Radiotelescopio

Rádio telescópios são instrumentos para receber e medir a frequência de rádio radiação vinda do espaço ou especiais objetos celestes . Eles são a ferramenta mais importante na chamada radioastronomia .

A antena geralmente tem a forma de um espelho parabólico . Para ondas eletromagnéticas mais curtas na faixa de centímetro a decímetro, o refletor deve ter uma superfície lisa, para ondas mais longas uma estrutura de grade é suficiente .

Observatório Parkes na Austrália
Conjunto de radiotelescópio típico ( Ryle Telescope da Universidade de Cambridge )
Comparação da resolução de uma imagem óptica do Telescópio Espacial Hubble (canto superior direito) com a imagem sintética de dois interferômetros com comprimentos de linha de base diferentes.

história

Depois que Karl Guthe Jansky descobriu a primeira fonte de rádio extraterrestre em 1932, os radiotelescópios foram desenvolvidos para observar o cosmos. O primeiro radiotelescópio em forma parabólica foi construído por Grote Reber , engenheiro e radioamador em Wheaton, Illinois, porque a descoberta de Jansky foi inicialmente ignorada pela astronomia profissional. Na Alemanha, o primeiro radiotelescópio, o astropeiler Stockert no Stockert perto de Bad Münstereifel , foi construído em 1956. É um edifício classificado desde 1999.

Os sistemas de radar alemães voltados para o oeste para vigilância aérea sempre emitiram alarmes falsos quando a constelação de Cisne (Cygnus) apareceu no horizonte - causado pela fonte de rádio Cygnus A localizada lá . Em 1946, um grupo de pesquisa do Royal Radar Establishment em Malvern (Inglaterra) descobriu que uma pequena região na constelação de Swan emite intensas ondas de rádio.

tecnologia

A maioria dos radiotelescópios são superfícies de metal em formato parabólico que agrupam as ondas de rádio em uma antena localizada no ponto focal do espelho côncavo. O sistema inteiro também é geralmente conhecido como antena. Os radiotelescópios de hoje geralmente consistem em várias antenas parabólicas ( matrizes ) e a estação de avaliação. As antenas de uma matriz são acopladas para formar um interferômetro , resultando efetivamente em uma antena com um diâmetro maior. Essa tecnologia também pode ser estendida além da matriz para todo o globo: se radiotelescópios distribuídos por toda a Terra observarem a mesma fonte ao mesmo tempo, a resolução angular dos radiotelescópios pode ser aumentada consideravelmente. Os maiores sistemas excedem a resolução dos telescópios ópticos por um fator de cerca de 500, como pode ser visto na foto ao lado.

Com os radiotelescópios, é feita uma distinção entre telescópios imóveis e móveis. Os telescópios fixos são raros porque não podem ser girados em sua orientação. Eles geralmente apontam sua antena parabólica para o zênite (por exemplo, o telescópio Arecibo , que é firmemente erguido em uma planície). Radiotelescópios móveis podem ser girados de modo que possam "olhar" para todo o hemisfério .

Além do tamanho de um radiotelescópio, que é uma medida de sua sensibilidade, ele também depende da faixa de comprimento de onda que pode cobrir. Enquanto os grandes telescópios só podem observar comprimentos de onda na faixa de metros e centímetros, telescópios menores, como o telescópio de 30 m do Instituto de Radioastronomia na faixa milimétrica (IRAM) na Espanha, e o telescópio de 3 m KOSMA na Suíça im Millimeter alcance ou o telescópio APEX de 12 m (operado no deserto do Atacama chileno pelo Instituto Max Planck de Radioastronomia , ondas milimétricas e submilimétricas) em faixas de comprimento de onda mais curtas. Uma vez que essas frequências estão fora da janela atmosférica , a sensibilidade do envelope de ar acima é bastante reduzida.

Além de observar corpos celestes, os radiotelescópios também são usados ​​para receber dados de sondas espaciais distantes ou para enviar comandos a eles ou para pesquisar inteligências extraterrestres (ver projeto SETI ).

Existem vários projetos em que radiotelescópios em grandes distâncias ou mesmo em todo o mundo (globalmente) estão envolvidos em gravações com Very Long Baseline Interferometry (VLBI), como o Very Long Baseline Array (VLBA), o Event Horizon Telescope ou o Global mm- VLBI Array . Para este efeito também são utilizados satélites ( RadioAstron ).

Instalações excelentes

Matriz muito grande

O maior radiotelescópio do mundo atualmente é o russo RATAN 600, próximo a Zelenchukskaya . O segundo maior é o observatório FAST , que entrou em operação de teste em 25 de setembro de 2016 na província chinesa de Guizhou .

Outros sistemas de grande porte são o Atacama Large Millimeter / submillimeter Array , abreviado para ALMA, composto por 66 antenas a uma altitude de cerca de 5000 m no deserto do Atacama, no norte dos Andes chilenos e, até dezembro de 2020, o Observatório de Arecibo em Porto Rico . O radiotelescópio de Arecibo foi destruído em 1 de dezembro de 2020 pela queda de peças como resultado do cansaço material. O maior radiotelescópio alemão (e o segundo maior móvel do mundo) é o radiotelescópio Effelsberg em um vale no Eifel , um telescópio móvel com um diâmetro de 100 m operado pelo Instituto Max Planck de Radioastronomia em Bonn. O maior radiotelescópio móvel do mundo é o telescópio Robert C. Byrd Green Bank de 100 m × 110 m do Observatório Green Bank em West Virginia, EUA. O maior radiotelescópio para ondas milimétricas é o Large Millimeter Telescope de 50 m em Puebla, no México.

Outros grandes conjuntos de radiotelescópios são o Giant Metrewave Radio Telescope (GMRT, 30 telescópios individuais cada 45 m, espalhados por uma distância de até 25 km, seis bandas de frequência de 50 a 1500 MHz) na Índia , 80 km ao norte de Pune, no estado de Maharashtra e o Very Large array (VLA, 27 telescópios cada 25 m em uma configuração em forma de Y) em Socorro , Novo México , EUA .

Desde 2006, um novo tipo de radiotelescópio foi construído na Holanda para observar ondas de rádio de baixa frequência na faixa de ondas métricas , o Low Frequency Array (LOFAR). Na época de sua inauguração em junho de 2010, tinha cerca de 10.000 antenas em toda a Europa. A primeira estação LOFAR está trabalhando ao lado do telescópio Effelsberg de 100 m desde 2007. LOFAR é um protótipo de um radiotelescópio ainda maior, o Square Kilometer Array (SKA), cuja construção está prevista para começar em 2021. Espera-se que as primeiras observações sejam possíveis em meados da década de 2020.

Um importante projeto de exploração do universo que está sendo realizado com o auxílio de radiotelescópios é o HIPASS . Aqui, a assinatura do hidrogênio como um indicador para galáxias é pesquisada de maneira sensível à distância . A área do hemisfério sul já foi concluída. A maioria dos dados foi coletada do Parkes Radio Telescope na Austrália.

Veja também

literatura

  • James W. Mar, Harold Liebowitz: Tecnologia de estruturas para grandes sistemas de rádio e telescópio de radar. MIT Press, Cambridge MA et al., 1969, OCLC 250925598 .
  • Jacob WM Baars et al: Refletores de Radiotelescópio - Desenvolvimento Histórico de Projeto e Construção. Springer, Cham 2018, ISBN 978-3-319-65147-7 .

Links da web

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Wikcionário: Radiotelescópio  - explicações de significados, origens das palavras, sinônimos, traduções

Evidência individual

  1. As rádio-galáxias mais distantes. em: Spektrum.de
  2. Perguntas frequentes sobre o SKA . In: SKA Telescope . ( skatelescope.org [acessado em 30 de setembro de 2019]).
  3. ^ O projeto SKA - telescópio SKA . In: SKA Telescope . ( skatelescope.org [acessado em 30 de setembro de 2019]).