Rezumatul de deschidere

De la Wikipedia, enciclopedia liberă.
Salt la navigare Salt la căutare
Majoritatea interferometrelor de sinteză a diafragmei folosesc rotația Pământului pentru a crește numărul orientărilor de bază incluse într-o observație. În acest exemplu, unde Pământul este reprezentat ca o sferă gri, linia de bază dintre telescopul A și telescopul B își schimbă unghiul în timp în raport cu sursa radio, în funcție de rotația Pământului. Prin achiziționarea de date în momente diferite, se obțin măsurători cu diferite separări ale telescoapelor.

Sinteza diafragmei ( în engleză aperture synthesis sau synthesis imaging) , este un tip de interferometrie utilizat pentru a conecta semnalele colectate de o serie de telescoape pentru a produce imagini având o rezoluție unghiulară astfel încât dimensiunile sale globale să fie echivalente cu suma celor ale întregului grup și care apare ca rezultat dintr-un singur instrument. La fiecare separare și orientare, modelul lobului interferometrului produce o ieșire care este o componentă a transformatei Fourier a distribuției spațiale a luminozității obiectului observat. Imaginea (sau „harta”) sursei este produsul acestor măsurători. Interferometrele astronomice sunt frecvent utilizate în observații de înaltă rezoluție în astronomie optică , infraroșie , submilimetrică și radioastronomie . Sinteza diafragmei este posibilă numai dacă nu numai amplitudinea , ci și faza semnalului de intrare sunt măsurate de fiecare telescop. Pentru frecvențele radio , acest lucru este posibil cu electronica; în timp ce pentru lumina vizibilă este necesar un interferometru laser de dimensiunea de bază, o tehnologie foarte sofisticată care a devenit accesibilă doar în anii '90 . Acesta este motivul pentru care sinteza diafragmei a fost utilizată în radioastronomie încă din anii 1950 și în astronomie optică abia din 2000 .

Tehnica de vizualizare

Un număr mare de separări diferite între diferite telescoape sunt necesare pentru a produce o imagine de înaltă calitate (separarea proiectată între două telescoape așa cum apare din sursa radio se numește linie de bază ); Pentru a obține o imagine de bună calitate sunt necesare un număr mare de linii de bază diferite. Numărul de linii de bază ( n b ) pentru un aparat de n telescoape este dat de n b = ( n 2 - n ) / 2. De exemplu, Very Large Array are 27 de telescoape capabile să producă 351 linii de bază independente în același timp, oferind imagini de înaltă calitate. Pe de altă parte, cele mai mari aparate optice au în prezent doar 6 telescoape ; în consecință, calitatea imaginii obținută din cele 15 linii de bază dintre telescoape este mai slabă. Majoritatea interferometrelor de sinteză a diafragmei folosesc rotația Pământului pentru a crește numărul de linii de bază diferite incluse într-o observație (a se vedea diagrama din dreapta). Datele luate în momente diferite oferă măsurători la diferite unghiuri și separări ale telescoapelor fără a fi nevoie să adăugați altele noi sau să le mutați manual, deoarece rotația Pământului mută telescoapele către noi linii de bază. Utilizarea rotației Pământului a fost discutată în detaliu în lucrarea din 1950 O investigație preliminară a stelelor radio din emisfera nordică [1] . Unele instrumente folosesc rotația artificială a grupului de interferometri în loc de rotația Pământului, ca în interferometria cu mască de deschidere .

Istorie

Imaginea de sinteză a diafragmei a fost dezvoltată pentru prima dată în lungimi de undă radio de Martin Ryle și colaboratorii grupului Cavendish Radio Astronomy Group de la Universitatea Cambridge . Martin Ryle și Tony Hewish au primit împreună Premiul Nobel atât pentru această contribuție, cât și pentru alte contribuții la dezvoltarea interferometriei radio. Primul grup de radioastronomie Cambridge a fondat ulterior Observatorul Radio Astronomiei Mullard lângă Cambridge în anii 1950 . La sfârșitul anilor 1960 și începutul anilor 1970 , cu computere precum Titan , a devenit posibilă gestionarea calculelor complexe cerute de transformata Fourier inversă , astfel încât să poată utiliza sinteza diafragmei pentru a crea o deschidere eficientă a „One -Mile” și mai târziu cu „5 km” folosind telescoapele One-Mile și respectiv Ryle . Tehnica a fost apoi dezvoltată în continuare într -o interferometrie foarte largă pentru a obține linii de bază de mii de km. Sinteza diafragmei este, de asemenea, utilizată într-un tip de sistem radar cunoscut sub numele de radar de sinteză a diafragmei și, de asemenea, în telescoapele optice .

Inițial, s-a crezut că este necesar să se facă măsurători în mod esențial pentru fiecare lungime de bază și orientare până la o anumită valoare maximă: o astfel de transformată Fourier complet eșantionată conține formal informațiile exacte echivalente cu imaginea furnizată de un telescop. Convențional cu diametrul diafragmei egal până la linia de bază maximă; de aici și denumirea de sinteză de deschidere . S-a descoperit curând că, în multe cazuri, imaginile utile puteau fi obținute chiar și cu un set de linii de bază relativ mult mai puțin dens și neregulat, în special cu ajutorul algoritmilor neliniari de deconvoluție , cum ar fi metoda de entropie maximă . Denumirea alternativă, imagistica sintetică , subliniază abordarea modificată de la scopul inițial de sintetizare a diafragmei complete (obținerea reconstrucției imaginii prin intermediul transformatei Fourier ) la sintetizarea imaginii din orice date disponibile, folosind algoritmi puternici , chiar dacă este mult mai scump din punct de vedere al calculului.

Imaginea de sinteză a diafragmei s-a dovedit reușită în optică și în infraroșu , folosind mai întâi interferometria cu mască de diafragmă și mai târziu prin intermediul seturilor de telescopuri separate. Până în 2006 , patru grupuri de interferometre optice / infraroșii au pus la dispoziție imagini de sinteză a diafragmei: Cambridge Optical Aperture Synthesis Telescope (COAST), NPOI ( Navy Prototype Optical Interferometer ), IOTA ( Infrared Optical Telescope Array ) și „ ISI ( Interferometru spațial cu infraroșu ).

Notă

  1. ^ (EN) M. Ryle Smith FG B. Elsmore, Un sondaj preliminar al vedetelor radio din emisfera nordică , în Notificări lunare ale Royal Astronomical Society, vol. 110, nr. 6, 1 decembrie 1950, pp. 508-523, DOI : 10.1093 / mnras / 110.6.508 . Adus pe 27 octombrie 2017 .

Elemente conexe

linkuri externe

Adus din „ https://it.wikipedia.org/w/index.php?title=Sintesi_d%27 Aperture & oldid = 117367365 ”