Radioteleskopy Print

RYSIA - słoneczny radioteleskop


 

Zbuduj sobie radioteleskop  „RYSIA”

RadiowyY    Śliczny   Instrument   Astronomiczny.

 

Bogusław Malański
Planetarium i Obserwatorium Astronomiczne im. Arego Sternfelda
Łódź

RYSIA wykorzystuje fakt, że nasze Słońce promieniuje nie tylko w zakresie widzialnym, ale między innymi w zakresie radiowym i to szerokopasmowym. W skład tego pasma wchodzą częstotliwości,  na jakich nadają  popularne satelity TV takie jak Hot Bird, Astra, Sirius i inne.  Czasami w określonych porach roku i godzinie promieniowanie Słońca  przeszkadza w odbiorze satelitarnej TV.  Powszechna dostępność oraz taniość odbiorczego sprzętu satelitarnego pozwala na zbudowanie prostego, wręcz embrionalnego radioteleskopu szkolnego. Dzięki RYSI będziecie mogli badać radiowe promieniowanie Ziemi i Słońca oraz śledzić satelity.




rysia1  rysia3 




RYSIA - słoneczny radioteleskop


 
Podstawa programowa:
Przeprowadzanie doświadczeń i wyciąganie z nich wniosków.
Opisywanie przebiegu doświadczenia, wyjaśnianie roli użytych przyrządów.
Wyodrębnianie zjawiska z kontekstu, wskazywanie czynników istotnych i nieistotnych dla przebiegu doświadczenia.
Odczytywanie danych, zapisywanie danych w formie tabeli.
Budowa prostych obwodów elektrycznych, rysowanie ich schematów.

 
 

Do zbudowanie RYSI bedą Ci potrzebne:

 

Konstrukcja radioteleskopu:

 

Chodzi o  złożenie wszystkich elementów w sposób widoczny na zdjęciach poniżej. Ja usunąłem wszelkie elementy mocujące antenę zostawiając sam talerz gdyż zależało mi na lekkiej i łatwej do przewożenia konstrukcji.  Odbiornik LNB montujemy na ramieniu anteny.

 

rysia1

Kabel prowadzimy do miernika satelitarnego, który zasilany jest z akumulatora. Nie jest nawet wymagane lutowanie; końcówki łączące nakręca się na przewód antenowy. 

rysia2

Jeżeli ktoś chce mieć instrument stacjonarny to warto jest zamontować antenę na podstawie umożliwiającej obrót w azymucie oraz w wysokości Słońca nad horyzontem. Wersja luksusowa może mieć napęd podążający za Słońcem (nie takie trudne ale znacznie podnosi koszt wykonania  RYSI). W tym przypadku można się pokusić o automatyczne rejestrowanie natężenia sygnału radiowego ze Słońca i powiązać go jakoś z aktywnością radiową dzienną Słońca lub z danymi na stronie http://orion.pta.edu.pl/sun/aktualne.html.

Obserwacje z RYSIĄ:

RYSIĘ można wykorzystać do pokazania uczniom, że Słońce promieniuje również na falach radiowych. Już sam ten pokaz usprawiedliwia budowę radioteleskopu, ale to nie wszystko, co potrafi RYSIA. RYSIA umożliwia znalezienie pozycji Słońca w pochmurny dzień, co wzbudza zainteresowanie uczestników zajęć. Nie mniejsze zdziwienie wzbudza fakt, że RYSIA wykaże promieniowanie powierzchni Ziemi, wystarczy ją w tym kierunku pochylić. Można także przy pomocy RYSI znajdować położenie satelitów, szukając ich na przykład w kierunku prostopadłym do pozycji Słońca na niebie, tak żeby sygnał na pewno nie pochodził ze Słońca.

Poniższe zdjęcie pokazuje  RYSIĘ  w czasie pracy w pochmurny dzień. Tak kierujemy antenę w kierunku Słońca by usłyszeć  (można  również zobaczyć na  mierniku) maksimum odbieranego sygnału.

rysia3



UWAGI

1. Jeżeli użyjemy anteny parabolicznej, to jej oś celuje bezpośrednio w obiekt . W przypadku użycia anteny offsetowej należy uwzględnić jej offset. Producent prawie nigdy offsetu nie podaje, ale łatwo jest go zmierzyć (dodatkowe ćwiczenie dla uczniów w czasie konstruowania radioteleskopu). W praktyce kierunek wysięgnika, na którym zamontowany jest konwerter LNB wskazuje na kierunek odbieranego sygnału; w naszym przypadku Słońce. Położenie to można znaleźć w słoneczny dzień pochylając w kierunku ziemi tak długo, aż cień konwertera LNB zniknie na krawędzi anteny.

rysia5

Na zdjęciu widać jak można zmierzyć deklinację (kąt na zdjęciu) Słońca przy pomocy RYSI  w pochmurny dzień  (w słoneczny również) – zdjęcie wykonano 10 grudnia 2011.

rysia4


2. Słońce dwa razy w ciągu roku świeci nad równikiem (w okolicach równonocy wiosennej i jesiennej).  Wtedy pozycja geostacjonarnego satelity o określonej godzinie może pokryć się z pozycją Słońca. Warto o tym wiedzieć, gdy chcemy przy pomocy RYSI odnaleźć Słońce na niebie w pochmurny dzień.

rysia6

 

Np. dla Łodzi dnia 01 marca o godzinie 12:32 pozycja Słońca pokrywa się z pozycją  satelity Hot Bird. Podobna sytuacja występuje 11 października  o godzinie 11:57.   Latem Słońce znajdziemy powyżej linii satelitów geostacjonarnych a zimą poniżej tej linii. Te i inne ciekawe wyliczenia zawdzięczam stronie: http://sci.pam.szczecin.pl/~pastupam/satel/az/czasaz.html.

 

Również z tej strony zaczerpnięte zostały dwie powyższe ilustracje.  Informacje na tej stronie powinny pomóc w odróżnieniu sygnałów pochodzących od Słońca  od sygnałów z satelitów.  Należy również zdawać sobie sprawę z odbić sygnałów oraz sygnałów  pochodzących od innych satelitów (co może być dodatkową inspiracją w czasie zajęć).