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天线为王 -苏联时期研制的特殊类型射电望远镜巡礼(二)  

2010-11-15 22:21:30|  分类: 科技成就 |  标签: |举报 |字号 订阅

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       其实前面提到的那些射电望远镜大部分属于经典的抛物面天线,也就是类似卡塞格伦天线。但是射电望远镜与一般光学望远镜最大的不同是:一架望远镜不能观测整个射电波段的辐射。不同波长段(band)可能有完全不同的结构,于是在叫射电望远镜时,习惯上总把工作的波段加在前面,以示区别,如毫米波射电望远镜、亚毫米波射电望远镜。如工作在长波的共振结构(resonant structure)振子天线和工作在厘米波和毫米波的抛物面天线。这种不同也波及接收机。

       这是一个叫普希诺(英文:Pushchino;俄文: Пу?щино)的地方。

天线为王  -苏联时期研制的特殊类型射电望远镜巡礼(二) - 巡航者 - 苏联-俄罗斯的军工世界

 在地图上位于莫斯科以南120公里,奥卡河边

       普希诺位于莫斯科南面120公里处,奥卡河的右岸。为了避免与其它的地名混淆,通常会成为奥卡河的普希诺。普希诺于十六世纪形成,由于在1500年左右沙皇将土地授给了普希诺家属,所以最初只是普希诺家族的领地。

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奥卡河静静地流过

      1956年,这个小镇的宁静被打破,苏联政府将该地选为俄罗斯科学院的科研中心。大批建设者来到这里,从此普希诺的名字频频出现在科学杂志和科普文章里,人们记住了这个名字:普希诺科学城。

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        不过,大部分的时间这个科学城都被认为是个生物学研究中心,因为这里云集了苏联科学院的众多生物学研究所,包括苏联科学院蛋白质研究所,生物学数学问题研究所,细胞生物学研究所,微生物生理学和生物化学研究所,理论和实验生物学研究所,基础生物学问题研究所,国立普希诺大学和莫斯科国立大学普希诺分校。

       但实际上,这里还有一个天文台,这就是苏联第一个射电天文台:普希诺射电天文台。

       50年代初,苏联科学家们被蓬勃发展的射电天文学所鼓舞,也积极地投身到这门新兴的学科中,他们早在51年就开始进行了相关实验,随后在1956年正式动工兴建普希诺射电天文台,到50年代末建成了苏联第一个直径22米的RT-22射电天文望远镜。

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       然而,普希诺的科学家们并不满足于这种抛物面型天线,他们也进行了更大胆的尝试,这就是他们的LCA(БСА)大型相控阵射电望远镜阵列!

       当你第一次看见这个阵列的时候,你可能会说:这就是一个网嘛!

       是的,这就是一个网,一个捕获来自太空无线电信号的天罗地网。

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       天线阵大小为187 × 384米,总面积80000平方米,由16,384个偶极子振荡器组成,注意看下面的图,天线是分两层,下面的是偶极子阵列,它们将接收到的无线电信号反射到上层的网状馈源最后信号被传输到信号接收设备上去。

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            当年这些偶极子天线就是靠人工这样接上去的

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 为了防止攀缘植物长到天线上,每年夏季都要进行除草

       从地面你只能看见这密密麻麻的天线,而地下也是极其错综复杂的网络——这些就是信号传输和波导。

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        最初,LCA的主频为102.5兆赫,但在90年代中期,当调频广播频段蓬勃发展,为了广播事业,射电天文台重新调整频率,目前设置为109-113 MHz工作频率。这就是LCA的数据采集中心,每天都要把大量的数据采集,并进行分析,尽管LCA大阵设计上很简单,但是这个射电望远镜却收集了该天文台70%的资料。这些资料对脉冲星的研究是不可缺少的工具,在太阳和行星间等离子体研究的动态过程中,这些资料也起到了重要作用。

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 从这些老照片中我们还可以看见科学城当时的情景

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 (未完待续)

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