История радиоастрономии
Радиоастрономия – один из способов неоптической астрономии, который позволяет нам изучать космос. Радиоволны – тип волн, который не поглощается атмосферой и может приниматься земными источниками. Как и многие другие открытия, космические радиоволны были открыты случайно. В 1932 г. Карл Янский, при изучении атмосферных помех, обнаружил помехи неизвестного происхождения, повторявшиеся каждые звездные сутки, источник этих помех – Млечный Путь. Это открытие получило развитие позже, когда в 1937 году Грот Рёбер сделал первый параболический радиотелескоп диаметром 9,5 метров во дворе своего дома, так началась история радиоастрономии на Земле. С помощью радиотелескопа он смог составить радиокарту небосвода, которая была опубликована в астрономическом журнале, это положило начало более глубокого изучения космических радиоволн и строительства больших радиотелескопов.
Радиоастрономия получила бурное развитие с освоением космоса людьми. В 1957 году в космос был запущен первый искусственный спутник (в этом году как раз состоялся юбилей – 60 лет с момента запуска спутника), связь с ним должна была поддерживаться через радиоволны.
Со временем антенны радиотелескопов становились больше. Чтобы получать более качественный прием, телескопы ставят в "радиотихие" места, например, в долины, подальше от цивилизации, чтобы минимизировать радиопомехи земного происхождения. Если радиотелескоп получает коротковолновые излучения, такие телескопы устанавливают на вершинах гор, так как там меньше влаги, которая поглощает излучение. Также используют сложение сигналов нескольких телескопов – интерферометры, это позволяет добиться высокой чувствительности к радиоволнам, ведь сила радиоизлучения очень слабая. Радиотелескопы не получают изображение, мы получаем размытую картинку с областями излучения, которые передают невидимые объекты. С помощью радиоастрономии можно заглянуть внутрь пылевых облаков, были открыты несколько новых классов астрономических объектов, например, пульсары, квазары, радиогалактики, которые недоступны для наблюдений в оптическом диапазоне, стала общепринятой теория Большого взрыва. Радиотелескопы одновременно являются приемниками сигнала и передатчиками, через крупнейший радиотелескоп в Пуэрто-Рико были впервые переданы сигналы внеземным цивилизациям. Кто знает, может быть спустя некоторое время мы получим ответ на наше послание.
Так как вывод радиотелескопов в космос и на другие космические объекты является очень дорогостоящей процедурой, а атмосфера Земли не препятствует получению радиоизлучения из космоса, наибольшее распространение они получили именно на Земле. В космос чаще выводятся телескопы, которые не могут принимать излучение на Земле в силу препятствия атмосферы и помех Земли. К ним относятся, например, телескопы, принимающие гамма-лучи, рентгеновское излучение.
Российский радиотелескоп в книге рекордов Гиннесса
Если рассматривать вклад в изучение радиоволн в космической среде Россией, особого упоминания требует российский космический аппарат "Спектр-Р" ("Радиоастрон"), который вошел в книгу рекордов Гиннесса как самый большой космический радиотелескоп. Суть эксперимента с аппаратом «Спектр-Р» заключается в одновременном наблюдении одного радиоисточника космическим и наземными радиотелескопами. Получаемые на радиотелескопах записи снабжаются метками времени от высокоточных атомных часов, что, вместе с точным знанием положения телескопов, позволяет синхронизировать записи и получить интерференцию сигналов, записанных на разных телескопах. Благодаря этому, работающие независимо телескопы составляют единый интерферометр. Высокое разрешение при наблюдении радиоисточников обеспечивается за счёт большого плеча интерферометра, равного высоте апогея орбиты.
Есть ли радиоастрономия на Луне?
В качестве базы для образования крупнейшего интерферометра могла бы служить Луна, однако данный проект требует очень больших затрат, а его результаты сопоставимы с результатами существующего проекта с аппаратом "Спектр-Р". Интереснее было бы установить телескопы на Луне и еще какой-то сильно отдаленной от Земли точки, это позволило бы минимизировать «мусорные» радиоизлучения от Земли и, возможно, получить новый взгляд на старую картину радионеба. Наиболее эффективное наблюдение за космосом мы получаем при анализе нескольких видов излучения, а радиоволны являются уникальным источником информации о невидимых для нашего глаза и оптических устройств явлений.