Működik az orosz rádió-interferométeres műhold
(Rovat: Orosz tudományos műholdak, Távoli világok kutatói - 2011.12.09 07:15.)

A júliusban indított RadioAstron tesztjei rendben haladnak. Egy fényes rádiókvazár megfigyelésével először sikerült interferenciát előállítani a műhold 10 m-es rádióantennája és az effelsbergi 100 m-es rádióteleszkóp között.

A fontos mérföldkőnek bizonyult rádió-interferométeres mérést november 15-én végezték, 18 cm-es hullámhosszon (1,6 GHz-es frekvencián), a 0212+735 jelű kvazárra. Előzőleg földi mérések alapján azért épp ezt az aktív galaxismagot választották ki első célpontnak, mert nagyon fényesnek és kis kiterjedésűnek ígérkezett.

A RadioAstron és a vele együtt dolgozó földi rádiótávcső-hálózat a nagyon hosszú bázisvonalú interferometriának (Very Long Baseline Interferometry, VLBI) nevezett technikát alkalmazza. Az űrbeli antenna belépésével (űr-VLBI) a hálózat egyes elemeinek távolsága a Föld méretét is jócskán meghaladhatja, így a rendszer felbontása igen jó lesz. Ezzel például kompakt rádiósugárzó aktív galaxismagok (kvazárok) legbelső szerkezetéről, az ott levő szupernagy tömegű fekete lyukak közvetlen környezetéről nyerhetünk információt. A módszer lényege, hogy az egyszerre ugyanazt az égi rádióforrást megfigyelő rádiótávcsövek a szögfelbontás szempontjából olyanok, mintha az átmérőjük akkora volna, mint a köztük levő legnagyobb távolság (a bázisvonal hossza).

Az űr-VLBI mérés vázlata: egy bázisvonal egy földi rádióteleszkóp és a műhold fedélzetén elhelyezett antenna között. A RadioAstron esetén, az elnyúlt és magas pálya miatt ez a bázisvonal akár 360 ezer km-es is lehet.

A RadioAstron (más néven Szpektr-R műhold) antennáját és a fókuszában elhelyezett, négy különböző frekvenciasávban érzékeny vevőberendezéseket korábban már tesztelték, de eddig még csak magának a 10 m-es űrantennának az önálló méréseivel. November közepén került sor arra a megfigyelésre, amiben oroszországi (Szvetloje, Zelencsukszkaja, Badari – 32 m-es antennák), ukrajnai (Jevpatorija, 70 m) és németországi (Effelsberg, 100 m) földi rádiótávcsövek is részt vettek. A rögzített adatokat az interferencia utólagos előállítása (korrelálás) érdekében a moszkvai Lebegyev Fizikai Intézet Űrcsillagászati Központjában (ASC) visszajátszották és elemezték. Az alábbi ábrán a zajszintből kiemelkedő csúcs a RadioAstron–Effelsberg bázisvonalon elért interferenciát szemlélteti, a tengelyeken azok a paraméterek (az interferométeres fázis idő és frekvencia szerinti deriváltja), amelyek értékének finom változtatásával próbálják megtalálni az interferenciát. (Ha előzetesen mind a távcsövek pozíciója, mind az órák járása, mind más zavaró hatások tökéletess pontossággal ismertek lennének, akkor nem lenne szükség a „tüske” helyének számítógépes keresésére.) A mérések idején a műhold 100 ezer km-re repült a Földtől, bár a bázisvonalnak a rádiókvazár irányára merőleges vetülete jóval kisebb (kb. 8000 km-es) volt. Ilyen hosszú VLBI bázisvonalakat még két földi antennával is el lehet érni.

(Képek: ASC / Lebegyev Fizikai Intézet)

Az eddigi tesztek alapján az orosz űr-VLBI műhold bonyolult fedélzeti rendszerei üzemképesek. Januárig még további próbák következnek (más frekvenciákon, hosszabb bázisvonalakkal). Ha minden jól alakul, jövőre megkezdődhetnek az első „éles” tudományos mérések is.