天文學(xué)概論天文望遠(yuǎn)鏡課件

一、射電天文學(xué)的萌生和射電望遠(yuǎn)鏡原理二、世界大型單天線射電望遠(yuǎn)鏡三、綜合孔徑射電望遠(yuǎn)鏡四、甚長基線干涉儀系統(tǒng)的發(fā)展五、我國射電天文望遠(yuǎn)鏡第1頁/共40頁一、射電天文學(xué)的萌生和射電望遠(yuǎn)鏡原理第1頁/共40頁11933年美國貝爾電話實(shí)驗(yàn)室的央斯基發(fā)現(xiàn)銀河系中心發(fā)射來的無線電波。宣告射電天文學(xué)的誕生。1，射電天文的萌生一、射電天文學(xué)的萌生和射電望遠(yuǎn)鏡第2頁/共40頁1933年美國貝爾電話1，射電天文的萌生一、射電天文學(xué)的萌生2銀河系結(jié)構(gòu)1944年，美國無線電工程師雷伯，用業(yè)余時(shí)間，自己在家研制了一臺(tái)9.5米反射面射電望遠(yuǎn)鏡（世界上第一臺(tái)）測(cè)出第一副射電天圖，驗(yàn)證了央斯基的結(jié)果。第3頁/共40頁銀河系結(jié)構(gòu)1944年，美國無線電工程師雷伯，用業(yè)余時(shí)間，自己3

第二次世界大戰(zhàn)中發(fā)展的雷達(dá)技術(shù)為戰(zhàn)后射電天文發(fā)展準(zhǔn)備了絕好的條件（人員和技術(shù)）雷達(dá)接收系統(tǒng)就是射電望遠(yuǎn)鏡。2，條件的成熟第4頁/共40頁第二次世界大戰(zhàn)中發(fā)展的雷達(dá)技術(shù)為戰(zhàn)后射電天文發(fā)展準(zhǔn)備了絕好4射電望遠(yuǎn)鏡結(jié)構(gòu)天線＋接收器（放大器）＋數(shù)據(jù)采集（計(jì)算機(jī)）＋紀(jì)錄器3，射電望遠(yuǎn)鏡原理第5頁/共40頁射電望遠(yuǎn)鏡結(jié)構(gòu)3，射電望遠(yuǎn)鏡原理第5頁/共40頁51，全部是反射鏡；2，絕大多數(shù)是拋物面天線；3，少數(shù)是球面；4，部分天線采用主動(dòng)光學(xué)技術(shù)；5，天線表面：金屬網(wǎng)；金屬板拼接；金屬板6，固定地面；全天可動(dòng)；中星儀（仰角可動(dòng)）4，射電望遠(yuǎn)鏡天線的特點(diǎn)第6頁/共40頁1，全部是反射鏡；4，射電望遠(yuǎn)鏡天線的特點(diǎn)第6頁/共40頁6

旋轉(zhuǎn)拋物面

與主軸平行的光，經(jīng)反射后會(huì)聚到焦點(diǎn)每道光的路程都相等ABF＝CDF＝EGF＝HKF＝…

在焦點(diǎn)處電波相位相同

A收集光子能量，可確定天體方向第7頁/共40頁旋轉(zhuǎn)拋物面A收集光子能量，可確定天體方向第7頁/共40頁7提高分辨率和靈敏度的辦法1，建造大口徑天線，采用主動(dòng)光學(xué)2，干涉技術(shù)：干涉儀綜合孔徑甚長基線干涉儀第8頁/共40頁提高分辨率和靈敏度的辦法1，建造大口徑天線，采用主動(dòng)光學(xué)第88

為了提高望遠(yuǎn)鏡的靈敏度和分辨率，20世紀(jì)50年代，英國一馬當(dāng)先，建造大型射電望遠(yuǎn)鏡美、澳、前西德也奮起直追。美國Arecibo305米射電望遠(yuǎn)鏡德國Bonn100米射電望遠(yuǎn)鏡美國GreenBank100×110射電望遠(yuǎn)鏡

英國JodrellBank76米射電望遠(yuǎn)鏡澳大利亞Parkes64米射電望遠(yuǎn)鏡二，國際上大型射電望遠(yuǎn)鏡第9頁/共40頁為了提高望遠(yuǎn)鏡的靈敏度和分辨率，20世二，國際上大型射電望91，固定天線：美國Arecibo305米射電望遠(yuǎn)鏡第10頁/共40頁1，固定天線：美國Arecibo305米射電望遠(yuǎn)鏡第10頁102，全天可動(dòng)天線

英國JodrellBank76米射電望遠(yuǎn)鏡世界上第一個(gè)大型射電望遠(yuǎn)鏡第11頁/共40頁2，全天可動(dòng)天線英國JodrellBank第11頁/共4113，全天可動(dòng)天線:澳大利亞64米射電望遠(yuǎn)鏡第12頁/共40頁3，全天可動(dòng)天線:澳大利亞64米射電望遠(yuǎn)鏡第12頁/共40頁124，主動(dòng)光學(xué)：德國Bonn100米口徑射電望遠(yuǎn)鏡第13頁/共40頁4，主動(dòng)光學(xué)：德國Bonn100米口徑射電望遠(yuǎn)鏡第13頁/共13

望遠(yuǎn)鏡天線表面如果和理想拋物面有差別，來自與拋物面主軸平行方向上的天體射電波不能會(huì)聚到焦點(diǎn)上。導(dǎo)致靈敏度和分辨率都變差；

建造大天線的困難：（1），天線表面要求高精度（2），大天線在自然條件下容易變形（重力、風(fēng)力、溫度……）第14頁/共40頁望遠(yuǎn)鏡天線表面如果和理想拋物面有差建造大天線的困難141，賴爾的故事1939年牛津大學(xué)物系畢業(yè)后就到劍橋大學(xué)卡文迪什實(shí)驗(yàn)室從事雷達(dá)天線的研制。二戰(zhàn)時(shí)，應(yīng)征入伍。曾從事有關(guān)雷達(dá)系統(tǒng)。戰(zhàn)后，回到卡文迪什實(shí)驗(yàn)室，從事射電天文研究。發(fā)明綜合孔徑射電望遠(yuǎn)鏡榮獲1974年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。三，綜合孔徑射電望遠(yuǎn)鏡第15頁/共40頁1，賴爾的故事三，綜合孔徑射電望遠(yuǎn)鏡第15頁/共40頁152,射電天文發(fā)展遇到的最大困難:分辨率非常低

射電厘米波段的波長比可見光要長10萬倍，相同口徑時(shí)，分辨率要差10萬倍。遠(yuǎn)不如光學(xué)望遠(yuǎn)鏡。射電望遠(yuǎn)鏡無法像光學(xué)望遠(yuǎn)鏡那樣獲得天體的照片。第16頁/共40頁2,射電天文發(fā)展遇到的最大困難:射電厘米波段的波長比可16射電望遠(yuǎn)鏡超過光學(xué)望遠(yuǎn)鏡

可能嗎？第17頁/共40頁射電望遠(yuǎn)鏡超過光學(xué)望遠(yuǎn)鏡第17頁/共40頁17天體電波投到天線，由傳輸線引到接收機(jī)進(jìn)行相加，兩路電波的相位相同則增強(qiáng)，相反則抵消，即產(chǎn)生干涉；路程差BC隨天體的周日運(yùn)動(dòng)而變化，變化一個(gè)角度，可以使BC變化一個(gè)波長。3,雙天線干涉儀原理圖第18頁/共40頁天體電波投到天線，由3,雙天線干涉儀原理圖第18頁/共418

干涉儀大大提高分辨率

分辨率公式

（D為兩面天線之間的距離?。?/p>

取基線100千米，波長5厘米，分辨率為0.1角秒，達(dá)到大型光學(xué)望遠(yuǎn)鏡的分辨率。進(jìn)一步增加基線,就可以超過光學(xué)望遠(yuǎn)鏡了。第19頁/共40頁干涉儀大大提高分辨率第19頁/共40頁194，綜合孔徑望遠(yuǎn)鏡－－化整為零可以看成：1，許多基線長短不同的雙天線干涉儀

化整為零！2，資料處理：把各個(gè)雙天線干涉儀的資料合起來處理

聚零為整！第20頁/共40頁4，綜合孔徑望遠(yuǎn)鏡－－化整為零可以看成：第20頁/共40頁20困難和突破：計(jì)算任務(wù)繁重，隨計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展

綜合孔徑原理在1954年已由實(shí)驗(yàn)證實(shí)是正確的，但因要處理異常多的觀測(cè)數(shù)據(jù)，計(jì)算量特別大，在50年代還沒有儲(chǔ)存容量足夠大、計(jì)算速度足夠高和的計(jì)算機(jī)來完成資料的傅里葉變換。到了60年代隨著計(jì)算機(jī)的發(fā)展，綜合孔徑射電望遠(yuǎn)鏡的發(fā)展才成為可能。第21頁/共40頁困難和突破：第21頁/共40頁2127面直徑26米的可移動(dòng)拋物面天線,沿臂長為21千米Y形基線放置；最高分辨角為0.13角秒。美國的甚大陣（VLA）綜合口徑望遠(yuǎn)鏡第22頁/共40頁27面直徑26米的可移動(dòng)拋物面天線,沿臂長為美國的甚大陣（V22英國多天線微波連接干涉儀系統(tǒng)（MERLIN）1980年投入觀測(cè)

由7臺(tái)射電望遠(yuǎn)鏡組成，用微波接力方法把信號(hào)送到總部，基線長度超過200千米。分辨率比美國甚大陣（VLA）提高了約一個(gè)數(shù)量級(jí)，達(dá)到0.01角秒。第23頁/共40頁英國多天線第23頁/共40頁23

取消饋線，兩面天線可以放得盡量的遠(yuǎn)，故稱甚長基線干涉儀。分辨率可達(dá)毫角秒～微角秒。大大超過大型光學(xué)望遠(yuǎn)鏡。已經(jīng)實(shí)現(xiàn)洲際和空間甚長基線干涉網(wǎng)。四，甚長基線干涉儀

（超越綜合口徑）第24頁/共40頁取消饋線，兩面天線可以放得盡量的遠(yuǎn)，四，甚長基線干涉儀第24

兩臺(tái)射電望遠(yuǎn)鏡有獨(dú)立的接收機(jī)、本振（原子鐘）和記錄器；在記錄上打上原子鐘時(shí)標(biāo)，保證同時(shí)觀測(cè)；用原子鐘做頻率標(biāo)準(zhǔn)，保證觀測(cè)同一波段；觀測(cè)結(jié)果事后由相關(guān)器處理。1，甚長基線干涉觀測(cè)原理第25頁/共40頁兩臺(tái)射電望遠(yuǎn)鏡有獨(dú)1，甚長基線干涉第25頁/共40頁25

1980年聯(lián)合建立歐洲甚長基線干涉觀測(cè)網(wǎng)，簡(jiǎn)稱EVN。歐洲網(wǎng)所覆蓋的地區(qū)還不夠大，邀請(qǐng)中國和南非參加，形成非常長基線的VLBI網(wǎng)。上海25米射電望遠(yuǎn)鏡的加入，使基線長了3倍多；烏魯木齊射電望遠(yuǎn)鏡的參加，使分布更合理，觀測(cè)精度提高了4-5倍。2,“名不副實(shí)”的歐洲網(wǎng)第26頁/共40頁1980年聯(lián)合建立歐洲甚長基線干涉觀測(cè)網(wǎng)，2,“名不副26名不副實(shí)的歐洲網(wǎng)第27頁/共40頁名不副實(shí)的歐洲網(wǎng)第27頁/共40頁273,美國甚長基線干涉陣（VLBA）(1993)10臺(tái)25米口徑射電望遠(yuǎn)鏡一模一樣；從美國東部到西部的夏威夷，約8600千米；最短波長達(dá)到3.5mm第28頁/共40頁3,美國甚長基線干涉陣（VLBA）(1993)第28頁/28突破地球大小的限制日本甚長基線干涉空間觀測(cè)站（VSOP）1997年完成

口徑為8米的射電望遠(yuǎn)鏡在太空，軌道周期約６小時(shí)，近地點(diǎn)為560千米，遠(yuǎn)地點(diǎn)為21000千米。觀測(cè)波長18cm,6cm和1.3cm；4,甚長基線干涉空間觀測(cè)第29頁/共40頁突破地球大小的限制口徑為8米的射電望遠(yuǎn)鏡在太空，軌道周期約295，分辨率比較

哈勃空間光學(xué)望遠(yuǎn)鏡0.05角秒；射電甚長基線干涉網(wǎng)的觀測(cè)分辨率1～0.01毫角秒射電的最高分辨率超過光學(xué)望遠(yuǎn)鏡的

5000倍！第30頁/共40頁5，分辨率比較哈勃空間光學(xué)望遠(yuǎn)鏡0.05角秒；第3030

我國射電天文學(xué)始于1958年。從與蘇聯(lián)射電天文學(xué)家合作在海南島觀測(cè)日環(huán)食開始。

五，我國的射電望遠(yuǎn)鏡1，北京懷柔太陽射電望遠(yuǎn)鏡2-3，上海和烏魯木齊25米射電望遠(yuǎn)鏡4，青海13.7米射電望遠(yuǎn)鏡（毫米波）5，北京密云綜合孔徑射電望遠(yuǎn)鏡6-7，北京50米和昆明40米射電望遠(yuǎn)鏡8，上海65米9，新疆21厘米陣第31頁/共40頁我國射電天文學(xué)始于1958年。從與蘇聯(lián)射電天五，31正在建設(shè)或籌備中10，新疆80米（籌備）11，內(nèi)蒙古射電日像儀（在建）12，貴州500米（FAST在建）13，中國80米天線陣（在努力之中）14，中國VLBI(最長基線3500千米)（完善中）第32頁/共40頁正在建設(shè)或籌備中10，新疆80米（籌備）第32頁/共40頁32北京密云50米口徑射電望遠(yuǎn)鏡2006年建成，探月工程項(xiàng)目第33頁/共40頁北京密云50米口徑射電望遠(yuǎn)鏡2006年建成，探月工程項(xiàng)目第333烏魯木齊25米射電望遠(yuǎn)鏡（1993）甚長基線干涉觀測(cè),是國際聯(lián)網(wǎng)觀測(cè)重要成員。也用來觀測(cè)脈沖星、分子譜線和6厘米波段的偏振巡天觀測(cè)。第34頁/共40頁烏魯木齊甚長基線干第34頁/共40頁34青海德林哈射電觀測(cè)站13.7米口徑毫米波射電望遠(yuǎn)鏡(1990)望遠(yuǎn)鏡在圓形保護(hù)罩里面，由于對(duì)射電波透明，觀測(cè)時(shí)不需要打開。這臺(tái)望遠(yuǎn)鏡用于觀測(cè)宇宙分子譜線。第35頁/共40頁青海德林望遠(yuǎn)鏡在圓形保護(hù)罩里面，由于對(duì)射電波透明，第35頁/35世界最大口徑射電望遠(yuǎn)鏡500米（有效300米）比口徑100米射電望遠(yuǎn)鏡可以提高一個(gè)數(shù)量級(jí)！貴州FAST（2016年）

投資近7億第36頁/共40頁世界最大口徑射電望遠(yuǎn)鏡500米（有效300米）貴州FAST36美麗的小山村建設(shè)中的FAST第37頁/共40頁美麗的小山村建設(shè)中的FAST第37頁/共40頁37我國VLBI網(wǎng)，由四臺(tái)射電望遠(yuǎn)鏡組成，基線>3500千米

上海和烏魯木齊的兩臺(tái)25米射電望遠(yuǎn)鏡，

北京口徑50米和昆明40米口徑射電望遠(yuǎn)鏡組成。第38頁/共40頁我國VLBI網(wǎng)，第38頁/共40頁38思考和復(fù)習(xí)題1，評(píng)說射電天文的誕生2，敘述單天線射電望遠(yuǎn)鏡的結(jié)構(gòu)和工作原理。3，什么是射電望遠(yuǎn)鏡的靈敏度和分辨率？4，評(píng)述賴爾對(duì)射電天文學(xué)的貢獻(xiàn)，他成功的關(guān)鍵是什么？5，簡(jiǎn)評(píng)我國射電望遠(yuǎn)鏡的發(fā)展。第39頁/共40頁思考和復(fù)習(xí)題1，評(píng)說射電天文的誕生第39頁/共40頁39感謝您的欣賞第40頁/共40頁感謝您的欣賞第40頁/共40頁40一、射電天文學(xué)的萌生和射電望遠(yuǎn)鏡原理二、世界大型單天線射電望遠(yuǎn)鏡三、綜合孔徑射電望遠(yuǎn)鏡四、甚長基線干涉儀系統(tǒng)的發(fā)展五、我國射電天文望遠(yuǎn)鏡第1頁/共40頁一、射電天文學(xué)的萌生和射電望遠(yuǎn)鏡原理第1頁/共40頁411933年美國貝爾電話實(shí)驗(yàn)室的央斯基發(fā)現(xiàn)銀河系中心發(fā)射來的無線電波。宣告射電天文學(xué)的誕生。1，射電天文的萌生一、射電天文學(xué)的萌生和射電望遠(yuǎn)鏡第2頁/共40頁1933年美國貝爾電話1，射電天文的萌生一、射電天文學(xué)的萌生42銀河系結(jié)構(gòu)1944年，美國無線電工程師雷伯，用業(yè)余時(shí)間，自己在家研制了一臺(tái)9.5米反射面射電望遠(yuǎn)鏡（世界上第一臺(tái)）測(cè)出第一副射電天圖，驗(yàn)證了央斯基的結(jié)果。第3頁/共40頁銀河系結(jié)構(gòu)1944年，美國無線電工程師雷伯，用業(yè)余時(shí)間，自己43

第二次世界大戰(zhàn)中發(fā)展的雷達(dá)技術(shù)為戰(zhàn)后射電天文發(fā)展準(zhǔn)備了絕好的條件（人員和技術(shù)）雷達(dá)接收系統(tǒng)就是射電望遠(yuǎn)鏡。2，條件的成熟第4頁/共40頁第二次世界大戰(zhàn)中發(fā)展的雷達(dá)技術(shù)為戰(zhàn)后射電天文發(fā)展準(zhǔn)備了絕好44射電望遠(yuǎn)鏡結(jié)構(gòu)天線＋接收器（放大器）＋數(shù)據(jù)采集（計(jì)算機(jī)）＋紀(jì)錄器3，射電望遠(yuǎn)鏡原理第5頁/共40頁射電望遠(yuǎn)鏡結(jié)構(gòu)3，射電望遠(yuǎn)鏡原理第5頁/共40頁451，全部是反射鏡；2，絕大多數(shù)是拋物面天線；3，少數(shù)是球面；4，部分天線采用主動(dòng)光學(xué)技術(shù)；5，天線表面：金屬網(wǎng)；金屬板拼接；金屬板6，固定地面；全天可動(dòng)；中星儀（仰角可動(dòng)）4，射電望遠(yuǎn)鏡天線的特點(diǎn)第6頁/共40頁1，全部是反射鏡；4，射電望遠(yuǎn)鏡天線的特點(diǎn)第6頁/共40頁46

旋轉(zhuǎn)拋物面

與主軸平行的光，經(jīng)反射后會(huì)聚到焦點(diǎn)每道光的路程都相等ABF＝CDF＝EGF＝HKF＝…

在焦點(diǎn)處電波相位相同

A收集光子能量，可確定天體方向第7頁/共40頁旋轉(zhuǎn)拋物面A收集光子能量，可確定天體方向第7頁/共40頁47提高分辨率和靈敏度的辦法1，建造大口徑天線，采用主動(dòng)光學(xué)2，干涉技術(shù)：干涉儀綜合孔徑甚長基線干涉儀第8頁/共40頁提高分辨率和靈敏度的辦法1，建造大口徑天線，采用主動(dòng)光學(xué)第848

為了提高望遠(yuǎn)鏡的靈敏度和分辨率，20世紀(jì)50年代，英國一馬當(dāng)先，建造大型射電望遠(yuǎn)鏡美、澳、前西德也奮起直追。美國Arecibo305米射電望遠(yuǎn)鏡德國Bonn100米射電望遠(yuǎn)鏡美國GreenBank100×110射電望遠(yuǎn)鏡

英國JodrellBank76米射電望遠(yuǎn)鏡澳大利亞Parkes64米射電望遠(yuǎn)鏡二，國際上大型射電望遠(yuǎn)鏡第9頁/共40頁為了提高望遠(yuǎn)鏡的靈敏度和分辨率，20世二，國際上大型射電望491，固定天線：美國Arecibo305米射電望遠(yuǎn)鏡第10頁/共40頁1，固定天線：美國Arecibo305米射電望遠(yuǎn)鏡第10頁502，全天可動(dòng)天線

英國JodrellBank76米射電望遠(yuǎn)鏡世界上第一個(gè)大型射電望遠(yuǎn)鏡第11頁/共40頁2，全天可動(dòng)天線英國JodrellBank第11頁/共4513，全天可動(dòng)天線:澳大利亞64米射電望遠(yuǎn)鏡第12頁/共40頁3，全天可動(dòng)天線:澳大利亞64米射電望遠(yuǎn)鏡第12頁/共40頁524，主動(dòng)光學(xué)：德國Bonn100米口徑射電望遠(yuǎn)鏡第13頁/共40頁4，主動(dòng)光學(xué)：德國Bonn100米口徑射電望遠(yuǎn)鏡第13頁/共53

望遠(yuǎn)鏡天線表面如果和理想拋物面有差別，來自與拋物面主軸平行方向上的天體射電波不能會(huì)聚到焦點(diǎn)上。導(dǎo)致靈敏度和分辨率都變差；

建造大天線的困難：（1），天線表面要求高精度（2），大天線在自然條件下容易變形（重力、風(fēng)力、溫度……）第14頁/共40頁望遠(yuǎn)鏡天線表面如果和理想拋物面有差建造大天線的困難541，賴爾的故事1939年牛津大學(xué)物系畢業(yè)后就到劍橋大學(xué)卡文迪什實(shí)驗(yàn)室從事雷達(dá)天線的研制。二戰(zhàn)時(shí)，應(yīng)征入伍。曾從事有關(guān)雷達(dá)系統(tǒng)。戰(zhàn)后，回到卡文迪什實(shí)驗(yàn)室，從事射電天文研究。發(fā)明綜合孔徑射電望遠(yuǎn)鏡榮獲1974年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。三，綜合孔徑射電望遠(yuǎn)鏡第15頁/共40頁1，賴爾的故事三，綜合孔徑射電望遠(yuǎn)鏡第15頁/共40頁552,射電天文發(fā)展遇到的最大困難:分辨率非常低

射電厘米波段的波長比可見光要長10萬倍，相同口徑時(shí)，分辨率要差10萬倍。遠(yuǎn)不如光學(xué)望遠(yuǎn)鏡。射電望遠(yuǎn)鏡無法像光學(xué)望遠(yuǎn)鏡那樣獲得天體的照片。第16頁/共40頁2,射電天文發(fā)展遇到的最大困難:射電厘米波段的波長比可56射電望遠(yuǎn)鏡超過光學(xué)望遠(yuǎn)鏡

可能嗎？第17頁/共40頁射電望遠(yuǎn)鏡超過光學(xué)望遠(yuǎn)鏡第17頁/共40頁57天體電波投到天線，由傳輸線引到接收機(jī)進(jìn)行相加，兩路電波的相位相同則增強(qiáng)，相反則抵消，即產(chǎn)生干涉；路程差BC隨天體的周日運(yùn)動(dòng)而變化，變化一個(gè)角度，可以使BC變化一個(gè)波長。3,雙天線干涉儀原理圖第18頁/共40頁天體電波投到天線，由3,雙天線干涉儀原理圖第18頁/共458

干涉儀大大提高分辨率

分辨率公式

（D為兩面天線之間的距離?。?/p>

取基線100千米，波長5厘米，分辨率為0.1角秒，達(dá)到大型光學(xué)望遠(yuǎn)鏡的分辨率。進(jìn)一步增加基線,就可以超過光學(xué)望遠(yuǎn)鏡了。第19頁/共40頁干涉儀大大提高分辨率第19頁/共40頁594，綜合孔徑望遠(yuǎn)鏡－－化整為零可以看成：1，許多基線長短不同的雙天線干涉儀

化整為零！2，資料處理：把各個(gè)雙天線干涉儀的資料合起來處理

聚零為整！第20頁/共40頁4，綜合孔徑望遠(yuǎn)鏡－－化整為零可以看成：第20頁/共40頁60困難和突破：計(jì)算任務(wù)繁重，隨計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展

綜合孔徑原理在1954年已由實(shí)驗(yàn)證實(shí)是正確的，但因要處理異常多的觀測(cè)數(shù)據(jù)，計(jì)算量特別大，在50年代還沒有儲(chǔ)存容量足夠大、計(jì)算速度足夠高和的計(jì)算機(jī)來完成資料的傅里葉變換。到了60年代隨著計(jì)算機(jī)的發(fā)展，綜合孔徑射電望遠(yuǎn)鏡的發(fā)展才成為可能。第21頁/共40頁困難和突破：第21頁/共40頁6127面直徑26米的可移動(dòng)拋物面天線,沿臂長為21千米Y形基線放置；最高分辨角為0.13角秒。美國的甚大陣（VLA）綜合口徑望遠(yuǎn)鏡第22頁/共40頁27面直徑26米的可移動(dòng)拋物面天線,沿臂長為美國的甚大陣（V62英國多天線微波連接干涉儀系統(tǒng)（MERLIN）1980年投入觀測(cè)

由7臺(tái)射電望遠(yuǎn)鏡組成，用微波接力方法把信號(hào)送到總部，基線長度超過200千米。分辨率比美國甚大陣（VLA）提高了約一個(gè)數(shù)量級(jí)，達(dá)到0.01角秒。第23頁/共40頁英國多天線第23頁/共40頁63

取消饋線，兩面天線可以放得盡量的遠(yuǎn)，故稱甚長基線干涉儀。分辨率可達(dá)毫角秒～微角秒。大大超過大型光學(xué)望遠(yuǎn)鏡。已經(jīng)實(shí)現(xiàn)洲際和空間甚長基線干涉網(wǎng)。四，甚長基線干涉儀

（超越綜合口徑）第24頁/共40頁取消饋線，兩面天線可以放得盡量的遠(yuǎn)，四，甚長基線干涉儀第64

兩臺(tái)射電望遠(yuǎn)鏡有獨(dú)立的接收機(jī)、本振（原子鐘）和記錄器；在記錄上打上原子鐘時(shí)標(biāo)，保證同時(shí)觀測(cè)；用原子鐘做頻率標(biāo)準(zhǔn)，保證觀測(cè)同一波段；觀測(cè)結(jié)果事后由相關(guān)器處理。1，甚長基線干涉觀測(cè)原理第25頁/共40頁兩臺(tái)射電望遠(yuǎn)鏡有獨(dú)1，甚長基線干涉第25頁/共40頁65

1980年聯(lián)合建立歐洲甚長基線干涉觀測(cè)網(wǎng)，簡(jiǎn)稱EVN。歐洲網(wǎng)所覆蓋的地區(qū)還不夠大，邀請(qǐng)中國和南非參加，形成非常長基線的VLBI網(wǎng)。上海25米射電望遠(yuǎn)鏡的加入，使基線長了3倍多；烏魯木齊射電望遠(yuǎn)鏡的參加，使分布更合理，觀測(cè)精度提高了4-5倍。2,“名不副實(shí)”的歐洲網(wǎng)第26頁/共40頁1980年聯(lián)合建立歐洲甚長基線干涉觀測(cè)網(wǎng)，2,“名不副66名不副實(shí)的歐洲網(wǎng)第27頁/共40頁名不副實(shí)的歐洲網(wǎng)第27頁/共40頁673,美國甚長基線干涉陣（VLBA）(1993)10臺(tái)25米口徑射電望遠(yuǎn)鏡一模一樣；從美國東部到西部的夏威夷，約8600千米；最短波長達(dá)到3.5mm第28頁/共40頁3,美國甚長基線干涉陣（VLBA）(1993)第28頁/68突破地球大小的限制日本甚長基線干涉空間觀測(cè)站（VSOP）1997年完成

口徑為8米的射電望遠(yuǎn)鏡在太空，軌道周期約６小時(shí)，近地點(diǎn)為560千米，遠(yuǎn)地點(diǎn)為21000千米。觀測(cè)波長18cm,6cm和1.3cm；4,甚長基線干涉空間觀測(cè)第29頁/共40頁突破地球大小的限制口徑為8米的射電望遠(yuǎn)鏡在太空，軌道周期約695，分辨率比較

哈勃空間光學(xué)望遠(yuǎn)鏡0.05角秒；射電甚長基線干涉網(wǎng)的觀測(cè)分辨率1～0.01毫角秒射電的最高分辨率超過光學(xué)望遠(yuǎn)鏡的

5000倍！第30頁/共40頁5，分辨率比較哈勃空間光學(xué)望遠(yuǎn)鏡0.05角秒；第3070

我國射電天文學(xué)始于1958年。從與蘇聯(lián)射電天文學(xué)家合作在海南島觀測(cè)日環(huán)食開始。

五，我國的射電望遠(yuǎn)鏡1，北京懷柔太陽射電望遠(yuǎn)鏡2-3，上海和烏魯木齊25米射電望遠(yuǎn)鏡4，青海13.7米射電望遠(yuǎn)鏡（毫米波）5，北京密云綜合孔徑射電望遠(yuǎn)鏡6-7，北京50米和昆明40米射電望遠(yuǎn)