Недавно от одного из подписчиков нашего телеграм канала поступил следующий вопрос:
Почему у большинства радиотелескопов десятки тарелок. Почему не сделать одну большую тарелку?
Сразу стоит сказать, что ответы на эти два вопроса разные, то есть отказ от строительства гигантских тарелок у радиотелескопов имеет свои причины, а использование десятков тарелок - свои.
Гигантские тарелки радиотелескопов не строят по двум причинам. Во-первых, очень трудно обеспечить достаточную точность строительства, уже при диаметре в 100 метров возникают существенные деформации из-за собственного веса тарелки, влияния ветра и т.д., если же продолжать увеличивать тарелки их стоимость становится просто неподъёмной для любого государства.
Во-вторых, вся практическая астрономия исходит из принципа справедливого для любого телескопа: чем больше его объектив/тарелка тем более тусклые объекты он может разглядеть, и тем большее разрешение он имеет. Однако, в отличие от обычных оптических телескопов, радиотелескопы имеют возможность перехитрить данный принцип.
Вместо того чтобы строить одну тарелку диаметром 100 км, мы можем поставить две небольшие тарелки, диаметром метров по 10, на расстоянии в 100 км друг от друга и получить радиоинтерферометр, провести синхронно наблюдения на обоих из них, а затем наложить полученные два сигнала и правильно обработать полученный результат. Таким образом, мы получим изображение объекта с таким же разрешением, как будто у нас была тарелка диаметром 100 км. При этом строительство двух небольших тарелок куда дешевле, чем одной гигантской. С помощью такой хитрости мы можем расставлять тарелки на огромном расстоянии, увеличивая эффективный диаметр нашего телескопа, вплоть до вывода тарелок на орбиту, благодаря чему мы получаем разрешение, которое на много порядков превосходит любой другой телескоп.
Зачем строят десятки тарелок, если достаточно двух?
Всё дело в том, что одиночная тарелка может снимать зараз, только очень маленькую область неба, один-единственный пиксель; чтобы таким образом создать фото звёздного скопления понадобятся месяцы наблюдений. Если же установить больше тарелок то время, необходимое для съёмки значительно сократится, фактически с каждой дополнительной тарелкой время съёмки будет уменьшаться в геометрической прогрессии, и при наличии полусотни тарелок может составлять всего несколько часов.
Также наличие большого количество тарелок позволяет сделать изображение, создаваемое радиотелескопом, более похожим на то, которое мы видим глазом. Дело в том, что по умолчанию радиотелескоп создаёт изображение математических функций, которыми оперирует и они абсолютно не похожи визуально на наблюдаемый объект, лишь наложение многих функций, от разных пар тарелок, позволяет получить картинку визуально похожую на объект наблюдения.
Ставьте палец вверх, чтобы видеть в своей ленте больше статей о космосе и науке!
Подписывайтесь на мой канал здесь, а также на мои каналы в телеграме и на youtube. Там вы можете почитать большое количество интересных материалов, а также задать свой вопрос. Поддержать наш канал материально можно через patreon.