С точки зрения физики, радиоволны ничем не отличаются от света. И то и лдругое - электромагнитные колебания. Так что изображение можно построить как с помощью света (оптическое), на и с помощью радиоволн.
И у радиотелескопов есть определёные преимущества перед оптическими.
Самое главное - намного более высокое разрешение. Для любой системы построения изображений, неважно оптичепского или радиочастотного, разрешающая способность зависит от отношения апертуры объектива (грубо говоря - размер объектива) к длине волны. Чем это отношение больше, тем выше разрешение. Размер оптических инструментов сейчас достигает десятков метров (для Европейского Сверхбольшого телескопа E-ELT апертура достигнает почти сорока метров!), так что по разрешению они уже давно обогнали Хаббл. Но штука в том, что в радиотелескопии можно использовать система со сверхбольшой базой - когда два телекопа, находящиеся на расстоянии в ТЫСЯЧИ километров друг от друга, работают как элементы одной большой антенны. А ведь апертура определяется не вообще размером (от него зависит только чувствительность), но именно максимальным расстоянием между точками, собирающзими один и тот же волновой фронт в фокус телескопа. Это эквивалентно тому, как взять одно зеркало (или одну антенну радиотелескопа), разрезать на две половинки и эти половингки разнести друг от друга. Площадь останется одной и той же (а значит, и общая энергия принимаемого света или радиоизлучения), но фот апертура станет равной расстоянию, на которое раздвинули половинкию Для того же E-ELT и для ряда другигх оптических телескопов применяется сходная схема, но там всё равно разнесение зеркал не превышает двух-трёх десятков метров - при большем расстоянии уже трудно обеспечить его стабильность из-за температурных колебаний и друших внешних факторов: ведь разнесение зеркал должно поддерживаться постоянным с точностью менее четверти длины волны!
В радиотелескопах применяется совсем другая технология согласования фаз сигналов от двух "половинок" антенны с такой вот синтезированной апертурой - они просто "записываются на магнитофон" вместе с сигналами точного времени, то есть опоорной частотой. А генерировать сверхстабильные частоты уже давно не проблема - всякие водородные стандарты частоты обеспечивают стабильность порядка 10 в -18 степени, это офигеть как стабильно. Так что потом свести два сигнала в один, когда есть привязка обоих к сверхстабильной опорной частоте, - не вопрос. Вот за счёт этого и удаётся построить системы с эквивалентной апертурой размером чуть не с земной шар (а есть уже проекты выноса одной из антенн в космос на удалённую орбиту - тогда размер апертуры составит сотгни тысяч километров). Вот ТАКОЕ увеличение апертуры и позволяет на радиотелескопах получать угловое разрешение, недостижимое оптическими средствами. Ну всё равно как с Земли читать газетные заголовки на Луне...
Второе преимущесто: космос непрозраен. Ну то есть не везде прозрачен. В нём полно всяких туманностей. Скажем, центр нашей Галактики недоступен для непосредственного оптического наблюдения (по счастью) - он скрыт от нас гигантской газо-пылевой туманностью. Меж тем понятно, что это жутко интересное место. А вот для радиоволн, у которых длина волны намногшо больше, чем у света, такие туманности прозрачны - точно так же, как обычный туман непрозрачен для света, но прозрачегн для радиоволн и даже дальнего ИК.
Третий момент: далеко не все процессы во Вселенной проявляются в оптическом диапазоне. Например, пульсары в оптические телескопы вообще не видны. Зато в радиодиапазоне они "светятся" очень даже ярко. Сталкивающиеся галактики - ещё один пример объекта, яркого в радиодиапазоне и практически никак не проявляющегося в оптическом. Ну и реликтовое излучение, вестимо, - это-то по жизни излучение радиодиапазона, а не оптического и даже не ИК.
это обычный телескоп только луч фокусируется не на объектив а на радиоприёмник
Добавить комментарий