Radioteleskooppi

Radioteleskooppi on radiotähtitieteessä käytettävä havaintoväline, jolla tehdään havaintoja sähkömagneettisen spektrin radiosäteilyn alueen aallonpituuksilla. Aaltojen keräämiseen käytetään tavallisesti suurta parabolista peiliantennia. Radioteleskoopit ovat tavallisesti hyvin suurikokoisia, verrattuna vaikkapa valon havainnointiin käytettyihin optisiin kaukoputkiin, koska radioaaltojen aallonpituus on huomattavasti valoa pitempi. Usein radioteleskooppeja on yhdistetty toisiinsa interferometrian avulla, jolloin ne toimivat yhtenä suurena teleskooppina.

Very Large Array on interferometrian avulla yhdistetty radioteleskooppiryhmä New Mexicossa Yhdysvalloissa.

Historia

1900-luvun alussa yritettiin havaita Auringon radiosäteilyä. Yritykset kuitenkin epäonnistuivat vastaanottimien alhaisen herkkyyden vuoksi. Kokeissa tutkittiin lisäksi pitkiä aallonpituuksia, jotka ionosfäärin vuoksi eivät pääse maanpinnalle saakka. Ensimmäiset havainnot taivaalta tulevasta radiosäteilystä tehtiin vuonna 1932, kun amerikkalainen insinööri Karl Jansky tutki ukkosen radioliikenteelle aiheuttamia häiriöitä 20,5 MHz:n taajuudella (14,6 m).

Radioteleskooppeja

Maailman suurin yksittäinen radioteleskooppi on Venäjällä sijaitseva RATAN-600, jossa on maan tasalla oleva rengasmainen 576 metrin läpimittainen antenni.[1] Euroopan suurin radioteleskooppi on halkaisijaltaan 100 metriä ja sijaitsee Effelsbergissä Saksassa. Se oli maailman suurin täysin suunnattava radioteleskooppi,[2][3] kunnes 100 × 110 metrin kokoinen Green Bank -teleskooppi otettiin käyttöön vuonna 2000.[3] Suomen merkittävin 13,7 metrinen radioteleskooppi sijaitsee Metsähovin radiotutkimusasemalla Kirkkonummella.[4]

Kiinan FAST (Five hundred meter Aperture Spherical Telescope) radioteleskooppi on maailman suurin. Radioteleskoopin halkaisija on nimensä mukaisesti 500 metriä.[5]

Very Large Array (VLA) on New Mexicossa Yhdysvalloissa sijaitseva radioteleskooppiryhmä, jonka 27 kappaletta 25-metrisiä teleskooppeja on yhdistetty toisiinsa interferometrian avulla.[6] Vielä suurempi ryhmä on Giant Metrewave Radio Telescope (GMRT) Intiassa, joka koostuu kolmestakymmenestä halkaisijaltaan 45-metrisestä teleskoopista 25 kilometrin suuruisella alueella.[7] Pitkien aallonpituuksien tutkimista varten on Euroopassa suunnitteilla Low Frequency Array (LOFAR), jossa suuria määriä pieniä radioantenneja joiden peruslinja on Alankomaissa 100 kilometriä ja muualla Euroopassa 1 500 kilometriä. Teleskooppien suunniteltu yhteispinta-ala olisi neliökilometrin suuruinen.[8]

Merkittäviä radioteleskooppeja
Nimi Sijainti Taajuus/Aallonpituus Huomioita
ALMA (Atacama Large Millimeter Array) Atacama, Chile 0,3–9,6 mm Radiointerferometri, joka koostuu 66 radioteleskoopista. 54 teleskooppia on halkaisjaltaan 12 m ja 12 teleskooppia on halkaisijaltaan 7 metriä. Radioteleskooppeja voidaan liikutella, tiiviissä muodostelmassa teleskooppiryhmän halkaisija on 150 m ja etäisimmillään 16 km. ALMA aloitti tutkimustoiminnan lokakuussa 2011, jolloin 16 teleskooppia oli asennettuna. ALMA otettiin käyttöön 13. maaliskuuta 2013.[9]
Arecibon radioteleskooppi Arecibo, Puerto Rico 300 MHz–5 GHz Halkaisija 305 metriä.
CSRH (Chinese Spectral Radio Heliograph) Inner Mongolia, Kiina 400 MHz–15 GHz Rakenteilla oleva radiointerferometri, joka koostuu 100 teleskoopista. 40 teleskooppia on halkaisijaltaan 4,5 metriä ja loput 60 teleskooppia ovat halkaisijaltaan 2 metriä. Järjestelmä valmistuu 2013 ja sillä tullaan tutkimaan aurinkomyrskyjä.
Effelsbergin 100-m radio teleskooppi Bad Münstereifel-Effelsberg, Saksa 395 MHz–95 GHz Maailman toiseksi suurin vapaasti suunnattava radioteleskooppi. Halkaisija 100 metriä.
FAST (Five hundred meter Aperture Spherical Telescope) Pingtang, Guizhou, Kiina 300 MHz–5,1 GHz Maailman suurin radioteleskooppi, halkaisija 500 metriä.
GMRT (Giant Metrewave Radio Telescope) Pune, Intia 50–1500 MHz Radiointerferometri, joka koostuu 30 teleskoopista. Teleskooppien halkaisija on 45 metriä.
Green Bankin teleskooppi Green Bank, West Virginia, USA 290 MHz–100 GHz Maailman suurin vapaasti suunnattava radioteleskooppi. Halkaisija 110 × 100 metriä.
LOFAR (Low-Frequency Array) Hollanti 10–240 MHz Radiointerferometri, joka koostuu yli 20 000 pienestä antennista, jotka on sijoitettu 48 antentiryhmään. 40 ryhmää sijaitsee Hollannissa, 5 Saksassa ja loput Britanniassa, Ranskassa ja Ruotsissa.
Lovellin teleskooppi Cheshire, Englanti 300 MHz–5 GHZ Halkaisija 76 metriä
LWA (Long Wavelength Array) New Mexico, Yhdysvallat 10–88 MHz 50 teleskooppiantennista koostuva antennirypäs, joka levittäytyy yhden neliökilometrin alalle.
MWA (Murchison Widefield Array) Länsi-Australia 80–300 MHz Radiointerferometri, joka koostuu 128 solusta, joissa kussakin on 16 dipoli-antennia järjestettynä 4x4 antennin ryhmään. Antennikentän kokonaispinta-ala on 512 m².
RT-70 teleskoopit (3 kpl) Galenki, Venäjä. Yevpatoria, Ukraina. Suffa, Uzbekistan 5–300 GHz Halkaisija 70 metriä.
RATAN-600 Zelenchukskaya, Venäjä 610 MHz – 30 GHz RATAN-600 on maan tasalle rakennettu rengasmainen teleskooppi, jonka halkaisija on 576 metriä. Järjestelmä koostuu 895 kappaleesta 2×7,4 metrin peilejä, joita voidaan ohjata erikseen. RATAN-600 teleskoopilla on hyvä erotuskyky, koska teleskoopin erotuskyky riippuu paljon teleskoopin halkaisijasta. Halkaisijaltaan teleskooppi on maailman suurin.
Ooty radioteleskooppi Ooty, Intia 15–330 MHz 530 m pitkä ja 30 metriä leveä lieriön muotoinen paraboloidiantenni.
PaST (Primeval Structure Telescope) Xinjiang, Kiina 50–200 MHz Koostuu reilusta 10 000 jagiantennista useiden neliökilometrien alueella.
Qitain radioteleskooppi Qitai, Xinjiang, Kiina 300 MHz–117 GHz Suunnitteilla oleva radioteleskooppi, josta tulee valmistuessaan maailman suurin vapaasti suunnattava radioteleskooppi. Halkaisija 110 metriä.
Sheshanin radioteleskooppi Sheshan, Shanghai, Kiina Lokakuussa 2012 valmistunut radioteleskooppi. Halkaisija 65 metriä.
SKA (Square Kilometre Array) Suunnitteilla oleva radiointerferometri, jonka osia tullaan sijoittamaan Etelä-Afrikkaan, Australiaan ja Uuteen- Seelantiin. Tutkimustoiminnan on tarkoitus alkaa 2020.[10]
VLA (Very Large Array) New Mexico, USA 74 MHz–50 GHz Radiointerferometri, joka koostuu 27 teleskoopista. Teleskooppien halkaisija on 25 metriä.

Lähteet
  1. Kaushik: RATAN-600, The World’s Largest Radio Telescope Amusing Planet. 29.7.2015. Viitattu 1.2.2019 (englanniksi).
  2. Radio Telescope Effelsberg Max Planck Institute for Radio Astronomy. Viitattu 1.2.2019 (englanniksi).
  3. Bumgardner, Bryan: Too Big to Fail? The Green Bank Telescope’s Uncertain Future Scientific American. 4.9.2013. Viitattu 1.2.2019 (englanniksi).
  4. Hotakainen, Markus: Tiedetuubin klubi Metsähovissa Tiedetuubi. 11.2.2016. Arkistoitu 1.2.2019. Viitattu 1.2.2019.
  5. Nummila, Sakari: Maailman suurin radioteleskooppi aloitti toimintansa - halkaisija puoli kilometriä Tähdet ja avaruus. 27.09.2016. Viitattu 1.2.2019.
  6. An Overview of the Very Large Array The National Radio Astronomy Observatory – NRAO. 20.8.2015. Viitattu 1.2.2019 (englanniksi).
  7. Introducing GMRT Giant Metrewave Radio Telescope. 2.9.2008. Viitattu 1.2.2019 (englanniksi).
  8. About LOFAR System – Introduction ASTRON – LOFAR. Arkistoitu 1.2.2019. Viitattu 1.2.2019 (englanniksi).
  9. ALMA – Home Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA). Viitattu 1.2.2019 (englanniksi).
  10. SKA Telescope Square Kilometre Array (SKA). Viitattu 1.2.2019 (englanniksi).

    Kirjallisuutta
    • Toimittaneet Hannu Karttunen, Karl Johan Donner, Pekka Kröger, Heikki Oja, Markku Poutanen: Tähtitieteen perusteet. Helsinki: Tähtitieteellinen yhdistys URSA, 2016. ISBN 978-952-5985-34-4.
    This article is issued from Wikipedia. The text is licensed under Creative Commons - Attribution - Sharealike. Additional terms may apply for the media files.