Bagaimana kita bisa memfokuskan teleskop radio pada bintang ketika bumi berputar?

Membaca tentang Bintang KIC 8462852, telah dikatakan bahwa proyek SETI mengarahkan teleskop radionya ke arah bintang untuk mencari sinyal radio terestrial tambahan karena bintang tersebut memiliki fluktuasi cahaya yang aneh. Bagaimana kita dapat menunjuk dari bumi sebuah teleskop radio menuju sebuah bintang yang berjarak 1480 tahun cahaya sementara bumi berputar pada 1675 km / jam dan tetap fokus atau, dalam kasus teleskop radio, disejajarkan untuk mencoba dan menerima radio ombak??

Bagian dari jawaban yang saya curigai butuhkan oleh penanya adalah bahwa meskipun Bumi memang berputar sangat cepat, jumlah permukaan Bumi yang bergerak relatif terhadap objek astronomi kecil.

Jadi Anda menempatkan motor di dasar teleskop sehingga perlahan-lahan berubah untuk melihat bidang langit yang sama. Anda tidak perlu memfokuskan kembali karena teleskop melihat benda sejauh ini sehingga fokus tidak masalah. Anda tidak perlu melakukan hal lain karena gerakan Bumi lancar dan terus menerus, dan ini bukan tentang seberapa cepat Anda bergerak, ini tentang seberapa cepat Anda berputar. Dalam kasus kami, satu lingkaran lengkap setiap 24 jam yang cukup lambat.

Fokus pada ketakterhinggaan berarti Anda mengatur fokus teleskop sehingga objek yang jauh jauh berada dalam fokus sempurna. Tergantung pada kualitas teleskop, tetapi perbedaan praktis antara fokus pada tak terbatas dan fokus pada jarak sebenarnya menghilang setelah beberapa mil. Pada jarak bintang, pada dasarnya tidak ada perbedaan sama sekali.

Pertama, Anda berbicara tentang mengarahkan teleskop ke sumber yang tidak memfokuskannya pada sumber. Teleskop umumnya fokus pada tak terhingga, dan tidak perlu mengimbangi rotasi Bumi dalam fokus.

Kecepatan gerak lokasi teleskop di Bumi juga tidak langsung relevan, yang relevan adalah rotasi nyata langit di sekitar proyeksi sumbu Bumi ke langit. Itulah (di belahan bumi utara) rotasi langit tentang bintang kutub.

Ada beberapa cara berurusan dengan rotasi bumi.

1. Sebenarnya menggunakannya untuk memindai sumber

2. Dorong teleskop agar tetap menunjuk ke arah yang diinginkan

3. Lacak sumbernya (gunakan beberapa saluran untuk mengukur kesalahan sumber dari boresight dan arahkan teleskop untuk menghapus kesalahan tersebut).

:

dll

Ini benar-benar tidak ada hubungannya dengan teleskop radio per se, tetapi umum untuk semua teleskop termasuk optik.

Karena kecepatan cahaya jauh lebih cepat daripada kecepatan teleskop, bintang itu tampak seperti masih berdiri di langit sehingga teleskop hanya perlu melacaknya saat bergerak melintasi langit dengan kecepatan 15 derajat per jam.

Namun, kecepatan cahaya tidak terbatas, dan ada efek yang dapat diukur di sana. Ketika Anda mengendarai mobil saat hujan dan hujan istimewa menghantam kaca depan Anda, bagi Anda sepertinya hujan datang dari beberapa lokasi di depan Anda meskipun jatuh lurus ke bawah, dan karena ini ketika Anda coba tengok langsung ke sumber hujan, Anda memiringkan kepala ke depan daripada melihat lurus ke atas. Hal yang sama terjadi dengan cahaya dari bintang. Karena Bumi berputar di orbitnya dan berputar pada porosnya, cahaya yang jatuh "lurus ke bawah" pada kita tampak seperti datang dari posisi sedikit di depan. Ini disebut aberration bintang. Ini bukan efek yang besar, tetapi cukup besar sehingga jika Anda mencoba mencari tahu dengan tepat di mana bintang-bintang berada, maka Anda perlu memperbaikinya.

Ada dua proses untuk mengelola ini:

Pertama, teleskop (benar-benar, antena besar) diarahkan secara mekanis dan bergerak sehingga mereka dapat mempertahankan penerimaan mereka terhadap lokasi bintang / sumber / langit tertentu dari waktu ke waktu.

Namun, kecuali bintang-bintang yang berada langsung di sekitar bintang-bintang kutub, bintang itu akhirnya akan pergi di bawah cakrawala. Setelah ini terjadi, teleskop / antena tidak dapat menerima apa pun lebih jauh sampai sumber muncul di atas cakrawala lagi.

Apa yang terjadi pada titik ini adalah kita memiliki banyak teleskop / antena di seluruh dunia yang dikendalikan secara kolektif. Jauh sebelum bintang / sumber / dll jatuh di bawah cakrawala untuk satu teleskop, teleskop lain di sebelah barat telah menunjuk ke sana, dan menerima sinyal yang sama. Setelah peralihan ini terjadi, teleskop sebelumnya bebas memilih target lain - sesuatu yang lain di sisi lain planet ini yang akan jatuh di bawah cakrawala untuk teleskop lebih jauh ke timur.

Lewat sini:

• Teleskop terus digunakan menunjukkan hal-hal menarik
• Hal-hal yang membutuhkan pemantauan terus-menerus dapat dipantau tanpa gangguan meskipun dunia berubah
• Kita dapat mengamati apa saja kapan saja, selama ada waktu yang tersedia di jaringan teleskop radio
• Berbagi sumber daya memungkinkan para ilmuwan untuk melakukan sains lebih lengkap dan murah
• Dengan memiliki 2 atau lebih teleskop yang menunjuk pada objek yang sama sekaligus, kita dapat secara efektif meningkatkan rasio sinyal terhadap noise dan mendapatkan data yang lebih baik - secara teknis sangat mirip dengan memiliki satu antena tunggal ukuran bumi daripada dua antena kecil (relatif).
• Dengan kontrol pusat dari seluruh jaringan yang berpartisipasi di seluruh dunia, para ilmuwan dapat bereaksi dengan sangat cepat terhadap fenomena tiba-tiba, seperti semburan, kapan saja, terlepas dari posisi bumi.

Cara kerja teleskop hampir sama dalam panjang gelombang optik dan radio - teleskop mengumpulkan radiasi elektromagnetik, daripada berfokus pada suatu titik. Ada beberapa alasan untuk ini, yang utama adalah jumlah foton yang mencapai teleskop dari daerah yang diminati cukup rendah.

Untuk mengumpulkan lebih banyak foton, teleskop (atau susunan teleskop) harus 'melihat' ke dalam bidang yang menarik untuk waktu yang lama - hal ini dicapai jika teleskop berbasiskan bumi dengan mengarahkan antena secara mekanis, sehingga diarahkan ke arah yang sama untuk waktu yang lama. Prinsipnya hampir sama di ruang angkasa .

Untuk melihat KIC 8462852, SETI menggunakan Allen Telescope Arry , yang pada dasarnya adalah seperangkat 42 antena yang memindai langit dalam panjang gelombang radio. Masalah rotasi bumi pada dasarnya diselesaikan dalam dua langkah dengan teleskop (radio).

• Dengan mengarahkan antena (e) seperti yang ditentukan oleh perangkat lunak sehingga antena menunjuk pada posisi yang sama dari langit. Untuk bintang pada ~ 1500 tahun cahaya, kecepatan sudut yang dibutuhkan cukup kecil dan dapat dengan mudah dipasok oleh teleskop modern.

• Bahkan jika bintang (atau objek menarik lainnya) lewat di bawah cakrawala, teleskop dapat melanjutkan pekerjaannya pada hari berikutnya, mengumpulkan lebih banyak foton. Tentu saja, teleskop lain dapat mengambil alih dari yang ini, tetapi hasil akhirnya adalah sama mengumpulkan lebih banyak foton.

Katakanlah Anda pergi pada hari musim panas yang hangat, berbaring dan menatap bintang-bintang. Untuk beberapa alasan Anda berhasil tidak tertidur, sementara Anda hanya melihat satu bintang sepanjang malam. Anda tidak akan memiliki masalah mengarahkan mata Anda pada bintang ini (kecuali untuk kelopak mata yang jatuh), seperti tidak ada masalah untuk mengarahkan teleskop pada satu bintang.

Sunting: curiousdannii benar, saya tidak menjelaskan caranya. Saya akan melakukan ini sekarang: Ada mesin yang disebut motor, atau penggerak motor, atau mesin, yang mengubah energi listrik menjadi energi gerak. Dengan sedikit rekayasa, Anda dapat menggunakan energi gerak ini untuk memutar teleskop.

Antena pintar sudah bekerja dan perangkat lunak pembentukan balok yang dikendalikan juga cukup banyak digunakan sekarang.

Oleh karena itu, bahkan pada kecepatan pemintalan bumi yang sangat tinggi ini, pelacakan bintang-bintang pada jarak yang jauh tidaklah sulit.

Juga algoritma akuisisi dan kompresi data berkecepatan tinggi siap membantu. Jadi sudah dengan bantuan rekayasa kontrol dimungkinkan untuk menunjuk objek langit tertentu.