KESKUSTELU

Millä periaatteella radioteleskooppi kuvaa avaruudessa olevaa radiolähdettä niin että kohteesta saadaan "samantyyppinen" kuva pikseleineen ja kaikkineen kuin tavallisella kameralla? Näissä radioteleskoopeissa käytetään valtavia lautasantenneja, joten onko antenni liikuteltava jotta saadaan skannattua haluttu alue taivaalta mistä kuva sitten muodostetaan?

Ratioteleskoopin kuvan muodostus on vähän niinkuin omien lomakuvien photoshoppausta. Täysin keinosekoista paskaa...

Hei, eikö kukaan tosiaan tiedä miten radioteleskoopilla muodostetaan kuva?

Fotoni kuin fotoni, siitä se syntyy.

En ymmärrä. Miten "se" siitä "syntyy"? Onko niin että radioteleskoopin lautasantennissa on n-kpl. erillisiä radiovastaanotinantenneja jossain matriisissa, jotka sitten antavat signaalin tietokoneelle, joka sitten hoitelee visuaalisen puolen käyttäjälle? Ei oikein kuulosta järkevältä, voi kun täällä olisi joku joka tämänkin ihmettelynaiheen osaisi ihan aikuisten oikeasti minulle kertoa.

Ei kai siinä mitään kummempaa ole kuin televion kuvan muodostuksessa. Antennilla otetaan radioaallot vastaan, muutetaan ne sähköiseksi signaaliksi ja edelleen kuvaksi monitorille.

Tosin ne signaalit lähetetään vielä avaruudesta radioaaltoina Maahan, jossa ne muutetaan kuvaksi.

Se ei ole aivan triviaali asia enkä ole koskaan siihen perehtynyt niin että voisin vääntää rautalangasta. Siihen käytetään "aperture synthesis" -nimistä menetelmää. Googlesta löytyy artikkeleja ja jostain havaitsevan tähtitieteen kirjasta varmasti havainnollinen selitys aiheesta.

Kiitos! Ei tartte vääntää rautalangasta, pääasia että löydän jostain perusteet tällaselle kuvaamiselle. Tsekkaan netistä nuo antamasi termit, tack.

No siis kuvahan muodostetaan yksinkertaisesti siten, että suunnataan teleskooppi tiettyyn kohtaan taivasta ja katsotaan millainen signaali (kohinaa) sieltä tulee. Piirretään kuvaan tähän kohtaan piste signaalin voimakkuutta kuvaavalla harmaalla värilä. Sitten suunnataan teleskooppi toiseen pisteeseen ja toistetaan proseduuri. Lopulta syntyy kuva taivaasta tällä aallonpituudella.

Koska radioaallon pituus on melko suuri (cm tai mm), niin teleskoopin erotuskyky on heikko. Jos halutaan erottaa läheiset kohteet toisistaan, tarvitaan suurempi paraboloidiantenni (esimerkiksi). Koska useiden kilometrien levyisten suunnattavien antennien rakentaminen on hikistä puuhaa, niin käytetään apertuurisynteesiä.

Apertuurisynteesissä yhdistetään kahden tai useamman kaukana toisistaan olevan antennin signaalit. Signaalien vaihe-eroista voidaan päätellä missä suunnassa kohinalähde sijaitsee. Mitä kauempana anatennit ovat toisistaan sitä tarkemmin vaihe-ero voidaan mitata ja sen parempi erotuskyky järjestelmällä on.
Tietysti myös antennin koolla on merkitystä, koska iso antenni kerää enemmän säteilyä ja signaalissa on siten vähemmän radiovastaanottimen omaa kohinaa.

-myl

Ei hajuakaan..... mutta jos aloittaisin suunnittelun, lähtisin miettimään jollekin radiotaajuusalueelle sovellettua kameraputken tai kennon tyyppistä laitetta, eli ilmaisinta, jonka linssinä toimisi paraboloidi peili. Periaatteessahan mustavalkoisen kuvan kohteesta saisi pelkällä peilin polttopisteeseen umpinaiseen säiliöön asetetulla filmin palasella. Siis periaatteessa!

Satuin osumaan alan mieheen joka valaisi, että hahmottelemani teleskoopin peilin tulisi olla 21 / 18 cm aallonpituudella luokkaa yli 50 km, jotta sillä voitaisiin "näpätä" koko kuva kerralla. On siis ilmeinen pakko yhden peilin systeemillä skannata raita kerrallaan? Vai?

--------------------------------

Olen kiinnittänyt joskus huomiota lapsuuden kesäpaikassa parin radioteleskoopin ainaiseen kääntyilyyn. Ne tosin oli armeijan kamaa, eli jokin passiivinen tutkalaitos, mutta periaatteessa sama härveli. Ne skannasivat horisonttia bauttia 0-25 asteen kulmalla. Vehjes on purettu, mutta luolastot ja alue ovat yhä puolustusministeriön hallinnassa.

Taitaa olla aika kinkkinen kysymys joten toimitin saman kyselyn Aalto-yliopistolle, joskohan sieltä joku tietäisi arvailematta miten yhdellä radioteleskoopilla saadaan radiotaivaasta kuva. Vai saadaanko, tarvitaanko tosiaan kaksi tai useampia vastaanottoantenneja... Ja jos, niin miten näillä saadaan kuva skannattua. Kai se peili voi liikkua, tai sitten peilin keskellä oleva antenni liikkuu, ei tule oikein muutakaan mieleen.

Radioteleskoopilla saadaan kyllä ”samantyyppinen" kuva kuin optisella kameralla, mutta ei koskaan aivan samanlainen. Taivaan säteily, ja säteilevät kohteet ovat hyvinkin erilaisia eri sähkömagneettisen spektrin alueilla.
Esimerkiksi tavalliset tähdet näkyvät harvoin radioteleskoopilla!
Taivaan kartoittamiseen riittää teleskooppi jonka keilan elevaatio on säädettävissä. Maan pyöriminen hoitaa keilan liikkeen toisessa suunnassa. Yhdessä vuorokaudessa saadaan silloin aikaan keilan resoluutiota edustava intensiteettikuva taivaasta joka näkyy radioteleskoopilla. Tätä kuvaa voidaan sitten photoshopata eri väreliila halutulla tavalla. Dr, John Kraussin ”Big Ear” teleskooppi Ohiossa on esimerkki tällaisesta teleskoopista:
http://www.bigear.org/
TKK-radiolaboratorio Otaniemessä valmisti hyvin herkkiä vahvistimia Kraussin Big Ear antennia varten. Big Ear (SETI-teleskooppi) on nyt muutettu golfkentäksi, mutta Ranskassa sellainen Kraus-teleskoppi mittaa edelleen esim. pulsareita.
Jos halutaan kuvaa radioaalloilla suurella resoluutiolla on turvauduttava erittäin monimutkaiseen VLBI tekniikkaa joka perustuu synteettiseen apertuuriin.
Tyypillinen kohde joka usein näkyy VLBI tekniikalla on kvasaari, ja siitä lähtevät plasmasuihkut!
Sir Martin Ryle kehitti alunperin synteettisen apperturin menetelmää, katso viite:

post876111.html#p876111



20.8.2011