Реферат: Радиотехника и космос
Ïîêà
÷òî è ýòè
ýêñïåðèìåíòû
íå ïðèâåëè ê æåëàííîìó
ðåçóëüòàòó,
õîòÿ
îáíàðóæåíî
íîâîå ÿâëåíèå—
âñïëåñêè
ðàäèîèçëó÷åíèÿ
åñòåñòâåííîãî
ïðîèñõîæäåíèÿ,
ïðèõîäÿùèå
íà Çåìëþ èç
áëèæíåãî
êîñìîñà.
Êðóïíåéøèé
â ìèðå
êîëüöåâîé
600-ìåòðîâûé ðàäèîòåëåñêîï
Ñïåöèàëüíîé
àñòðîôèçè÷åñêîé
îáñåðâàòîðèè
ÀÍ ÑÑÑÐ óæå ñ
ñàìîãî
íà÷àëà
ñâîåé ðàáîòû
âêëþ÷èëñÿ â
ïîèñêè
êîñìè÷åñêèõ
ðàäèîñèãíàëîâ
èñêóññòâåííîãî
ïðîèñõîæäåíèÿ.
Â
ÑØÀ
îáñóæäàåòñÿ
ïðîåêò
«Öèêëîï»,
ðåàëèçóåìûé
ñ ïîìîùüþ
Íàó÷íî-èññëåäîâàòåëüñêîãî
öåíòðà ÍÀÑÀ
(Íàöèîíàëüíîå
óïðàâëåíèå ïî
àñòðîíàâòèêå
è
èññëåäîâàíèþ
êîñìè÷åñêîãî
ïðîñòðàíñòâà).
Ïî ïðîåêòó
«Öèêëîï»
ñèñòåìà äëÿ
ïðèåìà
ðàäèîñèãíàëîâ
îò
èíîïëàíåòÿí
ñîñòîèò èç
òûñÿ÷è ðàäèîòåëåñêîïîâ,
óñòàíîâëåííûõ
íà ðàññòîÿíèè
15 êì äðóã îò
äðóãà II
ðàáîòàþùèõ
ñîâìåñòíî. Â
ñóùíîñòè,
ýòà
ñèñòåìà
ðàäèîòåëåñêîïîâ
ïîäîáíà îäíîìó
èñïîëèíñêîìó
ïàðàáîëè÷åñêîìó
ðàäèîòåëåñêîïó
ñ ïëîùàäüþ çåðêàëà
20 êâàäðàòíûõ
êèëîìåòðîâ!
Ïðîåêò
«Öèêëîï» ïðåäïîëàãàåòñÿ
ðåàëèçîâàòü
â òå÷åíèå
áëèæàéøèõ 10—20
ëåò. Òàêèå
Ñðîêè íå
äîëæíû
êàçàòüñÿ
÷ðåçìåðíûìè,
òàê êàê
ñòîèìîñòü
íàìå÷àåìîãî
ñîîðóæåíèÿ
ïîèñòèíå
àñòðîíîìè÷åñêàÿ
— íå ìåíåå 10
ìèëëèàðäîâ
äîëëàðîâ!
Åñëè
ñèñòåìà
«Öèêëîï»
ñòàíåò
ðåàëüíîñòüþ,
óäàñòñÿ â
ïðèíöèïå
ïðèíèìàòü
èñêóññòâåííûå
ðàäèîñèãíàëû
â ðàäèóñå 1000
ñâåòîâûõ ëåò. Â
òàêîì îãðîìíîì
îáúåìå êîñìè÷åñêîãî
ïðîñòðàíñòâà
ñîäåðæèòñÿ
ñâûøå
ìèëëèîíà
ñîëíöå
ïîäîáíûõ
çâåçä, ÷àñòü
êîòîðûõ,
âîçìîæíî,
îêðóæåíà
îáèòàåìûìè
ïëàíåòàìè.
×óâñòâèòåëüíîñòü
ñèñòåìû
«Öèêëîï»
ïîðàçèòåëüíà.
Åñëè áû
âîêðóã
áëèæàéøåé ê
íàì çâåçäû Àëüôà
Öåíòàâðà
îáðàùàëàñü
ïëàíåòà,
ïîäîáíàÿ
Çåìëå (ñ
òàêèì æå
óðîâíåì
ðàçâèòèÿ
ðàäèîòåõíèêè),
òî ñèñòåìà
«Öèêëîï»
áûëà áû
ñïîñîáíà
óëîâèòü
ðàäèîïåðåäà÷è,
ïðîâîäèìûå äðóã
äëÿ äðóãà
îáèòàòåëÿìè
ýòîé
ïëàíåòû!
Ïîêà
ïðîåêò
«Öèêëîï» íå
îñóùåñòâëåí,
ãðóïïà
àìåðèêàíñêèõ
ðàäèîàñòðîíîìîâ
ïûòàåòñÿ
ïðèíÿòü ðàäèîñèãíàëû
ïðèìåðíî îò 500
áëèæàéøèõ
çâåçä (â радиусе до 80 световых лет). Прием ведется на
100метровом параболическом радиотелескопе, одном из крупнейших
в мире.
Предпринята
и первая попытка активной радиосвязи с инопланетянами. Как уже говорилось, 300метровый
радиотелескоп в Аресибо может работать как радиолокатор на волне 10 см, причем его сигнал (с
помощью радиотелескопов, подобных земным!)может быть уловлен в
пределах всей нашей Галактики.
16
ноября 1974 года,
когда состоялось официальное открытие радиообсерватории в Аресибо, гигантский
радиолокатор послал шифрованное радиосообщение к инопланетянам. В этом
сообщении в двоичной системе счисления закодированы важнейшие сведения о Земле
и ее обитателях. Сигнал послан на шаровое звездное скопление в созвездии
Геркулеса, содержащее около
30000 звезд. Если хотя бы около одной из этих звезд есть высокоразвитая
цивилизация , способная принять и
расшифровать сигнал,
ответ на него мы получим не ранее, чем через 48000 лет — так далеки от нас эти
звезды!
И все
таки жажда общения со внеземным Разумом так сильна, что все технические и
временные трудности кажутся преодолимыми. К тому же разумные наши собратья
могут оказаться и по соседству с нами.
10.
Заключение.
А с
чего все таки началась радиоастрономия!? А началось все с того, что
американский радиоинженер Карл Янский в декабре 1931г. Обнаружил какие-то
странные радиошумы, мешавшие передаче на волне 14,7 м. Выяснилось, что
источником радиопомех было радиоизлучение Млечного Пути.
Во
время второй мировой войны радиолокаторы широко вошли в практику и были приняты
на вооружение всех армий. В 1943г. Советские академики Л.И. Мандельштам и И.Д.
Папалекси теоретически обосновали возможность радиолокации Луны, что и было
осуществлено три года спустя. В после военные годы прогресс радиоастрономии
приобрел бурный, почти взрывной характер.
Вслед
за радиолокацией метеоров (1945) и Венеры (1958) последовала радиолокация
Юпитера (1963) и Меркурия (1963). В 1946г. На волне длиной 4,7 м был открыт
мощный космический источник радиоизлучения в созвездии Лебедя. Еще годом раньше
голландский астрофизик Ван Де Хюлст теоретически обосновал возможность
космического излучения на волне длиной 21 см, которое было обнаружено в 1951г.
Радиоизлучение Солнца на волне длиной 18,7 м, открытое еще в 1947г., стало
одним из важных явлений, характеризующих физическую природу центрального тела
Солнечной системы.
Современные
радиотелескопы принимают космические радиоволны в шести диапазонах — от
субмиллимитрового (длина волны меньше миллиметра) до декаметрового (длина волны
более десяти метров). Земная атмосфера пропускает радиоволны в диапазонах от 1,
4 и 8 мм и в интервале от 1 см до 20 м. Иначе говоря, наибольшая пропускаемая
атмосферой длина радиоволны в 20000 раз больше наименьшей. Между тем в оптическом
диапазоне аналогичное отношение крайних длин электромагнитных волн близко к
двум. Таким образом, в этом смысле «радиоокно» в 10000 раз шире оптического
«окна».
Для
приема космического радиоизлучения имеются различные типы радиотелескопов.
Некоторые из них напоминают рефлекторы. В таких радиотелескопах радиоволны
собирает металлическое вогнутое зеркало, иногда решетчатое. Как и рефлекторов
поверхность его имеет параболическую форму. Зеркало концентрирует радиоволны на
маленькой дипольной антенне, облучая ее. По этой причине приемная антенна в
радиотелескопах называется облучателем. Меняя облучатель можно вести радиоприем
на разных длинах волн. Возникающие в облучателе токи передаются на приемное
устройство и там исследуются.
У
описанных радиотелескопов применяются два типа установок азимутная и
параллактическая. В отличие от рефлекторов, зеркала радиотелескопов имеют очень
большие размеры — метры и даже десятки метров. Один из самых больших
радиотелескопов с подвижной антенной имеется в Радиоастрономическом институте
им. Планка (Германия). Поперечник его зеркала равен 100 м. Еще больше
неподвижный радиотелескоп на острове Пуэрто-Рико. Его зеркало сделано из
кратера потухшего вулкана, оно имеет поперечник 305 м и занимает площадь более
7 га! В фокусе зеркала на высоте 135 м при помощи специальных стальных мачт
укреплена гондола с облучателями. Гондола может перемещаться над зеркалом и
потому принимать излучение с достаточно большой зоны неба.
«Ратан-600»—
радиоастрономический телескоп Академии наук СССР. Он состоит из 895 отдельных
зеркал общей площадью 10000 м2, которые установлены по окружности
диаметром 600 м. Специальное устройство из отдельных зеркал позволяет
формулировать параболическую поверхность, которая фокусирует космическое
радиоизлучение на небольшом облучателе. «Ратан-600» может принимать радиоволны
в диапазоне от 8 мм до 30 см.
В
радиоастрономии широко применяется давно известный в физике принцип
интерференции, т.е. сложение электромагнитных волн с разными фазами.
Радиоастрономия
позволила исследовать радиоизлучение отдельных космических тел, а также изучить
спиральное строение Галактики. Кроме того, радиоастрономы зафиксировали
поразительно малые потоки энергии. Например, за всю полувековую историю
радиоастрономии на волне длиной 21 см принято энергии 10-7.
Использованная лèòåðàòóðà.
1. Äåòñêàÿ
ýíöèêëîïåäèÿ.
Èçäàòåëüñòâî
«Просвещение»
2. Çàíèìàòåëüíî
îá
àñòðàíîìèè.
Èçäàòåëüñòâî
ÖÊ ÂËÊÑÌ
«Ìîëîäàÿ
ãâàðäèÿ».
3. Àñòðîíîìû
íàáëþäàþò.
Èçäàòåëüñòâî
«Íàóêà».
4. «Ñîâåòñêàÿ
Ýíöèêëîïåäèÿ».
5. Ïàðîëü-ÁÒÀ
Èçäàòåëüñòâî
«Äåòñêàÿ
ëèòåðàòóðà».
6. Астрономия в ее развитии.
Издательство «Просвещение»
|