Associazione Astrofili Trentini
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Notiziario n. 7 - Estate 1996


Il radiotelescopio

a cura di Gabriele Sartori (Associazione Astrofili Trentini)


Un radiotelescopio in linea di principio differisce molto poco da una comunissima radioricevente. La vera differenza è però la grande particolarità e debolezza dei segnali captati. Molto diverse sono anche le misure per le quali un radiotelescopio è stato concepito e costruito. Può infatti interessare sapere con grande precisione da che parte del cielo provengono le radiazioni captate, questa "capacità" viene detta, similmente ai telescopi ottici, potere separatore. Altro interesse potrebbe essere il conoscere con precisione lo spettro di emissione, cioè scomporre un segnale complesso in tanti segnali "elementari". Può succedere poi che i segnali varino con grande rapidità, ecco quindi che ci servirà uno strumento molto "veloce". Opposto invece il caso di segnali con minime e lente variazioni ciò comporta strumenti molto sensibili. Come vedete il campo della radioastronomia e veramente molto complesso e dalle ramificazioni sottili.

In tutti i casi comunque un radiotelescopio sarà sicuramente formato da tre principali componenti:

L'antenna è inutile dirlo è la parte più grande, ma non la più importante di tutto l'apparato. Essa può assumere diverse forme e addirittura essere un insieme di svariate (anche diverse decine) di singole antenne. Forse la più conosciuta è il tipo a parabola simile costruttivamente ai normali ricevitore satellitari di uso domestico, ma di molta importanza sono anche i tipi così detti a diedro o cilindro-parabolica, anche se subito dopo il sistema a paraboloide, in ordine di importanza troviamo senz'altro i tipi ad interferometro, cioè numerosissime antenne semplici allineate lungo una ben stabilita direzione.

Il ricevitore è un complesso elettronico che ha il compito di selezionare (filtrare), le frequenze sulle quali si vuole lavorare, e permetterne l'amplificazione così da poterne ricavare le informazioni ricercate. Da notare come, vista la debolezza dei segnali in gioco, una delle caratteristiche fondamentali di un ricevitore per radioastronomia sia il basissimo rumore, che altrimenti rischierebbe di non permettere la ricezione dei segnali più deboli. Altra caratteristica di sicura importanza è la selettività cioè la capacità di sintonizzarsi su di una ben precisa frequenza.

Gli accessori sono molteplici e variano a seconda del tipo di ricerca effettuata. Il più importante e sempre presente è l'alimentatore. A lui è affidato il compito di alimentare il ricevitore con una tensione ben definita e rigorosamente continua o in termini tecnici stabile. Un buon alimentatore per radioastronomia deve infatti essere stabile entro l'uno per mille ciò significa che se il ricevitore deve essere alimentato a 24 Volt all'alimentatore è consentito fornire 24 0.024 Volt.

Altro accessorio spesso presente è il registratore, apparecchiatura in grado di registrare su supporto magnetico o su carta, di tipo continuo o a rotolo ruotante, le caratteristiche istante per istante del segnale captato, così da permetterne una elaborazione a posteriori.

Come nei telescopi ottici per "vedere" una stella è necessario effettuare un preciso puntamento, bisogna cioè centrare perfettamente l'oggetto da osservare, questo perché le antenne radioastronomiche sono sempre molto selettive. Ecco allora che tra gli accessori troviamo anche sempre un dispositivo motorizzato di puntamento.

Dalla descrizione appena fatta sembra che un apparato di tali dimensioni e di tale accuratezza costruttiva sia alla portata solo di osservatori professionali. Invece accontentandoci di limitare il nostro studio agli oggetti più forti possiamo benissimo dotarci di un "radiotelescopio domestico", sono necessari solamente:

  1. un'antenna televisiva ( tipo a banda larga);
  2. un vecchio televisore, meglio se previsto per essere alimentato a 12 V cc cioè dalla batteria dell'auto;
  3. un condensatore della capacità di circa 1000F acquistabile per poche centinaia di lire da un qualsiasi fornitore di materiale elettronico;
  4. una resistenza variabile ( potenziometro ) da circa 10.000 Ohm;
  5. una resistenza da 2000 Ohm;
  6. un normale tester o un microaperometro da 50A fondo scala e resistenza interna di 2000 Ohm.

Vediamo ora come collegare il tutto e "vedere" le radiosorgenti più forti. Con il sistema descritto è possibile "osservare" in via teorica le seguenti sorgenti:

questo in ordine crescente di difficoltà.

Vediamo ora come utilizzare "sul campo" il nostro radiotelescopio.

Cominciamo per ovvie ragioni con il Sole:
puntiamo l'antenna in una direzione qualsiasi che non sia quella del Sole, accendiamo il televisore, regoliamo il potenziometro in modo tale che la lancetta del microamperometro si posizioni su una delle prime divisioni della scala, quindi dirigiamo l'antenna verso il Sole e se tutto è stato collegato in maniera esatta vedremo che l'indice dello strumento si sposterà sensibilmente verso destra, indicandoci la radiazione emessa dalla nostra stella. Se questo esperimento si e concluso con successo, possiamo passare a cercare qualche altra sorgente più difficile.

Quanto descritto è un sistema molto poco sensibile che permette si di "vedere" qualche cosa ma che certo non permette di effettuare rigorose misure.

Esistono molti altri schemi di radiotelescopi domestici, alcuni dei quali sono in mio possesso, ma tutti prevedono una buona capacità in elettronica, e investimenti ben maggiori di quello descritto, mi sembra quindi inutile trattarne in questo momento. Se qualcuno comunque fosse interessato particolarmente all'argomento, può telefonarmi (il numero di telefono è in seconda copertina), e io sarò lieto di fornire tutto il materiale in mio possesso.

Concludo qui questa breve descrizione di come sia possibile entrare in maniera abbordabile alla radioastronomia, sperando che qualche socio sia interessato all'argomento e magari in un prossimo futuro venga a qualche riunione dell'associazione portando i risultati dei suoi esperimenti radioastronomici.

[Tratto da: Gianfranco Sinigaglia, "Elementi di tecnica radioastronomica", CeC edizioni radioastronomiche]


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