Перегляд вихідного коду сторінки Радіотелескоп

[[Файл:USA.NM.VeryLargeArray.02.jpg|міні|праворуч|200пкс|[[Дуже великий масив]] ({{lang-en|Very Large Array, VLA}}) &nbsp;— радіотелескоп-інтерферометр, [[Нью-Мексико]], [[США]].]]
'''Радіотелеско́п'''&nbsp;— астрофізичний прилад для приймання [[електромагнітне випромінювання|електромагнітного випромінювання]] космічних об'єктів у діапазоні частот від десятків [[МГц]] до десятків [[ГГц]] (від декаметрових до міліметрових хвиль<ref name="АЕС_395"/>) і дослідження його характеристик: координат джерел, просторової структури, інтенсивності випромінювання, [[спектр]]у і [[Поляризація електромагнітної хвилі|поляризації]].

[[Антена|Антени]] деяких радіотелескопів схожі на звичайні [[Рефлектор (дзеркало)|рефлектори]]. Вони збирають радіохвилі у [[Фокус (оптика)|фокусі]] металевого увігнутого дзеркала, яке можна зробити ґратчастим і величезних розмірів&nbsp;— діаметром у десятки метрів. Інші радіотелескопи&nbsp;— це величезні рухомі рами, на яких паралельно один одному закріплені металеві стрижні або спіралі. [[Радіохвилі]], що надходять, збуджують у них електромагнітні коливання, які після підсилення потрапляють на дуже чутливу приймальну радіоапаратуру для реєстрації радіовипромінювання об'єкта.

Серед інших астрономічних інструментів радіотелескопи досліджують електромагнітне випромінювання найнижчих частот. [[Гравітаційний телескоп|Гравітаційні хвилі]] вловлюються [[Лазерна інтерферометрична гравітаційно-хвильова обсерваторія|лазерними інтерферометричними гравітаційно-хвильовими обсерваторіями]]. Вищі частоти досліджують такі прилади:
* [[Субміліметрова астрономія|Субміліметрові телескопи]]&nbsp;— [[калтекська субміліметрова обсерваторія]], [[телескоп імені Джеймса Клерка Максвелла]], субміліметрові детектори також було встановлено на космічних апаратах [[Планк (космічний телескоп)|«Планк»]] і [[Гершель (космічний телескоп)|«Гершель»]];
* Інфрачервоні телескопи&nbsp;— діапазон теплового ([[інфрачервоне випромінювання|інфрачервоного]]) випромінювання;
* [[Оптичний телескоп|Оптичні телескопи]] (іноді спостерігають ближній інфрачервоний і (або) ближній ультрафіолетовий діапазон);
* [[Рентгенівський телескоп|Рентгенівські телескопи]]&nbsp;— [[Ухуру]], [[Ariel V]], [[Чандра (телескоп)|Чандра]], [[XMM-Newton]]
* [[Гамма-телескоп]]и&nbsp;— [[Комптон (обсерваторія)|Комптон]], [[ГТ-48]], [[GLAST]], [[Swift (космічний апарат)|Swift]], [[INTEGRAL]].

== Будова та принцип дії ==
Радіотелескоп складається з антенної системи і радіоприймального пристрою&nbsp;— радіометра. Конструкції антен відрізняються великою різноманітністю, що обумовлено дуже широким діапазоном довжин хвиль, які використовуються в [[радіоастрономія|радіоастрономії]] (від 0,1&nbsp;мм до 1&nbsp;000&nbsp;м). Для спрямування антен в область неба, яка досліджується, їх встановлюють зазвичай на [[Альт-азимутальне монтування|азимутальних монтуваннях]], що забезпечують повороти по [[азимут]]у та висоті (повноповоротні антени). Існують також антени, що допускають лише обмежені повороти, і навіть повністю нерухомі. Напрям прийому в антенах останнього типу (зазвичай, дуже великого розміру) досягається шляхом пересування опромінювача, що сприймає відбите від антени радіовипромінювання.

Для спостереження на коротких хвилях поширені дзеркальні параболічні антени, встановлені на поворотних пристроях, що служать для наведення радіотелескопів на джерело радіовипромінювання; за принципом дії такі радіотелескопи аналогічні оптичним телескопам-[[рефрактор]]ам. Часто використовуються комбінації ряду дзеркальних антен, що сполучені кабельними лініями в єдину систему&nbsp;— «ґрати». Для спостереження на довгих хвилях використовуються ґрати з великого числа елементарних випромінювачів&nbsp;— диполів.

Радіотелескоп повинен володіти високою чутливістю, що забезпечує реєстрацію якомога слабшого потоку радіовипромінювання, високою [[Роздільна здатність (оптика)|роздільною здатністю]], що дозволяє спостерігати менші просторові деталі досліджуваних об'єктів. Мінімальна густина потоку <math>\Delta P</math>, що реєструється, визначається співвідношенням:
: <math>
\Delta P = \frac{P}{S\sqrt{t\Delta f}}
</math>
де <math>P</math>&nbsp;— потужність власних шумів радіотелескопа, <math>S</math>&nbsp;— [[Ефективна площа антени|ефективна площа]] (збиральна поверхня) антени, <math>\Delta f</math>&nbsp;— смуга частот, що приймаються, <math>t</math>&nbsp;— час накопичення сигналу.

Для поліпшення чутливості радіотелескопів збільшують їх збиральну поверхню та застосовують малошумні приймальні пристрої на основі [[мазер]]ів, параметричних підсилювачів тощо. Роздільна здатність <math>q</math> радіотелескопа (в [[радіан]]ах):
: <math>
q > \frac{I}{D}
</math>
де <math>I</math>&nbsp;— [[довжина хвилі]], <math>D</math>&nbsp;— лінійний розмір [[апертура|апертури]] антени.

Найбільші дзеркальні антени (діаметром до 100&nbsp;м на сантиметрових хвилях) мають роздільну здатність близько 1 [[кутова секунда|кутової секунди]], {{Джерело?|що можна порівняти з можливостями неозброєного ока}}{{уточнити|роздільна здатність неозброєного ока — близько кутової мінути, тобто, в 60 разів грубіше кутової секунди)}}. Труднощі створення радіотелескопів великих розмірів із суцільним дзеркалом змушують широко використовувати ґрати, а для отримання двовимірного «зображення»&nbsp;— хрещаті, кільцеві та інші антени з незаповненою апертурою.

=== Апертурний синтез ===
Найрадикальнішим шляхом отримання високої роздільності в радіоастрономії є складання (синтез) антенного пристрою великої апертури із декількох порівняно невеликих антен, які в процесі спостережень рухаються одна відносно одної відповідно до заданого руху великого антенного пристрою (уявного або фіктивного). Існуючі радіотелескопи апертурного синтезу дозволяють одержувати радіозображення з роздільністю близько 1 кутової секунди. Радіотелескопи, що складаються із системи окремих антен, віддалених одна від одної (іноді на багато сотень км), за допомогою яких проводять одночасні спостереження [[Астрономічне радіоджерело|космічного радіоджерела]], дають змогу дізнатися про структуру радіоджерела й виміряти його [[кутовий розмір]], навіть коли він значно менший кутової секунди.
У системах [[Радіоінтерферометрія з наддовгою базою|радіоінтерферометрів із надвеликими базами]] роздільна здатність досягає порядку 10<sup>-2</sup>—10<sup>-4</sup> кутової секунди.

== Історія та розвиток ==
[[Файл:Grote Antenna Wheaton.gif|right|thumb|300px|[[Телескоп Грота Ребера|Радіотелескоп Грота Ребера]]]]
[[Файл:UTR-2.jpg|right|thumb|300px|Радіотелескоп [[УТР-2]]. [[Харків]]]]
[[Файл:70-м антенна П-2500 (РТ-70).jpg|thumb|300px|радіотелескоп [[РТ-70]]]]
[[Файл:Transmiter_P-400.jpg|thumb|300px|[[П-400]] біля селища [[Заозерне_(Євпаторія)|Заозерне]]]]
[[Файл:TNA-400.jpg|thumb|300px|Радіотелескоп [[ТНА-400]] біля [[Сімферополь|Сімферополя]]]]
[[Файл:A dipole of UTR-2 radio telescope antenna array and sunset with light pillar.jpg|thumb|300px|Диполь антенної решітки радіотелескопу [[УТР-2]] та захід Сонця зі світловим стовпом. Село [[Волохів Яр]].]]
[[Файл:Radio telescope RT-70.jpg|thumb|300px|Всередині антенного дзеркала радіотелескопа [[РТ-70]], [[Євпаторія]], Україна.]]

Радіовипромінювання космічного походження на хвилі 14,6&nbsp;м вперше було зареєстровано К. Янським ([[США]]) у [[1931]] році за допомогою антени, призначеної для дослідження радіоперешкод від [[блискавка|блискавок]]. Після того, для його приймання створили обладнання різних систем. Перший радіотелескоп збудував [[Ґроут Ребер]] ({{lang-en|Grote Reber}}), радіоаматор з [[Вітон (Іллінойс)|Уіттона]] ([[Іллінойс]], [[США]]) у [[1937]] році на задньому подвір'ї своїх батьків. Його апарат мав параболічну форму антени діаметром 9&nbsp;м. За його допомогою Грот накреслив зоряну мапу в радіодіапазоні на якій виділялись центральні області [[Чумацький Шлях|Чумацького шляху]] та «яскраві» об'єкти [[Лебідь А]] (''Cyg A'') та [[Кассіопея A]] (''Cas A'')<ref>Торн, Кип. Чёрные дыры и складки времени&nbsp;— М.: Издательство физико-математической литературы, 2007. с. 323—325 (616) {{ref-ru}} ISBN 9785-94052-144-4</ref>. Швидкий розвиток радіотелескопії почався в [[1940-ві|1940-х]] роках. У Австралії в [[1948]] був споруджений перший [[радіоінтерферометр]], а в [[1953]]&nbsp;— перший хрещатий радіотелескоп. Великий повноповоротний параболоїд діаметром 76&nbsp;м уперше споруджений у Великій Британії в [[1957]] році. Принцип отримання зображення з високою роздільною здатністю методом послідовного синтезу апертури розвивається з [[1956]] року в [[Кембриджський університет|Кембриджі]]. У [[1967]] в США і Канаді проведені перші спостереження на інтерферометрах із незалежним записом сигналів і надвеликими базами. До 1975 кращі за точністю повноповоротні параболоїди встановлено на радіоастрономічних обсерваторіях в {{Не перекладено|Еффельсберг|Еффельсберзі|de|Effelsberg}}, [[Пущино|Пущині]] і [[Сімеїзька обсерваторія|Сімеїзі]], на [[Кітт-Пік]]у.

Радіотелескоп із нерухомою сферичною чашею споруджений в [[кратер]]і [[вулкан]]а в [[Аресібо (Пуерто-Рико)]] (діаметр 300&nbsp;м, мінімальна довжина хвилі&nbsp;— 10 см). Має дуже велику збираючу поверхню і застосовується як локатор для [[картографія|картографування]] планет.

Хрестоподібні та кільцеві радіотелескопи функціонують у [[Молонгло]], Австралія (хрест з 2 сітчастих параболічних циліндрів), [[УТР-2|Харкові]] (Т-подібна антена 1&nbsp;800&nbsp;x&nbsp;900&nbsp;м, складається з 2&nbsp;040 вібраторів, λ = 10—30&nbsp;м), [[Пущино|Пущині]] (хрест з 2 циліндрів 1&nbsp;000&nbsp;x&nbsp;1&nbsp;000&nbsp;м, λ = 2-10&nbsp;м), [[Калгурр]]е, Австралія (96 параболоїдів діаметром 13&nbsp;м, розташованих по кільцю діаметром 3&nbsp;км). Найбільші радіотелескопи апертурного синтезу&nbsp;— в [[Кембридж]]і, Велика Британія (λ = 5 см) та [[Вестерборк|Вестерборці]], Нідерланди (λ = 6 см).

Уявлення про небесні тіла та їхні системи надзвичайно збагатилися після того, як почали вивчати їхнє радіовипромінювання.

== Найбільші радіотелескопи світу ==
{| align="center" class="standard sortable"
|+
! |Розташування
! |Тип антени
! |Розмір
! |Мінімальна робоча<br/>довжина хвилі
|-----
| {{USA}}, [[Телескоп Грін Бенк|Грін Бенк]] {{ref-en}}
| Параболічний сегмент з активною поверхнею
| 110 x 100 м
| 6 мм
|-----
| {{GER}}, {{Не перекладено|Еффельсберг||de|Effelsberg}}<br/>[[Еффельсберзький радіотелескоп]]
| Параболічний рефлектор
| 100 м
| 7 мм
|-----
| {{UK}}, [[обсерваторія Джодрелл-Бенк|Джодрелл-Бенк]]
| Параболічний рефлектор
| 76 м
| 1,3 см
|-----
| {{UKR}}, [[Євпаторія]]<br/>[http://lfvn.astronomer.ru/optic/evpatoria/rt70/index.htm РТ-70 (П-2500)]
| Параболічний рефлектор
| 70 м
| 1 см
|-----
| {{RUS}}, [[Калязін]]<br/>TNA 1500
| Параболічний рефлектор
| 64 м
| 1 см
|-----
| {{RUS}}, [[Ведмежі озера]]<br/>TNA 1500
| Параболічний рефлектор
| 64 м
| 1 см
|-----
| {{AUS}}, {{Не перекладено|Паркс (Новий Південний Уельс, Австралія)|Паркс||Parkes, New South Wales}}<br/>[[Обсерваторія Паркса]]<br/>[http://www.parkes.atnf.csiro.au Parkes Observatory]
| Параболічний рефлектор
| 64 м
| 7 мм
|-----
| {{JPN}}, [[Нобеяма]]<br/>[https://web.archive.org/web/20051114130047/http://www.nro.nao.ac.jp/index-e.html NRO]
| Параболічний рефлектор
| 45 м
| 1 мм
|-----
| {{ITA}}, [[Медічина]]
| Параболічний рефлектор
| 32 м
| 1,3 см
|-----
| {{RUS}}, [[Світле (Воткінський район)|Світле]]
| Параболічний рефлектор
| 32 м
| 5 мм
|-----
| {{UKR}}, [[Євпаторія]]<br/>[[П-400]]
| Параболічний рефлектор
| 32 м
| від 8 см
|-----
| {{UKR}}, [[Сімферополь]]<br/>[[ТНА-400]]
| Параболічний рефлектор
| 32 м
| від 40 см
|-----
| {{UKR}}, [[Золочів]]<ref>{{cite news |title=В Україні ввели в експлуатацію новий радіотелескоп |url=https://novynarnia.com/2020/12/09/radioteleskop/ |accessdate=10 грудня 2020 |work=Новинарня |date=09.12.2020}}</ref>
| Параболічний рефлектор
| 32 м
| від 1.35 см
|-----
| {{ESP}}, [[Гранада]]<br/>IRAM
| Параболічний рефлектор
| 30 м
| 1 мм
|-----
| {{PRI}}, [[Обсерваторія Аресібо|Аресібо]]
| Сферичний рефлектор
| 300 м
| 10 см
|-----
| {{RUS}}, [[Зеленчуцька]] <br/>[[РАТАН-600]]
| Антена змінного профілю
| 588 м
| 3 мм
|-----
| {{FRA}}, [[Нансі]]
| Дводзеркальний
| 2 х 40&nbsp;м х 300 м
| 11 см
|-----
| {{RUS}}, [[Пущино]] <br/>[[ДКР-1000]]
| Хрест із двох параболічних циліндрів
| 2 х 1000&nbsp;м х 40 м
| 2,5 м
|-----
| {{UKR}}, [[Харків]] <br/>[[УТР-2]] [https://web.archive.org/web/20090527073207/http://ira.kharkov.ua/UTR2 www]
| Система дипольних антен, «Т»
| 1860&nbsp;м х 50 м <br/> 900&nbsp;м х 50 м
| 12 м
|-----
| {{IND}}, [[Уті]]<br/>[https://web.archive.org/web/20080403052313/http://www.ncra.tifr.res.in/ncra_hpage/ort/ort.html Ooty Radio Telescope]
| Параболічний циліндр
| 500&nbsp;м х 30 м
| 91 см
|-----
| {{ITA}}, [[Медічина]] <br/>«Північний хрест»
| «Т» з двох параболічних циліндрів
| 2 х 500&nbsp;м х 30 м
| 70 см
|+
|}

== Див. також ==
* [[ALMA]]
* [[Радіоастрономія]]
* [[SETI]]
* [[Список радіотелескопів]]
* [[Радіоантена площею у Квадратний Кілометр]]
* [[Українські радіоінтерферометри Академії Наук]]

== Примітки ==
{{reflist|refs=
<ref name="АЕС_395">{{А-Е-С|Радіотелескоп|395|r}}</ref>
}}

== Література ==
# ''Есепкина Н. А., Корольков Д. В., Парийский Ю. Н.''. Радиотелескопы и радиометры, М., 1973. {{ref-ru}}
# ''Христиансен У., Хегбом И.'' Радиотелескопы, пер. с англ., М., 1972. {{ref-ru}}
# ''Rohlfs, K., & Wilson, T. L.'' Tools of radio astronomy. Astronomy and astrophysics library. Berlin: Springer, 2004. {{ref-en}}
# ''Asimov, I.'' Isaac Asimov's Book of facts; Sky Watchers. New York: Grosset & Dunlap. Page 390&nbsp;— 399. 1979. ISBN 0-8038-9347-7 {{ref-en}}

== Посилання ==
{{commonscat|Radio telescopes}}
* [http://www.sao.ru/ratan/ Радіотелескоп РАТАН-600] {{ref-ru}}
* [http://www.okbmei.ru/page.html?id=21/ Радіотелескопи на об'єктах «Ведмежі озера» та «Калязін»]{{Недоступне посилання|date=червень 2019 |bot=InternetArchiveBot }} {{ref-ru}}
* [http://galspace.spb.ru/indvop.file/20.html Радіотелескопи та їх характеристики, принцип дії радіоінтерферометрів] {{ref-ru}}
* [http://www.astronomytoday.com/astronomy/radioastro.html Радіоасторономія] від Sancar J. Fredsti. {{ref-en}}
* Часопис Міранда, Астронет&nbsp;— [http://www.astronet.ru/db/msg/1197384 «В гостях у телескопа імені Джеймса Кларка Максвелла»] {{ref-ru}}

{{Бібліоінформація}}

{{Observatory-stub}}

[[Категорія:техніка зв'язку]]
[[Категорія:Радіотелескопи]]
[[Категорія:Радіотехніка]]