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甚长もと线干涉かんしょう测量

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おもねとう卡玛大型おおがた毫米てん线阵なかてき一些射电望远镜
なつたけしえびす莫纳かつ亚山天文台てんもんだいてきはち毫米阵列もち远镜

甚长もと线干涉かんしょう测量えい语:Very-long-baseline interferometry, VLBI),电天文学ぶんがくちゅう使用しようてきいち种射电干涉かんしょう测量わざ术。这种わざ将来しょうらい不同ふどう天文てんもんもち远镜てき观测信号しんごうおくあい关器进行联合处理[1]使つかい其组なりいちだい口径こうけい相当そうとう于多だいもち远镜间距离的きょ电望远镜[2]つう过对同一どういつふかむなし电源进行测量,以高精度せいど确定两台もち远镜间的距离方向ほうこう。其中,もち远镜间的距离よししゃ电信ごういた达两だいもち远镜ちゅうてきてん线てき时间のべ迟差确定,もち远镜间的方向ほうこう则通过其与しゃ电源方向ほうこうてき夹角确定。

ざい干涉かんしょう测量わざ术中,もち远镜てきかくぶんべんりつあずか口径こうけいてき宽度なりせいざい传统てき联线干涉かんしょう测量わざ术中,もち远镜需要じゅようどおり电缆なみ导管ひかりとう传输方式ほうしき进行联接,使つかいとく干涉かんしょう测量もと线的长度受到げんせい。甚长もと线干涉かんしょう测量わざ术通过高精度せいどこう稳定せいてき原子げんし高密度こうみつどてき记录设备,はた信号しんごうあずか其被接收せっしゅうてき时刻あい关联,并通过事きさきかいてき方式ほうしき对观测数すえ进行对,从而使もち远镜间的距离さい受到联线干涉かんしょう测量ちゅう电缆距离てききりせい[3]いん此,组成干涉かんしょう测量もと线的もち远镜间的距离以跨こし大洲おおす,达到すう千甚至上万公里。つう过发しゃ卫星てん线到ふとし空中くうちゅう干涉かんしょう测量もと线的距离还可以超越ちょうえつ地球ちきゅうてき直径ちょっけい,并使对流层电离层对观测信ごうてきかげ响得以被しょうじょある减弱,这一技术又被称为ふとむなし甚长もと线干涉かんしょう测量えい语:Space VLBI, SVLBIわざ术。[4]

甚长もと线干涉かんしょう测量わざ术可よう天文てんもん测量,其高ぶんべんりつてき特性とくせい使其能获得ふかむなし电源てききよし晰图ぞう,并对こうてん进行精密せいみつてき定位ていい[5]。而天文てんもん测量わざ术也のうよう大地だいち测量领域,かい地球ちきゅうてき定位ていいていむかい问题,建立こんりゅう稳定てき参考さんこうけい参考さんこうかまち,以毫まい级的精度せいど测定いた间的运动さんすうとう

基本きほん原理げんり

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干涉かんしょう测量

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すえみずはんすえ光学こうがく仪器てきかくぶんべんりつ あずか入射にゅうしゃ电磁てきなみ ,以及该仪てき口径こうけい てき关系しき. そくざい观测てき电磁なみ长不变的じょう况下,仪器てき口径こうけいえつだい其角きかくぶんべんえつしょうふんべん能力のうりょくえつだか。对于电天文学ぶんがく,其观测的电磁なみだん无线电波,其波长在毫米级以上いじょう[6]长在亚ほろべいてき见光よう长数せんいたすうじゅうまんばい。为达いたあずか光学こうがくもち远镜あいどうまとぶんべんりつ早期そうきてき电望远镜ただのう寻求さらだいてき口径こうけいただし仍难以满あし天文てんもん观测てき需要じゅよう

もと线测りょう

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对于位置いち不同ふどうてきもち远镜,同一どういつ电源てきひかり线会ざい不同ふどうてき时刻进入もち远镜てき接收せっしゅうてん线,这两个时こくてき时间间隔しょう时间のべ迟差。时间のべ迟差そく包含ほうがんりょうこうざい传播距离じょうてき异(そく两个てん线之间的几何のべ迟差),也包含ほうがんりょう传播过程ちゅう地球ちきゅうだいてん线的接收せっしゅう处理装置そうち,以及もち远镜しょ使用しようてき原子げんしてきどう误差とうよし此,两台もち远镜しょ观测到てきどう一射电源的信号是不同步的,两者经过しょう关处きさきのう够得いた干涉かんしょうじょうざい理想りそうじょう态下,时间のべ迟差てき实值 、两个てん线所组成てきもと线矢りょう ,以及しゃ电源方向ほうこうしょう对于もと线的夹角 组成如下てき观测かたほど[1]

其中,光速こうそくよし于射电源あずか地球ちきゅうてき距离远大于基线的长度,しゃ电源几乎平行へいこう入射にゅうしゃいた两台もち远镜ないいん 对于两台もち远镜几乎しょうどうてき

けい统组なり

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甚长もと线干涉かんしょう测量けい统主ようゆかりてん线接收せっしゅうつくえかずすえ记录终端、原子げんし时间どうけい以及しょう关处理系りけい统等部分ぶぶん组成。[1]电源てき电磁信号しんごうどおりほうものめんじょうてき反射はんしゃてん线面集中しゅうちゅういたてん线馈源ゆかり馈源转换为高频电信ごう并传输给接收せっしゅうつくえ接收せっしゅうつくえ对高频电信号しんごう进行だいきさきこんいたちゅうてきもと带信ごううえ使つかい信号しんごうのう够记录于すうすえ记录终端ちゅう原子げんし钟负责提供ていきょうだか频率だか稳定てき频率もとなぞらえ,为数すえ记录提供ていきょうせい确的记录时间,时间どうけい统则负责はた不同ふどうげんてき时间对到统一てき标准时间じょうあい关处つくえ则对记录到てき观测信号しんごう进行あい处理分析ぶんせきとくいた干涉かんしょう测量图像信号しんごう间的时间のべ迟差时间のべ迟率とう基本きほん观测りょう

まいり

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参考さんこう资料

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  1. ^ 1.0 1.1 1.2 ただしこう; とら; おうただし涛; 彭碧. そら间大测量がく. たけ汉大がく出版しゅっぱんしゃ. : 104 – 159. ISBN 978-7-30-707574-0. 
  2. ^ Astronomers Demonstrate a Global Internet Telescope. [2011-05-06]. (原始げんし内容ないようそん于2017-06-14). 
  3. ^ 甚长もと线干涉かんしょう测量わざ术在ふかむなしさがせ测中てき应用--《中国ちゅうごく宇航学会がっかいふかむなしさがせ测技术专业委员会だい七届学术年会论文集》2010ねん. cpfd.cnki.com.cn. [2020-03-31]. (原始げんし内容ないようそん于2021-02-28). 
  4. ^ とら; 刘经みなみ; ただしこう; ほどこせ闯; WEI Erhu, LIU Jingnan. そら间VLBI观测りょう估计大地だいち测量さんすうてき拟计さん. たけ汉大がくがく报信いき科学かがくばん: 875–878. ISSN 1671-8860 ちゅうぶん中国ちゅうごくだい陆)). [永久えいきゅう失效しっこう链接]
  5. ^ しゅしん颖, 春来はるき, 张洪. ふかむなしさがせ测VLBIわざ术综じゅつ及我こくてき现状发展. 宇航がく报. 2010-09-27, 31: 1893-1899. [永久えいきゅう失效しっこう链接]
  6. ^ Altgelt, CA. The World's Largest "Radio" Station (PDF). hep.wisc.edu. High Energy Physics @ UW Madison. 2005 [9 Jan 2019]. (原始げんし内容ないようそん (PDF)于2018-12-23). 

外部がいぶ链接

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