地球が回転しているときに星に電波望遠鏡の焦点を合わせるにはどうすればよいですか？

スターKIC 8462852について読むと、SETIプロジェクトは電波望遠鏡をスターに向けて、光に奇妙な揺らぎがあるため、余分な地上電波信号を検索すると言われています。地球が1675 km / hで回転している間、1480光年離れた星に向けて電波望遠鏡を地球から向け、焦点を合わせ続けるか、電波望遠鏡の場合、電波を受信するために整列させる方法波？

最初の質問者が必要だと思う答えの一部は、地球は実際に非常に高速で回転しているが、天体に対して地球の表面が動く量は小さいということです。

そのため、望遠鏡のベースにモーターを置き、ゆっくりと回転して同じ空のパッチを見るようにします。望遠鏡は遠く離れた物体を見ているので、焦点を合わせる必要はありません。地球の動きは滑らかで連続的であるため、他に何もする必要はありません。それは、あなたがどれだけ速く動いているかではなく、どれだけ速く回っているのかということです。私たちの場合、24時間ごとに1つの完全な円があり、これはかなり遅いです。

無限遠に焦点を合わせるとは、望遠鏡の焦点を設定して、無限に遠くにある物体に完全に焦点が合うようにすることです。それは望遠鏡の品質に依存しますが、無限遠での焦点と実際の距離での焦点の実際的な違いは数マイルかそこらで消えます。星の距離では、本質的にまったく違いはありません。

まず、望遠鏡を光源に向けるのではなく、光源に向けるということです。望遠鏡は一般に無限遠に焦点を合わせており、焦点を合わせる際に地球の回転を補正する必要はありません。

地球上の望遠鏡の位置の動きの速度も直接関連していません。関連しているのは、空への地球の軸の投影の周りの空の見かけの回転です。それは（北半球では）極星の周りの空の回転です。

地球の自転に対処する方法はいくつかあります。

1. 実際にそれを使用してソースをスキャンします

2. 望遠鏡を動かして、目的の方向を指すようにします

3. ソースを追跡します（複数のチャネルを使用して、ボアサイトからのソースエラーを測定し、望遠鏡を駆動してエラーをゼロにします）。

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これは電波望遠鏡自体とはまったく関係ありませんが、光学式を含むすべての望遠鏡に共通しています。

光の速度は望遠鏡の速度よりもはるかに速いため、星は空に静止しているように見えるため、望遠鏡は時速15度で空を移動するときに追跡するだけで済みます。

ただし、光の速度は無限ではなく、測定可能な効果があります。雨が降っているときに車に乗っており、雨がフロントガラスに優先的に当たると、雨がまっすぐに落ちているにもかかわらず、あなたの前の場所から雨が降りているように見えます雨の原因を直接見ようとすると、頭を前に傾けるのではなく、まっすぐに見ます。星からの光でも同じことが起こります。地球は軌道を回って軸上で回転しているため、私たちに「まっすぐに」落ちる光は、少し前の位置から来ているように見えます。これは恒星収差と呼ばれます。大きな効果ではありませんが、星の位置を非常に正確に把握しようとする場合は、修正する必要があります。

これを管理するには、2つのプロセスがあります。

まず、望遠鏡（実際には大きなアンテナ）は機械的に照準を合わせて移動し、時間の経過とともに特定の星/光源/空の位置の受信を維持できるようにします。

ただし、極星のすぐ近くにある星を除き、星はやがて地平線の下に移動します。これが発生すると、望遠鏡/アンテナは、ソースが再び地平線上に現れるまで、それ以上何も受信できません。

この時点で何が起こるかは、世界中に集合的に制御される多くの望遠鏡/アンテナがあることです。ある望遠鏡の星/光源などが地平線を下回るずっと前に、さらに西​​の別の望遠鏡がそれを指しており、同じ信号を受信して​​います。この切り替えが行われると、前の望遠鏡は別のターゲットを自由に選択できます。これは、惑星の反対側にあり、さらに東の望遠鏡のために地平線の下に落ちるものです。

この方法では：

• 望遠鏡は常に興味深いものを指して使用されています
• 継続的な監視が必要なものは、世界が変わっても中断することなく監視できます
• 電波望遠鏡ネットワークに空きがある限り、いつでも何でも観測できます
• リソースを共有することにより、科学者はより完全かつ安価に科学を実施できます
• 2つ以上の望遠鏡を一度に同じオブジェクトに向けることで、S / N比を効果的に高めて、より良いデータを取得できます。技術的には、2つの小さな（比較的）アンテナではなく、1つの地球サイズの単一アンテナを持つことに似ています。
• 参加している世界規模のネットワーク全体を集中管理することにより、科学者は地球の位置に関係なく、いつでもバーストなどの突然の現象に非常に迅速に対応できます。

望遠鏡の動作方法は、光学波長と無線波長でほぼ同じです。望遠鏡は、ある点に焦点を合わせるのではなく、電磁放射を収集します。これには複数の理由がありますが、主な理由は、関心領域から望遠鏡に到達する光子の量が非常に少ないことです。

より多くの光子を収集するために、望遠鏡（または望遠鏡アレイ）は、関心のある領域を長時間「見る」必要があります。これは、地球ベースの望遠鏡の場合、アンテナを機械的に操縦して、長時間同じ方向。原理は宇宙ではほとんど同じです。

KIC 8462852を見るために、SETIはアレン望遠鏡Arryを使用しました。これは基本的に、無線波長で空をスキャンする42本のアンテナのセットです。地球の回転の問題は、基本的に（電波）望遠鏡によって2段階で解決されます。

• アンテナが空の同じ位置を指すように、ソフトウェアによって決定されたアンテナを操縦することにより。〜1500光年の星の場合、必要な角速度は非常に小さく、現代の望遠鏡で簡単に供給することができます。

• 星（または関心のある他の物体）が地平線の下を通過した場合でも、望遠鏡は翌日に作業を続け、より多くの光子を収集できます。もちろん、他の望遠鏡がこの望遠鏡を引き継ぐことができますが、最終結果は同じです-より多くの光子を収集します。

暖かい夏の日に出かけ、横になって星を見上げてみましょう。なんらかの理由で、一晩中1つの星しか見ないのに、どうにかして眠ることができません。望遠鏡を1つの星に向けるのは問題ないので、この星に目を向けるのに問題はありません（まぶたの落下を除く）。

編集：curiousdanniiは正しいです、私は方法を説明しませんでした。ここでこれを行います。モーター、モータードライブ、またはエンジンと呼ばれる機械があり、電気エネルギーを運動エネルギーに変換します。少しのエンジニアリングで、この運動エネルギーを使用して望遠鏡を回転させることができます。

スマートアンテナはすでに機能しており、ソフトウェア制御のビームフォーミングもほとんど使用されています。

したがって、地球のこの非常に高い回転速度でさえ、遠距離での星の追跡はそれほど難しくありません。

また、高速のデータ取得および圧縮アルゴリズムも役立ちます。そのため、制御工学の助けを借りて、特定の天体を指すことができました。