Astropraktikum: Radioastronomie

Joachim Köppen, Kiel, 2024/25

Auf dieser Seite sind Links und Material zur Radioastronomie gesammelt. Da immer wieder mal ein Umbau stattfindet, ist jederzeit mit Änderungen und Erweiterungen zu rechnen. Schau'n wir mal ...

Projekt A: Radiometrie und Interferometrie

• Anleitung
• KURT = Kiels Universal-Radio-Teleskop ist ein Simulator auf beliebigen Frequenzen zwischen etwa 100 MHz und 350 GHz. Es kann als Einzelteleskop einen Parabolspiegel beliebiger Grösse (von mindenstens etwa 10 Wellenlängen bis zu einer Antennenkeulenbreite von etwa 0.01°) darstellen. Als Interferometer arbeitet es mit 2 Antennenspiegeln oder bis zu 256 Antennenabständen, die entlang einer Basislinie in Ost-West-Richtung aufgestellt sind. Das Verhalten eines Instruments, wie es aus handelsüblichen Geräten und Bauteilen gefertigt werden könnte, wird wirklichkeitsgetreu nachgebildet; die Messungen von Sonne, Mond, anderen Himmelsobjekten, und dem Himmelsvordergrund liefern realistische Daten. Zu Tests und zur Planung der eigentlichen Messungen kann der Zeitpunkt der Beobachtung beliebig gewählt werden.
• InterferometerExplorer ist ein Script, mit dem interferometrische Beobachtungen mit beliebig wählbaren Systemeigenschaften dargestellt werden können, um vor eigentlichen Messungen einen Eindruck von der unter Idealbedingungen erreichbaren Ergebnisse zu erhalten, um so die Interferometerkonfiguration zu finden, die die gewünschte Qualität erreichen könnte. Ferner lässt sich damit das grundsätzliche Verhalten des Interferometers und der Abhängigkeit von Systemparametern erkunden und ausprobieren.

Projekt B: Radiometrie und Spektrometrie

• Anleitung
• (... the main part in English)
• RoenneRadioMeter Simulator für Radiometrie bei 1300 MHz mit dem 9m Spiegel in Rönne (DL0SHF). Diese Simulation ähnelt in der Benutzeroberfläche und den Reaktionen der auf dem Teleskop installierten Software desselben Namens. Das Verhalten des Instruments wird wirklichkeitsgetreu nachgebildet. Die Messungen von Sonne, Mond, anderen Himmelsobjekten, und dem Himmelsvordergrund ergeben realistische Daten. Zu Tests und zur Planung der eigentlichen Messungen kann auch der Zeitpunkt der Beobachtung beliebig gewählt werden ... vielleicht auch nützlich
• RoenneSpektroMeter Simulator für spektrale Messungen in der 21 cm Linie des neutralen Wasserstoffs mit dem 9m Spiegel in Rönne (DL0SHF). Diese Simulation ähnelt in der Benutzeroberfläche und dem Verhalten der auf dem Teleskop installierten Software desselben Namens. Hiermit können die Messungen in der Galaktischen Ebene nachvollzogen und realistische Daten gewonnen werden. Auch hier kann zu Test- und Planungszwecken der Zeitpunkt der eigentlichen Beobachtungen beliebig gewählt werden ... vielleicht auch nützlich

Vorhergesagter Radiofluss des Mondes auf 1.3 GHz

JavaScript Seiten zur Radoastronomie

• Radioflüsse verschiedener Himmelsquellen bei verschiedenen Frequenzen und ihre Beobachtbarkeit
• Eigenschaften von Parabolspiegelantennen
• Strahlungscharakteristik von Parabolspiegelantennen
• Beobachtbarer und wahrer Winkeldurchmesser unterscheiden sich aufgrund der Winkelauflösung des Teleskops
• Radiointerferometer mit 2 und 3 Antennen
• Koordinatentransformationen
• Himmelspositionen von Sonne und Mond, sowie deren Winkeldurchmesser, Mondphase und lunarer Radiofluss
• Rotation der Milchstrasse: Darstellung der beobachtbaren Radialgeschwindigkeit in der rotierenden Gasscheibe.
• Spiralarme in der Milchstrasse: Einfaches Modell mit Spiralarmen und Ringen in der rotierenden galaktischen Scheibe, und wie ihre Emission sich im Radialgeschwindigkeits-galaktischer Länge Diagramm abbildet.

Java Applets zur Planung und Veranschaulichung

• Man beachte: Für diese Java Applets ist allerdings ein geeigneter Browser erforderlich. Oder ein Browser, dem man instruiert hat, diese Seiten als vertrauenswürdig anzusehen ... :P
• Applet zur Beobachtungsplanung Es gibt eine Übersicht, wann sich eine Quelle oder Position oberhalb des Horizonts aufhält.
• Rotation Applet zur Darstellung der beobachtbaren Radialgeschwindigkeit in der rotierenden Scheibe der Milchstraße.
• Spiralarme einfache Simulation der von Spiralarmen der Milchstraße beobachtbaren Radialgeschwindigkeiten.
• Orrery Applet zur Berechnung von Position, Winkeldurchmesser und anderer Eigenschaften der Körper des Sonnensystems.

Weblinks

• NOAA: Solar Radio Flux Data Von hier aus Zugang zu den auf verschiedenen Frequenzen gemessenen solaren Radioflüssen der letzten 2, 7, 30 oder 45 Tage.
• Messungen der Mondtemperatur auf 10 GHz von C.Monstein mit einer handelsüblichen Satelliten TV Anlage.
• ESA-Dresden Beschreibung und Ergebnisse eines 1.2m Radioteleskops auf 10-12 GHz zur Radiometrie von Sonne und Mond
• ESA-Haystack Beschreibung und Ergebnisse eines 2.3m Radioteleskops auf 1420 MHz zur Spektroskopie in der 21 cm Linie des neutralen Wasserstoffs.
• ISGHcube Einer von mehreren Surveys der Milchstraße in der 21 cm Linie des neutralen Wasserstoffs, die mit einem 2.3m Teleskop in Frankreich gemacht wurden.
• Survey der Milchstraße in der 21 cm Linie des neutralen Wasserstoffs, die mit baugleichen 2.3m Teleskopen in Frankreich und Australien gemacht wurden. Man wähle Milky Way: GCO+DataCube

Anleitungen zu einzelnen Projekten (mit anderen Teleskopen (!), zur Ergänzung):

• Noise of the Earth Atmosphere (10 GHz)
• Solar Drift Scan (10 GHz)
• Solar Flux, HPBW and System Temperature (10 GHz)
• Rotation Curve of the Milky Way (1.4 GHz)
• Spiral Arms of the Milky Way (1.4 GHz)

Original-Beobachtungsdaten (von anderen Teleskopen, aber in ähnlichem Format)

• Third Illkirch Survey of Galactic Hydrogen (1.4 GHz) The spectrum at any latitude can be shown.
• Solar Drift Scans (10 GHz)
• Lunar Drift Scans (10 GHz)
• Empty Sky (10 GHz)
• Data for Rotation Curve (1.4 GHz)
• Data for Spiral Arms (1.4 GHz)
• Data for Vertical Profiles (1.4 GHz)
• M31 or "Empty Sky" (1.4 GHz)

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last update: Oct 2022 J.Köppen