Dünya dönerken radyo teleskoplarını bir yıldıza nasıl odaklayabiliriz?

Yıldız KIC 8462852 hakkında okuduktan sonra, SETI projesinin, yıldızda garip dalgalanmalar olduğu için ekstra karasal radyo sinyalleri aramak için radyo teleskoplarını yıldıza doğru çevirdiği söyleniyor. Yeryüzünden bir radyo teleskopunu 1480 ışıkyılı uzaklıktaki bir yıldıza doğru yönlendirirken, dünya 1675 km / s hızla dönüyor ve odaklanmaya devam ediyor veya radyo teleskopu durumunda radyoyu denemek ve almak için hizalanmış dalgalar ??

Orijinal sorucının ihtiyaç duyduğundan şüphelendiğim cevabın bir kısmı, Dünya gerçekten çok hızlı dönmesine rağmen, Dünya yüzeyinin astronomik bir nesneye göre hareket ettiği miktarın küçük olmasıdır.

Böylece motorları teleskopun tabanına koyarsınız, böylece aynı gökyüzü parçasına bakmak için yavaşça döner. Odaklanmanıza gerek yok çünkü teleskoplar o kadar uzaktaki nesnelere bakıyorlar, odaklanmanın önemi yok. Başka bir şey yapmanıza gerek yok çünkü Dünya'nın hareketi pürüzsüz ve süreklidir ve ne kadar hızlı hareket ettiğinizle değil, ne kadar hızlı döndüğünüzle ilgilidir. Bizim durumumuzda, her 24 saatte bir tam daire, oldukça yavaş.

Sonsuza odaklanmak, teleskopun odağını, sonsuza kadar uzaktaki bir nesnenin mükemmel odakta olacağı şekilde ayarlamanız anlamına gelir. Teleskopun kalitesine bağlıdır, ancak sonsuza odaklanma ile gerçek mesafeye odaklanma arasındaki pratik fark birkaç mil sonra kaybolur. Yıldızların mesafesinde, aslında hiçbir fark yoktur.

İlk önce teleskopu kaynağa odaklamamaktan kaynağa doğrultmaktan bahsediyorsunuz. Teleskoplar genellikle sonsuza odaklanır ve dünyanın odaklamadaki dönüşünü telafi etmeye gerek yoktur.

Teleskopların yerkürenin yerindeki hareket hızı da doğrudan alakalı değildir, ilgili olan, gökyüzünün Dünya ekseninin gökyüzüne izdüşümü etrafındaki görünür dönüşüdür. Yani (Kuzey yarımkürede) gökyüzünün kutup yıldızı etrafında dönmesi.

Dünyanın dönmesi ile başa çıkmanın birkaç yolu vardır.

1. Aslında kaynakları taramak için kullanın

2. Teleskopu ilgi yönünde gösterecek şekilde sürün

3. Kaynağı izleyin (boresight'tan kaynak hatasını ölçmek için birden fazla kanal kullanın ve hatayı sıfırlamak için teleskopu sürün).

:

vb

Bunun gerçekten teleskoplarla hiçbir ilgisi yoktur, ancak optik dahil tüm teleskoplar için ortaktır.

Işığın hızı teleskopun hızından çok daha hızlı olduğu için, yıldız hala gökyüzünde duruyormuş gibi görünüyor, bu yüzden teleskopun sadece gökyüzünde saatte 15 derece hareket ederken onu izlemesi gerekiyor.

Bununla birlikte, ışığın hızı sonsuz değildir ve orada ölçülebilir bir etki vardır. Yağmur yağarken ve yağmur tercihli olarak ön camınıza çarptığında bir arabaya biniyorsanız, yağmur düz önünüzde olsa bile önünüzdeki bir yerden geliyor gibi görünüyor ve bu nedenle doğrudan yağmurun kaynağına bakmaya çalışın, dik bakmak yerine başınızı öne doğru eğin. Aynı şey yıldızlardan gelen ışıkla da olur. Dünya yörüngesinde dolaştığı ve kendi ekseni üzerinde döndüğü için, üzerimize düşen "düz aşağı" gelen ışık, biraz ilerideki bir konumdan geliyor gibi görünüyor. Buna denir yıldız sapması. Büyük bir etki değil, ancak yıldızların nerede olduğunu çok kesin olarak anlamaya çalışıyorsanız, o zaman bunu düzeltmeniz gerekiyor.

Bunu yönetmek için iki süreç vardır:

İlk olarak, teleskoplar (gerçekten, büyük antenler) mekanik olarak hedeflenir ve hareket ederler, böylece zaman içinde belirli bir yıldız / kaynak / gökyüzü konumunun alımını koruyabilirler.

Ancak, kutup yıldızlarının hemen yakınındaki yıldızlar dışında, yıldız sonunda ufkun altına inecektir. Bu olduğunda, teleskop / anten, kaynak tekrar ufkun üzerinde görünene kadar başka bir şey alamaz.

Bu noktada olan, dünya çapında kolektif olarak kontrol edilen birçok teleskopumuz / antenimiz var. Bir teleskop için bir yıldız / kaynak / vb ufuktan düşmeden çok önce, başka bir teleskop daha batıya zaten işaret etti ve aynı sinyali alıyor. Bu geçiş gerçekleştikten sonra, önceki teleskop başka bir hedef seçmekte özgürdür - gezegenin diğer tarafında, daha doğudaki teleskop için ufkun altına düşecek başka bir şey.

Böylece:

• Teleskoplar sürekli ilginç şeyler işaret altında kullanımda
• Sürekli izlenmesi gereken şeyler dünya dönmesine rağmen kesintisiz izlenebilir
• Radyo teleskop ağında kullanılabilir zaman olduğu sürece, herhangi bir zamanda herhangi bir şeyi gözlemleyebiliriz
• Kaynakları paylaşmak, bilim insanlarının bilimi daha eksiksiz ve ucuz bir şekilde yürütmelerini sağlar
• Aynı nesneye aynı anda işaret eden 2 veya daha fazla teleskopa sahip olarak, sinyal / gürültü oranını etkin bir şekilde artırabilir ve daha iyi veri elde edebiliriz - teknik olarak iki küçük (nispeten) anten yerine bir dünya büyüklüğünde tek antene çok benzer.
• Dünya çapında katılımcı bir ağın merkezi kontrolü ile, bilim adamları dünyanın konumundan bağımsız olarak herhangi bir zamanda patlama gibi ani olaylara çok hızlı tepki verebilirler.

Teleskopların çalışma şekli optik ve radyo dalga boylarında hemen hemen aynıdır - teleskoplar bir noktaya odaklanmak yerine elektromanyetik radyasyon toplar. Bunun birçok nedeni vardır, asıl olanı ilgi alanından teleskopa ulaşan foton miktarı oldukça düşüktür.

Daha fazla foton toplamak için, teleskop (veya teleskop dizisi) uzun bir süre ilgi alanına 'bakmak' zorundadır - bu, antenleri mekanik olarak yönlendirerek yer tabanlı teleskoplarda, uzun bir süre aynı yönde. Prensip uzayda hemen hemen aynıdır .

KIC 8462852'ye bakmak için SETI , temel olarak radyo dalga boylarında gökyüzünü tarayan 42 anten setinden oluşan Allen Telescope Arry'yi kullandı . Dünyanın dönme sorunu temel olarak (radyo) teleskoplarla iki adımda çözülür.

• Anteni (e) yazılım tarafından karar verildiği şekilde yönlendirerek, anten gökyüzünün aynı konumunu gösterecektir. ~ 1500 ışıkyılıdaki bir yıldız için gereken açısal hız oldukça küçüktür ve modern teleskoplar tarafından kolayca sağlanabilir.

• Yıldız (veya ilgilenilen başka bir nesne) ufkun altından geçse bile, teleskop ertesi gün daha fazla foton toplayarak çalışmalarına devam edebilir. Tabii ki, diğer teleskoplar bundan devralabilir, ancak sonuç aynıdır - daha fazla foton toplar.

Diyelim ki sıcak bir yaz gününde dışarı çıkın, uzanın ve yıldızlara bakın. Nedense bütün gece sadece bir yıldıza bakarken uykuya dalmayı başaramazsınız. Bu yıldıza (düşen göz kapakları hariç) gözlerinizi işaret etmede sorun yaşamayacaksınız, çünkü bir teleskopu bir yıldıza doğrultmak sorun değil.

Düzenleme: curiousdannii haklı, nasıl açıklayamadım. Bunu şimdi yapacağım: Elektrik enerjisini hareket enerjisine dönüştüren motor, motor sürücü veya motor adı verilen bir makine var. Biraz mühendislikle, teleskopu döndürmek için bu hareket enerjisini kullanabilirsiniz.

Akıllı antenler zaten çalışıyor ve yazılım kontrollü ışın oluşturma da şu anda oldukça fazla kullanılıyor.

Bu nedenle, dünyanın bu çok yüksek dönme hızında bile, yıldızların büyük mesafelerde izlenmesi o kadar zor değildir.

Ayrıca yüksek hızlı veri toplama ve sıkıştırma algoritmaları yardımcı olmak için vardır. Böylece kontrol mühendisliği yardımıyla belirli bir gök cisimine işaret etmek mümkün olmuştur.