Home ] Sterrenwacht Altair ] Info ] Werkgroep Radioastronomie ] English ]

Wat is radioastronomie ] [ Wat is een radiotelescoop ] Wat zijn radiogolven ] Praktijk ]

Hoe werkt een radiotelescoop

 



Het simpelste concept is één parabolische antenne. De radiostraling uit het heelal
wordt gereflecteerd door de parabolische schotel naar het focuspunt, ofwel het brandpunt. In het brandpunt zorgt een voorversterker dat de zwakke radiostralen versterkt en doorgestuurd worden naar ofwel een tweede versterker, ofwel een ontvanger. Naar gelang de afmeting van een parabool groter wordt, wordt het scheidend vermogen ook groter. Net als bij optische telescopen hebben grote schotels een groter opvangcapaciteit wat het scheidend vermogen alleen maar ten goede komt. Afmeting van een radiotelesoop vormt niet het hele verhaal. De diameter van een parabool moet zoveel mogelijk keren groter zijn dan de golflengte van de radiostraling dat het opvangt. Een optische telescoop met een diameter van 10 cm geeft al een zeer goed beeld. Zo’n telescoop heeft een resolutie van ongeveer één boogseconde wat wil zeggen dat het mogelijk is om met zo’n telescoop op 200 kilometer twee personen  te onderscheiden die 1 meter van mekaar staan. Een parabolische radioantenne van 30 meter diameter daarentegen zal twee personen kunnen onderscheiden als ze 60 meter uit mekaar staan. Om dezelfde resolutie te bekomen als de optische telescoop van 10 centimeter diameter zou er een parabolische radioantenne van meer dan 1 kilometrer diameter voor nodig zijn. 


In het verhaal van één enkele parabolsiche antenne geeft dit schematisch :

Hoe een antenne voor radioastronomie werkt : De radiostraling vanuit het heelal worden op de parabolische schotel gereflecteerd naar het brandpunt waar in dit geval een tweede reflector is geïnstalleerd om de signalen te reflecteren naar Feed Horn. Een Feed Horn heeft een als eigenschap dat het de signalen reeds versterkt doordat de electronen in een smalle doorgang worden "geperst" waardoor ze sneller gaan bewegen in een kleinere ruimte. De frequentie van interactie tussen de electronen wordt hierdoor groter, men kan hier spreken van voorversterking . De opgevangen signalen worden afgeleid naar een ontvanger en een versterker om vervolgens door te sturen naar registratietoestel.

 

Een mogelijk resultaat is het volgende :

 

Deze waarneming werd gedaan tijdens StarPaw op 30 augustus 2003 met een parabolische antenne van 80 centimeter diameter. De grafiek toont de klokcurve die de Zon veroorzaakt als ze door het brandpunt van de parabool gaat. De werking is als volgt : een parabool verbonden met een PC door middel van een ADC. Gebruikte software : Radio SkyPipe Demo version. Meer details in de sectie Praktijk

Het moeilijkere concept : interferometer. De resolutie vormt voor een radiotelescoop het belangrijkste pijnpunt, maar om dit op te lossen worden verschillende parabolische antennes gericht op één zelfde hemelobject. Zulk een instrument wordt ook een radio-interferometer genoemd. De kunst zit erin om op een Oost-West en op een Zuid-Noord lijn verschillende parabolische antennes van gelijke afmeting op éénzelfde hemelobject te richten. Op deze manier krijgt men wel de nodige resolutie. Op deze manier kan men dus één radiotelescoop creëren met diameter van enkele kilometers, omdat de som van iedere individuele diameter, één grote diameter vormt.

 

Om zoiets mogelijk te maken is het volgende belangrijk :

·         De signalen van iedere individuele parabool dienen op een zo coherent mogelijke manier samengebundeld te worden. Het hemelobject zal niet tegelijkertijd door alle individuele antennes passeren. De eerst in de rij zal dan ook als eerste de radioastralen opvangen en de laatste in rij zal bijgevolg het object als laatste door het focus krijgen. Als men al die gegevens zomaar zou combineren, dan zou dit een lelijk allegaartje zijn. Om een mooi beeld te vormen, zal het eerste signal ernstig vertraagd worden zodat het tegelijkertijd met het laatste signaal aankomt in één centraal punt, het punt waar alle signalen worden samengeteld en weggeschreven voor later onderzoek.

De antennes gebruikt in een interferometer moeten niet persé éénzelfde afmeting te hebben en maar ze staan best allen op dezelfde afstand uit mekaar staan om de juiste vetraging te kunnen berekenen. Bij voorkeur wordt een Oost-West as gecombineerd met een Noord-Zuid as.

 

Very Large Array

 

The Lovell Telescope at Jodrell Bank (Click figuur voor animatie)

 

Home ] Sterrenwacht Altair ] Info ] Werkgroep Radioastronomie ] English ]

Wat is radioastronomie ] [ Wat is een radiotelescoop ] Wat zijn radiogolven ] Praktijk ]