宇宙觀測的眼睛

宇宙觀測的“眼睛”oureyestotheuniversepatners：09李欣芳12段燕輝10劉思霖11石云龍

射電望遠鏡radiotelescope報告內容：起源物理背景觀測對象優(yōu)勢局限性典例射電望遠鏡radiotelescope起源隨著人類對宇宙深空的探測手段的不斷發(fā)展，射電探測手段在二戰(zhàn)后興起，這是由于戰(zhàn)后各國廣泛發(fā)展雷達探測技術用于軍事探測，科學家就嘗試用類似的方法來探測深空宇宙，于是就有了射電望遠鏡的出現(xiàn)。射電望遠鏡和雷達的工作方式不同，雷達是先發(fā)射無線電波再接收物體反射的回波，射電望遠鏡只是被動地接收天體發(fā)射的無線電波。射電望遠鏡radiotelescope物理背景——結構射電望遠鏡一般由天線、接收機（放大器）、記錄器和數(shù)據的處理顯示等裝置幾部分組成?，F(xiàn)代射電望遠鏡的數(shù)據采集和記錄器都由計算機擔當。巨大的天線（相當于光學望遠鏡的物鏡）是射電望遠鏡最顯著的標志和最重要的部件。天線：拋物面天線，球面天線，半波偶極子天線，螺旋天線等射電望遠鏡經典射電望遠鏡的基本原理是和光學反射望遠鏡相似，投射來的電磁波被一精確鏡面反射后，同相到達公共焦點，用旋轉拋物面作鏡面易于實現(xiàn)同相聚焦，因此，射電望遠鏡天線大多是拋物面。射電望遠鏡radiotelescope物理背景——工作原理天線接收宇宙微弱信號天線對射電望遠鏡來說，就好比是它的眼睛，作用相當于光學望遠鏡中的物鏡，要把微弱的宇宙無線電信號收集起來，聚焦于一點然后傳給接收機。接收機放大信號放大由天線收集到的信號（由一根特制的管子（波導）傳送）。接收系統(tǒng)的工作原理和普通收音機差不多，但具有極高的靈敏度和穩(wěn)定性。接收系統(tǒng)將信號放大，從噪音中分離出有用的信號，并傳給后端的計算機記錄下來。數(shù)據處理與顯示生成圖像記錄的結果為許多彎曲的曲線，天文學家分析這些曲線，得到天體送來的各種宇宙信息，將無線電信號轉換成可見的圖像。射電望遠鏡radiotelescope物理背景——工作原理簡潔地說就是，天線收集天體的射電輻射，射頻信號功率首先在焦點處放大10～1000倍﹐并變換成較低頻率（中頻），然后用電纜將其傳送至控制室，接收機將這些信號加工、轉化成可供記錄、顯示的形式，終端設備把信號記錄下來，并按特定的要求進行某些處理然后顯示出來。射電望遠鏡radiotelescope觀測對象星空中的能夠發(fā)射電磁波的星體和星云我國的探月工程及各項深空探測任務，為進行的各種探測任務采集數(shù)據軍事監(jiān)測深空宇宙的星體的演化。射電望遠鏡

radiotelescope優(yōu)勢射電望遠鏡與光學望遠鏡不同，它既沒有高高豎起的望遠鏡鏡簡，也沒有物鏡，目鏡，它由天線和接收系統(tǒng)兩大部分組成。射電望遠鏡有著極高的穩(wěn)定性和靈敏度，可以接收遙遠天體發(fā)出的微弱電磁波信號。射電波的頻段是3KHz~300GHz，對應的波長范圍從100km~1mm，遠大于空氣中的顆?；蛘咴茖又械母蓴_，即使天氣惡劣也不會影響觀測。容易受天氣或者光污染等人為干擾源影響的望遠鏡會被送上太空，比如x射線波段的錢德勒，紅外以及可見光的哈勃。射電望遠鏡radiotelescope局限性只能對著一定的角度進行觀測，不能大范圍的移動；觀測的對象有限，只能接收電磁波，不能接收紅外和紫外以及其它的輻射；造價非常昂貴，不能建造巨大規(guī)模的設備。只能被動的接收輻射信號，不能主動地發(fā)射信號。典例以德意志聯(lián)邦共和國100米望遠鏡為代表的大﹑中型厘米波可跟蹤拋物面射電望遠鏡；以美國國立射電天文臺（美國甚大天線陣）﹑瑞典翁薩拉天文臺和日本東京天文臺的設備為代表的毫米波射電望遠鏡；貴州平塘的射電望遠鏡FAST是現(xiàn)在世界上最大口徑的射電望遠鏡。射電望遠