nedavno obnovljeni lovell radio teleskop promjera 75 metara u sklopu britanskog observatorija jodrell bank

      Svi teleskopi se u biti zasnivaju na istom na�elu - fokusiranju i koncentriranju svjetlosti (opti�ki teleskopi) ili nekih drugih zra�enja u detektor - ljudsko oko, kameru ili neku drugu napravu. Tako si radio teleskop mo�ete predo�iti kao pove�anu verziju opti�kog teleskopa. Oni moraju biti jako veliki jer radio - valovi imaju ve�e valne duljine od svjetlosnih valova. Radio teleskopi obi�no imaju promjer tanjura oko 25 metara, a ve�i promjer daje ve�u razlu�ivost zbog mogu�nosti primitka ve�e koli�ine valova. Podaci koje radio teleskop primi u obliku radio - valova se �alju u kompjuter koji ih obra�uje u sliku.

     Radio teleskop se pona�a kao obi�an radio s kojeg mo�emo slu�ati glazbu i primati frekvencije radio stanica. Razlika je u tome �to su signali koje prima radio teleskop mnogo slabiji i moraju biti spremljeni na disk ili ne�to drugo kako bi se mogli obraditi. Radio teleskop se sastoji od nekoliko osnovnih dijelova, navedenih u daljnjem tekstu:

     Radio teleskopska antena je glavni i najo�itiji dio samog radio teleskopa. Ona je analogna opti�koj le�i ili zrcalu kod opti�kih teleskopa. Antena sakuplja sve frekvencije zra�enja radio valova iz svemira u jedinici vremena i pretvara tu energiju u slabu elektri�nu struju koju onda mo�emo mjeriti nakon obrade. Ve�ina radio teleskopa ima velike antene radi ve�e mo�i razlu�ivanja. Ve�a antena mo�e bolje fokusirati energiju iz manjeg podru�ja na nebeskoj sferi (to zna�i ve�e pove�anje). Razlu�ivost se mo�e izra�unati preko posebne formule, a proporcionalna je valnoj duljini elektormagnetskih (radio) valova i obrnuto proporcionalna promjeru antene. To zna�i da se bolja razlu�ivost posti�e na kra�im valnim duljinama i sa ve�im promjerom antene.

     Iako se, kad ljudi pomisle na radio teleskop, naj�e��e sjete paraboli�nog satelitskog tanjura, koriste se i druge vrste antena. Postoje interferometrijski (kasnije obja�njeno) povezani skupovi vi�e dipolnih antena koji se koriste za otkrivanje pulsara i otkrivanje "aktivnijih" oluja na Jupiteru. Dalje postoje duga�ke, rupi�aste antene tj. cilindri�no paraboli�ne koje se jo� uvijek koriste u observatorijima diljem svijeta. Skupovi svakakvih razli�ito slo�enih interferometrijski povezanih antena diljem svijeta pridonijeli su mnogim otkri�ima u radio astronomiji.

     Amaterski radio teleskopi, ali i veliki profesionalni, naj�e��e su upereni u smjeru sjever - jug ili u smjeru meridijana. Antena se namje�ta na visinu i dani kut iz kojeg �e uhvatiti kozmi�ko zra�enje radio izvora koji �e pro�i preko njenog "vidnog polja" kako Zemlja rotira. To se zove promatranje skeniranjem meridijanalnog toka. Kako radio izvor prolazi kroz "vidno polje" antene, pove�anje u energiji je zapa�eno i zabilje�eno u ure�aj za pohranu podataka (hard disk kompjutera naj�e��e). Takav na�in promatranja ima prednost u lako�i kalkulacije koordinata izvora. Rektascenzija izvora je tada jednaka lokalnom sideri�kom vremenu u vrijeme kada izvor prolazi meridijanom.

     Radio teleskopsko poja�alo slu�i za poja�avanje radio signala koje teleskop (antena) prima. Kozmi�ki radio signali su vrlo slabe jakosti, pa ih zato, kako bi ih mogli mjeriti, trebamo prvo poja�ati nekoliko milijuna puta. U radio teleskopu razli�ite elektroni�ke naprave koje ga sastavljaju i same proizvode radio valove tj. smetnje koje ometaju raspoznavanje tra�enog signala. Ako nismo oprezni u poja�avanju signala lako mo�emo sakriti vrlo slabi signal zra�enja kozmi�kog izvora. Cilj poja�iva�a je da poja�ava signal kozmi�kog radio izvora koji dolazi u antenu za mnogo puta i to sa dodatkom �to manje buke mogu�e (smetnji ostalih radio zra�enja - npr. elektroni�kih ure�aja). Za poja�iva�e se koriste posebni tranzistori, a profesionalni opservatoriji se koriste hla�enjem poja�iva�a do nekoliko stupnjeva iznad apsolutne nule kako bi �to vi�e smanjili koli�inu buke kojoj doprinose drugi ure�aji, a ne sam izvor radio zra�enja na nebu.

     Tako�er postoji i sprava koja smanjuje frekvenciju signala koju oda�ilje poja�iva�, a slu�i zato da ne do�e do preklapanja i smetnji izme�u poja�anih signala. U suradnji s tim ure�ajem radi i jo� jedan ure�aj, oscilator. On proizvodi signal koji smanjuje frekvenciju antene. Za oscilatore se obi�no koriste kristali kvarca jer su prili�no stabilni i imaju mala odstupanja u frekvenciji.

     U radio teleskopima jo� se koristi i poja�iva� radio frekvencije kao kod radio prijemnika samo �to ti poja�iva�i kod radio teleskopa nemaju ograni�enja i mogu se podesiti na koju god �eljenu frekvenciju - naj�e��e se koriste frekvencije od 70, 45, 21.4 i 10.7 MHz. U samoj biti ovi poja�iva�i se na razlikuju puno od onih u radio prijemnicima. Slu�e kako bi podesili frekvenciju prema radio izvoru i dobili bolju sliku.

      I da bi na kraju taj signal koji smo dobili bio od ikakve vrijednosti mora biti spremljen / snimljen / pohranjen. U tu svrhu koriste se kompjutorski diskovi, pisa�i i ostale sprave za pohranu podataka.

     Radio teleskopi se dijele na pomi�ne, nepomi�ne i one povezane u interferometrijsku spregu. Interferometrijska sprega radio teleskopa je vi�e - manje ista kao i kod opti�kih. To je situacija kada se vi�e teleskopa pove�e u jednu spregu gdje se po odre�enim trigonometrijskim zakonima njihovi signali i podaci koje dobivaju zbrajaju, dakle poja�avaju. Taj princip je lako obja�njiv kao na�in da pomo�u vi�e manjih radio teleskopa dobijemo jedan ve�i koji ima ve�u mo� razlu�ivanja i ve�e pove�anje u stvari. Interferometrijskom spregom radio teleskopa iz Gladstonea (Kalifornija, SAD) i iz Krima (Ukrajina) znanstvenici su uspjeli dobiti nevjerojatnu razlu�ivost od 0.0005" i time je radio - astronomija u tom posebnom slu�aju nadma�ila opti�ku. Baze interferometra mogu biti razli�ite i nisu ograni�ene ni�ime osim dimenzijama Zemlje.

arecibo (SETI Institute)

     Trenutno najve�a zasebna radio antena na svijetu je ona radio teleskopa Arecibo u Puerto Ricu. Zbog svoje veli�ine od 305 metara u promjeru, antena je nepokretna, a smje�tena je u prirodnoj depresiji. Osim za astronomska mjerenja, teleskop se koristi i za program SETI o kojem �ete vi�e saznati u posebnim �lancima (seti, seti @ home).

     Slike koje nam daju radio teleskopi su u biti grafovi ili ne�to kao topografske karte svemira. Iako one na prvi pogled nisu lijepe kao slike koje nam mogu pru�iti opti�ki teleskopi iz njih se mo�e saznati puno vi�e, a pomo�u bilje�enja razli�itih zra�enja iz svemira, izme�u ostalog i radio zra�enja, mo�emo dobiti saznanja o pojavama i objektima koje opti�kim teleskopima ne mo�emo vidjeti zbog razli�itih prepreka u svemiru poput maglica ili galaksija koje nam sakrivaju pogled.

Damir Andra�evi�, 1.6.2004.