Войти
Некоторые из радиотелескопов Atacama Large Millimeter Array. 
Восемь радиотелескопов Смитсоновского субмиллиметрового массива, расположенного в обсерватории Мауна-Кеа на Гавайях. 
РСДБ использовался для создания первого изображения черной дыры, полученного камерой Event Horizon Telescope и опубликовано в апреле 2019 года. Интерферометрия со сверхдлинной базой (VLBI ) - это тип астрономической интерферометрии, используемый в радиоастрономия. В РСДБ сигнал от астрономического радиоисточника, такого как квазар, собирается на нескольких радиотелескопах на Земле или в космосе. Затем рассчитывается расстояние между радиотелескопами с использованием разницы во времени прихода радиосигнала на разные телескопы. Это позволяет объединять наблюдения объекта, которые производятся одновременно многими радиотелескопами, имитируя телескоп с размером, равным максимальному расстоянию между телескопами.
Данные, полученные на каждой антенне в решетке, включают время прихода от локальных атомных часов, таких как водородный мазер. Позже данные коррелируют с данными от других антенн, которые записали тот же радиосигнал, чтобы получить результирующее изображение. Разрешение, достигаемое с помощью интерферометрии, пропорционально частоте наблюдения. Технология VLBI позволяет расстояние между телескопами быть намного больше, чем это возможно при традиционной интерферометрии, которая требует, чтобы антенны были физически соединены с помощью коаксиального кабеля, волновода, оптическое волокно или другой тип линии передачи. Большие расстояния между телескопами возможны в РСДБ из-за разработки Роджером Дженнисоном техники построения изображений фазы закрытия в 1950-х годах, что позволило VLBI создавать изображения с превосходным разрешением.
РСДБ наиболее известен для получения изображений далеких космических радиоисточников, слежения за космическими кораблями и приложений в астрометрии. Однако, поскольку метод VLBI измеряет разницу во времени между приходом радиоволн на отдельные антенны, его также можно использовать «в обратном направлении» для выполнения исследований вращения Земли, очень точно отображая движения тектонических плит (в пределах миллиметров), а также выполнять другие виды геодезии. Использование VLBI таким образом требует большого количества измерений разницы во времени от удаленных источников (таких как квазаров ), наблюдаемых с помощью глобальной сети антенн в течение определенного периода времени.
Воспроизвести мультимедиа Геодезист Чопо Ма объясняет некоторые из геодезических применений РСДБ. Некоторые из научных результатов, полученных с помощью РСДБ, включают:
В нем расположено несколько РСДБ-массивов. Европа, Канада, США, Россия, Китай, Южная Корея, Япония, Мексика и Австралия. Самый чувствительный массив VLBI в мире - это Европейская сеть VLBI (EVN). Это группа, работающая неполный рабочий день, которая объединяет крупнейшие европейские радиотелескопы и некоторые другие радиотелескопы за пределами Европы для типичных недельных сеансов, при этом данные обрабатываются в Объединенном институте РСДБ в Европе (JIVE). Массив с очень длинной базой (VLBA), в котором используются десять специализированных 25-метровых телескопов, охватывающих 5351 милю по территории США, является крупнейшим массивом VLBI, который работает круглый год как астрономический, так и геодезия инструмент. Комбинация EVN и VLBA известна как. Когда одна или обе эти решетки объединены с космическими РСДБ-антеннами, такими как HALCA или Spektr-R, полученное разрешение выше, чем у любого другого астрономического инструмента, способного отображать небо с уровнем детализации, измеряемым в микросекунд. РСДБ обычно выигрывает от более длинных базовых линий, предоставляемых международным сотрудничеством, с примечательным ранним примером в 1976 году, когда радиотелескопы в Соединенных Штатах, СССР и Австралии были связаны с источниками наблюдений. Этот метод в настоящее время используется телескопом Event Horizon, целью которого является наблюдение сверхмассивных черных дыр в центрах галактики Млечный Путь и Messier 87.
Изображение источника IRC + 10420. Изображение с более низким разрешением на левом изображении было получено с помощью британской установки MERLIN и показывает оболочку мазерного излучения, создаваемого расширяющейся газовой оболочкой, диаметр которой примерно в 200 раз больше диаметра Солнечной системы. Оболочка из газа была выброшена из звезды-сверхгиганта (масса которого в 10 раз превышает массу нашего Солнца) в центре излучения около 900 лет назад. Соответствующее изображение EVN e-VLBI (справа) показывает гораздо более тонкую структуру мазеров из-за более высокого разрешения массива VLBI. VLBI традиционно работает, записывая сигнал на каждом телескопе на магнитные ленты или диски и отправка их в корреляционный центр для воспроизведения. В последнее время стало возможным подключать радиотелескопы VLBI в режиме, близком к реальному времени, при этом по-прежнему применяя привязку к местному времени в методе VLBI, в методе, известном как e-VLBI. В Европе шесть радиотелескопов из Европейской сети VLBI (EVN) теперь подключены к каналам со скоростью гигабит в секунду через свои национальные исследовательские сети и общеевропейскую исследовательскую сеть GEANT2., и первые астрономические эксперименты с использованием этой новой техники были успешно проведены в 2011 году.
На изображении справа показаны первые научные данные, полученные Европейской сетью РСДБ с использованием e-VLBI. Данные с 6 телескопов обрабатывались в реальном времени в Европейском центре обработки данных JIVE. Нидерландская сеть академических исследований SURFnet обеспечивает связь 6 x 1 Гбит / с между JIVE и сетью GEANT2.
В стремлении к еще большему угловому разрешению на околоземную орбиту были помещены специальные РСДБ-спутники, обеспечивающие значительно расширенные базовые линии. Эксперименты, включающие такие элементы космической антенной решетки, называются космической интерферометрией с очень длинной базой (SVLBI). Первый эксперимент СВЛБИ был проведен на орбитальной станции Салют-6 с 10-метровым радиотелескопом КРТ-10, запущенным в июле 1978 года.
Первый специализированный спутник СВЛБИ был HALCA, 8-метровый радиотелескоп, который был запущен в феврале 1997 года и проводил наблюдения до октября 2003 года. Из-за небольшого размера антенны могли быть доступны только очень сильные радиоисточники. наблюдается с массивами SVLBI, включающими его.
Другой спутник СВЛБИ, 10-метровый радиотелескоп Спектр-Р, был запущен в июле 2011 года и проводил наблюдения до января 2019 года. Он был выведен на высокоэллиптическую орбиту от перигея 10 652 км до апогея 338 541 км, что делает RadioAstron, программу SVLBI, включающую спутниковые и наземные массивы, самым большим радиоинтерферометром на сегодняшний день. Разрешение системы достигло 8 микросекунд.
Запись данных на каждом из телескопов в массиве РСДБ. Чрезвычайно точные высокочастотные часы записываются вместе с астрономическими данными, чтобы помочь получить правильную синхронизацию В интерферометрии VLBI оцифрованные данные антенны обычно записываются на каждом из телескопов (в прошлом это делалось на больших магнитных лентах)., но в настоящее время это обычно делается на больших массивах компьютерных дисководов). Сигнал антенны измеряется чрезвычайно точными и стабильными атомными часами (обычно водородным мазером ), которые дополнительно привязаны к стандарту времени GPS. Наряду с выборками астрономических данных записывается выходной сигнал этих часов. Записанные носители затем транспортируются в центральное место. Более поздние эксперименты были проведены с «электронным» VLBI (e-VLBI), когда данные пересылаются по оптоволоконному кабелю (например, по оптоволоконным трактам 10 Гбит / с в европейской исследовательской сети GEANT2 ) и не регистрируются телескопами, что значительно ускоряет и упрощает процесс наблюдения. Несмотря на то, что скорость передачи данных очень высока, данные могут быть отправлены через обычные Интернет-соединения, используя тот факт, что многие международные высокоскоростные сети в настоящее время имеют значительную резервную емкость.
В месте расположения коррелятора данные воспроизводятся. Время воспроизведения регулируется в соответствии с сигналами атомных часов и предполагаемым временем прибытия радиосигнала в каждый из телескопов. Диапазон времени воспроизведения в диапазоне наносекунд обычно проверяется, пока не будет найдено правильное время.
Воспроизведение данных с каждого из телескопов в массиве VLBI. Следует проявлять особую осторожность при синхронизации воспроизведения данных с разных телескопов. Сигналы атомных часов, записанные с помощью данных, помогают получить правильную синхронизацию. Каждая антенна будет находиться на разном расстоянии от радиоисточника, и, как и в случае с радио с короткой базой интерферометром, задержки, вызванные дополнительным расстоянием до одной антенны, должны искусственно добавляться к сигналам, принимаемым каждой из других антенн. Требуемая приблизительная задержка может быть рассчитана исходя из геометрии задачи. Воспроизведение ленты синхронизируется с использованием записанных сигналов атомных часов в качестве отсчета времени, как показано на рисунке справа. Если положение антенн неизвестно с достаточной точностью или атмосферные эффекты значительны, необходимо выполнить точную настройку задержек до обнаружения интерференционных полос. Если сигнал от антенны A взят за эталон, неточности в задержке приведут к ошибкам 
Фаза сложной видимости зависит от симметрии распределения яркости источника. Любое распределение яркости можно записать как сумму a и an. Симметричный компонент распределения яркости вносит вклад только в действительную часть комплексной видимости, в то время как антисимметричный компонент вносит вклад только в мнимую часть. Поскольку фаза каждого сложного измерения видимости не может быть определена с помощью интерферометра с очень длинной базой, симметрия соответствующего вклада в распределения яркости источника неизвестна.
Роджер Клифтон Дженнисон разработал новую технику для получения информации о фазах видимости, когда присутствуют ошибки задержки, с использованием наблюдаемой, называемой фазой закрытия. Хотя его первоначальные лабораторные измерения фазы замыкания проводились в оптических длинах волн, он предвидел больший потенциал своей техники в радиоинтерферометрии. В 1958 году он продемонстрировал его эффективность с помощью радиоинтерферометра, но он стал широко использоваться для радиоинтерферометрии с большой базой только в 1974 году. Требуются как минимум три антенны. Этот метод использовался для первых измерений РСДБ, и модифицированная форма этого подхода («Самокалибровка») используется до сих пор.
Международная служба РСДБ для геодезии и астрометрии (IVS) - это международное сотрудничество, целью которого является использование наблюдений за астрономическими радиоисточниками с использованием (VLBI) для точно определять параметры ориентации Земли (EOP), а также системы отсчета небесных тел (CRF) и системы отсчета наземных объектов (TRF). IVS - это служба, действующая в рамках Международного астрономического союза (IAU) и Международной ассоциации геодезии (IAG).
 | Викискладе есть средства массовой информации, связанные с интерферометрией со сверхдлинной базой. |
