Astronomie

Kann man ein verteiltes Radioteleskop bauen?

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Ich verstehe, dass einige Radioteleskope als Arrays von Empfängern gebaut sind. Könnte man ein Array aus einem heterogenen Satz von Empfängern an verstreuten Standorten aufbauen? Angenommen, eine große Anzahl von Personen bedient jeweils einen Empfänger, und es werden Daten gesammelt; Kann es als Array funktionieren? Nach einem Freund fragen.


Ja, wir können Radioastronomie mit heterogenen, geografisch verteilten Antennen betreiben. Die VLBI ist ein hervorragendes Beispiel.

Natürlich müssen die Antennen in gewisser Weise ähnlich sein, damit es funktioniert:

  1. Wenn die Antennen bodenbasiert sind, müssen sie sich auf derselben Hemisphäre befinden, oder die Erde verhindert, dass sie gleichzeitig auf dasselbe Ziel blicken.
  2. Sie müssen extrem stabile Timing-Quellen aufweisen, da Fehler oder Driften bei der Zeitmarkierung zu dB-Verlusten für ein detektiertes Signal und Ungenauigkeiten in der Winkelauflösung führen.
  3. Sie müssen über ausreichend genaue Timing-Quellen verfügen, um synchronisierte Sammlungen zu ermöglichen. Die Sammelzeiten müssen zeitlich versetzt werden, um Pfadverzögerungen zu den verschiedenen Antennen zu berücksichtigen.
  4. Sie müssen sich in der Sammlung RF überlappen. Jegliche Unterschiede in der Mittenfrequenz und Bandbreite bedeuten, dass einige der Antennen andere Signale aufnehmen als die anderen. Praktisch verschlechtert dies in der Regel die Sammelqualität.
  5. Es ist wünschenswert, ähnliche Antennenkeulenbreiten zu haben, sonst empfangen die Antennen nicht alle die gleichen Signale.
  6. Sie müssen die Kollektoren synchronisieren und genaue Schätzungen für die Abstände zwischen ihnen haben. Die VLBI-Systeme verwenden hier beschriebene Methoden: Wie werden die Atomuhren zwischen weltweiten VLBI-Teleskopen synchronisiert?,

Erste Schritte in der Radioastronomie

Die Society of Amateur Radio Astronomers stellt Mittel zur Unterstützung von Schüler- und Lehrerstipendien für Projekte bereit. Die Mittel werden ohne Zustimmung des Stipendienausschusses in mehrere kleinere Stipendien von jeweils höchstens 200 US-Dollar aufgeteilt, um sicherzustellen, dass das Geld möglichst viele Schüler und Lehrer erreicht.

Es gibt eine Reihe gut dokumentierter Projekte, um jeden, der sich für Radioastronomie interessiert, anzuregen. Hier sind nur ein paar Projekte, die ein Anfänger ausprobieren möchte.

Das Stanford Solar Center und die Society of Amateur Radio Astronomers haben sich zusammengetan, um die SuperSID (Plötzliche ionosphärische Störung) überwachen. Der Monitor verwendet einen einfachen Vorverstärker, um die VLF-Funksignale zu verstärken, die dann in eine High-Definition-Soundkarte eingespeist werden. Dieses Design ermöglicht es dem Benutzer, mehrere Frequenzen gleichzeitig zu überwachen und aufzuzeichnen. Das Gerät verwendet eine kompakte 1-Meter-Rahmenantenne, die drinnen oder draußen verwendet werden kann. Dies ist ein ideales Projekt für den Radioastronomen, der nur wenig Platz hat. Um eine Einheit anzufordern, senden Sie eine E-Mail an supersid_at_radio-astronomy_dot_org.

Das Radio Jove Project überwacht die Stürme des Jupiter, die Sonnenaktivität und den galaktischen Hintergrund. Das Radioteleskop kann als Bausatz erworben oder zusammengebaut bestellt werden. Sie haben eine tolle Benutzergruppe, der Sie beitreten können.

    Das INSPIRE-Programm verwendet selbstgebaute Radioteleskop-Kits, um VLF-Emissionen wie Tweeks, Whistlers, Sferics und Chorus zusammen mit von Menschen verursachten Emissionen zu messen und aufzuzeichnen. Dies ist ein sehr tragbares Gerät, das für Beobachtungen leicht an entfernte Orte transportiert werden kann. in Kanada hat eine großartige Website, auf der erklärt wird, wie man eine Meteordetektoreinheit baut und Beobachtungen macht. Sie können ein digitales Chrysler-Autoradio aus den späten 70er bis 90er Jahren oder eine Vielzahl anderer FM-Radios verwenden. Das Chrysler-Radio ist sehr gut abgeschirmt, günstig erhältlich und kann mit etwas Geschick auch Meteore erkennen.
  • Das Itty Bitty Telescope (IBT) kann aus einer kleinen TV-Satellitenschüssel hergestellt werden. Es ist ein tragbares Radioteleskop, das verwendet wird, um Grundlagen der Radioastronomie zu demonstrieren. Es kann an einen Computer mit der Sky Pipe-Software oder an einen Streifenschreiber angeschlossen werden. SARA hat ein ausgefeilteres Modell, das im Navigator-Programm verwendet wird. Sie können Ihr eigenes IBT bauen und Ihr eigenes Experiment durchführen, um den Antennengewinn und die Zielgenauigkeit zu messen - ein schrittweiser Artikel über die Erfahrung eines Mitglieds bei der Untersuchung von 5 Projekten mit SDR (Software Defined Radio) Radioastronomie.
  • Math Support Pack mit freundlicher Genehmigung der University of Central Lancashire. Weitere Informationen zu UCLan: http://www.studyastronomy.com

QEX-Artikel

(Danke QEX Magazine für die Erlaubnis, die Artikel auf unserer Website erneut zu veröffentlichen)


Wie man Bilder mit einem Radioteleskop macht

Frage: Ich habe gerade mit der Beobachtung von Radioteleskopen begonnen und wollte wissen, wie man einen Computer verwendet, um echte Bilder oder ähnliches mit einem Radioteleskop aufzunehmen. Ich verwende nur eine alte TV-Schüssel mit Satellitenreceiver und LNB, hoffe aber immer noch, dass ich damit Bilder aufnehmen kann. Wie schließe ich es an den Computer an und verwende den Computer, um Bilder vom Teleskop aufzunehmen? — Johannes

Antworten: Radioteleskope sind wie optische Teleskope darin, dass die Teile dieser Teleskope, die Bilder erzeugen, tatsächlich die Detektoren sind, die im Brennpunkt platziert sind. Optische Teleskope verwenden Array-Detektoren wie Charge Coupled Devices (CCDs). Radioteleskope können auch Array-Detektoren verwenden, um Bilder zu erzeugen, aber diese Array-Detektorsysteme sind oft viel komplizierter und schwieriger herzustellen. Der einfachste Weg, ein Radiobild mit Ihrem Satellitenantennensystem zu erstellen, besteht also darin, einen Array-Detektor zu verwenden, der meiner Meinung nach sehr schwer zu finden ist. Alternativ kann man ein Bild erstellen, indem man eine Antenne auf ein Array von nahegelegenen Positionen am Himmel richtet und dann eine Konturkarte der gemessenen Signalstärke erstellt. Dies ist jedoch ein ziemlich langsamer Prozess, der erst viel später ein Bild erzeugt, nachdem Sie alle Ihre individuellen Pointing-Messungen gesammelt haben. Denken Sie jedoch daran, dass Sie mit Ihrer Satellitenantenne und Ihrem Empfangssystem einige interessante Messungen durchführen können. Auf der Website der Society of Amateur Radio Astronomers (SARA) finden Sie einige Ideen für Messungen, die Sie ausprobieren könnten.


Könnte ein verteiltes Radioteleskop Radarastronomie betreiben?

Ich kenne ein Square Kilometre Array-Projekt, das die Größe der Schüssel umgeht, indem es ein Interferometer-basierter Empfänger ist. Aber könnte es auch als Radarteleskop auf MW-Ebene verwendet werden, wie es Arecibo war?

Oder wenn es nicht praktikabel ist, ein kohärentes Signal durch mehrere Gerichte zu senden, verwenden Sie ein dediziertes zum Senden eines Impulses.

SKA verwendet Interferometrie, um die Auflösung der Beobachtungen zu erhöhen. Der limitierende Faktor für die Radarastronomie ist nicht die Auflösung, auf die wir bereits einige Asteroiden abgebildet haben

Die wichtigste Einschränkung ist die Sendeleistung, da die Echosignalstärke umgekehrt proportional zur Entfernung hoch 4 ist, d.h. Sie erhalten 1/16 des Signals von Objekten, die doppelt so weit entfernt sind.

Ich werde mich nicht mit der Physik befassen, wenn Sie mehrere Sender mit niedriger Leistung kombinieren können, um die Ergebnisse eines einzigen Hochleistungssenders zu erzielen - es ist nicht notwendig, dies zu untersuchen, da reale Faktoren dies für uns ausschließen.

Planetarische Radarsender sind teuer und schwer zu warten, so dass der Bau, die Stromversorgung und die Wartung von Hunderten von ihnen über ein großes Gebiet teurer und logistisch anspruchsvoller wäre als eine einzelne Hochleistungsanlage.

Die Radarastronomie ist auch eine ziemliche Nische, daher ist es einfacher, die kleine Anzahl von Experten zu haben, die ein einziges Teleskop unterstützen, anstatt eine viel kompliziertere Sammlung von Dutzenden, Hunderten oder sogar Tausenden von Teleskopen.

Die Instrumentierung ist auch sehr schwer, so dass die Wirtschaftlichkeit des Baus vieler kleiner Radioteleskope wegfällt, wenn sie alle eine größere strukturelle Unterstützung benötigen.

Eine Sache, die gemacht wurde, sind bistatische Beobachtungen, bei denen ein planetarisches Radar sendet und ein Radioteleskop empfängt. Im Prinzip könnten wir SKA als Empfänger verwenden, aber Sie müssen immer noch eine einzige riesige Schüssel bauen, um zu senden.


Kann man ein verteiltes Radioteleskop bauen? - Astronomie

MTM Scientific, Inc. Pläne für Amateurfunkteleskope

Der von MTM Scientific, Inc. verkaufte CATV-Fernsehtuner kann verwendet werden, um ein einfaches Amateur-Radioteleskop für die Erforschung der Radioastronomie zu bauen. Der CATV-Tuner empfängt problemlos die Frequenzbänder von 406-410 MHz und 608-614 MHz (UHF-Kanal 37), die beide anerkannte Bänder für radioastronomische Beobachtungen sind. Der TV-Tuner ist besonders für die Kontinuum-Radioastronomie in diesen Bändern nützlich, da er eine große ZF-Bandbreite hat. Dieses Projekt wurde vom Amateurastronomen Bob Sickels inspiriert, der in seinem "Radio Astronomy Handbook" die Verwendung von Fernsehtunern für die Radioastronomie vorschlug. (Erhältlich bei Radio Astronomy Supplies über den untenstehenden Link.) Bitte beachten Sie: Sie können mit diesem Projekt schnell beginnen, indem Sie unser CATV-Tuner-Motherboard verwenden, das auf unserer CATV-Tuner-Hauptseite verfügbar ist.

Der Tuner kann über die parallele Schnittstelle Ihres Computers gesteuert werden, genau wie für das FM Wideband Receiver Project beschrieben. Ein guter Plan könnte sein, den Tuner zuerst als einfachen FM-Empfänger zu bauen und zu betreiben, bevor Sie mit diesem Radioastronomie-Projekt fortfahren. Für einen schnellen Start ist die beste Möglichkeit, den Tuner jedoch zu steuern, mit einem PICAXE-Controller, wie auf unserer PIC-Projektseite beschrieben. Die PICAXE-Methode ist die Funktionsweise unseres CATV-Tuner-Motherboard-Kits, das für einen wirklich schnellen Start in dieses Projekt erworben werden kann.

Für Radioteleskop-Beobachtungen ist eine frequenzspezifische Richtantenne erforderlich. Es gibt mehrere gute Möglichkeiten. Die Gesellschaft für Amateurfunk-Astronomie (SARA) hat im Internet detaillierte Pläne für den Bau einer QUAGI-Antenne für 408 MHz veröffentlicht. Eine andere Idee ist, Ihre eigene YAGI-Antenne mit der kostenlosen Computersoftware 'Quick Yagi' zu entwerfen. Für beide Optionen haben wir Links im Ressourcencenter (unten) bereitgestellt. Eine andere Möglichkeit besteht darin, die von uns veröffentlichten kostenlosen Pläne für den Bau einer YAGI-Antenne zu verwenden: YAGI-Pläne. Auf dieser Seite bieten wir auch die Möglichkeit, die Antennenelemente aus Messing und Aluminium zu erwerben. Für die Radioastronomie besteht der übliche Ansatz darin, die YAGI-Antenne für den UHF-Kanal 37 (608-614 MHz) zu bauen. Die YAGI-Antenne eignet sich gut für Driftscan-Beobachtungen und ist ein guter Einstieg in das Hobby.

Die Automatic Gain Control (AGC) am Tuner muss für das Radioteleskopprojekt deaktiviert werden. Dies geschieht am einfachsten, indem Sie ein Kabel an den ersten Pin des 4-Pin-Anschlusses anschließen, der das VIF-Gerät mit dem Tuner verbindet. Führen Sie den Draht zu +12 VDC. Hier ein Foto von der Modifikation. Beachten Sie, dass die Blechabdeckungen für das Bild entfernt wurden.

Ein AM-Detektor wird benötigt, um das ZF-Ausgangssignal des Tuners in ein DC-Signal zur Verstärkung umzuwandeln. Für diesen Frequenzbereich kann ein einfacher Diodendetektor verwendet werden. Eine geeignete Detektorschaltung ist hier aus dem "Radio Astronomy Handbook" von Sickels, mit freundlicher Genehmigung von Radio Astronomy Supplies, gezeigt. Der Detektor reagiert empfindlich auf Umgebungslicht, decken Sie ihn daher unbedingt mit schwarzem Klebeband oder einem Gehäuse ab. Anstatt eine Detektorschaltung aufzubauen, haben einige Bastler einfach die Spannung vom AFT-Ausgang auf dem LA7577-Chip (Pin 14) in der VIF-Einheit gemessen, um das Signal zu überwachen.

Ein DC-Verstärker wird verwendet, um das kleine Millivolt-Signal vom AM-Detektor zu verstärken. Es ist möglich, mit einem einzigen IC, wie dem Burr-Brown INA122, einen sehr schönen Instrumentenverstärker mit einer einzigen Versorgung zu bauen. Ein einzelner externer Widerstand stellt die Verstärkung von 5 bis 200 ein. Hier ist ein Link zu einem Schaltplan und einer Quelle für den IC-Verstärker: DC-Verstärkerschaltung.

Ein Datenrekorder wird verwendet, um das Signal des Radioteleskops zu sammeln und zu speichern. Eine gute Option ist ein kostengünstiges Datenerfassungsmodul mit Software, das bei DATAQ für etwa 29 US-Dollar erhältlich ist. Es ist ihr DI-194 "Starter Kit". Das Datenerfassungsmodul DI-194 wird an die serielle Schnittstelle eines Computers angeschlossen. Die mit dem Modul gelieferte Software WinDaq erstellt eine grafische Echtzeitanzeige der Daten, die einen Streifenschreiber simuliert. (Siehe Resource Center) Eine weitere Möglichkeit zum Aufzeichnen der Daten besteht darin, unseren Low Cost A/D Converter mit einem PICAXE-Chip zu bauen.

Hier ist eine Datenaufzeichnung eines Transits von Cassiopea A, einer sehr starken Radioastronomiequelle. Diese spezielle Spur wurde mit einer YAGI-Beam-Antenne für den UHF-Kanal 37 aufgenommen. Eine lohnende Verbesserung dieses Projekts wäre es, einen rauscharmen Verstärker (LNA) zu bauen und ihn zwischen Antenne und Tuner einzufügen, um die Empfindlichkeit zu verbessern.

Hier ist eine Liste nützlicher Ressourcen zum Bau eines Radioteleskops mit dem CATV-Tuner.

Link zu den SARA-Plänen für eine 408-MHz-Antenne: Antenne.pdf

Link zum PICAXE-Codebeispiel, um 408 MHz zu empfangen: 408MHz.pdf

Link zum kostengünstigen Starterkit zur Datenerfassung: DATAQ

Link zu Plänen zum Bau eines kostengünstigen Datenrekorders: PICAXE Low Cost A/D Project


16 Gedanken zu &ldquo Satelliten mit einem einfachen Radioteleskop sehen &rdquo

Das ist wirklich cool, wenn er auch noch eine SDR-Einheit hinzufügt? Wie wäre dann die Bildsprache?

du hast dieses Video mit der lächerlichen Hintergrundmusik ruiniert. :(

Ja! Außerdem kein Arduino, und Sie sollten dies mit nicht mehr als zwei Transistoren und drei Passiven tun!

Ich werde später posten, um Ihnen hilfreichere Kritik zu geben.

Dies ist sehr spät, aber der ADC von Arduino ist nicht großartig. Es wäre besser, ein separates ADC-Board zu verwenden, die sind ziemlich billig

Ich mache lieber einen Todesstrahl, anstatt nach Satelliten zu suchen. )
Das ist doch echt cool.


Die NASA erwägt ein Radioteleskop auf der anderen Seite des Mondes

Die University of Colorado Boulder und Lunar Resources Inc. haben gerade die NASA-Mittel erhalten, um die Möglichkeit zu untersuchen, ein Radioteleskop auf der anderen Seite des Mondes zu bauen. Das Projekt namens FarView würde Baumaterialien von der Mondoberfläche selbst ernten und Roboter-Rover verwenden, um ein riesiges, kompliziertes Netzwerk aus Drähten und Antennen auf 400 Quadratkilometern aufzubauen. Wenn es fertig ist, würde FarView es Radioastronomen ermöglichen, den Himmel in niederfrequenten Radiowellenlängen mit beispielloser Klarheit zu beobachten.

Radioteleskope funktionieren am besten isoliert. Wenn die Betreiber von Radioteleskopen auf der Erde den Himmel ohne Störungen „hören“ wollen, müssen sie riesige Sperrzonen um das Teleskop herum einrichten, in denen Mobiltelefone, WLAN und sogar die Zündkerzen von Benzinautos verboten sind. FarView schlägt vor, ein Teleskop an dem ruhigsten Ort zu platzieren, den wir uns vorstellen können, weg von Erdlingen und unseren lauten Geräten. Mit diesem Mondobservatorium könnten Astronomen das Universum klarer denn je hören und tiefer in Zeit und Raum zurückgehen, vielleicht sogar in das kosmische dunkle Zeitalter, als sich die ersten Sterne bildeten.

Das Radioteleskop Green Bank, West Virginia, erfordert eine große ‘Ruhezone’, die es umgibt, um Störungen zu vermeiden. Quelle: Geremia, Wikipedia Commons.

Es könnte einfach funktionieren, obwohl der Plan noch in den Anfängen steckt. FarView wird durch das Innovative Advanced Concepts (NIAC)-Programm der NASA finanziert, das mit Unternehmern zusammenarbeitet, um innovative und technisch solide Ideen zu finanzieren, die jedoch weitgehend unerprobt sind und noch in den Kinderschuhen stecken. NIAC-Projekte geben einen Einblick in die Möglichkeiten der Weltraumforschung in einem Jahrzehnt oder mehr in der Zukunft. Es wird noch ein langer Weg sein, um das geplante mondbasierte Observatorium zu schaffen.

Dr. Alex Ignatiev, Chief Technology Officer von Lunar Resources, ist zuversichtlich, dass sie es schaffen können, ohne die Bank zu sprengen. “Wir könnten FarView zu etwa 10 % der Kosten des James Webb-Teleskops bauen und mehr als 50 Jahre betreiben“, sagte er. Es ist ein beeindruckendes Ziel.

Bauen mit Mondboden

Der Schlüssel zur Kostensenkung besteht darin, FarView mit Materialien zu bauen, die bereits auf dem Mond verfügbar sind, auch bekannt als In-Situ-Ressourcennutzung (ISRU). ISRU ist in den letzten Jahren zu einem Modewort in Bezug auf die Mond- und Marserkundung geworden, da es notwendig sein wird, langfristige menschliche Aktivitäten auf Mond und Mars aufrechtzuerhalten. In diesem Fall wird ISRU es FarView ermöglichen, die teuren Kosten für die Flucht vor der lästigen Schwerkraft der Erde zu senken, indem das Teleskop aus Mondregolith gebaut wird.

Der genaue Herstellungsprozess für FarView beruht auf zwei Techniken. Die erste ist die Elektrolyse von geschmolzenem Regolith (Schmelzen von Mondboden, um die Metalle vom Sauerstoff zu trennen), und die zweite ist die Vakuumabscheidung (Aufbringen dünner folienartiger Materialschichten). Lunar Resources hat Erfahrung mit beiden Techniken in kleinem Maßstab, sie müssen ausgebaut werden, um das riesige FarView-Observatorium zu bauen.

Während einer Telekon-Präsentation zu Future In-Space Operations (FISO) im vergangenen Dezember erklärte Ignatiev, dass der Regolith auf dem Mond eine Mischung aus Metalloxiden ist, mit mehr Eisen in den Mares und mehr Aluminium in den Highlands und Elementen wie Silizium und Magnesium verfügbar während. “Unsere Herausforderung in Bezug auf die Herstellung auf dem Mond mit Rohstoffen”, sagte er, “besteht darin, diese Regolith-Sauerstoff-Bindung zu brechen...

Künstlerische Darstellung eines Rovers, der Antennen auf der anderen Seite des Mondes ablegt. Kredit: Mondressourcen.

Eine kleine Roboterfabrik würde diese Metalle aus dem Boden extrahieren und in einem Rover ablegen. Der leitende Ermittler von FarView, Ronald Polidan, sagte gegenüber FISO, dass der Rover während der Fahrt „die Regolith-Oberfläche zu einem Glas schmilzt und dann die Metallantennen darauf legt, mit Anschlussdrähten und der gesamten anderen notwendigen Infrastruktur“. Mit dieser Methode würde es 26 Monate dauern, um die 100.000 zehn Meter langen Dipole herzustellen, die für das Teleskop benötigt werden. Der Rover könnte nur während der Mondtage (etwa zwei Erdwochen lang) arbeiten und muss nachts überwintern.

Herausforderungen und Möglichkeiten

Der Bau eines Mondteleskops klingt kompliziert, aber seine Prinzipien sind ziemlich einfach, sobald die Materialien extrahiert sind. Das Verlegen von Metallfolienstreifen auf der Mondoberfläche sollte nicht zu hart sein und es ist keine großflächige tragende Konstruktion erforderlich, um zu funktionieren. Das Beste daran ist, dass die Metalldipole theoretisch gewartet und repariert werden können, was FarView eine lange Lebensdauer verleiht.

Um den Betrieb aufnehmen zu können, wird jedoch wahrscheinlich zunächst eine andere Infrastruktur benötigt. Das Team plant, auch Sonnenkollektoren und Batterien aus Regolith zu bauen, um das Teleskop mit Strom zu versorgen. Sie hoffen, dass ISRU-Techniken wie diese in den kommenden Jahren in Verbindung mit dem Artemis-Programm getestet und erprobt werden.

Schließlich müssen für den Erfolg von FarView einige Überlegungen zur Kommunikation angestellt werden. Als China 2019 seinen Chang’e-4-Lander auf der anderen Seite des Mondes landete, mussten sie zuerst einen Kommunikationssatelliten (Queqiao) am Erde-Mond-L2-Lagrange-Punkt platzieren, damit der Lander mit der Erde kommunizieren konnte. Die NASA hat noch keinen solchen Satelliten zur Verfügung – und die Zusammenarbeit mit China im Weltraum war in den letzten Jahren politisch schwierig. Ein Observatorium auf der anderen Seite des Mondes wird einige Innovationen erfordern: entweder in der Technik oder in der Diplomatie.

Sind Mondobservatorien die Zukunft der Astronomie?

Mit neuen Mega-Konstellationen wie Starlink, die in den nächsten Jahrzehnten online gehen, wird die erdbasierte Astronomie immer schwieriger. Diese tieffliegenden Satellitenschwärme erzeugen helle Lichtstreifen, die die Teleskopbilder verschmutzen. Mondobservatorien scheinen eine vielversprechende Alternative zu sein, um dieses Problem zu umgehen. Tatsache ist jedoch, dass Sie bei den meisten Teleskoptypen die Kosten und den Komfort des Baus auf der Erde nicht übertreffen können, selbst wenn Starlink ihnen gelegentlich in die Quere kommt. Daher ist es wahrscheinlich, dass Mondobservatorien wie FarView die erdbasierten Observatorien nur ergänzen, nicht ersetzen, zumindest nicht in absehbarer Zeit. Auch nicht mit ISRU.

Streifen über erdbasierte Teleskopbilder, verursacht durch eine frühe Charge von Starlink-Satelliten im November 2019. Bildquelle: National Optical-Infrared Astronomy Research Laboratory der NSF/CTIO/AURA/DELVE/Clara Martínez-Vázquez und Cliff Johnson.

FarView ist nicht aufregend, weil es das Starlink-Problem löst (das sowieso hauptsächlich optische Teleskope betrifft), sondern weil FarView eine einzigartige Gelegenheit für die niederfrequente Radioastronomie bietet, die aufgrund des von uns erzeugten Radiorauschens auf der Erde nicht praktikabel ist. Mit FarView könnten wir Dinge über das kosmische dunkle Zeitalter lernen, die mit einer erdbasierten Infrastruktur einfach nicht möglich sind. Sein wissenschaftlicher Wert ist enorm. Verlassen Sie sich nicht darauf, dass es als Ersatz für Mega-Konstellationsvorschriften oder streifenreduzierende Helligkeitsminderungstechniken fungiert. Wir werden diese immer noch brauchen, um sicherzustellen, dass die erdbasierte Astronomie mit Mega-Konstellationen koexistieren kann, denn keine von ihnen wird in absehbarer Zeit irgendwohin gehen.

Neue bodengestützte Teleskope wie das Vera-Rubin-Observatorium und das Extremely Large Telescope werden in den nächsten zehn Jahren Erstaunliches leisten. Wenn FarView sich ihnen anschließt, könnte dies nur ein neues goldenes Zeitalter der Astronomie einläuten, in dem Erde-, Weltraum- und Mondteleskope gleichermaßen zusammenarbeiten, um unseren Platz im Universum zu verstehen. Es ist ein Ziel, das es wert ist, verfolgt zu werden, und mit ein wenig Kooperation und Einfallsreichtum könnte es früher kommen, als wir denken.


Bau eines 11,2-GHz-Radioteleskops mit Airspy und 1,2-m-TV-Satellitenschüssel

In der Vergangenheit haben wir mehrmals darüber gepostet, wie Amateurfunkteleskope mit 1,42 GHz Wasserstofflinie mit RTL-SDRs oder anderen SDRs für Wasserstofflinienbeobachtungen der Galaxie verwendet werden. Kürzlich veröffentlichte Hackaday einen Beitrag, der ein Projekt von "PhysicsOpenLab" hervorhob, das ein 11,2-GHz-Radioteleskop beschreibt, das einen Airspy-SDR als Empfänger verwendet.

Himmelskörper senden Funkwellen über das gesamte Funkspektrum aus und typischerweise können Beobachtungen zwischen 20 MHz und 20 GHz durchgeführt werden. Die Wahl einer optimalen Frequenz ist ein Kompromiss zwischen Antennengröße, Richtwirkung und Vermeidung von künstlichem Rauschen. Aus diesen Gründen eignen sich Beobachtungen bei 10-12 GHz am besten für Amateurfunkteleskope.

Die Beiträge von PhysicsOpenLab sind zweigeteilt. Der erste Beitrag hebt die verwendete Hardware hervor, die eine 1,2-m-Prime-Fokus-Schüssel und einen 11,2-GHz-TV-LNB, einen Breitbandverstärker, einen SAW-Filter, ein Bias-Tee und den Airspy SDR umfasst. Der LNB wandelt das 11,2 GHz-Signal auf 1,4 GHz herunter, das vom Airspy empfangen werden kann. Einmal bei 1,4 GHz ist es dann möglich, vorhandene kommerzielle Filter und Verstärker zu verwenden, die für die Beobachtung von Wasserstofflinien ausgelegt sind.

Der zweite Beitrag erklärt die auf GNU Radio basierende Softwareimplementierung und die mathematischen Gleichungen, die erforderlich sind, um die gesammelten Daten zu verstehen. Schließlich stellen sie in diesem Beitrag auch einige Ergebnisse dar, die während eines Sonnen- und Mondtransits gesammelt wurden.

Schließlich stellen sie fest, dass selbst eine 1,2-m-Schüssel für ein Radioteleskop ziemlich klein ist, aber es könnte möglich sein, die Emissionen der Milchstraße und anderer himmlischer Radioquellen wie Nebel wie Cassiopeia A, Taurus A und Cygnus A zu erkennen, eine Radiogalaxie .

Ein 11,2 GHz 1,2 m Amateurfunkteleskop mit GNU Radio und Airspy


‘Wir wissen wirklich nicht, wie das Universum aussieht’

Arecibo entdeckte den ersten bekannten Planeten außerhalb unseres Sonnensystems, kartierte die Oberfläche der Venus und entdeckte ein Sternenpaar, das Einsteins allgemeine Relativitätstheorie bestätigte.

NAIC Arecibo-Observatorium/NSF Das Arecibo-Observatorium in Puerto Rico, eines der größten Radioteleskope der Welt, wurde vor seinem Einsturz abgebildet.

Das Teleskop hatte jedoch einen Nachteil: Die Erdatmosphäre verzerrt Radiowellen mit einer Wellenlänge von mehr als 10 Metern, sodass Arecibos Blick auf die frühesten Stadien des Universums blockiert wurde. Der Bau eines Teleskops auf dem Mond, weit entfernt von atmosphärischen Störungen, würde es Astronomen ermöglichen, endlich zu sehen, was sie bisher verpasst haben.

“Dies ist in der Phase, als die ersten Sterne im Universum entstanden, oder sogar davor, als die erste Materie gebildet wurde, aber die Sterne noch nicht entstanden waren,” Bandyopadhyay.

Das Studium des frühen Universums könnte Wissenschaftlern helfen, die Ursprünge der Dunklen Materie zu verstehen, die die sichtbare Materie sechs zu eins überwiegt.

“Über 10 Meter Wellenlänge wissen wir wirklich nicht, wie das Universum aussieht,” Bandyopadhyay. “Wir wissen nicht, was wir in diesen Wellenlängen entdecken werden.”


Schritt 15: XY-Achse

Da das Horn + die Stützen des Horns + die Basis der Stützen ein großes Gewicht haben, würde ein normaler Gleichstrommotor die Aufgabe nicht übernehmen, diesen zu drehen. Um dieses Problem zu lösen, habe ich eine alte Handbohrmaschine demontiert, die eine 12V-Batterie verwendet. Und ein weiteres Problem tauchte auf. Ich hatte vor, einen L298N-Motortreiber zu verwenden, um den Motor vom Arduino aus zu steuern, aber ich habe die 2, die ich zu Hause hatte, wegen des Stroms in die Luft gejagt. Der maximale Strom, den sie verarbeiten können, beträgt 2 Ampere und eine Bohrmaschine kann bis zu 5 Ampere verbrauchen. Ich hatte das komplett vergessen und es dauerte Stunden, bis ich das Problem verstanden hatte. Als ich das herausfand, hatte ich 2 Fahrer verloren. Um dieses Problem zu lösen, habe ich eine H-Brücke mit 2 Relais gebaut, die es mir ermöglichen, die Polarität des Stroms zu ändern und dann die Drehrichtung des Motors zu ändern. Es gibt ein Bild, das erklärt, wie es funktioniert. Da 12V den Motor zu schnell drehen würden, entschied ich mich für eine 9V-Stromquelle, die 5 Ampere verarbeiten kann. Vergessen Sie die typischen Ladegeräte, die Sie zu Hause haben. Der Motor wird dann angeschlossen an "das rote Ding". Frag mich nicht nach dem Namen, weil ich es nicht weiß. Wenn mir jemand den Namen geben könnte "das Ding"Ich würde mich sehr freuen. Es ändert im Grunde auch die Richtung, in die sich der Motor dreht, in diesem Fall um 90 Grad. Worte sind schwer zu erklären, mit dem Bild werden Sie es leicht bekommen. Ich musste es am Tisch befestigen und dann schließe es an den Motor an.


Schau das Video: Что видно в телескоп Meade за рублей (Februar 2023).