Насколько большая тарелка мне нужна для радиоастрономии?

Недавно я заинтересовался идеей построить свой собственный небольшой радиотелескоп. Быстрый поиск в Интернете находит несколько инструкций о том, как построить это с помощью спутниковой антенны. Они предполагают тарелку радиусом около 1 метра, но единственные объекты, которые вы, кажется, можете обнаружить, это Солнце, Земля, Луна (возможно) и спутники связи.

Похоже, это довольно быстро надоест, и я хотел бы понаблюдать за некоторыми объектами глубокого космоса. Некоторые примеры объектов, которые я хотел бы наблюдать (в зависимости от того, насколько сильны их сигналы), — это Бетельгейзе/Сириус, Крабовидная туманность и Галактика Андромеды.

NB Меня вполне устраивает наведение тарелки на объект и усиление сигнала. Я не ожидаю получить какой-либо образ.

Очевидно, вы не можете поднять их с помощью тарелки шириной в метр, так каков же минимальный размер, необходимый для того, чтобы поднять эти предметы (учитывая, что я не могу построить Аресибо в своем саду)?

Если это имеет значение, я живу в сельской местности, примерно в 5 милях от ближайшего города.

Первоначально я отправил по электронной почте Jodrell Bank этот вопрос, но они меня проигнорировали: P

Я не знаю ответа, но этим ребятам из Британской астрономической ассоциации следовало бы. britastro.org/section_front/24
В этом ответе на связанный вопрос есть комментарий, касающийся разрешающей способности радиотелескопа .
По моим оценкам, самодельный телескоп, скорее всего, не сможет обнаружить эти объекты. Они просто слишком слабы, чтобы видеть без специального оборудования. Имейте в виду, что даже если вы живете в сельской местности, радиочастотные помехи (РЧП) все равно могут быть. Ваш мобильный телефон легко затмит любой небесный объект, на который вы надеетесь взглянуть. Кроме того, даже если вы сможете сделать самодельный телескоп, способный наблюдать за этими объектами, вы, скорее всего, не получите тех красивых картинок, которые видите в Интернете. Это требует много калибровки данных и специальных программ для обработки данных.
@Phiteros Я понимаю это, я просто надеялся, что когда я наведу тарелку на один из этих объектов, будет заметное изменение мощности сигнала.
Вы можете попробовать это: Как услышать радиосигналы с Юпитера
Немного поздно для комментария, но я все же хочу спросить: вы знаете hackaday.com/2019/10/22/… ? Такой диск также должен обнаруживать юпитерианские свистки , т. е. молнии на Юпитере, я полагаю.

Ответы (1)

Я являюсь членом Astropeiler Stockert eV , и нам посчастливилось подойти к этой проблеме с «большой стороны» :-) У нас есть 25-метровый, 10-метровый и 3-метровый телескопы, а также интерферометр, сделанный из двух 1-метровых спутников. посуда в наличии. Все эти блюда можно использовать для интересных вещей, но вам нужно будет подобрать инструмент к вашей цели (а в условиях любителя часто также и цель к вашему инструменту).

Прежде всего, вы должны подумать о том, в какой полосе частот вы хотите работать. 21 см (1420 МГц) — это классическая линия водорода, которая хорошо подходит для картирования нейтрального водорода в спиральных рукавах нашей галактики. Здесь можно ожидать сравнительно сильные сигналы в тихой полосе частот. Низкие частоты (и большая полоса пропускания) интересны для пульсаров, более высокие частоты дают доступ к более интересным явлениям, но потребуют много работы на стороне высоких частот. Поэтому я рекомендую начинать с 21 см.

Во-вторых, что искать? В целом для любителей легко доступны следующие районы наблюдения:

  • непрерывное излучение Млечного Пути, возможно, вплоть до создания карт
  • спектральные измерения выбранных, «ярких» (как в «интенсивных радиоисточниках») объектов
  • пульсары

Рассмотрим их подробно:

Измерения континуума легко выполняются с использованием тарелок любого размера, но я бы начал с 3 м и выше, чтобы получить более интересные результаты. Калибровка внутреннего приемника не тривиальна, и вы должны запланировать на нее немного времени.

Спектральные измерения также выигрывают от больших площадей сбора, но вам также необходимо настроить подходящую серверную часть. Однако они возможны с высоты 3 м и выше, если вас устраивает небольшое картографирование внутригалактических скоростей.

Пульсары требуют большой площади сбора и полосы пропускания, поэтому они в основном являются областью применения больших инструментов. В настоящее время мы наблюдаем несколько десятков самых ярких пульсаров на нашей 25-метровой тарелке. 10 м может быть достаточно для некоторых из самых ярких. И хотя есть отчет об измерениях пульсаров с использованием 3-метровой антенны и интерфейса RTLSDR , это подвиг, требующий опыта и самоотверженности. Так что я бы рекомендовал это только для тарелок от 8 м и выше.

Интерферометрия с антеннами 2x1 м (20 ГГц) довольно интересна, но очень сложна с точки зрения анализа. Две приемные системы помогают смягчить локальные флуктуации, и с такой установкой мы можем наблюдать источники до 2 Ян (с очень большим временем интегрирования). Эта установка даст вам доступ к одной или двум интересным целям, таким как M1, W51 или Cyg A.

Наконец, я хотел бы порекомендовать серию конференций EUCARA (Европейская конференция по радиолюбительской астрономии) и группу SARA в качестве отличной отправной точки. У них есть презентации на конференциях, доступные в Интернете, которые показывают, что делают другие любители.

Я бы хотел проголосовать за этот пост несколько раз :-)