загрузка...

трусы женские
загрузка...

Радіотехніка та космос

кулі виносять спектрографи та інші прилади в верхні, дуже виряджені верстви атмосфери, і там автоматично фотографують спектр Сонця.

Розпочато вивчення цим способом та інших астрономічних об'єктів.

Інший край «оптичного вікна» атмосфери впирається в область спектра з довжиною хвилі близько мікрона. Інфрачервоні промені з більшою довжиною хвилі сильно поглинаються переважно водяними парами земної атмосфери.

Багато тисячоліть астрономи вивчали Всесвіт лише через одне вузьке
«оптичне вікно» атмосфери. Вони не підозрювали що є ще одне «вікно» , набагато більш широке. Воно лежить в області радіохвиль.

Лівий край «радіо вікна» відзначений ультракороткими радіохвилями довжиною
1,25 см, правий край радіохвилями завдовжки близько 30 м.

радіохвилі довжина яких менше 1,25 см (крім хвиль довжиною близько 8 мм), поглинаються молекулами кисню і водяної пари. Їх є безперервний перехід до тих електромагнітним хвилях, якими називаємо інфрачервоними.

Радіохвилі, довжина яких більше 30 м, поглинаються особливим верхнім шаром атмосфери, що мав назву іоносфери. Як показує сама назва, іоносфера складається з іонізованих газів, тобто таких газів, атоми яких позбавлені частини своїх електронів (які так само входять в іоносферу).

Для деяких радіохвиль шар іонізованого газу подібний до дзеркала - радіохвилі відбиваються від нього як сонячний промінь від поверхні води.
Тому що приходять хвилі більше 30 м майже повністю відбиваються від іоносфери. Для них Земля є «блискучим кулькою» (як для сонячних променів блискучий іграшковий ялинковий кулю), і пробити іоносферу вони не в змозі.

«Радіо вікно» набагато ширше «оптичного вікна» . На малюнку 1 по горизонтальній осі відкладена так звана логарифмічна шкала довжин, тобто одиниці масштабу вздовж цієї осі є одиниці ступеня числа 10. Якщо ж мати справу з числами, а не з їх логарифмами, то ширина «радіо вікна» (близько
30 м) вийде майже в десять мільйонів разів більше ширини «оптичного вікна» . Таким чином, «оптичне вікно» скоріше варто вважати надзвичайно вузькою щілиною, і можна тільки дивуватися, що досліджуючи Всесвіт через таку
«щілину» , ми знаємо про неї дуже багато чого.

Природно очікувати, широко розчинене в космос «радіо вікно» покаже нам Всесвіт ще більш різноманітною і складною.

Якщо випромінювання небесного тіла за довжиною хвилі адресований «радіо вікна» , воно практично безперешкодно досягає земної поверхні, і завдання астрономів у тому, щоб вловити і досліджувати якимсь способом це випромінювання.

Для цього і створені радіотелескопи.

3.Радіотелескопи і рефлектори.

Згадаймо, як влаштований телескоп-рефлектор. Промені, що посилаються небесним тілом, потрапляють на увігнуте параболічне дзеркало і, відбиваючись від його поверхні, збирається у фокусі рефлектора. Тут виходить зображення небесного тіла, яке розглядається через сильну лупу - окуляр телескопа. Маленьке друге дзеркало, що відбиває промені в бік окуляра, має чисто конструктивне, а не принципове значення.

Роль головного дзеркала тут досить зрозуміла. Воно створює зображення небесного тіла, і це зображення буде найкращим у разі, коли небесне тіло знаходиться на продовженні оптичної осі телескопа. Телескоп в такому випадку спрямований прямо на спостережуваний об'єкт.

Приймачем випромінювання в телескопі-рефлекторі служить людське око або фотопластинка. Щоб збільшити кут зору докладно розглянути зображення світила, припадати користуватися проміжним пристроєм - окуляром.

Отже, в телескопі-рефлекторі є збирач випромінювання - параболічне дзеркало і приймач випромінювання - око спостерігача або фотопластинка.

За такою ж схемою влаштований, по суті, і найпростіший радіотелескоп
(рис.2). У ньому космічні радіохвилі збирає металеве дзеркало, іноді суцільне, а іноді ґратчасте.

Рис.2 Схема пристрою радіотелескопа.
Форма дзеркала радіотелескопа, як і в рефлекторі, параболічна. Звичайно і тут подібність не випадкове - тільки параболічна (або, точніше, параболоидная) поверхня здатна зібрати в фокусі падаюче на неї електромагнітне випромінювання.

Якби очей міг сприймати радіохвилі, пристрій радіотелескопа могло б бути не відрізнятись від пристрою телескопа-рефлектора. Насправді приймачем радіохвиль в радиотелескопах служить не людське око або фотопластинка, а високочутливий радіоприймач.

Дзеркало концентрує радіохвилі на маленькій дипольної антени, опромінюючи її. Ось чому ця антена в радиотелескопах отримала назву опромінювача.

Радіохвилі, як і випромінювання, несуть в собі деяку енергію.
Тому, падаючи на опромінювач, вони збуджують в цьому металевому провіднику впорядковане переміщення електронів, інакше кажучи, електричний струм. Радіохвилі з неймовірною швидкістю «набігають» на опромінювач. Тому в облучателе виникають швидко змінні струми.

Тепер ці струми треба передати на приймальний пристрій і досліджувати.
Від опромінювача до радіоприймача електричні струми передаються по волноводам
- спеціальним лідерів у яких, форму порожніх трубок. Форма перетинів волноводов і їх розміри можуть бути різними.

Космічні радіохвилі або, точніше, порушені ними електричні струми надійшли в радіоприймач. Можна було б, мабуть, підключивши до приймача репродуктор, послухати «голоси зірок» . Але так зазвичай не роблять.
Голоси небесних тіл позбавлені всякої музикальності - НЕ чаруючі «небесні мелодії» , а ріжучу наш слух шипіння і свист почулися із репродуктора.

Астрономи чинять інакше. До приймача радіотелескопа вони приєднують спеціальний самописний прилад, який реєструє потік радіохвиль певної довжини.

Два типи установок є не тільки у рефлекторів, а й у радіотелескопів. Одні з них можуть рухатися тільки навколо вертикальної і горизонтальної осей. Інші забезпечені параллактической установкою - таких, правда, поки меншість. Установки радіотелескопів мають дуже важливе призначення: якомога точніше націлити дзеркало на об'єкт і зберегти таку орієнтування під час спостережень.

Є між радіотелескопами і рефлекторами великі відмінності. Настільки великі що забувати про них не можна. Перш за все, розміри збирачів випромінювань - дзеркал. Найбільший з існуючих в нашій країні телескопов-рефлекторів 6-метровий інструмент Спеціальної астрофізичної обсерваторії.
Дзеркала радіотелескопів значно більше. У пересічних з них вони вимірюються метрами, а один з найбільших рухливих діючих радіотелескопів має дзеркало поперечником 76м. До останнього часу найбільшим радіотелескопом був телескоп в Аресібо (Пуерто-Рико). Нерухоме дзеркало цього телескопа має діаметр 300 м і вмонтовано в кратер одного бездіяльних вулканів. Цей інструмент може працювати і як радіолокатор, причому радіосигнали від нього можуть бути схоплені (на рівні земної радіотехніки) в межах всієї нашої Галактики.

В тому Спеціальної астрофізичної обсерваторії АН СРСР знаходиться
600-метровий радіотелескоп. На відміну від радіотелескопа в Пуерто-Ріко, головна частина нашого радіотелескопа є не суцільне металеве увігнуте дзеркало, а кільце діаметром 600 м, що складається з 895 рухливих алюмінієвих відбивачів, кожен з яких має розміри 2 * 7,5 м.
Цей найбільший у світі радіотелескоп розрахований на прийом радіохвиль з довжиною хвилі від 8 мм до 30 см. По ряду параметрів (зокрема, по спроможності) цей інструмент не має собі рівних у світі. В часу побудують ще більші радіотелескопи, тоді як рефлектори з поперечником дзеркала 10 м навряд чи вдасться створити в найближчі двадцять-тридцять років. У чому ж причина настільки істотного розходження?

Секрет простий. Виготовити дзеркало телескопа-рефлектора в технічному відношенні незрівнянно важче, ніж набагато більшу за розмірами дзеркало радіотелескопа.

Для того щоб параболічне дзеркало давало у своєму фокусі досить рідкісне, чітке зображення небесного об'єкта (неважливо, в видимих ??або невидимих ??променях), поверхня дзеркала не повинна ухилятися від ідеальної геометричній поверхні більш ніж на 1/10 довжини хвилі зібраного випромінювання. Такий «допуск» вірний як для видимих ??променів світла, так і для радіохвиль. Але для радіохвиль 1/10 довжини хвилі вимірюється міліметрами, а то і сантиметрами, тоді як для променів видимого світла цей допуск мізерно малий
- соті частки мікрона! Як бачите, важливі не абсолютні значення шорсткості дзеркал, які ставлення до довжини хвилі зібраного випромінювання.

Про те, як важко створити крупний рефлектор, ми вже говорили.
Радіотелескоп з поперечником в десятки метрів побудувати легше. Адже якщо навіть цей телескоп прийматиме радіохвилі з довжиною хвилі 1,25 см, то шорсткості не повинні за розмірами перевищувати 1 мм - допуск цілком технічно здійсненний.

В деяких радиотелескопах, розрахованих на прийом радіохвиль з довжиною, вимірюваної багатьма метрами, дзеркала робляться не суцільні, а сітчастими. Цим значно зменшується вага інструменту, верб той же час, якщо розміри осередків малі тоді довжиною радіохвиль, ґратчасте дзеркало діє як суцільне. Інакше кажучи, для радіохвиль отвори в дзеркалі радіотелескопа, по суті, є невідчутними «нерівностями» .

Підкреслимо одну чудову особливість описуваних радіотелескопів
- вони можуть працювати на різних довжинах хвиль. Адже очевидно, що властивість параболічних дзеркал концентрувати випромінювання в фокусі залежить від довжини хвилі цього випромінювання. Тому, змінюючи опромінювач, тобто приймальню антену, можна «настроювати» радіотелескоп на бажану довжину хвиль. При цьому, звичайно, потрібно змінити частоту радіоприймача.

Чим більше розміри дзеркала, тим більше випромінювання воно збирає.
Кількість зібраного випромінювання, очевидно, пропорційно площі дзеркала. Виходить, чим більше дзеркало, то чутливіші телескоп, тим більш слабкі джерела випромінювання вдається спостерігати - чи ведеться прийом на радіохвилях чи променях видимого світла.

Чудово, що радіотелескопи можна встановлювати в будь-якому пункті країни. Адже вони зовсім не залежить від

Сторінки: 1 2 3 4 5 6 7
загрузка...
ur.co.ua

енциклопедія  з сиру  аджапсандалі  ананаси  узвар