Принцип работы и назначение телескопа (стр. 3 из 3)

Радиотелескопы

В радиотелескопе радиоволны собирает металлическое зеркало, иногда сплошное, а иногда решетчатое. Форма зеркала в телескопе, как и в рефлекторе, параболическая (или, точнее, параболоидальная) поверхность способна собирать в фокусе падающее на нее электромагнитное излучение. Если бы глаз мог воспринимать радиоволны, то устройство радиотелескопа было бы неотличимым от устройства телескопа-рефлектора. На самом деле приемником радиоволн вы радиотелескопах служит не человеческий глаз или фотопластинка, а высокочувствительный радиоприемник. Зеркало концентрирует радиоволны на маленькой дипальной антенне, облучая её. Вот почему эта антенна называется облучатель. Радиоволны, как и всякое другое излучение, несут в себе некоторую энергию. Поэтому, попадая на облучатель, они возбуждают в этом металлическом проводнике упорядоченное перемещение электронов или, иначе говоря, электрический ток. Радиоволны с невообразимо большой скоростью «набегают» на облучатель. Поэтому в облучателе возникает быстропеременный электрический ток. От облучателя к радиоприемнику электрический ток передается по волноводам – специальным проводникам, имеющим форму полых трубок. Космические радиоволны, или точнее, возбужденные ими электрические токи поступают в радиоприемник. К приемнику радио телескопа присоединяют специальный самопишущий прибор, который регистрирует поток радиоволн определенной длины. У радиотелескопов 2 типа установок: одни из них могут двигаться только вокруг вертикальной или горизонтальной осей, другие снабжены параллактической установкой. Установки имеют очень важное значение: как можно точнее нацелить зеркало на объект наблюдений и сохранить такую ориентировку во время наблюдений.

В некоторых радиотелескопах, рассчитанных на прием радиоволн с длиной, измеряемой многими метрами, зеркала делают не сплошными, а сетчатыми. Это значительно уменьшает массу инструмента, и в тоже время, если размеры ячеек малы в сравнении с длиной радиоволн, решетчатое зеркало действует как сплошное. Иначе говоря, для радиоволн отверстия в зеркале радиотелескопа, в сущности, являются неощутимыми «неровностями». Особенностью таких телескопов является то, что они могут работать на различных длинах волн. Очевидно, что свойство параболических зеркал концентрировать излучение в фокусе не зависит от длины волны этого излучения. Чем больше размеры зеркала, тем больше излучения оно собирает. Количество собираемого излучения пропорционально площади зеркала. Значит, чем больше зеркало, чем чувствительнее телескоп, тем более слабые источники излучения удается наблюдать: ведется ли прием на радиоволнах или на лучах видимого света.

Возможности радиотелескопов

Благодаря сложным оптическим явлениям лучи от звезды, уловленные телескопом, сходятся не в одной точке (фокусе телескопа), а в некоторой небольшой области пространства вблизи фокуса, образуя так называемое фокальное пятно. В этом пятне объектив телескопа конденсирует электромагнитную энергию светила, уловленную телескопом. Если взглянуть в телескоп, звезда покажется нам не точкой, а кружком с заметным диаметром. Но это не настоящий диск звезды, а лишь её испорченное изображение, вызванное несовершенством телескопа. Мы видим, созданное телескопом фокальное пятно. Чем больше диаметр объектива телескопа, тем меньше фокальное пятно. Следовательно, большинство телескопов обладают большей «зоркостью», благодаря большим размерам. Радиотелескопы воспринимают весьма длинноволновое излучение. Поэтому фокальное пятно в радиотелескопах огромно. И соответственно разрешающая способность их весьма низка. Оказывается, например, что радиотелескоп с диаметром зеркала 5м. При длине волны 1м способен разделить источники излучения, если они отстоят друг от друга больше чем на 10⁰. Кроме радиотелескопов существуют еще радиоинтерферометры. Это 2 одинаковых радиотелескопа, разделенные расстоянием (базой) и соединенные между собой электрическим кабелем, к середине которого присоединен радиоприемник. От источника радиоизлучения на оба телескопа непрерывно приходят радиоволны. Однако, тем из них, которые попадают на левое зеркало, приходится проделать несколько больший путь, чем радиоволнам, уловленным правым телескопом.

Радиоинтерферометры гораздо «зорче» обычных радиотелескопов, так как они реагируют на очень малые угловые смещения светила, а значит, позволяют исследовать объекты с небольшими угловыми размерами. Иногда, радиоинтерферометры состоят не из двух, а из нескольких радиотелескопов. При этом разрешающая способность такого устройства существенно увеличивается. Нужно сказать, что и в отечественной астрономии используют интерферометры. Их подсоединяют к крупным телескопам, чтобы измерять реальные поперечники звезд. В обоих случаях интерферометры играют роль своеобразных «очков», позволяющих рассмотреть важные подробности в окружающей нас Вселенной.

Таким образом, новая техника поставила перед наукой новые проблемы принципиального характера. Достигнутая ныне разрешающая способность радиоинтерферометров – это ещё не предел. В будущем, вероятно, радиотелескопы станут еще зорче.

Приложение

Рис1 Галилеевский телескоп

Рис 2 Кеплеровский телескоп

Рис 3

Список литературы

1. Астрономы наблюдают, 1985 г. Ф. Ю. Зигель

2. Телескопы для любителей астрономии; 1990 г. Л. Л. Сикорук, М. Р. Шпальский

3. Энциклопедический словарь юного астронома, 1988 г.