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Ampliación de contenidos - Concurso del Mes de Mayo 2017

Ampliación de Contenidos sobre los temas tratados en el cuestionario del Concurso del Mes de Mayo - 2017

 

RADIOASTRONOMÍA

Iniciamos con este artículo una serie temática dedicada a la RadioAstronomía. (Ver un boceto del índice temático al final de este artículo).


INTRODUCCIÓN -

La atmósfera terrestre absorbe la radiación electromagnética procedente del espacio en la mayoría de sus longitudes de onda.  Sin embargo hay bandas para las que la atmósfera es prácticamente transparente, y dos de éstas son lo suficientemente anchas como para ser de interés astronómico.  La más conocida es la 'ventana óptica', que deja pasar las ondas electromagnéticas que conocemos familiarmente como el espectro del visible: longitudes de onda aproximadamente desde 300 a 1.000 nanómetros, (0,3 a 1 picómetros).   La segunda es la 'ventana radio' que se extiende en longitudes de onda desde 1 milímetro a 15 metros, (300 Ghz - 20 Mhz).

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El RADIOTELESCOPIO


RADIOASTRONOMÍA II - El Radiotelescopio

En un radiotelescopio la estructura más voluminosa y visible es su antena, (o colector).  Funcionalmente hay poca diferencia, por no decir ninguna, entre un radiotelescopio y un telescopio óptico.  En ambos se trata de recoger la energía emitida por una fuente cósmica, que llega generalmente muy debilitada debido a la distancia, y transformarla en una señal significativa para poder ser analizada, interpretada, etc., ...  Aunque una estrella, por ejemplo, emita una cantidad ingente de radiación, (da igual que la consideremos en el rango del visible o de las ondas de radio), el flujo de energía se distribuye sobre la superficie de una esfera cuyo radio es la distancia que nos separa de ella.   De manera que la porción de radiación que somos capaces de captar es una minúscula parte de la superficie de dicha esfera y además estará afectada por la distancia, siendo inversamente proporcional al cuadrado de la misma.  Esta es la razón de que se necesiten telescopios y, a ser posible, cuanto mayor sea el área colectora, mejor.  Si un telescopio óptico tiene un objetivo con un área 100 veces mayor que la de la pupila de nuestros ojos, estará recogiendo 100 veces más de radiación ...

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EXPERIMENTANDO CON LAS ONDAS DE RADIO

RADIOASTRONOMÍA III - Un radiotelescopio casero -

Por lo que llevamos visto hasta el momento, la RadioAstronomía parece quedar lejos del alcance del Astrónomo Amateur.   Pero no es así.   Antes de seguir profundizando en los grandes radiotelescopios, vamos a plantear opciones más sencillas para hacer RadioAstronomía.  Se propone en la segunda parte de este artículo un experimento sencillo con Júpiter como protagonista.

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RESPUESTA DE UNA ANTENA A LA RADIACIÓN INCIDENTE

RADIOASTRONOMÍA IV - El Diagrama de Antena / Interferometría -

Para interpretar correctamente una señal es preciso un conocimiento lo más completo posible acerca de cómo actúan sobre ella y responden a la misma los diferentes elementos que son utilizados para detectarla, capturarla y hacerla comprensible.  Ya hemos visto que en un radiotelescopio hay dos partes diferenciadas sobre las que debe aplicarse este principio básico: la antena y el receptor (+ las diferentes etapas electrónicas asociadas a éste último).

Nos centraremos en este capítulo sobre la antena y entraremos en ella con más detalle que lo visto en capítulos anteriores.  Aunque aparezcan fórmulas. (demasiadas para el gusto de algunos), esto no debe ser obstáculo para una comprensión conceptual adecuada y suficiente del tema.  Son necesarias para aquél que quiera seguir con cierto rigor los argumentos expuestos, pero en general pueden ser ignoradas salvo aquellas expresiones, que se remarcarán suficientemente, y que representan parámetros y conceptos a tener en cuenta.

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EL TRATAMIENTO DE LA SEÑAL

RADIOASTRONOMÍA V - El receptor y las etapas de electrónica -

Hemos visto que básicamente un radiotelescopio se compone de tres partes: la antena, el receptor y un sistema de registro o almacenamiento de la señal debidamente tratada para poder ser interpretada.   En artículos anteriores ya se ha prestado suficiente atención a la antena.  Nos centraremos ahora en la etapa de tratamiento de la señal recogida por la antena, que en general puede considerarse como ruido radioeléctrico, hasta convertirla en algo con significado que dé información sobre la fuente que la produce.   El elemento principal de este conjunto electrónico es el receptor, claro, y en un radiotelescopio muy básico bastaría con un receptor capaz de sintonizar en el rango de frecuencias captadas por la antena, si la señal es de suficiente intensidad, para 'escuchar' a la radiofuente. (Véase el artículo nº 3 de la serie).

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MUSEO de las CIENCIAS de CASTILLA-LA MANCHA