Основы радиоастрономии

Радиоастрономия, раздел астрономии, в котором небесные объекты — Солнце, звёзды, галактики и др. — исследуются на основе наблюдений излучаемых ими радиоволн в диапазоне от долей мм до несколкьих км. Иногда к Р. относят также и радиолокационную астрономию, которую называют в этом случае активной Р., в отличие от пассивной Р., занимающейся наблюдениями собственного радиоизлучения небесных объектов.

  Наблюдения в радиодиапазоне электромагнитных волн существенно дополняют наблюдения небесных тел в оптическом и др., более коротковолновых, диапазонах (в т. ч. в рентгеновском). Уже в 19 в. были высказаны предположения о существовании радиоизлучения Солнца и предприняты попытки зарегистрировать его. Однако чувствительность применяемых приёмников радиации оказалась для этого совершенно недостаточной. Лишь в 1931 К. Янский (США) на волне 14,6 м случайно обнаружил ощутимое радиоизлучение Млечного Пути. В 1942 было обнаружено радиоизлучение спокойного Солнца, в 1945 — Луны, в 1946 был открыт первый «дискретный» (т. е. малого размера) источник радиоизлучения в созвездии Лебедя. Его физическая природа оставалась неизвестной вплоть до 1954, когда на месте этого радиоисточника наконец удалось увидеть в оптическом диапазоне удалённую Галактику.

Радиоволны, распространяющиеся в космич. пространстве, могут быть зарегистрированы наземными приемниками в диапазоне частот от ГГц ( см; см. Прозрачность земной атмосферы). Радиоволны с м не проходят (поглощаются или отражаются) через ионосферу Земли (см. Верхняя атмосфера). Наблюдения в этом диапазоне могут проводится радиотелескопами, вынесенными за пределы атмосферы. Радиоволны с см поглощаются молекулами атмосферных газов. Однако эта граница атмосферного "радиоокна" не резкая. Она представляет собой ряд интервалов прозрачности и полупрозрачности между полосами поглощения молекул, что позволяет проводить наблюдения на некоторых волнах миллиметрового диапазона, в частности вблизи длин волн 8, 4 и 2,6 мм.

Преимущества радиоастрономии над оптической

Радиоастрономич. наблюдения, в отличие от оптических, можно проводить и в облачную погоду, т.к. атмосферные условия слабо влияют на прохождение радиоволн (кроме коротковолнового сантиметрового и миллиметрового диапазонов) .

Радиоастрономич. обсерватории оснащены большими радиотелескопами, основой которых явл. специально сконструированные и построенные антенны или комплексы антенн. Они снабжены набором высокочувствит. приемных устройств - радиометров , а также спец. многоканальными приемниками излучения для целей радиоспектроскопии в различных радиолиниях, устройствами для исследования линейной и круговой поляризации радиоволн. В радиоастроонмич. эксперименте широко применяются ЭВМ, облегчающие процесс регистрации принимаемого радиоизлучения и, главное, обработки данных наблюдений. Отдельно взятый радиотелескоп не может "перекрыть" весь диапазон радиоволнЮ в к-ром ведутся радиоастрономич. исследования. В длинноволновой области (декаметровые, метровые волны) применяются, как правило, сложные антенны, "набранные" из многих десятков и сотен элементов (напр., диполей). В дециметровом и сантиметровом диапазонах длин волн с успехом используются большие полу- и полноповоротные параболич. антенны. Антенны этого типа применяются и в миллиметровом диапазоне, но требованияк точности изготовления зеркал здесь выше.

Т.о., исследование космич. радиоизлучения во всем диапазоне явл. задачей, решение к-той возможно лишь с использованием многих радиотелескопов различных обсерваторий мира. Это требует координации и кооперации работы радиоастрономов многих стран, эффективного обмена научной информацией, т.е. тесного международного сотрудничества.