רדיו-טלסקופ

רדיו-טלסקופ הוא מתקן הצופה בעצמים המצויים בחלל באמצעות קרינת רדיו (קרינה אלקטרומגנטית המאופיינת בתדירות נמוכה יחסית ואורך גל ארוך). טלסקופ אופטי צופה בעצמים רחוקים על ידי שימוש בקרינה נראית המגיעה מן העצמים הנצפים בחלל. טלסקופ רדיו, לעומת זאת, עושה זאת באמצעות קרינת רדיו המגיעה מגרמי שמים שונים בחלל.

שימושים

טלסקופי רדיו משמשים לחקר כוכבים וגלקסיות בחלל כגון גלקסית שביל החלב וכוכב שמש. לרוב, טלסקופי רדיו בנויים בצורת אנטנות צלחת פארבוליות ענקיות, או מערכים של צלחות קטנות יותר.
תת-התחום של האסטרונומיה העושה שימוש בתצפיות של טלסקופי הרדיו הוא רדיו-אסטרונומיה. גופים שמימיים רבים, כגון פולסרים וגלקסיות פעילות (כדוגמת קוואזרים) מייצרים קרינה בתחום תדרי הרדיו, כך שהם נראים באופן הטוב ביותר רק בתחום הרדיו של הספקטרום האלקטרומגנטי. באמצעות מחקר של התדרים הללו, עוצמתם והתזמון של פליטות הרדיו מעצמים אלה, האסטרונומים יכולים לשפר את הבנתנו אודות היקום.
טלסקופי רדיו מסייעים גם לפרויקט חיפוש אותות תבוניים מהחלל החיצון (פרויקט סט"י - SETI) ולמעקב אחר חלליות רחוקות (רשת החלל העמוק).

היסטוריה

אנטנת הרדיו הראשונה ששימשה לקליטת אותות מהחלל נבנתה על ידי קארל ינסקי ב-1931. הוא קיבל משימה ממעבדות בל בהן עבד לנסות לגלות את מקור הרעשים שהפריעו לשירות רדיו-טלפונים שסיפקה החברה. הוא בדק תחומי רדיו רבים עד שנתקל בהפרעה שהגיעה לשיא של 23 שעות ו-56 דקות, ינסקי זיהה שמקורה של ההפרעה בשביל החלב.
אחד הפיתוחים הבולטים בתחום התרחש בשנת 1946 עם פיתוח טכניקה הקרויה אינטרפרומטריה אסטרונומית שבה משולבים כמה רדיו-טלסקופים במערך גדול כדי לדמות אנטנה וירטואלית גדולה, דבר שמאפשר השגת רזולוציה טובה בהרבה. הרדיו-אסטרונום הבריטי מרטין רייל (Martin Ryle), מקיימברידג' זכה בפרס נובל לפיזיקה לשנת 1974 בזכות פיתוח זה יחד עם פיתוח של עבודות אחרות (Aperture synthesis) בתחום.

רדיו טלסקופים מפורסמים

טלסקופ הרדיו הראשון היה בקוטר 9 מטרים והוא נבנה על ידי גרוט רבר (Grote Reber) בשנת 1937 במדינת אילינוי. בראשית שנות החמישים מיפה האינטרפרומטר של קיימברידג' את מקורות הרדיו בשמים ויצר שני סקרים גדולים של מקורות הרדיו.
הטלסקופ במצפה הכוכבים ג'ודרל בנק (Jodrell Bank Observatory), שהחל לפעול בשנת 1957, היה בעל צלחת בקוטר 76 מטרים. זה היה טלסקופ הרדיו בעל הצלחת הבודדת הגדול ביותר בעולם, בסוף שנות החמישים ובראשית שנות השישים. היה זה האחרון מבין טלסקופי רדיו רבים שהוקמו באמצע המאה העשרים, ואחר כך עברו אותו טלסקופים מודרניים רבים ומערכי טלסקופים.
טלסקופ הרדיו הגדול ביותר בעולם הוא טלסקופ RATAN-600 ברוסיה שקוטרו 576 מטרים והוא בעל אנטנה עגולה. טלסקופ הרדיו הגדול באירופה הוא הטלסקופ שהאנטנה שלו היא בקוטר 100 מטרים באפלסברג, גרמניה, שגם היה הטלסקופ בר הניווט הגדול ביותר במשך 30 שנה עד פתיחתו של טלסקופ גרין בנק בשנת 2000. טלסקופ הרדיו הגדול ביותר בארצות הברית עד שנת 1998 היה "האוזן הגדולה" של אוניברסיטת אוהיו.
קוטרה של אנטנה טיפוסית של טלסקופ רדיו היא 25 מטרים, ועשרות טלסקופי רדיו בעלי אנטנות בקוטר כזה פועלים ברחבי העולם. הידוע שבהם, והגדול ביותר בעולם בעל מפתח יחיד, (אף כי ניתן לנווט בו רק ל־20 מעלות מהזנית) הוא הרדיו טלסקופ במצפה ארסיבו, הממוקם בארסיבו שבפוארטו ריקו, קוטר צלחתו הוא 305 מטר.
טלסקופ רדיו ידוע נוסף הוא המערך הגדול מאוד (VLA) בסקורו, ניו מקסיקו. טלסקופ זה כולל מערך אינפרומטרי שנוצר מכמה קולטים. מערך הטלסקופים הגדול ביותר כיום הוא טלסקופ תדרי המטר הענק (Giant Metrewave Radio Telescope) בפונה, הודו. מערך גדול "LOw Frequency ARray" נבנה כעת במערב אירופה, והוא יכלול 25 אלף אנטנות קטנות על שטח בקוטר 100 קילומטר.
ביולי 2016 השלימו הסינים את הרדיו-טלסקופ הגדול בעולם, FAST. קוטרו 500 מטר. על פי התכנון, רדיו-טלסקופ זה יוכל לקלוט אותות המגיעים מגלקסיות רחוקות ואף מפולסרים הנמצאים במרחק שממנו אי אפשר היום לקלוט אותות רדיו. תכונה נוספת של מתקן זה היא היכולת לשנות את המוקד כך שיפנה לנקודות שונות בחלל (ברוב המתקנים המוקד מקובע).

שיתופי פעולה

על מנת לאפשר יכולות קליטה נרחבות יותר נוצר שיתוף פעולה בשם Express Production Real-time e-VLBI Service ‏(EXPReS) בין הרדיו טלסקופ שבפורטו-ריקו, ובין מתקנים אחרים בדרום וצפון אמריקה, אפריקה ואירופה.