Làm thế nào chúng ta có thể tập trung kính viễn vọng vô tuyến vào một ngôi sao khi trái đất quay?

Đọc về Star KIC 8462852, người ta nói rằng dự án SETI đã chuyển các kính viễn vọng vô tuyến của mình về phía ngôi sao để tìm kiếm thêm các tín hiệu vô tuyến mặt đất khi ngôi sao có sự dao động lạ trong ánh sáng. Làm thế nào chúng ta có thể hướng từ trái đất một kính viễn vọng vô tuyến tới một ngôi sao cách xa 1480 năm ánh sáng trong khi trái đất quay với tốc độ 1675 km / h và giữ cho nó tập trung hoặc, trong trường hợp của kính viễn vọng vô tuyến, được căn chỉnh để thử và nhận đài sóng biển??

Một phần của câu trả lời mà tôi nghi ngờ người hỏi ban đầu cần là mặc dù Trái đất thực sự quay rất nhanh, nhưng bề mặt Trái đất di chuyển so với một vật thể thiên văn là rất nhỏ.

Vì vậy, bạn đặt động cơ vào đế của kính viễn vọng để nó từ từ quay lại để nhìn vào cùng một bầu trời. Bạn không cần phải lấy nét lại vì kính viễn vọng đang nhìn vào các vật ở rất xa mà việc lấy nét không thành vấn đề. Bạn không cần phải làm gì khác vì chuyển động của Trái đất diễn ra suôn sẻ và liên tục, và đó không phải là về việc bạn di chuyển nhanh như thế nào, mà là về việc bạn quay nhanh như thế nào. Trong trường hợp của chúng tôi, một vòng tròn hoàn chỉnh cứ sau 24 giờ, khá chậm.

Lấy nét ở vô cực chỉ có nghĩa là bạn đặt tiêu cự của kính thiên văn sao cho một vật ở xa vô cùng sẽ nằm trong tiêu cự hoàn hảo. Nó phụ thuộc vào chất lượng của các kính viễn vọng, nhưng sự khác biệt thực tế giữa nét ở vô cực và tập trung ở khoảng cách thực tế sẽ biến mất sau một vài dặm hoặc lâu hơn. Ở khoảng cách của các ngôi sao, về cơ bản không có sự khác biệt nào cả.

Đầu tiên bạn đang nói về việc hướng kính thiên văn vào nguồn không tập trung vào nguồn. Kính thiên văn thường được tập trung ở vô cực và không cần phải bù cho vòng quay của Trái đất trong tiêu điểm.

Tốc độ chuyển động của vị trí kính thiên văn trên Trái đất cũng không liên quan trực tiếp, điều có liên quan là sự quay tròn rõ ràng của bầu trời xung quanh hình chiếu của trục Trái đất lên bầu trời. Đó là (ở bán cầu Bắc) vòng quay của bầu trời về ngôi sao cực.

Có một số cách để đối phó với vòng quay trái đất.

1. Thực tế sử dụng nó để quét qua các nguồn

2. Lái kính viễn vọng để giữ cho nó chỉ theo hướng quan tâm

3. Theo dõi nguồn (sử dụng nhiều kênh để đo lỗi nguồn từ lỗ khoan và điều khiển kính thiên văn để loại bỏ lỗi).

:

v.v.

Điều này thực sự không liên quan gì đến kính viễn vọng vô tuyến mỗi se, nhưng phổ biến đối với tất cả các kính thiên văn kể cả quang học.

Do tốc độ ánh sáng nhanh hơn nhiều so với tốc độ của kính thiên văn, ngôi sao trông giống như đang đứng yên trên bầu trời nên kính viễn vọng chỉ cần theo dõi nó khi nó di chuyển trên bầu trời với tốc độ 15 độ mỗi giờ.

Tuy nhiên, tốc độ ánh sáng không phải là vô hạn và có một hiệu ứng có thể đo lường được ở đó. Khi bạn đang lái xe trong khi trời mưa và mưa rơi vào kính chắn gió của bạn, đối với bạn, có vẻ như mưa đến từ một vị trí nào đó trước mặt bạn mặc dù trời đang rơi thẳng và vì điều này khi bạn cố gắng nhìn thẳng vào nguồn mưa, bạn nhìn nghiêng đầu về phía trước hơn là nhìn thẳng lên. Điều tương tự xảy ra với ánh sáng từ các ngôi sao. Bởi vì Trái đất đang quay xung quanh quỹ đạo của nó và quay tròn trên trục của nó, ánh sáng rơi xuống "thẳng xuống" trên chúng ta có vẻ như nó đang đến từ một vị trí phía trước một chút. Điều này được gọi là quang sai sao. Nó không phải là một hiệu ứng lớn, nhưng nó đủ lớn để nếu bạn đang cố gắng tìm ra chính xác vị trí của các ngôi sao, thì bạn cần phải sửa nó.

Có hai quy trình để quản lý việc này:

Đầu tiên, các kính thiên văn (thực sự, ăng ten lớn) được nhắm mục tiêu một cách máy móc và di chuyển để chúng có thể duy trì sự tiếp nhận của chúng về một vị trí sao / nguồn / bầu trời cụ thể theo thời gian.

Tuy nhiên, ngoại trừ các ngôi sao ngay lập tức trong vùng lân cận của các ngôi sao cực, ngôi sao cuối cùng sẽ đi xuống dưới đường chân trời. Khi điều này xảy ra, kính thiên văn / ăng ten không thể nhận thêm bất cứ thứ gì cho đến khi nguồn xuất hiện trở lại phía trên đường chân trời.

Điều xảy ra tại thời điểm này là chúng ta có nhiều kính viễn vọng / ăng ten trên khắp thế giới được điều khiển chung. Rất lâu trước khi một ngôi sao / nguồn / v.v rơi xuống dưới đường chân trời đối với một kính viễn vọng, một kính viễn vọng khác ở phía tây đã chỉ vào nó và đang nhận được tín hiệu tương tự. Một khi sự chuyển đổi này đã xảy ra, kính viễn vọng trước đó có thể tự do lựa chọn một mục tiêu khác - một thứ khác ở phía bên kia hành tinh sẽ rơi xuống dưới đường chân trời cho kính viễn vọng ở phía đông.

Theo cách này:

• Các kính thiên văn đang được sử dụng liên tục chỉ vào những điều thú vị
• Những thứ cần theo dõi liên tục có thể được theo dõi mà không bị gián đoạn mặc dù thế giới đang chuyển hướng
• Chúng ta có thể quan sát bất cứ điều gì bất cứ lúc nào, miễn là có thời gian trên mạng kính viễn vọng vô tuyến
• Chia sẻ tài nguyên cho phép các nhà khoa học tiến hành khoa học hoàn toàn hơn và không tốn kém
• Bằng cách có 2 hoặc nhiều kính viễn vọng hướng vào cùng một vật thể cùng một lúc, chúng ta có thể tăng tín hiệu thành tỷ lệ nhiễu một cách hiệu quả và có được dữ liệu tốt hơn - về mặt kỹ thuật rất giống với một ăng ten đơn cỡ trái đất thay vì hai ăng ten nhỏ (tương đối).
• Với sự kiểm soát trung tâm của toàn bộ mạng lưới tham gia trên toàn thế giới, các nhà khoa học có thể phản ứng rất nhanh với các hiện tượng bất ngờ, như vụ nổ, bất cứ lúc nào, bất kể vị trí của trái đất

Cách thức hoạt động của kính viễn vọng khá giống nhau trong các bước sóng quang và vô tuyến - các kính thiên văn thu thập bức xạ điện từ, thay vì tập trung tại một điểm. Có nhiều lý do cho việc này, lý do chính là lượng photon chạm tới kính thiên văn từ khu vực quan tâm là khá thấp.

Để thu thập được nhiều photon hơn, kính viễn vọng (hoặc mảng kính viễn vọng) phải 'nhìn' vào khu vực quan tâm trong một thời gian dài - điều này đạt được trong trường hợp kính viễn vọng dựa trên trái đất bằng cách điều khiển cơ học ăng-ten, để chúng được chỉ vào cùng một hướng trong một khoảng thời gian dài. Nguyên tắc là khá nhiều giống nhau trong không gian .

Để xem KIC 8462852, SETI đã sử dụng Kính thiên văn Allen Arry , về cơ bản là một bộ gồm 42 ăng ten quét bầu trời theo bước sóng vô tuyến. Vấn đề xoay tròn của trái đất về cơ bản được giải quyết theo hai bước bằng kính viễn vọng (radio).

• Bằng cách điều khiển ăng-ten (e) theo quyết định của phần mềm để ăng-ten chỉ vào cùng một vị trí của bầu trời. Đối với một ngôi sao ở ~ 1500 năm ánh sáng, tốc độ góc cần thiết là khá nhỏ và có thể dễ dàng cung cấp bởi các kính thiên văn hiện đại.

• Ngay cả khi ngôi sao (hoặc bất kỳ đối tượng quan tâm nào khác) đi qua bên dưới đường chân trời, kính viễn vọng có thể chỉ cần tiếp tục công việc của nó vào ngày hôm sau, thu thập nhiều photon hơn. Tất nhiên, các kính thiên văn khác có thể tiếp quản từ cái này, nhưng kết quả cuối cùng là giống nhau - thu thập nhiều photon hơn.

Giả sử bạn đi ra ngoài vào một ngày hè ấm áp, nằm xuống và nhìn lên các vì sao. Vì một số lý do, bạn cố gắng không ngủ, trong khi bạn chỉ nhìn vào một ngôi sao cả đêm. Bạn sẽ không gặp vấn đề gì khi hướng mắt về ngôi sao này (ngoại trừ mí mắt rơi xuống), giống như không có vấn đề gì khi hướng kính viễn vọng vào một ngôi sao.

Chỉnh sửa: tò mò là đúng, tôi đã không giải thích làm thế nào. Tôi sẽ làm điều này ngay bây giờ: Có một máy gọi là động cơ, hoặc động cơ, hoặc động cơ, chuyển đổi năng lượng điện thành năng lượng chuyển động. Với một chút kỹ thuật, bạn có thể sử dụng năng lượng chuyển động này để xoay kính thiên văn.

Các ăng-ten thông minh đã hoạt động và hình thành chùm điều khiển bằng phần mềm cũng được sử dụng khá nhiều.

Do đó, ở tốc độ quay cực cao của trái đất, việc theo dõi các ngôi sao ở khoảng cách lớn không quá khó khăn.

Ngoài ra, các thuật toán thu thập và nén dữ liệu tốc độ cao cũng có mặt để trợ giúp. Vì vậy, với sự trợ giúp của kỹ thuật điều khiển đã có thể chỉ vào một thiên thể cụ thể.