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

      Svi teleskopi se u biti zasnivaju na istom načelu - fokusiranju i koncentriranju svjetlosti (optički teleskopi) ili nekih drugih zračenja u detektor - ljudsko oko, kameru ili neku drugu napravu. Tako si radio teleskop možete predočiti kao povećanu verziju optičkog teleskopa. Oni moraju biti jako veliki jer radio - valovi imaju veće valne duljine od svjetlosnih valova. Radio teleskopi obično imaju promjer tanjura oko 25 metara, a veći promjer daje veću razlučivost zbog mogućnosti primitka veće količine valova. Podaci koje radio teleskop primi u obliku radio - valova se šalju u kompjuter koji ih obrađuje u sliku.

     Radio teleskop se ponaša kao običan radio s kojeg možemo slušati glazbu i primati frekvencije radio stanica. Razlika je u tome što su signali koje prima radio teleskop mnogo slabiji i moraju biti spremljeni na disk ili nešto drugo kako bi se mogli obraditi. Radio teleskop se sastoji od nekoliko osnovnih dijelova, navedenih u daljnjem tekstu:

     Radio teleskopska antena je glavni i najočitiji dio samog radio teleskopa. Ona je analogna optičkoj leći ili zrcalu kod optičkih teleskopa. Antena sakuplja sve frekvencije zračenja radio valova iz svemira u jedinici vremena i pretvara tu energiju u slabu električnu struju koju onda možemo mjeriti nakon obrade. Većina radio teleskopa ima velike antene radi veće moći razlučivanja. Veća antena može bolje fokusirati energiju iz manjeg područja na nebeskoj sferi (to znači veće povećanje). Razlučivost se može izračunati preko posebne formule, a proporcionalna je valnoj duljini elektormagnetskih (radio) valova i obrnuto proporcionalna promjeru antene. To znači da se bolja razlučivost postiže na kraćim valnim duljinama i sa većim promjerom antene.

     Iako se, kad ljudi pomisle na radio teleskop, najčešće sjete paraboličnog satelitskog tanjura, koriste se i druge vrste antena. Postoje interferometrijski (kasnije objašnjeno) povezani skupovi više dipolnih antena koji se koriste za otkrivanje pulsara i otkrivanje "aktivnijih" oluja na Jupiteru. Dalje postoje dugačke, rupičaste antene tj. cilindrično parabolične koje se još uvijek koriste u observatorijima diljem svijeta. Skupovi svakakvih različito složenih interferometrijski povezanih antena diljem svijeta pridonijeli su mnogim otkrićima u radio astronomiji.

     Amaterski radio teleskopi, ali i veliki profesionalni, najčešće su upereni u smjeru sjever - jug ili u smjeru meridijana. Antena se namješta na visinu i dani kut iz kojeg će uhvatiti kozmičko zračenje radio izvora koji će proći preko njenog "vidnog polja" kako Zemlja rotira. To se zove promatranje skeniranjem meridijanalnog toka. Kako radio izvor prolazi kroz "vidno polje" antene, povećanje u energiji je zapaženo i zabilježeno u uređaj za pohranu podataka (hard disk kompjutera najčešće). Takav način promatranja ima prednost u lakoći kalkulacije koordinata izvora. Rektascenzija izvora je tada jednaka lokalnom sideričkom vremenu u vrijeme kada izvor prolazi meridijanom.

     Radio teleskopsko pojačalo služi za pojačavanje radio signala koje teleskop (antena) prima. Kozmički radio signali su vrlo slabe jakosti, pa ih zato, kako bi ih mogli mjeriti, trebamo prvo pojačati nekoliko milijuna puta. U radio teleskopu različite elektroničke naprave koje ga sastavljaju i same proizvode radio valove tj. smetnje koje ometaju raspoznavanje traženog signala. Ako nismo oprezni u pojačavanju signala lako možemo sakriti vrlo slabi signal zračenja kozmičkog izvora. Cilj pojačivača je da pojačava signal kozmičkog radio izvora koji dolazi u antenu za mnogo puta i to sa dodatkom što manje buke moguće (smetnji ostalih radio zračenja - npr. elektroničkih uređaja). Za pojačivače se koriste posebni tranzistori, a profesionalni opservatoriji se koriste hlađenjem pojačivača do nekoliko stupnjeva iznad apsolutne nule kako bi što više smanjili količinu buke kojoj doprinose drugi uređaji, a ne sam izvor radio zračenja na nebu.

     Također postoji i sprava koja smanjuje frekvenciju signala koju odašilje pojačivač, a služi zato da ne dođe do preklapanja i smetnji između pojačanih signala. U suradnji s tim uređajem radi i još jedan uređaj, oscilator. On proizvodi signal koji smanjuje frekvenciju antene. Za oscilatore se obično koriste kristali kvarca jer su prilično stabilni i imaju mala odstupanja u frekvenciji.

     U radio teleskopima još se koristi i pojačivač radio frekvencije kao kod radio prijemnika samo što ti pojačivači kod radio teleskopa nemaju ograničenja i mogu se podesiti na koju god željenu frekvenciju - najčešće se koriste frekvencije od 70, 45, 21.4 i 10.7 MHz. U samoj biti ovi pojačivači se na razlikuju puno od onih u radio prijemnicima. Služe 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, pisači i ostale sprave za pohranu podataka.

     Radio teleskopi se dijele na pomične, nepomične i one povezane u interferometrijsku spregu. Interferometrijska sprega radio teleskopa je više - manje ista kao i kod optičkih. To je situacija kada se više teleskopa poveže u jednu spregu gdje se po određenim trigonometrijskim zakonima njihovi signali i podaci koje dobivaju zbrajaju, dakle pojačavaju. Taj princip je lako objašnjiv kao način da pomoću više manjih radio teleskopa dobijemo jedan veći koji ima veću moć razlučivanja i veće povećanje u stvari. Interferometrijskom spregom radio teleskopa iz Gladstonea (Kalifornija, SAD) i iz Krima (Ukrajina) znanstvenici su uspjeli dobiti nevjerojatnu razlučivost od 0.0005" i time je radio - astronomija u tom posebnom slučaju nadmašila optičku. Baze interferometra mogu biti različite i nisu ograničene ničime osim dimenzijama Zemlje.

arecibo (SETI Institute)

     Trenutno najveća zasebna radio antena na svijetu je ona radio teleskopa Arecibo u Puerto Ricu. Zbog svoje veličine od 305 metara u promjeru, antena je nepokretna, a smještena je u prirodnoj depresiji. Osim za astronomska mjerenja, teleskop se koristi i za program SETI o kojem ćete više saznati u posebnim člancima (seti, seti @ home).

     Slike koje nam daju radio teleskopi su u biti grafovi ili nešto kao topografske karte svemira. Iako one na prvi pogled nisu lijepe kao slike koje nam mogu pružiti optički teleskopi iz njih se može saznati puno više, a pomoću bilježenja različitih zračenja iz svemira, između ostalog i radio zračenja, možemo dobiti saznanja o pojavama i objektima koje optičkim teleskopima ne možemo vidjeti zbog različitih prepreka u svemiru poput maglica ili galaksija koje nam sakrivaju pogled.

Damir Andrašević, 1.6.2004.