как строится изображение в радиотелескопе

[Ledneff]

в оптическом телескопе все понятно там принимается само изображение которое проецируется либо на сетчатку глаза либо на фотоприемники. А вот в радиоастрономии тарелка принимает сигнал он усиливается в приемнике и получается просто модулированный сигнал , т.е либо он есть либо его нет, из опрделенной точки пространства можно прослушивать определенный сигнал. А каким образом строится изображение определенной области (ну там галактик, и т.д.)

[Emil]

Они разные, на самом деле, радиотелескопы, но принцип всё тот же, что и с фотоприёмниками. Сетчатка глаза, например, состоит из отдельных элементов (колбочек и палочек). Каждый элемент есть точечный приёмник электромагнитного излучения. Набор точек создаёт изображение. Так и радиотелескоп сканирует область пространства. Как Вы пишете: "из определенной точки пространства можно прослушивать определенный сигнал". Наборы из 3 величин (2 координаты и сигнал) это и есть изображение.

[Ledneff]

Тоесть я так понял что координаты каждого пиксела есть механическое перемещение тарелки на определенный угол? (этож какя механическая точность привода должна быть)

[Emil]

Тоесть я так понял что координаты каждого пиксела есть механическое перемещение тарелки на определенный угол? (этож какя механическая точность привода должна быть)

Радиотелескопы разные, не у всех есть тарелки, и не у всех они движутся. Но даже неподвижные сканируют небо из-за суточного и годичного движения Земли. Кроме того, не все сканируют "по пикселу", у некоторых "щели".

[Ernest]

координаты каждого пиксела есть механическое перемещение тарелки

Или приемника, или просто задержка фазы от элементарных антенн.
В радиотелескопах намного более продвинутые технологии.

[Самодуров Владимир]

Почти все перечислили, но все же.
действительно, подавляющее большинство одиночных радиотелескопов имеет лишь один луч - диаграмму, смотрящую в одну точку на небе. И в этом радиотелескоп сильно проигрывает оптике. Но:
1) Можно посканировать небо - либо самим телекопом (в стиле - туда-сюда с нкоторым сдвигом), либо - если телескоп меридианного типа (таких много - тот же РАТАН-600, наши БСА и ДКР-1000 в Пущино) - небо само себя сканирует, проплывая через луч зрения в меридиане
2) Я сказал - большинство одиночных радиотелескопов имеет лишь один луч. Но зато:
   а) в фокусе можно поставить нечто вроде "фасеточного приемника", на манер глаза насекомого - с многими ячейками - и построить изображение небольшой площади. Пока они вначале своего развития - что-то типа 30х30 ячеек максимум. Но все же.
   б) если у вас - решетка, то можно подбором-фазированием задержек между частями радиотелескопа выстроить несколько лучей   радиотелескопа. В частности, радиотелескоп БСА в Пущино способен наблюдать в 16 лучах, и в принципе, ситему можно развить до 256 лучей. Сейчас в мире строятся радиотелескопы, которые будут работать в нескольких десятках лучей (LOFAR, SKA)
3) Наконец, несколько радиотелескопов можно соединить в единую систему методами радиоинтерферометрии. Т.е. - сходно с 2-б - принимают сигналы с разных телескопов и перебирают разные задержки сигналов от них - тем самыми мы обегаем (грубо говоря) все ближележащее небесное пространство вокруг центрального направлекния, куда они смотрят. Получаем в итоге карту - по разрешению на два-три порядка лучше, чем в оптике. 

[Специалист]

Респет Владимиру, очень хорошее объяснение принципа работы радиотелескопов "на пальцах". Единсвенная просьба: может быть стоит перечислять радиотелескопы России полностью? Тем более, что их не так уж и много... Увы...

[Jupiter]

а покажите мне какую-нибудь картинку, построеную радиотелескопами? очень интересно... там наверное не так всё красочно как в оптике? или я ошибаюсь?

[Stepa]

Как раскрасишь - так и будет.

[Самодуров Владимир]

Респет Владимиру, очень хорошее объяснение принципа работы радиотелескопов "на пальцах". Единсвенная просьба: может быть стоит перечислять радиотелескопы России полностью? Тем более, что их не так уж и много... Увы...

Да, это верно. Давайте составим список. Можно, я с нашей обсерватории  начну ( http://www.prao.ru/radiotelescopes/telescopes.html ) ?

1) РТ-22 (диаметр 22 метра) - в Пущино.
Радиотелескоп РТ-22 ФИАН - это параболический рефлектор, главное зеркало которого имеет диаметр 22 м. Точность поверхности главного зеркала обеспечивает эффективную работу телескопа на коротких волнах сантиметрового и даже миллиметрового диапазонов. Наблюдения на этом радиотелескопе проводятся с использованием современных охлаждаемых малошумящих усилителей. Основные научные программы - это исследование областей звездообразования по наблюдениям атомарных и молекулярных радиолиний, а также изучение структуры компактных радиоисточников методами интерферометрии с разрешением в сотые и тысячные доли секунды дуги.

2) Диапазонный крестообразный радиотелескоп ДКР-1000 - является меридианным инструментом и состоит из двух антенн - Восток-Запад и Север-Юг. Каждая из этих антенн представляет собой параболический цилиндр шириной 40 м и длиной 1 км. Вдоль фокальных линий обеих антенн расположены широкодиапазонные облучатели, позволяющие вести наблюдения на волнах от 2,5 до 10 м. Радиотелескоп ДКР-1000 предоставляет уникальные возможности для исследования пульсаров, на нем проводятся наблюдения спектральных радиолиний, соответствующих переходам между уровнями с главными квантовыми числами около 750(!), изучаются вариации плотностей потоков радиоисточников.

3)  Радиотелескоп БСА ФИАН - это антенная решетка, состоящая из 16384 вибраторов, расположенных на площади, превышающей 7 га. Рабочая длина волны - 3 м, и в этом диапазоне БСА является самым чувствительным телескопом в мире. БСА ФИАН - это незаменимый инструмент для решения целого ряда задач в области исследования пульсаров, изучения динамических процессов в околосолнечной и межпланетной плазме, анализа структуры компактных радиоисточников в метровом диапазоне волн.

4) РАТАН-600 в САО. (http://www.sao.ru/Doc-k8/Telescopes/ratan/descrip.html)
Диаметр главного зеркала 576 m
Число элементов антенны 895
Размер элемента 11.4 x 2 m
Геометрическая площадь антенны 15000 m2
Эффективная площадь всего кольца 3500 m2
Рабочий диапазон волн 1 - 50 cm
Рабочий диапазон частот 610 - 30000 МГц
Максимальное угловое разрешение 2 угловые сек.
Точность определения координат 1-10 угловые сек.
Предел по плотности потока 0.500 мЯнских
Предел по яркостной температуре 0.050 мК
Время слежения (Юг + Плоский отражатель) 1-3 часа

5) Есть антенна 64 метра в Калязино

6) Есть антенна 64 метра в Медвежьих озерах

7) Есть антенна 70 метров в Уссурийске - в данный момент законсервирована, хотя буквально на днях в АКЦ пришел запрос - не имеет ли возможность АКЦ "поднять" ее.

9, 10, 11) Три радиотелескопа системы КВАЗАР - в Светлом (около Питера), в Зеленчукской, в Бадарах (под Байкалом). Проект находится под крылом ИПА (Питер).

12) Солнечный радиотелескоп в Сибири, около Саян.

13, 14) Две дециметровые антенны диаметром по 14 м - в Нижегородской области - под Зименками и Старой Пустынью

15) Длинноволновый комплекс СУРА  в Нижегородской области.


Есть еще мелкие всякие. Напроимер, Бауманка имеет 8-м тарелку.

Это - все только про те, которые могут использоваться под науку. А в руках военных в России на середину 90-х годов находилось около 400 антенн диаметром более 10 метров.

Потом дополню ссылками и характеристиками.

 

[DVE]

2 All:
А вот интересно, реально ли сделать некое подобие радиотелескопа самостоятельно?

Допустим, в наличии есть:
- широкодиапазонный приемник AR8600 Mark2 (диапазон 0.1МГц - 3.0 ГГц,  http://www.aoruk.com/ar8600.htm)
- антенна с узкой диаграммой направленности (можно найти/сделать какую-нибудь несложную, например штыревую)
- монтировка с GoTo, на которую можно закрепить эту антенну вместо скопа

Если подсоединить всё это к компу, то по идее можно получить некую карту радиоизлучений, идущих с неба на разных частотах

И главное (!) - этим можно заниматься даже в пасмурную погоду 

[Emil]

2 All:
А вот интересно, реально ли сделать некое подобие радиотелескопа самостоятельно?

https://astronomy.ru/forum/index.php/topic,18709.0.html

[Critic]

а покажите мне какую-нибудь картинку, построеную радиотелескопами? очень интересно... там наверное не так всё красочно как в оптике? или я ошибаюсь?

Много красочных изображений радиоисточников, например, здесь. Цвета, конечно, условные, передают интенсивность радиозлучения.

[DVE]

2 Emil:
Эту тему читал, но там разговор ушел больше в схемотехнику. А ведь можно попробовать сделать и на готовых решениях.

Единственная сложность которая может свести всё на нет - разрешающая способность у самодельной антенны будет очень мала, да и возможно что чувствительности не хватит.

Параболическая антенна конечно наверно лучше по точности наведения, но вот парусность у неё уже приличная и обычной монтировкой крутить её наверно вряд ли получится.

[xyz]

Интересно посмотреть или почитать научпоп про то как формируется изображение по данным радиотелескопа. С картинками и возможно минимум формул, то есть чуть больше, чём на пальцах. А то во всех видео рассказывают историю, но о принципах почти не говорят. Про тот же горизонт событий не написал только ленивый, по то, как возили диски из Антарктиды... А что было дальше с данными?

[ziggyStardust]

как возили диски из Антарктиды...

 

[gbrs]

как возили диски из Антарктиды...

 

флоппинет он такой. Брутальный

С картинками и возможно минимум формул, то есть чуть больше, чём на пальцах

да, было бы интересно. Другой вопрос насколько такое простое изложение соответствовало бы реалиям.
А я и с одной формулой ничего не пойму http://www.astronet.ru/db/msg/1189785/node5.html

[xyz]

Улица Шкловского выложили видео в тему.
Становится немного понятнее.
https://youtu.be/ZrNPlfrdXsQ

[NоrtoN]

Всем привет из 2024!

Респет Владимиру, очень хорошее объяснение принципа работы радиотелескопов "на пальцах". Единсвенная просьба: может быть стоит перечислять радиотелескопы России полностью? Тем более, что их не так уж и много... Увы...

Да, это верно. Давайте составим список. Можно, я с нашей обсерватории  начну ( http://www.prao.ru/radiotelescopes/telescopes.html ) ?

1) РТ-22 (диаметр 22 метра) - в Пущино.
Радиотелескоп РТ-22 ФИАН - это параболический рефлектор, главное зеркало которого имеет диаметр 22 м. Точность поверхности главного зеркала обеспечивает эффективную работу телескопа на коротких волнах сантиметрового и даже миллиметрового диапазонов. Наблюдения на этом радиотелескопе проводятся с использованием современных охлаждаемых малошумящих усилителей. Основные научные программы - это исследование областей звездообразования по наблюдениям атомарных и молекулярных радиолиний, а также изучение структуры компактных радиоисточников методами интерферометрии с разрешением в сотые и тысячные доли секунды дуги.

2) Диапазонный крестообразный радиотелескоп ДКР-1000 - является меридианным инструментом и состоит из двух антенн - Восток-Запад и Север-Юг. Каждая из этих антенн представляет собой параболический цилиндр шириной 40 м и длиной 1 км. Вдоль фокальных линий обеих антенн расположены широкодиапазонные облучатели, позволяющие вести наблюдения на волнах от 2,5 до 10 м. Радиотелескоп ДКР-1000 предоставляет уникальные возможности для исследования пульсаров, на нем проводятся наблюдения спектральных радиолиний, соответствующих переходам между уровнями с главными квантовыми числами около 750(!), изучаются вариации плотностей потоков радиоисточников.

3)  Радиотелескоп БСА ФИАН - это антенная решетка, состоящая из 16384 вибраторов, расположенных на площади, превышающей 7 га. Рабочая длина волны - 3 м, и в этом диапазоне БСА является самым чувствительным телескопом в мире. БСА ФИАН - это незаменимый инструмент для решения целого ряда задач в области исследования пульсаров, изучения динамических процессов в околосолнечной и межпланетной плазме, анализа структуры компактных радиоисточников в метровом диапазоне волн.

4) РАТАН-600 в САО. (http://www.sao.ru/Doc-k8/Telescopes/ratan/descrip.html)
Диаметр главного зеркала 576 m
Число элементов антенны 895
Размер элемента 11.4 x 2 m
Геометрическая площадь антенны 15000 m2
Эффективная площадь всего кольца 3500 m2
Рабочий диапазон волн 1 - 50 cm
Рабочий диапазон частот 610 - 30000 МГц
Максимальное угловое разрешение 2 угловые сек.
Точность определения координат 1-10 угловые сек.
Предел по плотности потока 0.500 мЯнских
Предел по яркостной температуре 0.050 мК
Время слежения (Юг + Плоский отражатель) 1-3 часа

5) Есть антенна 64 метра в Калязино

6) Есть антенна 64 метра в Медвежьих озерах

7) Есть антенна 70 метров в Уссурийске - в данный момент законсервирована, хотя буквально на днях в АКЦ пришел запрос - не имеет ли возможность АКЦ "поднять" ее.

9, 10, 11) Три радиотелескопа системы КВАЗАР - в Светлом (около Питера), в Зеленчукской, в Бадарах (под Байкалом). Проект находится под крылом ИПА (Питер).

12) Солнечный радиотелескоп в Сибири, около Саян.

13, 14) Две дециметровые антенны диаметром по 14 м - в Нижегородской области - под Зименками и Старой Пустынью

15) Длинноволновый комплекс СУРА  в Нижегородской области.


Есть еще мелкие всякие. Напроимер, Бауманка имеет 8-м тарелку.

Это - все только про те, которые могут использоваться под науку. А в руках военных в России на середину 90-х годов находилось около 400 антенн диаметром более 10 метров.

Потом дополню ссылками и характеристиками.

А вот интересно. Где можно взять данные с радиотелескопов для обработки? Например с Пущино или РАТАН-600? Есть желание что то вроде этого комбинированного изображения составить:

[NоrtoN]

Оказалось что во многих наблюдениях сканирование объекта не осуществляется, вот пример наблюдений Солнца на РАТАНе. Сканируют только узкую полосу