전파 간섭계는 어떻게 작동합니까?

질문:저는 오늘 친구(우리 둘 다 엔지니어)와 함께 우주 탐사선을 여행했고,우리 둘 다 전파 망원경이 어떻게 작동하는지 궁금해했습니다. 우리는 깊고 완전한 이해와는 반대로 25 단어 이하의 수준에 호기심이 있습니다.

카메라는 가시 광선,하늘의 특정 영역을 필름 또는 칩에 캡처합니다. 즉,많은 픽셀이 한 번에 캡처됩니다.

전파 망원경은 하나의 주파수(안테나 당)에서 하나의 픽셀 만 캡처 할 것이라고 생각합니다. 두 번째 픽셀을 얻으려면 안테나를 약간 움직일 필요가 없습니까? 둘 다 같은 별/은하를 바라 볼 수 있도록 배열을 어떻게 정렬 상태로 유지합니까? 해상도의 어떤 종류의 당신은 또한 그들 모두 다음 한 접시에서 얻을 수 있습니까? 대단히 감사합니다! -폴

답변:사실 전파 망원경은 두 가지 다른 방식으로 작동합니다. 전파 망원경이 천문학적 측정을 하는 가장 간단한 방법은 독립형 모드로 작동하는 것입니다. 이 모드에서 전파 망원경은 단일 광학 망원경처럼 우주에서 신호를 수집합니다. 전파 망원경의 초점에서 하나 하나의 픽셀을 가진 검출기 또는 여러 픽셀을 배치할 수 있습니다. 전파 망원경으로 천문학적 측정을 하는 두 번째 방법이지만,이번에는 매우 높은 해상도의 측정을 하기 위해 두 개 이상을 전자적으로 연결하면서 하늘의 같은 방향을 가리키도록 하는 것입니다. 이 방법은 간섭계라는 기술을 사용하여 작동합니다. 전파망원경 간섭계는 어레이 내의 각 안테나 쌍으로부터의 측정을 동시에 결합할 수 있기 때문에,전파망원경의 초점평면에서 특정 지점을 매우 높은 해상도로 측정할 수 있다. 안테나의 많은 쌍을 결합 하 여 하나의 하늘에 특정 지점의 이미지를 만들 수 있습니다. 전파 망원경 간섭계의 작동 방식을 보여주는 아주 좋은 설명 및 그래픽,브라이언 코베 레인의”간섭계 작업을 수행하는 방법”페이지를 참조하십시오. 라디오 간섭계 이미지가 어떻게 구축되는지 보여주는 그래픽은 라디오 간섭계 이미지가 어떻게 만들어 지는지에 대한 특히 좋은 설명입니다.

무선 간섭계로 얻을 수 있는 공간 해상도는 배열의 안테나가 얼마나 넓게 분리되었는지를 나타내는 함수이다. 우리는 지구의 지름만큼 큰 분리에 안테나를 배치 할 수 있기 때문에(그리고 궤도에있는 전파 망원경의 경우 더 멀리),몇 마이크로 아크 초의 공간 해상도를 얻을 수 있습니다. 이것은 광학 및 적외선 망원경으로 얻을 수있는 몇 밀리 아크 초 해상도의 이미지와 비교됩니다. 단일 전파 망원경을 달성할 수 있는 공간 해상도는 직경과 측정이 이루어지는 주파수의 함수입니다. 일반적인 단일 안테나 전파 망원경은 몇 아크 초의 공간 해상도를 달성 할 수 있습니다.

제프 망검