Radioastronomija
5 (100%) 1 vote

Radioastronomija

Referatas

RADIOASTRONOMIJA

Rozalimas

2002

Radioastronomijos ištakos ir raida

Astronomijos šaka, nagrinėjanti kosminių kūnų išspinduliuotas arba atspindėtas radijo bangas, vadinama radioastronomija.

Radioastronomija – seniausia naujosios astronomijos šaka. Pirmasis pusšimtis jos egzistavimo metų buvo labai produktyvus. Radioastronomija, parodė, kad dangus sėte nusėtas radijo bangų generatoriais, kurie yra arba taškiniai objektai, arba užima didžiulius plotus dangaus sferoje bei tūrius erdvėje. Radioastronomija atrado tokius egzotiškus objektus kaip kvazarai, pulsarai bei radiogalaktikos, aptiko neutralaus vandenilio 21 cm ilgio bangos spinduliavimą. Pagaliu radijo bangų diapazone buvo rastas reliktinis spinduliavimas, susijęs su Visatos gimimu Didžiojo Sprogimo metu. Visa tai gerokai pakeitė supratimą apie mūsų supantį pasaulį.

Pirmasis tos šakos entuziastas ir pradininkas buvo Karlas Janskis. Jis 1929m pasigamino 30metrų ilgio įrenginį – anteną, iš medinių strypų ir metalinių vamzdelių.specialiu žiedinių bėgiu antena galėjo sukiotis horizonto atžvilgiu ant keturių “Fordo” firmos automobilio ratų. Visa tai buvo įrengta plačiame lygiame dirvone. Šalia stovinčiame namelyje imtuvo sustiprintas radijo bangas registravo savirašis ant slenkančios popieriaus juostos.

1931 m nagrinėjant viena iš juostų nustatė tris trukdymų šaltinius. Pirmiausia tai buvo vietinės audros, po to sekė tolimi atmosferos elektros išlydžiai, o galiausia – kažkoks labai silpnas ūžesys, vos išsiskiriantis iš imtuvo ūžesių fono. K. Jasinskis į tai atkreipė dėmesį ir ėmė labiau stebėti, tada ir buvo pastebėta kad ūžesiai kasdien sustiprėja skirtingu laiku – keturiom min. anksčiau negu praeitą dieną. Be to, šių ūžesių kryptis horizonto atžvilgiu taip pat kasdien keitėsi. Įtaręs, kad šie ūžesiai sklinda iš kosmoso, K. Janskis ėmė kruopščiai tirti jų slidimo kryptį. Paaiškėjo, jog ūžesiai sustiprėja tada, kai antena “žiūri” į Paukščių Taką. Vadinasi, radijo bangos generuoja ne tik žemiškas radijo stotys! 1932 m pabaigoje K. Jaskis jau galėjo nurodyti vietas danguje, iš kur sklinda stipriausios radijo bangos: tai buvo Galaktikos centro kryptis (Šaulio žvaigždyne) ir jei priešinga Galaktikos anticentro kryptis (Orijono – Dvynių žvaigždynų sandūra). Beje, pirmuosius stebėjimus K. Janskis atliko ramios Saulės metais. Todėl jam nepavyko užregistruoti radijo bangų, sklindančių iš Saulės. Iš to K. Janskis padarė teisingą įšvadą, kad žvaigždės nėra svarbūs radijo šaltiniai.

Jau 1932m ėmė pasakoti apie kosminių radijo bangų atradimą. Jis pabrėžė, kad švilpiantys, šnypščiantys kosmoso garsai skiriasi nuo audrų sukeltų triukšmų ir labiau primena ūžesius, kuriuos sukelia šiluminis elektonų judėjimas. Tuo jis iš dalies buvo teisus: jo užfiksuotos radijo bangos buvo nešiluminės kilmės, tačiau tarpžvaigždinė medžiaga skleidžia ir šiluminį radijo spinduliavimą.

Tuo jo tyrinėjimai ir baigėsi nes negavo reikamos paramos. Jis mirė taip ir nesulaukęs radioastronomijos triumfo, tačiau jis įėjo į istoriją kaip pradininkas ir jo garbei atminti radijo įaltinių galingumas matuojamas janskiais.

Jo pasekėjas buvo G. Reberis, kuris su užsidegimu išstudijavo K. Janskio straipsnius pats ėmėsi darbo. 1941m pradėjo didžiulį darbą – sistemingą dangaus apžvalgą radijo bangų diapazone. Jo sudaryti radijo dangolapiai aiškiai rodė radijo spinuliavimo koncentraciją Paukščių Take. Taip pat pavyko aptikti galingiausią kosminių radijo bangų šaltinį Šaulio žvaigždyne. Visą dešimtmetį jis buvo vienintelis radioastronomas, jis pats kūrė ir konstravo aparatūrą, tyrė dangų, dirbo prie rezultatų.

Radioastronomija gerokai pasistūmėjo į priekį karo metais, nes tai buvo vienas iš būdų apsisaugoti nuo raketų antpuolių, buvo sukurtos sistemos kaip raketų nešamus sprogmenis sunaikinti ore ar keisti jų trajektoriją.

1942 m užfiksuoti iki tol negirdėti signalai, bet tai nebuvo raketos. Buvo nuspręsta kad tai ilgai stebėtos Saulės dėmės radijo signalai, nors radijo specialistai tuo ir abejojo. Po to vyko ilgos studijos kurių metu ir susiformavo trys pirmosios radiostronomų grupės (dvi anglų ir viena australų). Anglai su australais ėmėsi analizuoti Saulės radijo triukšmų prigimtį ir ilgainiui sukūrė specialią radiointerferencinę sistemą atskiroms Saulės dėmėms tirti. Antroji anglų grupė gaudė radijo aidus nuo jonizacijos centrų, kuriuos Žemės atmosferoje sukelia kosminių spindulių srautai. Vėliau visos trys grupės apsijungė ir pradėjo tirti tarškinius kosminių radijo bangų šaltinius.

Karo metais ištobulėjusi elektronika ir radiotechnika pamažu perėjo radioastronomų žinion, pradėjo kurtis radijo observatorijos, plėtojamos naujos teorijos.

Radioastronomų technika

Pagrindinis ir svarbiausias radioastronomų prietaisas yra radioteleskopas. Pats pavadinimas sako, kad šis prietaisas turi ir tradicinio optinio teleskopo ir radijo imtuvo požymių: jis renka ir fokusuoja ateinančias iš kosmoso radijo bangas, jas sustiprina, registruoja, vėliau jos jos yra analizuojamos. Radijo bangas renka ir fokusuoja metalinės antenos, panašios į milžiniškus optinių teleskopų veidrodžius. Joms
keliami griežti reikalavimai.

Žemiškos radijo stotys skleidžia radijo bhangas palyginti siauruose spektro ruožuose.Tuo tarpu kosminiai kūnai spinduliuoja praktiškai visame radijo bangų diapazone. Pavyzdžiui, Saulė skleidžia milimetrines, centimetrines, decimetrines,metrines ir dar ilgesnes radijo bangas. Įvairių ilgių bangomis spinduliuojamas nevienodas energijos kiekis, t. y. egzistuoja tam tikras duotam kūnui būdingas energijos pasiskirstymas radijo bangų diapazone. Norint sužinoti šį pasiskirstymą, t. y. energetines šaltinio savybes, reikia matuoti jo spinduliavimą įvairių ilgių bangomis. Šių matavimų visuma leidžia spręsti apie fizikines šio kūno cfhrekteristikas ir procesus, generuojančius šias bangas.

Vienas didžiausių sunkumų radijoastronomijoje yra tai, kad radijo bangų šaltiniai dažniausiai nematomi. Vadinasi, radioteleskopo antena turi būti kryptinga,pajėgi rasti ne tik kryptį, iš kur sklindaradijo signalas, bet ir apčiuopti konkretų tašką, kur slypi jo šaltinis. Šiuolaikinę radioastronominę anteną sudaro atskirų antenų, vadinamų pusbanginiais dipoliais,sistema. Toks dipolis – tai metalinis strypas, kurio ilgis lygus pusei priimamos bangos ilgio. Taigi antenos elementas visada yra skirtas tam tikro ilgio bangoms. Kartais vietoj stypų naudojamos spiralės. Tokių elementų sistema išdėstoma plokščiame paviršiuje taip, kad bendrame antenos išėjime visų dipolių suminis signalas būtų stipriausiais. Po to šis signalas papildomai stiprinamas ir registruojamas. Tokia antena iš krintančių bangų pluošto “išpjauna” tam tikro ilgio ir vienodod fazės bangas. Ji vadinama sinfazine.

Šiuo metu Jūs matote 53% šio straipsnio.
Matomi 1018 žodžiai iš 1936 žodžių.
Peržiūrėkite iki 100 straipsnių per 24 val. Pasirinkite apmokėjimo būdą:
El. bankininkyste - 1,45 Eur.
Įveskite savo el. paštą (juo išsiųsime atrakinimo kodą) ir spauskite Tęsti.
SMS žinute - 2,90 Eur.
Siųskite sms numeriu 1337 su tekstu INFO MEDIA ir įveskite gautą atrakinimo kodą.
Turite atrakinimo kodą?
Po mokėjimo iškart gausite atrakinimo kodą, kurį įveskite į laukelį žemiau:
Kodas suteikia galimybę atrakinti iki 100 straispnių svetainėje ir galioja 24 val.