terça-feira, 26 de maio de 2009

O RADIOTELESCÓPIO


A minha escolha é o Radiotelescópio, porque foi (e é) uma ferramenta muito útil para a resolução e descoberta dos muitos mistérios que o Universo possuí.

A nível histórico, resumidamente, data-se que em 1899, o engenheiro eléctrico italiano Guglielmo Marchese Marconi (1874-1937) desenvolveu um sistema de transmissão de ondas pelo ar para longas distâncias, o rádio, e fez uma transmissão sobre o Canal da Mancha, que separa a França da Inglaterra, e em 1901 uma transmissão que atravessou o Atlântico, enviando sinais de código Morse. Somente em 1906 ele conseguiu transmitir a voz humana. Durante a Primeira Guerra Mundial, o desenvolvimento das transmissões de rádio se acentuou, para permitir a comunicação entre diferentes unidades de um exército, e posteriormente entre um avião e a base, e entre dois aviões.

Em 1932, o americano Karl Guthe Jansky (1905-1950), dos Laboratórios Bell, realizou as primeiras observações de emissão de rádio do cosmos, quando estudava as perturbações causadas pelas tempestades nas ondas de rádio. Ele estava observando à frequência de 20,5 MHz ( $ \lambda = 14,6 \,{\rm m}$) e descobriu uma emissão de origem desconhecida que variava com um período de 24 horas. Somente mais tarde demonstrou-se que a fonte desta radiação estava no centro da Via Láctea.

No fim dos anos 1930, Grote Reber iniciou observações sistemáticas com uma antena parabolóide de 9,5 m. Hoje em dia a radioastronomia se estende desde frequências de poucos megahertz ( $ \lambda \simeq 100\,{\rm m}$) até 300 GHz ( $ \lambda \simeq 1\,{\rm mm}$).

De uma forma muito sucinta o radiotelescópio consiste num instrumento para detecção e medição da radiação electromagnética de radiofrequência, que passa através da janela de rádio (permite que ondas de rádio de comprimentos de onda de 5 mm a 30 m passem através dela) na atmosfera terrestre e que atinge a superfície da Terra.

Existe uma grande diversidade de fontes de rádio no interior do Universo, e são necessários radiotelescópios para detectar tanto as emissões contínuas como as riscas específicas.

O radiotelescópio mais simples é constituído por uma antena parabólica orientada juntamente com os amplificadores respectivos. A superfície parabolóide do prato reflector reflecte o sinal incidente para o foco principal do reflector. Neste ponto, os sinais de radiofrequência são amplificados mil vezes mais e convertidos numa frequência inferior, intermédia, antes da transmissão pelo cabo ao edifício de controlo. Neste local, a frequência intermédia é amplificada novamente e passa para o detector e para a unidade de visionamento. Quando as ondas de rádio vão da superfície do reflector ao foco devem estar em fase, e a superfície do prato deve estar rigorosamente construída.

Para melhorar o problema da construção de grandes pratos com uma precisão tão elevada foi desenvolvida a técnica de interferometria de rádio. Nesta técnica é utilizado um conjunto de pequenas antenas ligadas por cabo para simular uma grande antena de prato.

O interferómetro de 5 km de Cambridge em Inglaterra é constituído por uma rede de oito antenas parabólicas, quatro fixas e quatro móveis, dispostas longitudinalmente ao longo de uma base com 5 km de comprimento.

O maior interferómetro deste tipo é o VLA (Very Large Array - rede muito grande)
de Socorro no Novo México nos Estados Unidos da América, que entrou ao serviço em 1980. É constituído por 27 antenas parabólicas, com 26 m de diâmetro cada uma, dispostas ao longo de três
braços de 20 km cada um em forma de Y.

Entre os radiotelescópios orientáveis de maiores dimensões, actualmente existentes, encontra-se o de Effelsberg na Alemanha, cuja antena tem um diâmetro de 100 m, e o de Jodrell Bank em Inglaterra, com um diâmetro de 76 m. O radiotelescópio fixo de Arecibo em Porto Rico tem um diâmetro de 305 m, mas só pode observar uma região do céu em torno do zénite.

O radiotelescópio está ligado à ciência da Radioastronomia, que é o estudo da física dos corpos celestes utilizando radiação com comprimentos de onda maiores do que a luz visível, a saber, as ondas de rádio. A faixa de frequências se estende desde as ondas em VLF (Very Low Frequencies) com quilómetros de comprimento de onda, até as microondas na faixa de comprimentos de onda da ordem de fracções do milímetro.

O interesse em estudar radioastronomia reside no fato de ser ela responsável por grande parte do conhecimento actual sobre o universo, superando em muito aquele gerado pela astronomia óptica.

O futuro do Radiotelescópio é ainda uma incógnita, pois este depende que sejam feitas inovações tecnológicas no sentido de melhorar e aumentar as suas capacidades. O mais importante é que as descobertas feitas no passado pelo Radiotelescópio contribuíram e muito para o que o que se conhece sobre o universo na actualidade. Talvez a grande inovação para o futuro seja mesmo o aumento da capacidade de alcance do radiotelescópio com um equipamento mais pequeno.

STC - SI

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