Долгое время астрономия оставалась одной из самых теоретизированных наук. Благодаря современным технологиям и созданному с их помощью инструментарию ученые получают все более точные данные о космических объектах.
Появление и развитие радиоастрономии позволило человечеству обнаружить объекты, которые были недостижимы для оптической астрономии: пульсары, квазары, радиогалактики, черные дыры и пр. Принцип работы радиотелескопов основан на приеме и анализе характеристик радиоизлучения космических объектов: координат, пространственной структуры, интенсивности излучения, спектра и поляризации. Первая радиокарта неба (на волне 1,87 м) была опубликована в 1944 году. На картах отчётливо отражены яркие радиоисточники в центральной области Млечного Пути, созвездии Стрельца, Лебедь A, Кассиопея A, Большого Пса и Кормы.
Конструкция радиотелескопа состоит из двух основных элементов: антенного устройства (параболический отражатель) и радиометра — чувствительного приёмного устройства, которое усиливает принятое антенной радиоизлучение и преобразует его в форму, удобную для регистрации и обработки. В фокусе отражателя устанавливается облучатель — устройство, фиксирующее радиоизлучение, направляемое на него зеркалом. Облучатель передаёт на радиометр принятый сигнал, который усиливается и регистрируется на ленте самопишущего электроизмерительного прибора. На современных радиотелескопах аналоговый сигнал преобразуется в цифровой и записывается на накопитель в виде файлов.
На сегодняшний день, по всей планете возводятся или планируются к строительству гигантские оптические и радиотелескопы, которые призваны помочь астрономам и астрофизикам получать объективные данные о космосе. Мы расскажем о трех самых больших радиотелескопах мира.
Сферический радиотелескоп с пятисотметровой апертурой (FAST) - крупнейшая космическая обсерватория, находящаяся в юго-восточной провинции Гуанчжоу (Китай). Представляет собой тарелку диаметром 500 м, которая состоит из 4450 треугольных алюминиевых панелей. Расположена в горах, в естественном карстовом углублении. На строительство телескопа потребовалось 5 лет, бюджет составил $180 млн.
В настоящий момент задачей телескопа является поиск экзопланет, расположенных на расстоянии 100 световых лет от Солнца и обладающих магнитным полем. Благодаря высокой чувствительности FAST может регистрировать слабое радиоизлучение, которое генерируется заряженными частицами в магнитосфере и ионосфере планеты или в ходе взаимодействия экзопланеты с ее спутником или звездой. Кстати, факт наличия у открытых планет магнитного поля считается одним из аргументов в пользу ее потенциальной обитаемости.
Характеристики: частота работы - 70 МГц-3 ГГц; Собирающая площадь - 70000 м3; Длина волн - 0,3-5,1 ГГц; Фокусное расстояние - 140 м.
Телескоп астрономической обсерватория Аресибо также входит в число крупнейших - его диаметр 305 метров, а глубина зеркала – 50,9 м. Расположена в Пуэрто-Рико на высоте 497 метров над уровнем моря. Рефлектор покрыт 38778 алюминиевыми пластинами размером 1x2 метра. Над зеркалом телескопа, который находится в естественном углублении, подвешен облучатель, перемещающийся в необходимую позицию с помощью тросов. В настоящее время, телескоп используется для исследований в области радиоастрономии, физики атмосферы и радиолокационных наблюдений объектов Солнечной системы.
Характеристики: частота работы - 50 МГц-10 ГГц; Собирающая площадь - 73000 м² ; Длина волн – 3 см-1м; Фокусное расстояние – 132,5 м.
РАТАН-600 (Радиоастрономический Телескоп Академии наук) расположен в Карачаево-Черкесии на высоте 970 м над уровнем моря. Оснащен 576 метровым круговым отражателем, состоящим из 895 прямоугольных элементов размером 11,4*2 м. Отражатель разделён на 4 независимых сектора, каждый площадью 3000 м². Элементы каждого сектора выставляются по параболе, образуя отражающую и фокусирующую полосу антенны.
Радиотелескоп предназначен для исследований объектов ближнего и дальнего космоса: изучение радиоизлучения звезд; исследование тел Солнечной системы; обнаружения искусственных сигналов внеземного происхождения.
Характеристики: частота работы - 610 МГц-35 ГГц; Собирающая площадь - 12000 м²; Длина волн – 0,8-50.