В МИФИ создали компактный радиотелескоп для студентов и школьников
Прибор работает в диапазоне от 300 МГц до 6,5 ГГц. По словам разработчиков, именно на этих частотах происходит значительная часть событий на Солнце. МИФИ-ST сможет фиксировать солнечные вспышки и их последствия на Земле, включая возмущения магнитосферы. Такие возмущения связаны с магнитными бурями.
Источник: МИФИ, Ирина Архангельская и Анна Виноградская.
МОСКВА, 28 апреля. /Новости науки/. Студенты и молодые ученые НИЯУ МИФИ создали компактный радиоинтерферометр МИФИ-ST для наблюдений за Солнцем, магнитосферой Земли и далекими объектами Вселенной. Прибор весит немного, помещается на обычной крыше и стоит около 60–70 тыс. рублей за модуль, сообщает пресс-служба МИФИ.
«Наш прибор любой человек сможет поднять. Его можно поставить на крышу», — рассказала старший преподаватель кафедры экспериментальной ядерной физики и космофизики НИЯУ МИФИ Ирина Архангельская.
МИФИ-ST расшифровывается как «студенческий». Диаметр его антенны составляет 90 см. Для сравнения, Сибирский солнечный радиотелескоп «Бадары» в Бурятии использует антенны диаметром 2,5 м. Такие установки требуют фундамента и больших площадок.
Разработчики МИФИ пошли другим путем. Они сделали ставку не на размер одной антенны, а на программную обработку сигнала и возможность объединять много небольших антенн в единую систему.
«Мы все делаем больше с программной точки зрения, чтобы улучшать наш сигнал. Мы больше делаем упор на увеличение количества антенн, а не площади одной», — пояснила инициатор проекта, студент Института лазерных и плазменных технологий НИЯУ МИФИ Анна Виноградская.
Прибор работает в диапазоне от 300 МГц до 6,5 ГГц. По словам разработчиков, именно на этих частотах происходит значительная часть событий на Солнце. МИФИ-ST сможет фиксировать солнечные вспышки и их последствия на Земле, включая возмущения магнитосферы. Такие возмущения связаны с магнитными бурями.
Но задачи прибора не ограничиваются Солнцем. В МИФИ рассчитывают использовать компактные радиоинтерферометры для изучения грануляции Солнца — процессов на его поверхности, похожих на кипение. Также приборы могут помочь в наблюдениях за молекулярным водородом в галактиках, радио-гало Млечного Пути, магнитарами, пульсарами и быстрыми радиовсплесками. Происхождение этих мощных кратких сигналов из глубин Вселенной остается одной из открытых задач астрофизики.
Еще одно направление связано с космическими лучами. Ученые хотят исследовать радиоизлучение, которое возникает, когда потоки частиц из космоса бомбардируют атмосферу Земли. В МИФИ уже работает экспериментальный комплекс НЕВОД, который изучает такие излучения. Разработчики МИФИ-ST рассчитывают на сотрудничество с коллегами из этого центра.
Компактный размер уменьшает возможности одной антенны по сравнению с гигантскими телескопами. Но в радиоинтерферометрии важна не только площадь антенны. Большое значение имеет расстояние между несколькими антеннами, которые работают как единая система.
Поэтому одна из главных целей проекта — создать систему радиоинтерферометрии со сверхдлинной базой. В такой системе приборы могут находиться друг от друга на сотнях и тысячах километров. Одну точку наблюдений планируют разместить в Москве, на крышах корпусов МИФИ. Второй точкой может стать Иркутск, где работает Институт солнечно-земной физики Сибирского отделения РАН. Еще одна точка может появиться в Ташкенте, где действует филиал МИФИ.
По словам Архангельской, простота конструкции серьезно облегчает развертывание такой сети. «Такую антенну можно просто доставить в тот же Иркутск и пристроить их там хоть два десятка», — отметила она.
Если объединить сигналы из Москвы, Сибири и Ташкента, система сможет изучать не только солнечные вспышки, но и спокойное Солнце. Разработчики считают, что разрешающая способность такой сети позволит различать на Солнце объекты размером с университетскую аудиторию.
Инженеры также заложили в конструкцию мобильность. Будущий интерферометр планируют поставить на колесики. Это позволит перемещать антенну на несколько десятков метров и подбирать лучшее взаимное расположение двух антенн. Для этого разработчики хотят использовать нейросети.
Проект имеет не только научное, но и образовательное значение. Летом радиоинтерферометры МИФИ-ST планируют использовать на занятиях по радиоастрономии со школьниками. Создатели прибора рассчитывают, что он сделает радиоастрономию доступнее не только для ученых, но и для студентов, школьников и научных кружков.
«Наш прибор любой человек сможет поднять. Его можно поставить на крышу», — рассказала старший преподаватель кафедры экспериментальной ядерной физики и космофизики НИЯУ МИФИ Ирина Архангельская.
МИФИ-ST расшифровывается как «студенческий». Диаметр его антенны составляет 90 см. Для сравнения, Сибирский солнечный радиотелескоп «Бадары» в Бурятии использует антенны диаметром 2,5 м. Такие установки требуют фундамента и больших площадок.
Разработчики МИФИ пошли другим путем. Они сделали ставку не на размер одной антенны, а на программную обработку сигнала и возможность объединять много небольших антенн в единую систему.
«Мы все делаем больше с программной точки зрения, чтобы улучшать наш сигнал. Мы больше делаем упор на увеличение количества антенн, а не площади одной», — пояснила инициатор проекта, студент Института лазерных и плазменных технологий НИЯУ МИФИ Анна Виноградская.
Прибор работает в диапазоне от 300 МГц до 6,5 ГГц. По словам разработчиков, именно на этих частотах происходит значительная часть событий на Солнце. МИФИ-ST сможет фиксировать солнечные вспышки и их последствия на Земле, включая возмущения магнитосферы. Такие возмущения связаны с магнитными бурями.
Но задачи прибора не ограничиваются Солнцем. В МИФИ рассчитывают использовать компактные радиоинтерферометры для изучения грануляции Солнца — процессов на его поверхности, похожих на кипение. Также приборы могут помочь в наблюдениях за молекулярным водородом в галактиках, радио-гало Млечного Пути, магнитарами, пульсарами и быстрыми радиовсплесками. Происхождение этих мощных кратких сигналов из глубин Вселенной остается одной из открытых задач астрофизики.
Еще одно направление связано с космическими лучами. Ученые хотят исследовать радиоизлучение, которое возникает, когда потоки частиц из космоса бомбардируют атмосферу Земли. В МИФИ уже работает экспериментальный комплекс НЕВОД, который изучает такие излучения. Разработчики МИФИ-ST рассчитывают на сотрудничество с коллегами из этого центра.
Компактный размер уменьшает возможности одной антенны по сравнению с гигантскими телескопами. Но в радиоинтерферометрии важна не только площадь антенны. Большое значение имеет расстояние между несколькими антеннами, которые работают как единая система.
Поэтому одна из главных целей проекта — создать систему радиоинтерферометрии со сверхдлинной базой. В такой системе приборы могут находиться друг от друга на сотнях и тысячах километров. Одну точку наблюдений планируют разместить в Москве, на крышах корпусов МИФИ. Второй точкой может стать Иркутск, где работает Институт солнечно-земной физики Сибирского отделения РАН. Еще одна точка может появиться в Ташкенте, где действует филиал МИФИ.
По словам Архангельской, простота конструкции серьезно облегчает развертывание такой сети. «Такую антенну можно просто доставить в тот же Иркутск и пристроить их там хоть два десятка», — отметила она.
Если объединить сигналы из Москвы, Сибири и Ташкента, система сможет изучать не только солнечные вспышки, но и спокойное Солнце. Разработчики считают, что разрешающая способность такой сети позволит различать на Солнце объекты размером с университетскую аудиторию.
Инженеры также заложили в конструкцию мобильность. Будущий интерферометр планируют поставить на колесики. Это позволит перемещать антенну на несколько десятков метров и подбирать лучшее взаимное расположение двух антенн. Для этого разработчики хотят использовать нейросети.
Проект имеет не только научное, но и образовательное значение. Летом радиоинтерферометры МИФИ-ST планируют использовать на занятиях по радиоастрономии со школьниками. Создатели прибора рассчитывают, что он сделает радиоастрономию доступнее не только для ученых, но и для студентов, школьников и научных кружков.
