне

[ROVIAN]

Длинноволновые телескопы бессмыслены - пробег километровых радиоволн в плазме (солнечном ветре) не превышает размер Солнечной системы. Только грозы Юпитера и Сатурна ловить?

Ловится дома на вполне скромную антеннку, смысл лезть на 100 кГц.....

[Forest]

Ратусс,плюсанул вам за скоп на Луне.

За абсолютно бесполезный скоп, который Ратуус даже не может объяснить что ему там ловить?

Не в этом дело. Он может не знать как это использовать (за этим он и спрашивает это тут в теме) Не знание-не порок.
Дело в самом подходе в качестве лунного эксперементатора  который рассматривает Луну как некий плацдарм для аппаратуры будущих исследований для фундаментальных наук.
А куда ,если не на Луну после Земли? То то и оно

[ziggyStardust]

И кстати, если уже речь о диапазоне в 100КГц, то такой телескоп должен иметь разброс по высоте установки антенн не более 300-500 метров (длина волны /8..10). То есть горные районы с перепадом высот 2-3 км тоже являются неподходящим местом для оного.

Нет, Михаил, не нужны опоры, не нужны моря... Цифровая линия задержки это всего лишь массив в оперативной памяти. Потенциально у нас нет ограничений на длину такой ЛЗ - это не "аналог", затухания там нет, оперативная память дешевая. Т.е. По-сути мы можем разбросать дроны как угодно, а благодаря простейшей ЦОС "выровнять" диаграмму будто у нас вибраторы в идеальной плоскости, с идеальным шагом сетки. Главное их точно позиционировать. Хотя можно и по удаленному точечному источнику настроить. Много путей...

P.S.: ...кстати, это идея, нужно в китайское посольство идти...

[bob]

Нет трения об атмосферу, проволоку можно просто размотать а модули скрепить синтетическим канатиком. Но если делать сотни? Как их так филигранно расставить то? Жестко скрепив?

Нет. Просто выбросить вместе с авторами за явной ненадобностью. И всё. Никаких жёстких креплений не надо. Надо радикально избавиться от тех, кто их желает ставить.

[ziggyStardust]

Никаких жёстких креплений не надо. Надо радикально избавиться от тех, кто их желает ставить.

Т.е. Вы предлагаете лунно-орбитальный сделать на манер вот этого, что я собрался в китайское посольство нести  "стохастично-разбрасываемого по поверхности"? Но его то и дело придется "подстраивать". Он за пределами магнитосферы Земли а это солнечный ветер (+ давление света). Элементы решетки будут понемногу разъезжаться.

[Грехов Михаил]

Ратусс,плюсанул вам за скоп на Луне. Ставлю более серьезную задачу Вам:

Это интересно..... Один придумывает какую-то чушь неизвестно зачем и для каких целей с сомнительными техническими проблемами при реализации.... другой ему "плюсует" за эту чушь, при том, что этот Ратусс кроме как пространную тему завести на форуме ничего не сделал.... Я еще понимаю, если бы хоть какой-то радиотелескоп сделал и что-то бы там поймал... За какие достижения плюс?

Нет, Михаил, не нужны опоры, не нужны моря... Цифровая линия задержки это всего лишь массив в оперативной памяти. Потенциально у нас нет ограничений на длину такой ЛЗ - это не "аналог", затухания там нет, оперативная память дешевая. Т.е. По-сути мы можем разбросать дроны как угодно, а благодаря простейшей ЦОС "выровнять" диаграмму будто у нас вибраторы в идеальной плоскости, с идеальным шагом сетки. Главное их точно позиционировать. Хотя можно и по удаленному точечному источнику настроить. Много путей...

Какие дроны? Причем здесь дроны? Нам надо делать таки полуволновые вибраторы.... а это скажем 2 проволочки с размахом 1.5км. Что тогда иметь в качестве референсного источника калиброванного сигнала?

[ziggyStardust]

Нам надо делать таки полуволновые вибраторы.... а это скажем 2 проволочки с размахом 1.5км.

Нет... я о такого рода антенне.

[Rattus]

..что именно? Какой тезис.

Тезисы, написанные М.Греховым.

что изучать на этих диапазонах? Какие небесные объекты светят на этих диапазонах и "о чем"?

Если об этом пишут более-менее специалисты - наверное есть что?
Вот например мнение астрофизика Юрия Ковалёва из ФИАН Вас устроит?
Несколько слов про возможные научные задачи. Начнем с исследования так называемой эпохи вторичной ионизации. Это еще одна потенциальная Нобелевская премия, из-за которой длинноволновая радиоастрономия последние годы получила сильнейший толчок в развитии и интересе мирового сообщества. Исследование излучения водорода с разных космологических расстояний во Вселенной позволяет построить трехмерную карту Вселенной в линии нейтрального водорода. Чем дальше находится водород, тем, соответственно, длиннее волна. По значению для космологии это сравнимо с реликтовым излучением.
LOFAR, SKA и другие проекты занимаются изучением эпохи вторичной ионизации и картографированием нейтрального водорода на более коротких волнах. Под эту задачу будет также полезно иметь сверхдлинноволновый радиотелескоп.
Не забудем, что каждое новое окно в электромагнитном спектре приносило свои сюрпризы — результаты, которые невозможно предсказать заранее. Надеюсь, обсуждаемая нами последняя «форточка» не окажется исключением.

На длинных волнах чего и как изучать, если пространственное сканирование обеспечить сложно? Понять откуда пришел сигнал? Чтобы его отфильтровать требуется мегаустановка. Например БСА в Пущино (около 100МГц) имеет размеры 370х180метров. Если потребуется такое же сделать для 100КГц -то это в 1000 раз больше - вместо метров будут километры. Телескоп, сравнимый с размером с Московской областью. Огромные затраты...

Вот это уже ближе к теме. Но почему же тогда сразу несколько специалистов (Ковалёв, Гурвиц, Могилевский из статьи выше) не заявляют сразу, что это будет обязательно так сложно, а наоборот говорят всего о "мотке проволоки"?

С обратной стороны Луны еще как-то надо передать сигнал на Землю...

У китайцев там ретранслятор уже вроде как летает.

потом еще там питание делать, все сооружать.... обеспечивать термостабилизацию и охлаждение.

Вы собрались там не только ДВ-приёмник, но и ДВ-передатчик ставить что ли? А если нет, то как это всё обеспечили в Луноходе полвека назад при электронике "метровых техпроцессов" - магией, вестимо?

При этом сложно заменить блок, вышедший из строя.

Смотря что за блок. Если блоки невелики - их сразу можно и нужно дублировать.

или обеспечить обновление оборудования на более прогрессивное

Прогресс электроники в этой области давно уже затормозился, поэтому никакого "обновления" уже не нужно будет, если сразу сделать по уму.

как с Хабблом -дорогостоящие миссии. Здесь будет еще дороже.... в разы....десятки раз.

JWST уже дороже Хаббла в десятки раз. И что?

Но всё равно проще было бы запустить телескоп на орбиту Луны: никаких проблем с монтажом, гравитацией, лунной пылью и прочими гадостями. Запустил, автоматически развернул сетку в полной невесомости и готово (если убрать столбы и опоры, нужные только из-за силы тяжести, весь БКТ мог бы уместиться под обтекателем одного "Протона" в сложенном виде). Правда, в зону радиомолчания он будет заходить реже - только когда затеняется Луной от нас. И проблемы связи не будет. После сеанса наблюдений, накопив материал, за остальную часть орбитального маршрута, выйдя из радиотени, он будет передавать на Землю собранные на той стороне данные. Это действительно интересно и периодически рассматривается.

Да - в той статье орбитальный вариант тоже вполне рассматривается. А ещё учитывая, что лунная пыль весьма статически заряженная, то кто знает какие это устроит помехи ДВ-радиотелескопу? А вот необходимость столбов не очевидна: если принимаемые волны столь длинные, то не было бы достаточно просто положить проволоку на более-менее ровном поле и всё?

Наберите в поиске по форуму "Телескоп на обратной стороне Луны". Правда, предупреждаю - чуши по ссылкам будет заметно больше, чем чего-то серьёзного.

Нашёл только тему про оптический телескоп. Понятно, что это глупость - потому и интересует только ДВ.

Один придумывает какую-то чушь неизвестно зачем и для каких целей с сомнительными техническими проблемами при реализации.... другой ему "плюсует" за эту чушь, при том, что этот Ратусс кроме как пространную тему завести на форуме ничего не сделал.... Я еще понимаю, если бы хоть какой-то радиотелескоп сделал и что-то бы там поймал... За какие достижения плюс?

Верно, что плюсов тут не за что ставить, но и отсебятины тут нет ровным счётом никакой - см. ссылку.

P.S. Прошу модераторов резать нещадно весь оффтоп, но не закрывать и не переносить тему.

[bob]

Но всё равно проще было бы запустить телескоп на орбиту Луны: никаких проблем с монтажом, гравитацией, лунной пылью и прочими гадостями. Запустил, автоматически развернул сетку в полной невесомости и готово (если убрать столбы и опоры, нужные только из-за силы тяжести, весь БКТ мог бы уместиться под обтекателем одного "Протона" в сложенном виде). Правда, в зону радиомолчания он будет заходить реже - только когда затеняется Луной от нас. И проблемы связи не будет. После сеанса наблюдений, накопив материал, за остальную часть орбитального маршрута, выйдя из радиотени, он будет передавать на Землю собранные на той стороне данные. Это действительно интересно и периодически рассматривается.

Да - в той статье орбитальный вариант тоже вполне рассматривается. А ещё учитывая, что лунная пыль весьма статически заряженная, то кто знает какие это устроит помехи ДВ-радиотелескопу? А вот необходимость столбов не очевидна: если принимаемые волны столь длинные, то не было бы достаточно просто положить проволоку на более-менее ровном поле и всё?

В схеме с развёртыванием проволоки по поверхности без опоры на столбы три минуса - помехи от электростатики пыли и реголита и вообще от поверхности (нельзя сказать, что реголит сам не металличен и не вносит помехи), практическое отсутствие на обратной стороне ровных площадок большого размера (как справедливо выше замечали, в отличие от ровненьких лунных морей видимой стороны, там кавардак камнеломный, представьте себе, что Ваша сеточка опустится на такой ландшафт - если и не порвётся, то форму потеряет), необходимость орбитального ретранслятора.
Если сеточку подвесить в теневой точке Лагранжа L2, опять же нужен ретранслятор, и самое плохое: там гравполе в виде выпуклой шляпы, аппараты оттуда постоянно сползают в сторону и вынуждены маневрировать. Чтобы удерживаться на месте постоянно нужно расходовать топливо, и не понятно как маневрировать с развёрнутой километровой сеткой на привязи - она потеряет форму и спутается.
Низкая орбита Луны опасна нестабильностью из-за масконов. Низкоорбитальные лунные спутники быстро падают из-за пертурбаций в задаче многих тел.
Высокая орбита плоха тем, что периоды наблюдений будут редки, и большую часть времени машина будет простаивать зря.
Поэтому я всё же за среднеорбитальный вариант. Он не требует маневрирования и не создаёт проблем с геометрией сетки, с нестабильностью орбиты, со связью и ретрансляторами. Сетку достаточно один раз развернуть центробежной силой, немного раскрутив носитель вокруг оси двигателями ориентации. И всё -дальше можно получать удовольствие, не вмешиваясь в автоматический процесс: на той стороне наблюдение, на этой стороне - передача результатов.

P.S. То же самое можно сделать и на земной орбите, применив "искусственную Луну", закрыв сетку с одной стороны клеткой Фарадея - сеткой более мелкого шага, которая заблокирует радиоизлучение Солнца и земных радиостанций в нужном диапазоне. Заодно эту защитную сетку тоже можно использовать как РТ другого диапазона, пропорционально размеру её ячеек. В принципе, можно то же проделать и на Земле, если сделать для РТ тубус, бленду, как для оптического телескопа. Например, расставить вокруг опоры ЛЭП и растянуть защитную сетку на них. Но подозреваю, что орбитальный запуск выйдет дешевле, чем столь массивная и высотная конструкция. Между этими решениями - наземным, земным орбитальным и лунным орбитальным следует делать выбор по экономическим соображениям, выбирая, что обойдётся дешевле: Наземное решение это тысячи тонн стали и многолетний высотный монтаж. Земное орбитальное решение - это вынужденное увеличение в несколько раз массы полезной нагрузки, так как сетка более мелкого шага тяжелее самой сетки крупного шага, которую мы хотели запустить. Лунное орбитальное решение - это тяжёлый носитель и лишняя лунная ступень. Что из этого лучше - это задача уже для менеджеров и бухгалтеров, а не для разработчиков.

[bob]

Ещё забавная мысль, которая может тысячекратно удешевить наземную реализацию радиотубуса. Достать из архивов чертежи привязных аэростатов ПВО времён второй мировой войны, понаделать сотенку штук, и на время наблюдений поднимать защитную сетку на них. Это гораздо выше и дешевле, чем стационарные опоры. Я запамятовал: нужный Вам диапазон входит в окна атмосферной прозрачности или нет? Если не входит, то остаются только земной орбитальный и лунный орбитальный варианты. Но сама идея экранирования наземных низкочастотных РТ от фонового шума получилась изящная. Она вполне достойна рассмотрения. 

[библиограф]

Достать из архивов чертежи привязных аэростатов ПВО времён второй мировой войны, понаделать сотенку штук, и на время наблюдений поднимать защитную сетку на них. Это гораздо выше и дешевле, чем стационарные опоры.

Только потом не забывать время от времени вытряхивать из сетки мелких птичек - это
единственное, для чего подобное сооружение пригодно...
Дальнее распространение длинных волн происходит между поверхностью Земли и нижней границей  слоя  D ионосферы - его высота изменяется от 70 км днем до 90 ночью.
Высоковато придется поднимать аэростаты!
Для отстройки от помех при дальней связи на ДВ раньше применяли рамочные антенны
Приемная антенна трансконтинентальной связи станции в Nauenn - это сто лет тому назад;
она поворачивается и имеет острую диаграмму направленности, кроме того, настраивается
в резонанс. Как передающая антенна, многовитковая рамка нехороша, и для связи с подводными лодками в диапазоне 10-30 кГц используют гигантские проволочные антенны
http://feldgrau.info/other/17816-dolgaya-zhizn-goliafa

[библиограф]

 И ещё, не следует забывать, что длинные волны в радиосвязи и в радиоастрономии -
это разные диапазоны.
В радиосвязи - это 30-300 кгц - то что выше - Средние волны, ниже -Сверхдлинные
В радиоастрономии низкочастотные радиотелескопы работают в диапазоне КВ волн,
мегагерцы.
На Украине в 1969 году построили гигантскую систему из 1440 широкополосных диполей,
УТР-2, он перекрывает диапазон 8-33 МГц.
https://ufn.ru/ru/articles/1973/4/l/
Несмотря на то, что индустриальные и атмосферные помехи в этом диапазоне просто
чудовищные, на нем даже ведут научные наблюдения!
http://dspace.nbuv.gov.ua/bitstream/handle/123456789/103839/06-KonovalenkoNEW.pdf?sequence=1
Главная же задача таких телескопов - изучение распространения радиоволн в атмосфере,
ну и, радиоразведка и радиоперехват

Вообще часто людей и форумчан посещает мысль о том, что якобы Луна -это обетованное место для размещения каких-то телескопов, научных проектов и проч. Но на самом деле это не так. Абсолютно бесполезно и ничего такого там нет.

На длинных волнах ничего интересного нет.... и размеры установки увеличиваются с увеличением длины волны -растут габариты антенн. И что там еще ловить -еще вопрос.... ибо в основном на коротких волнах и процессы интереснее и разрешение выше и все проще....Один придумывает какую-то чушь неизвестно зачем и для каких целей с сомнительными техническими проблемами при реализации....

А теперь, сядьте прямо и заткнитесь    Бр. Стругацкие "Время дождя".

За абсолютно бесполезный скоп, который Ратуус даже не может объяснить что ему там ловить?

 Учёные радиоастрономы вам всё объяснят, если только прилежно изучите отчёт!

http://radio.astro.gla.ac.uk/Low%20frequency%20array%20on%20the%20lunar%20far%20side.pdf

[Скеп-тик]

Статья как на заказ... Бежать с Земли придёться 
    https://ria.ru/science/20180817/1526656924.html

[Nik-Kul]

 Американы запускали на орбиту луны похожий спутник :

Довольно примечательным был спутник «Эксплорер-49», который был запущен 10 июня 1973 года. Его огромная антенна состояла из 4 элементов длинной по 230 метров. Но хотя он и был запущен на орбиту Луны, для её исследований он не предназначался — он изучал галактическое радиоизлучение на частотах 25 кГц и 13,1 МГц (с такими же целями ранее был запущен спутник «Эксплорер-38»).

 

  https://nssdc.gsfc.nasa.gov/nmc/masterCatalog.do?sc=1973-039A
 Но что они там слушали . непонятно .

[ziggyStardust]

Поскольку в мире появилась страна которой не мешает Украина тестировать ДВ радиоприемники на поверхности Луны - поднимаем тему.

тему перенесли на "помойку", ибо она не имеет отношения ни к чему по основной тематике астрофорума вообще...

Нужно еще один раздел - общетехнический. Радиоастрономия, ракетостроение, орбитальная механика и т.д.

Грехов уже ругался здесь?

Ато...

Такой телескоп нафиг не нужен...

Ловится дома на вполне скромную антеннку...

Кстати да. Ловится на обычный вещательный приемник! Это поток в 10e6 Ян! Вот интересная мысль пришла. Расстояние до Юпитера порядка 10e12 м. Это значит, что поток ослабляется в 10e25 раз. Янский это 10e-26 W/(m*m*Hz). Отбросим герцы - радиоголос Юпитера сосредоточен в узкой полосе порядка 1 MHz. Итого 10e5 ватт на метр. Однако! Этот поток энергии в виде радиоизлучения можно "ловить" диполем Надененко и на разъеме у нас будет 100 киловаттный источник дармовой энергии! А нельзя ли использовать его для питания ионника? Представьте - корабль совершает гравитационный маневр вокруг Юпитера да еще с дополнительным дармовым ускорением! Вот как можно догнать Оймамамоя!

[Dust Raider]

А нельзя ли использовать его для питания ионника? Представьте - корабль совершает гравитационный маневр вокруг Юпитера да еще с дополнительным дармовым ускорением!

Интересная идея! Нужно будет посчитать размеры антенны для такого источника питания.

По-сути мы можем разбросать дроны как угодно, а благодаря простейшей ЦОС "выровнять" диаграмму будто у нас вибраторы в идеальной плоскости, с идеальным шагом сетки.

А в целом как такой дрон должен выглядеть, кто-то может пояснить? Размеры и масса у него какие?

[Londo Molari]

Эта идея пару лет назад стала одной из победительниц на дальнейшую проработку в НАСА:
https://www.nasa.gov/directorates/spacetech/niac/2020_Phase_I_Phase_II/lunar_crater_radio_telescope/

[Dark Antimatter]

Обратная сторона Луны естественным образом защищена от любых земных помех (возмущений в ионосфере, от гражданских и военных устройств), по ночам от солнечных, и во внутренней Солнечной системе является идеальным местом для исследования Тёмных веков Вселенной.

[Скеп-тик]

Только наша планета надёжно защищена от длинноволнового излучения межзвёздной плазмой.
Чем больше длина волны ЭИ, тем эффективнее она взаимодействует с электронами и ионами. И тем быстрее поглощается. Километровые волны дотянутся только до края СС. Стокилометровые - не доберутся даже до Марса.

[Foma]

Чем больше длина волны ЭИ, тем эффективнее она взаимодействует с электронами и ионами. И тем быстрее поглощается. Километровые волны дотянутся только до края СС. Стокилометровые - не доберутся даже до Марса.

Ну как бы на радиотелескоп километрового диапазона никто и не замахивается. Посмотрите ссылку с предыдущей страницы, по всем оценкам нижняя граница - это 1 МГц. Причем не из-за поглощения даже, хотя и оно важно, а в первую очередь из-за очень сильного рассеивания на неоднородностях межпланетной и межзвездной плазмы. Просто невозможно будет построить карту неба на таких частотах. Временное уширение тоже будет чудовищным, импульсы пульсаров смажутся напрочь.