Dimenzió #23

Valahol kinn az űrben...

(csillagászat, spektroszkópia, meteorészlelés)

                             4.6. A RÁDIÓ (VSOP)

(Almár, 1990; Almár, 1998; Almár-Both-Horváth, 1996; Frey, 1997; Frey, 1998)

   A  csillagászati  észlelési  technikák  fejlődése  mögött lényegében négy
mozgató  erő  fedezhető  fel:  az  elektromágneses  színkép  minél szélesebb
tartományának  elérése, az érzékenység növelése (egyre halványabb objektumok
észlelése),  az  egyre  finomodó  spektrális  felbontásra való törekvés és a
szögfelbontás  növelése.  Ez  utóbbi  téren  a  rádiócsillagászat - a hosszú
hullámhosszakra   való   tekintettel   -   hátránnyal   indult   az  optikai
csillagászathoz  képest.  A  leképező  eszközök (távcsövek) szögfelbontása a
hullámhosszal  egyenesen,  az átmérővel fordítottan arányos (1,22 lambda/d a
központi elhajlási korong átmérője). A rádióhullámok hullámhossza pedig több
(4-7)  nagyságrenddel  nagyobb  a  látható  fényénél. Ez azt jelenti, hogy a
világ  legnagyobb  rádióteleszkópjainak  a  felbontása  mindössze  az emberi
szemével  mérhető össze, s messze elmarad még a legkisebb optikai távcsöveké
mögött is. (Nem így az érzékenység: a németországi Effelsbergben épült 100 m
átmérőjű   rádiótávcső,   a   világ   legnagyobb   mozgatható   antennájának

          
gyűjtőfelülete mellett eltörpül a legnagyobb optikai távcsőé is.) Ezek után meglepően hangozhat az a kijelentés, hogy napjainkban messze a legjobb felbontóképességet a rádiócsillagászat nyújtja. Mivel a rádiótartományban a légkör átlátszó, látszólag nincs szükség űrtávcsövekre. Mégis, az egymással egy rendszerré egyesített rádiótávcsövek (VLBI, Very Long Baseline Interferometry; vö. 2.2.1. fejezet) felbontóképességének fokozása érdekében a bázisvonal további növelésére az egyetlen mód, ha az egyik távcsövet kihelyezzük a világűrbe (űr-VLBI). További előny az is, hogy a mm-es tartomány is hozzáférhetővé válik. Említésre érdemes még, hogy ez a technika alkalmas a Földhöz rögzített és az inerciális koordinátarendszerek közvetlen összekapcsolására. (Erre magyar kutatók hívták fel a figyelmet.) Végül röviden említhető a földi eredetű rádióinterferencia kiküszöbölésének lehetősége az űrcsillagászatban. Ez egyre inkább kényszerűséggé válik, mivel a nagyteljesítményű adókból, távközlési holdakból származó rádiózavarok rohamosan rontják a földi rádiócsillagászat helyzetét. Az interferencia még a rádiócsillagászat részére fenntartott frekvenciákon is jelentkezik, és olyan mértékben globális veszéllyé válik, hogy egyre nehezebb a Földön zavarmentes helyet találni. Bármennyire utópisztikusnak látszik is, foglalkozni kell a Hold túlsó oldalának, mint ideálisan védett területnek a használatával rádiócsillagászati megfigyelésekhez. A nemzetközi holdbázis-tervekben szerepel nagyon érzékeny rádiótávcsövek elhelyezése a Hold túloldalán. Árnyékban lévő, vagy tartósan alacsony hőmérsékletű mélyedésben nagy infravörös távcső elhelyezése is kívánatos lenne. Csillagászati obszervatórium kiépítésére a Holdon, a nemzetközi holdbázis építésének harmadik fázisában, valamikor 2010 után kerülhetne sor. A VSOP Az első, teljes kiépítettségű űr-VLBI rendszert a japán VSOP (VLBI Space Observatory Programme) valósította meg (japán elnevezése: MUSES-B). 1997. február 12-én, fedélzetén egy 8 m átmérőjű kinyitható antennával, Föld körüli pályára állították a VSOP mesterséges holdat (A hold felbocsátása után a nemzetközi elnevezése HALCA: Highly Advanced Laboratory for Communications and Astronomy lett.) Várható "élettartama" 3 év. Február 28-án kinyílt a hold aranyozott molibdén antennája, amelyet hat rúd feszített ki. A végleges pálya perigeuma 575, apogeuma 21.400 km magasságban van. A keringés periódusideje 6,6 óra. A berendezés három különböző frekvencián (22, 5 és 1,6 GHz) működik, és mintegy 40 földi VLBI- obszervatóriummal figyeli egyidejűleg, korrelált módon a kozmikus rádióforrásokat (aktív galaxismagok, kvazárok, rádió-mézerek, fekete lyukak, a Tejútrendszer középpontja stb.). Némi technikai problémák után, május 7-én sikerült az első jelet regisztrálni egy halvány kvazárról. A több évig tartó méréssorozat célja a VLBI-mérések bázisvonalának növelése a Föld méretei szabta korlátokon túl, mintegy 27.000 km-es hosszig. A kísérletekben részt vesz az Egyesült Államok, Kanada és Oroszország is. (A VSOP-pal egyidőben, orosz irányítással egy másik űr-VLBI-hold előkészítő munkái is folynak. A RADIOASTRON talán korábban is elkészülhetett volna, mint a VSOP, ha a pénzügyi feltételek ezt lehetővé teszik. Mindenesetre elképzelhető, hogy még ebben az évtizedben pályára kerül a második űr-VLBI-hold is. A RADIOASTRON tervezett pályája magasabb, mint japán társáé: igen elnyúlt ellipszis, lehetővé téve csaknem 85.000 km hosszú bázisvonalakat is! Figyelembe véve a holdak néhány éves várható élettartamát, elvileg olyan VLBI-kísérlet is elképzelhető majd, amelyben egyszerre két, Föld körül keringő antenna is részt vesz.) A VSOP tudományos programjának legfontosabb eleme, hogy rendszeresen megfigyeli az aktív galaxismagokat és kvazárokat, esetleg mindhárom észlelési frekvencián. Az asztrofizika egyik legérdekesebb kérdése, hogy mi termeli azt a hihetetlen energiát a kvazárokban és az aktív galaxismagokban, amitől olyan nagy távolságból is észlelhetők. Az űr-VLBI-vel elérhető felbontás (a mm-es hullámhosszokon) az ívmásodperc néhány százezred része. 0,1 mas körüli felbontás galaktikus források esetén megfelel 1 CsE-nek, közeli galaxisoknál 0,01 - 0,1 pc-nek, távoli rádiógalaxisoknál 1 pc-nek. Az űr-VLBI felbontásával e különleges objektumok még finomabb részleteit tudják feltérképezni, ami talán elvezet a rejtélyek megoldásához.
Google
 
Web iqdepo.hu
    © Copyright 1996-2021
    iqdepo / intelligence quotient designing power - digitális kultúrmisszió 1996 óta
    All rights reserved. Minden jog fenntartva.