Quanto è grande un piatto per la radioastronomia?


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Di recente mi sono interessato all'idea di costruire il mio radiotelescopio su piccola scala. Una rapida ricerca online trova alcune istruzioni su come costruirlo usando un'antenna parabolica. Questi suggeriscono una parabola di raggio di circa 1 metro, ma gli unici oggetti che sembrano essere in grado di rilevare sono i satelliti Sole, Terra, Luna (forse) e comunicazioni.

Sembra che sarebbe noioso diventare abbastanza rapidamente e vorrei osservare alcuni oggetti del cielo profondo. Alcuni oggetti esemplificativi che mi piacerebbe osservare (a seconda della forza dei loro segnali) sono Betelgeuse / Sirius, la Nebulosa del Granchio e la Galassia di Andromeda.

NB Sono abbastanza soddisfatto di puntare la parabola su un oggetto e aumentare la potenza del segnale. Non mi aspetto di ottenere alcun tipo di immagine.

Evidentemente, non puoi raccoglierli usando un piatto largo un metro, quindi qual è la dimensione minima richiesta per raccogliere questi oggetti (notando che non posso esattamente costruire Arecibo nel mio giardino sul retro)?

In caso di importanza, vivo in una zona rurale, a circa 5 miglia dalla città più vicina.

Inizialmente ho mandato a Jodrell Bank questa domanda, ma mi hanno ignorato: P


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Non conosco la risposta, ma queste persone della British Astronomical Association dovrebbero farlo. britastro.org/section_front/24
Dr Chuck,

C'è un commento relativo al potere risolutivo di un radiotelescopio in questa risposta a una domanda correlata .
StephenG,

Secondo la mia stima, molto probabilmente un telescopio fatto in casa non sarebbe in grado di rilevare questi oggetti. Sono semplicemente troppo deboli per vedere senza equipaggiamento speciale. Tieni presente che anche se vivi in ​​una zona rurale, potrebbero esserci ancora interferenze in radiofrequenza (RFI). Il tuo cellulare supererà facilmente qualsiasi oggetto celeste che speri di vedere. Inoltre, anche se sei in grado di realizzare un telescopio fatto in casa in grado di osservare questi oggetti, molto probabilmente non otterrai le belle immagini che vedi online. Ciò richiede molta calibrazione dei dati e programmi speciali per ridurre i dati.
Phiteros,


@Phiteros Lo capisco, speravo semplicemente che quando avessi puntato il piatto su uno di questi oggetti, ci sarebbe stato un notevole cambiamento nella potenza del segnale
Decadimento Beta,

Risposte:


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Sono un membro di Astropeiler Stockert eV e siamo abbastanza fortunati da poter affrontare questo problema proveniente dal "lato grande" :-) Abbiamo un telescopio da 25m, 10m e 3m e un interferometro composto da due satelliti da 1m piatti disponibili. Tutti questi piatti possono essere usati per fare cose interessanti, ma dovrai abbinare lo strumento al tuo target (e, in un ambiente da hobbista, spesso anche il target al tuo strumento).

Prima di tutto, dovresti pensare a quale banda di frequenza vuoi lavorare. 21 cm (1420 MHz) è la classica linea dell'idrogeno, che si presta bene per mappare l'idrogeno neutro nei bracci a spirale della nostra galassia. Ci si possono aspettare segnali relativamente forti in una banda di frequenza silenziosa lì. Le frequenze più basse (e ampie larghezze di banda) sono interessanti per le pulsar, le frequenze più alte danno accesso a fenomeni più interessanti ma richiedono molto lavoro sul lato delle alte frequenze. Quindi la mia raccomandazione sarebbe di iniziare con 21 cm.

In secondo luogo, cosa cercare? In generale, le seguenti aree di osservazione sono facilmente accessibili per i dilettanti:

  • emissione continua della Via Lattea, forse fino alla creazione di mappe
  • misure spettrali di oggetti selezionati, "luminosi" (come in "fonti radio intense")
  • Le pulsar

Diamo un'occhiata in dettaglio:

Le misurazioni continue vengono eseguite facilmente utilizzando piatti di qualsiasi dimensione, ma inizierei da 3m in su per ottenere risultati più interessanti. La calibrazione del ricevitore back-end non è banale e dovresti pianificare un po 'di tempo.

Le misurazioni spettrali beneficiano anche di aree di raccolta più grandi, ma dovrai anche impostare un backend adatto. Sono comunque possibili da 3m in su se sei soddisfatto di un po 'di mappatura delle velocità intra-galattiche.

Le pulsar richiedono molta area di raccolta e larghezza di banda, quindi sono per lo più il dominio di strumenti di grandi dimensioni. Attualmente stiamo osservando diverse dozzine di pulsar più luminose sul nostro piatto da 25m. I 10m potrebbero essere sufficienti per alcuni dei più luminosi. E mentre c'è un rapporto sulle misurazioni della pulsar usando un piatto da 3m e un frontend RTLSDR , questa è un'impresa che richiede esperienza e dedizione. Quindi, lo consiglierei solo per piatti da 8 me superiori.

L'interferometria con 2x1m (20 GHz) è piuttosto interessante, ma molto coinvolta in termini di analisi. Due sistemi di ricezione aiutano a mitigare le fluttuazioni locali e con quella configurazione possiamo osservare fonti fino a 2 Jy (con un tempo di integrazione troppo lungo). Questa configurazione ti darà accesso a una o due manciate di target interessanti come M1, W51 o Cyg A.

Infine, vorrei raccomandare la serie di conferenze EUCARA (Conferenza europea sulla radioastronomia amatoriale) e il gruppo SARA come ottimi punti di partenza. Hanno presentazioni della conferenza disponibili online che mostrano cosa stanno facendo gli altri dilettanti.

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