[其它]VLA - 甚大射电望远镜阵列

楼主:踩不死的小强11 时间:2006-06-13 14:46:00 江苏 点击:2563 回复:40
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自卡尔·央斯基偶然发现了来自银河系的射电辐射,雷伯建造了世界上第一台天文射电望远镜,美国就成为射电天文学的发源地。到了20世纪50年代中期,国际上形成了几个射电天文中心,以英国的实力最强:剑桥大学发展大型射电干涉仪,继而孕育综合孔径射电望远镜方案;曼彻斯特大学建造了世界上口径最大的76米可跟踪射电望远镜。而此时的美国逐渐落在了其它国家的后面。为了重新夺回射电天文学的领先地位。在20世纪60年代初,他们开始构想建造甚大阵,分辨率要达到1角秒,灵敏度则要达到0.1毫央斯基,目的就是要超过英国剑桥大学的综合孔径射电望远镜。从构思到实现花了20年,终于在1980年向世人推出世界上最强大的综合孔径射电望远镜——VLA。
甚大阵的设计原则是按照英国赖尔提出的原理,但是从灵敏度、分辨率、成像速度和频率覆盖四个方面全面超过英国赖尔综合孔径射电望远镜。
    甚大阵从1961年开始筹划、设计,经过20年的努力,终于在新墨西哥州的一个荒原上出现了一个巨大的天线阵,它相当于一个中等城市,巍巍壮观。望远镜由27面直径25米的可移动的抛物面天线组成,分别安置在三个铺有铁轨的臂上,呈Y形。2个臂长是21千米,另一个臂长为20千米。每个臂上放置9面天线。工作波段最短可达到0.7厘米,因此天线抛物面的精度非常高。最高分辨角为0.05角秒,已经优于地面上的大型光学望远镜了。甚大阵望远镜进行观测是依靠自动化系统来控制和管理的。
    望远镜的灵敏度由总接收面积决定,甚大阵的27面25米的天线,总接收面积达到5万3千平方米,相当于口径为130米的单天线。 因此甚大阵的灵敏度比赖尔望远镜高出12.5倍。就空间分辨率来说,甚大阵的最大基线是36千米,比赖尔望远镜大7倍多,在相同的波段上的分辨率要提高7倍,由于最短工作波长可达0.7厘米,因此甚大阵的最高分辨率要比赖尔望远镜高20倍,达到0.05角秒。相当于在150千米外看清楚一个高尔夫球。赖尔望远镜的8面天线是东西方向一字排开,利用地球自转,需要对一个目标观测12小时,才能移动天线以获得另一种天线间距的观测。而甚大阵采用Y形排列,可以获得小于8小时的快速成像。
    甚大阵是在1973年4月开始兴建的,1975年9月第一个天线到位,1980 年甚大阵全部完成并投入使用,比原计划提前1年。在1977~1978年,科学家们已经用建成的部分天线取得了很好的观测成果。。
    甚大阵的每个天线的直径为25米,重230吨。在使用时有4种阵形: A阵,天线分离最大,36千米;B阵,天线分离3.6千米; C阵,天线分离1千米。望远镜每4个月换一次阵形。以适应不同的观测课题。天线的运转和控制快速而灵活。方位角每分钟可移动40度;仰角每分钟20度。地平8度以上的天体均可进行观测。
    甚大阵的频率覆盖很宽,从74MHz到50GHz(约为400~0.7cm)。因此馈源和接收机系统就比较复杂。在低频段,可实现4个频段的同时观测,较高的频段则分为P、L、C、X、U、K、Q七个频段。



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作者:踩不死的小强12 时间:2006-06-13 14:48:16 江苏
  哦夜



作者:踩不死的小强14 时间:2006-06-13 14:48:50 江苏
  哦夜



作者:踩不死的小强13 时间:2006-06-13 14:48:57 江苏
  哦夜



作者:BOY-1984 时间:2006-06-13 14:49:09 陕西
  沙发,
作者:踩不死的小强16 时间:2006-06-13 14:50:05 江苏
  哦夜



作者:踩不死的小强15 时间:2006-06-13 14:50:47 江苏
  哦夜



楼主踩不死的小强11 时间:2006-06-13 14:52:31 江苏
  哦夜



作者:神兮迷兮 时间:2006-06-13 14:52:38 北京
  帅哦~~~~~~~~~~~~~
作者:踩不死的小强12 时间:2006-06-13 14:53:03 江苏
  哦夜



作者:踩不死的小强13 时间:2006-06-13 14:53:36 江苏
  哦夜



作者:踩不死的小强14 时间:2006-06-13 14:54:24 江苏
  哦夜



作者:BOY-1984 时间:2006-06-13 14:55:10 陕西
  图片太大了,难道这是小强的一惯风格~~ 还是小点的好,方便浏览
作者:踩不死的小强16 时间:2006-06-13 14:55:11 江苏
  哦夜



作者:网路二传手 时间:2006-06-13 14:55:33 广东
  小强,如果不再在非常真人帖里发特大图刷屏,大家很欢迎你来玩滴!!!!!!!!!!!!!!!1
作者:踩不死的小强15 时间:2006-06-13 14:55:42 江苏
  哦夜



楼主踩不死的小强11 时间:2006-06-13 14:56:51 江苏
  哦夜



作者:美女就是真理 时间:2006-06-13 14:57:26 辽宁
  人类科技文明的结晶
作者:踩不死的小强12 时间:2006-06-13 14:57:33 江苏
  哦夜



作者:踩不死的小强13 时间:2006-06-13 14:58:08 江苏
  哦夜



作者:踩不死的小强14 时间:2006-06-13 14:58:57 江苏
  哦夜



作者:踩不死的小强16 时间:2006-06-13 14:59:34 江苏
  哦夜



作者:踩不死的小强15 时间:2006-06-13 15:00:18 江苏
  哦夜



楼主踩不死的小强11 时间:2006-06-13 15:01:18 江苏
  哦夜



作者:踩不死的小强13 时间:2006-06-13 15:02:10 江苏
  哦夜



作者:踩不死的小强14 时间:2006-06-13 15:02:18 江苏
  哦夜



作者:踩不死的小强16 时间:2006-06-13 15:04:02 江苏
  哦夜


作者:踩不死的小强15 时间:2006-06-13 15:09:20 江苏
  这张来自Google Earth,美国在波多黎各托管的世界最大的单碟射电望远镜-阿雷西博


作者:pyre 时间:2006-06-14 01:04:25 河北
  牛B
作者:hajve 时间:2006-06-14 01:34:38 台湾
  3
作者:踩不死的小强17 时间:2006-06-14 02:13:07 黑龙江
  小强道行还不浅嘛
  坏蛋穿你的马甲来支持你一下 ^-^
  多发好图哦~
  期待ing~~
作者:就混黑社会 时间:2006-06-14 02:23:49 海南
  。
  


作者:燃气轮机 时间:2006-06-14 08:26:21 安徽
  刚看了"Contact",里面VLA很有气势的说
  
  阿雷西博也有出现
  
作者:大雄一世 时间:2006-06-14 10:23:05 江苏
  漂亮啊,
作者:seventina 时间:2006-06-14 10:48:53 湖北
  谁能介绍一下它们的用途?
作者:fool9527 时间:2006-06-14 11:01:17 北京
  谢谢楼主分享
作者:踩不死的小强a0 时间:2006-06-14 14:03:44 江苏
  射电望远镜跟光学望远镜外观看起来不一样,其实根本原理是一样的,因为光本身就是电磁波,只不过比普通电磁波频率高得多,波长短得多。射电望远镜就是定向收集宇宙星体发出的电磁波来进行观测。还有,上面的阿雷西博天线口径是305米,是扩建前的,扩建后是350米,有google earth的可以自己测。
作者:踩不死的小强a0 时间:2006-06-14 14:05:14 江苏
  摘自维基百科:
  
  射电望远镜是主要接收天体射电波段辐射的望远镜。射电望远镜的外形差别很大,有固定在地面的单一口径的球面射电望远镜,有能够全方位转动的类似卫星接收天线的射电望远镜,有射电望远镜阵列,还有金属杆制成的射电望远镜。
  
  1931年,美国贝尔实验室的央斯基用天线阵接收到了来自银河系中心的无线电波。随后美国人雷伯在自家的后院建造了一架口径9.5米的天线,并在1939年接收到了来自银河系中心的无线电波,并且根据观测结果绘制了第一张射电天图。射电天文学从此诞生。雷伯使用的那架天线是世界上第一架专门用于天文观测的射电望远镜。
  
  20世纪60年代天文学取得了四项非常重要的发现:脉冲星、类星体、宇宙微波背景辐射、星际有机分子,被称为“四大发现”。这四项发现都与射电射电望远镜有关。
  
  天文望远镜的极限分辨率取决于望远镜的口径和观测所用的波长。口径越大,波长越短,分辨率越高。由于无线电波的波长要远远大于可见光的波长,因此射电望远镜的分辨本领远远低于相同口径的光学望远镜,而射电望远镜的天线又不能无限做大。这在射电天文学诞生的初期严重阻碍了射电望远镜的发展。
  
  1962年,英国剑桥大学卡文迪许实验室的赖尔(Ryle)利用干涉的原理,发明了综合孔径射电望远镜,大大提高了射电望远镜的分辨率。其基本原理是:用相隔两地的两架射电望远镜接收同一天体的无线电波,两束波进行干涉,其等效分辨率最高可以等同于一架口径相当于两地之间距离的单口径射电望远镜。赖尔因为此项发明获得1974年诺贝尔物理学奖。
  
  目前射电天文学领域已经广泛应用长基线的干涉技术,将遍布全球的射电望远镜综合起来,获得了等效口径相当于地球直径量级的射电望远镜。美国建设了VLBA,欧洲建设了EVN,二者组成了国际VLBI网。
  
  目前世界上已建成和在建的一些著名射电望远镜有:
  
  位于美国波多黎各岛上的阿雷西博望远镜,为固定在山谷当中的单口径球面天线,口径305米,后扩建为350米。
  位于美国新墨西哥州沙漠中的甚大望远镜天线阵(VLA),由27面假设在铁轨上的口径25米的天线组成,排列成Y字形。
  美国/欧洲的毫米波/亚毫米波天线阵(Atacama Large Millimeter Array,ALMA)
  日本的VSOP,利用日本HALCA卫星携带的8米射电望远镜与地面上的射电望远镜组成干涉仪。
  筹建中的平方千米阵(SKA)
  
作者:一派古月言 时间:2006-06-14 14:10:14 北京
  小强的风格就是发大图,呵呵
  
作者:踩不死的小强a0 时间:2006-06-14 14:10:47 江苏
  作者:燃气轮机 回复日期:2006-6-14 8:26:21 
    刚看了"Contact",里面VLA很有气势的说
    
    阿雷西博也有出现
  
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  这部片子不错,充满想象,不过它的时空隧道做得太假,没有虫洞的概念。
  
  
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