Tutkatähtitiede

Wikipediasta
Siirry navigaatioon Siirry hakuun

Tutkatähtitiede on tekniikka, jolla havaitaan lähellä sijaitsevia tähtitieteellisiä kohteita, kuten komeettoja, asteroideja ja planeettoja sekä niiden kuita. Koska tutkatekniikalla havaitaan vaan aurinkokunnan kohteita, siitä käytetään usein nimeä planetaarinen tutka.

Tutkatähtitiedettä tehdään mikroaaltotaajuuksilla ja siten käytännössä radioteleskoopeilla. Se eroaa radiotähtitieteestä tekniikkana siten, että radioteleskoopista lähetetään signaali, jonka kaiku vastaanotetaan, kun taas radiotähtitieteessä havaitaan kohteita, jotka tuottavat radioaaltoja itse, kuten esimerkiksi pulsarit ja kvasaarit. Signaalia voidaan lähettää pulsseina tai jatkuvana aaltona käyttötarkoituksesta riippuen. Tutkatähtitieteessä uusia kohteita ei myöskään etsitä kuten radiotähtitieteessä voidaan tehdä, vaan tarkoituksena on saada lisätietoa jo löydetyistä kohteista. Tutkatähtitiedettä on mahdollista tehdä myös valoisaan vuorokaudenaikaan ja sateella, koska mikroaallot läpäisevät pilvet häiriintymättä.

Tutkatähtitiedettä on tehty jo 70 vuotta[1]. Tutkasignaalin voimakkuus heikkenee tutkayhtälön mukaisesti etäisyyden neljänteen potenssiin verrannollisesti, joten kaiun vastaanottamiseen tarvitaan mahdollisimman suuria radioteleskooppeja[2]. Nykypäivänä vain kaksi observatoriota tekee säänöllisiä havaintoja: Arecibon observatorio ja Goldstonen observatorio.

Tutkakuvia ja tietokonemalli asteroidi 1999 JM8:sta.
Arecibo-radioeleskoopin vastaanottimen antenni. Teleskoopin heijastin on rakennettu maanpinnalle ja vastaanottimenantenni on ripustettu kaapeleilla sen yläpuolelle. Heijastinta ei voida liikuttaa, joten teleskooppia ohjataan taivaan eri alueille vastaanotittimenantennia liikuttamalla vaijereiden varassa. Kupu on suojaamassa antennia häiritseviltä radiosignaaleilta.

Planetaarisilla tutkilla on mahdollista saada huomattavasti tarkempaa astrometristä tietoa kuin optisilla menetelmillä. Esimerkiksi asteroidin etäisyys on mahdollista määrittää muutaman kymmenen metrin tarkkuudella ja sen säteisnopeus millimetreissä sekunnissa[3]. Lisäksi kohteiden koosta, pyörimistilasta, muodosta ja pinnan koostumuksesta on mahdollista saada tietoa. Esimerkiksi Venuksen ja Merkuriuksen pyörimistä ja kiertorataa on onnistuneesti tarkennettu planetaarisen tutkan avulla[4]. Samoin 99942 Apophis-asteroidin pitkän aikavälin radanmääritys on ollut merkittävää, koska se ohittaa Maan hyvin läheltä seuraavan 15 vuoden sisällä[5]. Nykypäivänä asteroideja on havaittu 750 kappaletta, joista 612 Maan lähiasteroideja, ja komeettoja 19 kappaletta[6]. Planeettoja ja niiden kuita on havaittu Saturnuksen etäisyydelle asti.

Planetaarinen tutka on erityisen herkkä havaitsemaan metallia ja jäätä[7]. Siksi jäiset kohteet, kuten Galilein kuut ja metallirikkaat asteroidit näkyvät tutkalla erityisen kirkkaina. Halkaisijaltaan kilometrin luokkaa olevat kiviset asteroidit näkyvät vain noin yhden astronomisen yksikön etäisyydeltä mutta metalliset asteroidit hieman kauempaakin.

Katso myös[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Lähteet[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

  1. J. Mofensen, Radar echoes from the moon, Electronics, vol. 19, pp. 92-98; April, 1946
  2. Ostro, J. Planetary Radar Astronomy, Reviews of Modern Physics, Vol. 65, No. 4, October 1993
  3. Ostro, J. Planetary Radar Astronomy, Reviews of Modern Physics, Vol. 65, No. 4, October 1993
  4. Dyce, R. B.; Pettengill, G. H.; Shapiro, I. I. "Radar determination of the rotations of Venus and Mercury". Astron. J. 72 (3): 351–359, April, 1967.
  5. Giorgini, J. D. et al. Predicting the Earth encounters of (99942) Apophis, Icarus, Volume 193, Issue 1, p. 1-19, 2008.
  6. "Radar-Detected Asteroids and Comets". NASA/JPL Asteroid Radar Research
  7. Ostro, J. Planetary Radar Astronomy, Reviews of Modern Physics, Vol. 65, No. 4, October 1993

Aiheesta muualla[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]