Радиотелескоп не такая сложная штука, как может показаться на первый взгляд
Смотрите, он состоит из двух основных частей: антенны (оно же зеркало), принимающей сигнал, и радиометра – чувствительного приемника с усилителем. Параболическая (в форме тарелки) антенна собирает упавшие на нее радиоволны, испускаемые небесным телом, в одной точке – фокусе. Когда через одну точку проходит несколько радиоволн, они складываются и благодаря форме антенны сигнал усиливается, в фокусе возникает яркое пятно, а радиометр и прочая аппаратура измеряет сигнал и переводит его в удобный для исследователей вид. На этом основано функционирование всех зеркальных телескопов.
Радиотелескопы могут работать в любую погоду, днем и ночью, способны наблюдать небесные тела за пылевыми облаками да и еще работают в радиодиапазоне, что позволяет наблюдать более отдаленные и древние объекты, в общем, офигенная вещь, отправляем в помойку оптические телескопы, что служат нам со времен Кеплера! Увы, у радиотелескопов есть серьезный недостаток — малая разрешающая способность.
Чтобы понять, насколько с этим все плохо: параболическая антенна с диаметром 5 метров при длине волны 1 метр (да, радиоволна очень длинная) способна разделить два объекта, только если они удалены друг от друга более чем на 10 градусов, это двадцать диаметров ЛУНЫ на небе! Конечно, можно увеличить размер антенны, но делать это вечно не получится: из-за возрастающей стоимости и того, что зеркала в какой-то момент начнут деформироваться под собственным весом.
Стоит учесть еще одну особенность: радиотелескопы не получают изображение. Они могут получать только информацию об интенсивности сигнала от того источника, куда направлена антенна. То есть результат одного замера сигнала дает один-единственный пиксель будущего изображения. Интенсивность радиоисточника называется яркостью, и радиотелескопы занимаются замером яркости различных точек источника. Из данных о яркости различных точек потом можно составить схематичное изображение, как это, например, делает матричный принтер.
Но ученые решили проблему с размерами телескопов. Разные радиотелескопы (минимум 3 штуки) ловят излучение какого-нибудь одного объекта независимо друг от друга, при помощи атомных часов измеряют точное время получения сигнала и отправляют эти данные на компьютер, а тот в свою очередь делает поправки в измерениях, считая, какое расстояние оставалось пройти радиосигналу до воображаемого фокуса (называется сиё чудо человеческого ума интерферометром). Разрешение такого телескопа определяется уже не общей площадью его антенн, а расстоянием между ними (называется оно базой). Таким образом создали интерферометр со сверхдлинной базой – более 12 тысяч километров, по разрешающей способности он в 100 раз превышал возможности телескопа Хаббл.
Правда и такое решение не лишено недостатков. Из-за сильной чувствительности телескопов приходится бороться с “загрязнением” среды различными сигналами: радиопередачи, телефонные звонки, микроволновки – все это создают шум, который очень тяжело убрать. Поэтому ученым приходится мучиться с ЭВМ, которые будут отделять шум от полезной информации, экраны для отражения от зеркал телескопа ненужного радиоизлучения и создания целых областей, где нельзя использовать источники радиосигнала. Но все это лишь костыли, которые не убирают проблему полностью. Решить эти проблемы может только перенос радиотелескопов в места, которые еще не “загрязнил” человек, например обратная сторона Луны.
