Instrumentos tipicos de puerto rico: Instrumentos Típicos de Puerto Rico

Posted by alexxlab
July 29, 2023
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Sun es fácil. Primera parte: Herramientas de investigación / Sudo Null IT News

Primero, me presentaré. Soy estudiante de cuarto año de la Facultad de Matemática Computacional y Cibernética de la Universidad Estatal de Nizhny Novgorod. A partir del 10° grado, comenzó a involucrarse en la astronomía solar. Posteriormente, esta pasión me llevó al Departamento de Radioastronomía Solar del Instituto de Investigación de Radiofísica de Nizhny Novgorod. Me gustaría familiarizar a los lectores de Habr con lo que sabemos sobre el Sol y cómo va la investigación. Están previstas varias partes, en las que intentaré contarlo todo de forma accesible y hacer fascinante esta lectura.

El cielo de la Tierra en la banda de radio

La investigación se realiza en el rango de radiofrecuencia, ya que “ven” muy bien el Sol desde la Tierra, la banda gamma también se usaba con receptores en órbita terrestre .

Imagen de radio de Júpiter

Telescopios

Creo que la mayoría de los lectores de Habr del curso de astronomía de la escuela imaginan el dispositivo de un telescopio simple, pero detengámonos brevemente en esto.

Un radiotelescopio consta de una antena y un receptor. La antena enfoca las señales recibidas y las transmite al receptor, desde donde ya son enviadas al procesador y posteriormente almacenadas en el disco duro.

Un radiotelescopio se caracteriza por un patrón de radiación que es directamente proporcional a la longitud de onda e inversamente proporcional al diámetro del espejo (para un telescopio parabólico). En la imagen, puede ver los “lóbulos laterales” del patrón de radiación, una característica que ocurre debido a la difracción, respectivamente, el telescopio, además de su dirección principal, puede recibir radiación proveniente del costado e incluso desde atrás.

Los radiotelescopios más grandes del mundo

1. Green Bank Telescope (GBT) es el radiotelescopio parabólico de rotación completa más grande del mundo con un tamaño de espejo de 100×110 metros. Ubicado en los EE. UU.

2. Arecibo – el radiotelescopio parabólico más grande del mundo, el diámetro del espejo es de 306 metros, el área de recolección es inimaginable 73,000 metros cuadrados. El telescopio está ubicado en un sumidero natural en Puerto Rico. El Observatorio de Arecibo es el Centro Nacional de Astronomía y la Ionosfera de los Estados Unidos.

3. Ratan-600 es un telescopio ruso ubicado en el norte del Cáucaso a una altitud de casi 1 km sobre el nivel del mar. Consta de 895 elementos reflectantes rectangulares de 11,4 por 2 metros, dispuestos en un círculo de 576 metros de diámetro.

Una fotografía de un telescopio y un diagrama que describe cómo funciona.

Nuevos métodos de investigación.

1. Con el advenimiento de nuevos enfoques para la síntesis de imágenes (transformada de Fourier), se hizo posible construir imágenes solares con alta resolución espacial (~1”) y temporal (1ms).

2. Se lanzan satélites a la órbita terrestre para estudiar el Sol en radiación gamma y rayos X (TRACE, HESSI), así como para obtener mapas del campo magnético en la superficie solar.

3. Aparecen radiointerferómetros (SSRT, Nobeyama, etc. ). Me detendré en ellos con más detalle.

Interferómetros

Primero, hablemos de los principios de funcionamiento del interferómetro.

El interferómetro consta de varias (de 2 a infinito) antenas que transmiten datos a un único centro de procesamiento. Funciona según el principio de interferencia. El interferómetro le permite reemplazar una sola antena con una gran apertura, lo que le permite obtener una alta resolución. En consecuencia, aumentar el número de antenas en el interferómetro conduce a un aumento en la resolución de la imagen resultante. El principal problema en la creación de interferómetros es la sincronización de las señales recibidas de diferentes antenas. Actualmente, el problema se resuelve principalmente tendiendo la misma longitud de cables.

La resolución angular de dicho interferómetro será igual a la relación entre la longitud de onda y la longitud de la base (es decir, la distancia entre los propios telescopios). En consecuencia, es posible mejorar los resultados no solo aumentando el número de receptores, sino también aumentando la distancia entre ellos. Sin embargo, aquí surge bruscamente la cuestión de la sincronización de las señales.

Bueno, algunos interferómetros:

1. VLA (Very Large Array / Very Large Array / Very Large Array) es un interferómetro en forma de Y, que consta de 27 antenas, cada una de las cuales tiene 25 metros de diámetro . La sensibilidad general es similar a la de un radiotelescopio convencional con un diámetro de más de 36 kilómetros. Actualmente se utiliza principalmente para estudios estelares.

2. Radiotelescopio Solar Siberiano (SSRT) . Interferómetro cruciforme: líneas de antena de 622,3 m de largo en las direcciones E-W y N-S, tiene 128 x 128 elementos de antena parabólicos, cada uno con un diámetro de 2,5 m. En la actualidad, está previsto reconstruir y aumentar el número de elementos de antena.

3. Radioheliógrafo Nobeyama . Este interferómetro recibe radiación del Sol en dos frecuencias: 17 GHz y 34 GHz, lo que corresponde a longitudes de onda de 17,6 mm y 8,8 mm. Consta de 84 antenas con un diámetro de 80 cm cada una. Todas las antenas están dispuestas de norte a sur y de oeste a este en forma de T. El interferómetro tiene la resolución temporal y espacial más alta hasta la fecha: 10 ms, 5” (34 GHz) y 10” (17 GHz), respectivamente. La intensidad de la radiación se mide a 17 y 34 GHz, así como la polarización de la radiación solo a 17 GHz. Esta es nuestra principal herramienta de investigación.

Proyectos prometedores

1. ATA (Conjunto de telescopios Allen) . El interferómetro consta de 350 antenas, cada una de 6,1 m de diámetro. Las frecuencias de observación son de 0,5 a 11,5 GHz. Se necesitan unos 40 millones para la construcción. dólares Actualmente hay poco más de 30 millones. El principal inversor es Paul Allen, ex socio de Bill Gates, que ha invertido más de 10 millones. Está previsto que con la ayuda de este interferómetro será posible observar varias veces más estrellas que ahora

2. Interferómetro de radio de línea de base muy larga (VLBI) es un proyecto en el que se planea utilizar varios telescopios espaciados alrededor del globo y sincronizados entre sí. El diagrama se presenta a continuación:

También está previsto aumentar varias veces la base del interferómetro resultante con la ayuda del radiotelescopio Radioastron, que se lanza a la órbita terrestre.

Este artículo tiene solo una ligera relación directa con el Sol, más adelante se planea una historia en profundidad al respecto, de hecho, habrá más ciencia y un poco menos de visibilidad.
PPS Los materiales de este artículo se tomaron de fuentes abiertas y sitios web oficiales.

Artículo de ayuda Wiki:
1. Patrón direccional: el ángulo sólido desde el cual el telescopio puede recibir datos
2. Radio heliógrafo – radio telescopio / radio interferómetro estudiando el Sol
3. Transformada de Fourier – Wikipedia
4. Base: la distancia entre los elementos de la antena en el interferómetro

Libros relacionados:
1. SA Kaplan “Radioastronomía elemental”
2. Hay J. “Radio Universo”

Sitios temáticos:
1. SSRT
2. Radioheliógrafo Nobeyama
3. ATA

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