Dicembre 2022

RadioUniversePRO è il software più avanzato mai sviluppato per fare vera radioastronomia con radiotelescopi compatti: offre tutta la potenza necessaria a controllare i diversi componenti del radiotelescopio ma con una interfaccia immediata e facile da usare. Non devi preoccuparti di usare programmi diversi, RadioUniversePRO è la tua intuitiva interfaccia di controllo e acquisizione dati per il radiotelescopio.RadioUniversePRO non viene venduto separatamente, viene fornito solo insieme ai radiotelescopi SPIDER.

 

Compreso con ogni radiotelescopio SPIDER, il nostro software RadioUniversePRO consente di controllare la posizione dell’antenna e i parametri di acquisizione del ricevitore. In questo modo potrete non solo registrare il dato proveniente dall’area di cielo puntata (cancellando le interferenze dei segnali artificiali) ma anche transiti o radio-immagini delle radiosorgenti del cielo che volete studiare.

 

RadioUniversePRO: caratteristiche principali

• Software di controllo dei radiotelescopi SPIDER.
• Intuitivo e facile da usare: in una schermata mostra tutti i controlli del radiotelescopio.
• Controllo montatura: consente di controllare in remoto le montatura altazimutali dei radiotelescopi SPIDER 300A e SPIDER 500A e la montatura equatoriale alla tedesca del radiotelescopio SPIDER 230C con driver ASCOM (richiede l’installazione della piattaforma ASCOM).
• Controllo ricevitore: consente il collegamento e il controllo dei ricevitori H142-One dei radiotelescopi SPIDER.
• Salvataggio dati in formato grafico (PNG) e raw (FITS) compatibile con NASA FITS Viewer.

 

RadioUniversePRO: IF Monitor

Visualizza i dati provenienti dal radiotelescopio al ricevitore sotto forma di spettro in potenza (fila superiore) e cascata FFT (fila inferiore), sia per la polarizzazione sinistra che destra. Lo spettro ini potenza è la rappresentazione grafica della distribuzione di energia elettromagnetica nella banda operativa, attraverso la catena RF.

 

RadioUniversePRO: BBC Tool

La finestra BBC Tools consente di visualizzare in tempo reale lo spettro in potenza non calibrato del segnale di ingresso sia per la polarizzazione sinistrorsa che destrorsa.  RadioUniversePRO consente di utilizzare un gruppo di filtri digitali (16 + 16) completamente sintonizzabili sulle 2 frequenze intermedie. Ogni filtro è identificato da un’etichetta BBC (Base Band Converter) e da un numero da 01 a 16. Ogni filtro può essere impostato in frequenza e banda passante.

 

RadioUniversePRO: Offset alignment

Offset alignments è lo strumento utilizzato per allineare il radiotelescopio alla posizione delle sorgenti radio in cielo, riducendo gli errori di puntamento su 2 assi della montatura. Il radiotelescopio eseguirà misurazioni automatiche dei valori di Total Power variando gli offset di latitudine e longitudine. Una volta completata la procedura, RadioUniversePRO completerà la visualizzazione dei grafici e calcolerà i migliori offset da inviare all’elettronica della montatura per allinearlo meglio alla sorgente radio puntata.

 

RadioUniversePRO: Source visibilities

Source Visibilities elenca le sorgenti radio più potenti del cielo. Questa scheda è progettata per permetterti di avere una rapida idea delle sorgenti radio disponibili che puoi puntare e studiare con il tuo radiotelescopio (il livello di rilevamento è diverso in base al modello di radiotelescopio SPIDER che usi). Per puntare il radiotelescopio verso una qualsiasi delle sorgenti radio elencate, basta fare doppio clic con il mouse sulla riga della sorgente radio e il radiotelescopio la punterà.

 

RadioUniversePRO: Gain calibration

La procedura Gain Calibration esegue le misurazioni Total Power (utilizzando gli appropriati filtri BBC selezionati dall’utente) su un set di sorgenti radio con un flusso noto dalla letteratura. Durante la procedura di calibrazione del guadagno, una corretta funzione polinomica consente a RadioUniversePRO di calcolare il flusso teorico in Jy che il radiotelescopio registra senza alcuna attenuazione atmosferica o perdita di guadagno a causa di diversi fattori (ad esempio a causa della deformazione dell’antenna a causa del proprio peso).

 

RadioUniversePRO: OnOff

La scheda OnOff consente di eseguire una registrazione ON-OFF su una sorgente radio. Il radiotelescopio è puntato sulla sorgente radio (posizione ON) e i dati vengono raccolti. Quindi viene spostato in posizione OFF rispetto alla sorgente e un’altra serie di dati viene raccolta e utilizzata per calibrare quella precedente. In questo modo RadioUniversePRO è in grado di ridurre il rumore e l’effetto di componenti esterni (come l’atmosfera terrestre).

 

RadioUniversePRO: Spectrometer

Durante l’acquisizione, ogni spettro viene mostrato nella scheda “Spettrometro”, sia per le polarizzazioni sinistrorsa che destrorsa. Al termine dell’acquisizione, RadioUniversePRO eseguirà automaticamente una media dei dati e visualizzerà lo spettro. Durante l’acquisizione dei dati, è possibile ingrandire lo spettro per visualizzare meglio parti di esso.

 

RadioUniversePRO: Total Power Plots

Total Power Plots sono gli strumenti perfetti per visualizzare e registrare facilmente la variazione del flusso del segnale radio nel tempo. Basta selezionare l’opzione “TPI Plot” e vedrai il valore in conteggi per ogni filtro BBC nel tempo. Nella scheda Total Power Plots sono disponibili i controlli che consentono al radiotelescopio di eseguire automaticamente un Cross-Scan.

 

RadioUniversePRO: Mapping

Lo strumento Mapping ti consente di scansionare un’area del cielo e convertirla in una immagine (radio mappa). Seleziona la scheda Mapping per visualizzare le opzioni di Mappatura nell’area Setup Map. Puoi impostare Larghezza/Altezza (il lato della mappa che vuoi creare), Delta (un fattore moltiplicativo dell’HPBW del tuo radiotelescopio, questa è la distanza da pixel a pixel della mappa che RadioUniversePRO creerà), Media (numero di secondi in cui l’antenna deve inseguire ogni pixel e calcolare la media).

 

RadioUniversePRO: Envirnomental data

La scheda Envirnomental data mostra tutti i dati relativi alle condizioni ambientali e provenienti dai sensori esterni del radiotelescopio. Qui è possibile connettersi al sensore del vento ad ultrasuoni e monitorare la velocità del vento, verificare la temperatura interna delle montature WP-100 e WP-400, connettersi alla All Sky Cam e vedere in tempo reale, all’interno del software RadioUniversePRO, il radiotelescopio che stai controllando.

 

RadioUniversePRO: modalità Dark e Light

Per migliorare la visibilità dei grafici visualizzati e dei risultati registrati, RadioUniversePRO dispone di una modalità scura che rende anche più facile rimanere concentrati sui dati provenienti dal radiotelescopio SPIDER. Puoi sempre tornare alla modalità Light selezionando View -> Light.

 

RadioUniversePRO: FITS format

RadioUniversePRO ti consente di salvare i dati registrati in formato grafico (PNG) come visualizzato sull’interfaccia utente, ma è anche possibile salvare i dati raw in formato FITS compatibile con NASA FITS Viewer, lo stesso software spesso utilizzato dai radiotelescopi professionali. In questo modo gli utenti possono aprire e visualizzare rapidamente i propri dati ed esportarli per l’elaborazione con altri software.

 

RadioUniversePRO: requisiti di sistema

• Sistema operativo: Windows 10 (suggerito: versione 64 bit)
• Risoluzione schermo: almeno 1920 x 1080
• Memoria RAM: 4 GB (suggerito: 8 GB)
• Processore: i3 (suggerito: i5 or i7)

Vuoi costruire un radiotelescopio? Il nostro team è in grado di spedirti e installare uno o più dei nostri radiotelescopi: ecco cosa devi sapere in anticipo.

 

Schema di funzionamento dei radio telescopi

I radiotelescopi Radio2Space sono composti da componenti da installare all’esterno (antenna e montatura del radiotelescopio) e altri da installare all’interno (ricevitore, unità di controllo dell’antenna, altri accessori e software di controllo). Tutti gli elementi devono essere correttamente alimentati e collegati tra loro con speciali cavi dati forniti con il radiotelescopio. Qui puoi vedere lo schema generale degli elementi che compongono i radiotelescopi Radio2Space.

 

 

Cavi dati e di alimentazione

L’antenna deve essere collegata alla sala di controllo del radiotelescopio attraverso una canalina in cui devono essere inseriti i cavi di alimentazione e dati. Per evitare perdite di guadagno troppo elevate, si consiglia di avere la sala di controllo non più lontana di 50 metri dall’antenna del radiotelescopio. Se hai distanze più lunghe, ti consigliamo il kit Radio over fiber opzionale.

 

 

Fondazione

Al fine di garantire la massima sicurezza e stabilità, è necessario installare i radiotelescopi (ad eccezione del modello SPIDER 230C fornito con un treppiede di campo) su una base in cemento armato che deve essere preparata dal cliente (possiamo fornire al cliente il progetto suggerito per la base in cemento). Il radiotelescopio è dotato di una colonna dedicata per l’ancoraggio a terra per supportare le forze generate dalla grande antenna.

 

 

Nella sala di controllo

Nella sala di controllo, ricevitori e vari dispositivi possono essere posizionati su un tavolo o in un rack standard da 19″. Se non si dispone di un rack, possiamo fornire il nostro rack RK19 fornito con ventole per il controllo della temperatura e alimentazione remota On/Off. L’intero radiotelescopio è controllato con il nostro software RadioUniversePRO che deve essere installato su un computer Windows non incluso con il radiotelescopio. Se non si dispone di un PC, possiamo fornire il nostro computer CMP-19 per radio telescopi.

 

 

Sicurezza e controllo ambientale

I radiotelescopi Radio2Space (eccetto il modello 230C) sono progettati per funzionare anche in caso di maltempo e di vento. Tuttavia, il radiotelescopio deve essere parcheggiato in posizione Stow (con l’antenna rivolta verso lo Zenith) quando il vento supera i 50 km/h. Il sensore di vento UltraSonic opzionale monitora continuamente la velocità e la direzione del vento e, se la velocità del vento supera i 50 km/h, parcheggia automaticamente il radiotelescopio in posizione di sicurezza (riducendo così il carico del vento sull’antenna).

 

Se vuoi costruire un radiotelescopio e vuoi maggiori informazioni, clicca qui per contattarci.

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Radiointerferometria conveniente

La radiointerferometria è la tecnica utilizzata dai radioastronomi professionisti per creare un singolo radiotelescopio di grandi dimensioni utilizzando molte antenne più piccole. La radiointerferometria consente ai radioastronomi di ottenere immagini con maggiore risoluzione angolare, ma fino ad ora questa tecnica è stata utilizzata solo in strumenti di ricerca molto costosi….

Oggi vi presentiamo la nostra prossima sfida, sviluppare il primo sistema conveniente di radiointerferometria con i nostri radiotelescopi SPIDER!

 

 

Radiointerferometria e risoluzione angolare

L’esplorazione dell’Universo mediante il rilevamento delle onde radio ha molti vantaggi, come la possibilità di farlo durante il giorno e in condizioni meteorologiche avverse. Tuttavia, poiché la risoluzione angolare di un telescopio è direttamente proporzionale alla lunghezza d’onda, un radiotelescopio ha una risoluzione angolare molto più bassa rispetto a un telescopio ottico. Ad esempio, la risoluzione angolare viene calcolata con questa formula:

θ = 2.5 x 10⁵ * (λ/D)

dove θ è in arcsecondi e λ (lunghezza d’onda) e D (diametro del telescopio) sono in metri.

Considerando un telescopio ottico con 50cm di diametro (0.5m) e un valore medio di λ di 550nm (5,5×10-7 m), la risoluzione angolare teorica è:

θ = 2.5 x 10⁵ * (5.5×10^-7 / 0,5) = 0.275 arcsecondi

Se vogliamo avere la stessa risoluzione angolare con un radiotelescopio che registra una lunghezza d’onda di 21 cm, dovremo risolvere questa equazione:

0.275 arcsecondi = 2.5 x 10⁵ * (0.21 m /D)

E questo ci porta ad un diametro di 190909 metri. Ciò significa che, affinché un radiotelescopio abbia la stessa risoluzione angolare di un telescopio ottico da 50 cm, l’antenna avrebbe un diametro di 191 km, troppo grande per essere costruita! Ma usando la tecnica della radiointerferometria possiamo effettivamente creare un singolo telescopio grande quanto la distanza tra i due radiotelescopi più lontani che compongono l’array.

 

 

Il vantaggio della radiointerferometria con i radiotelescopi compatti

Molti radiotelescopi sono progettati come una serie di antenne compatte anziché come un unico enorme strumento. Esempi sono i nuovi Atacama Large Millimeter Array in Cile che è composto da molte antenne da 7 e 12 metri di diametro e il Very Large Array nel New Mexico (USA) che utilizza 27 antenne da 25 metri di diametro. I radiotelescopi SPIDER utilizzano antenne più piccole, con diametri che vanno dai 2,3 ai 5 metri, e questo è uno dei motivi che li rende accessibili e alla portata anche di un budget scolastico, universitario o di un museo.

Se vuoi avere un’antenna più grande di quella da 5 metri usata nello SPIDER 500A, il costo del radiotelescopio aumenterebbe molto, soprattutto a causa dell’enorme montatura che sarebbe necessaria non solo per spostare in maniera molto precisa antenna (la precisione dei movimenti è fondamentale in radioastronomia), ma anche per far funzionare lo strumento anche in condizioni di vento, come i radiotelescopi SPIDER più compatti. Quando abbiamo studiato la possibilità di sviluppare una versione più grande del radiotelescopio SPIDER 500A, abbiamo compreso che il costo di produzione di un modello da 8 metri sarebbe superiore a 3 radiotelescopi SPIDER 500A: la radiointerferometria è la soluzione.

 

 

Oggi ci imbarchiamo nella nostra prossima sfida: la radiointerferometria

Quando abbiamo sviluppato la linea di radiotelescopi SPIDER, abbiamo lanciato sul mercato la prima linea di radiotelescopi professionali ma compatti sviluppati completamente per la radioastronomia. Ora vogliamo estendere questo sviluppo nella radiointerferometria con completi array di radiotelescopi che vi consentono di fare interferometria radio con sistemi pronti all’uso. Per raggiungere questo fine, ci sono diversi obiettivi che dovremo raggiungere:

1. Sviluppo di un Dispositivo a Fibra Ottica che, sostituendo i normali cavi RF, massimizzerà il segnale anche da antenne compatte e lo invieràanche a distanze medio-lunghe tra l’LNA e il ricevitore, per darci flessibilità nella progettazione dell’interferometro.
2. Sviluppo del Backend Professionale BKND-Pro che, non solo fornirà una risoluzione spettrale molto elevata per i radiotelescopi ad antenna singola per applicazioni di radioastronomia e SETI, ma sarà progettato per campionare il segnale nel dominio del tempo in preparazione dell’operazione di correlazione.
3. Sviluppo di un Dispositivo di Sincronizzazione per il timing dei radiotelescopi e per il sistema di acquisizione.
4. Sviluppo del Correlatore che sarà in grado di acquisire dati provenienti da diversi radiotelescopi SPIDER e unire tutti i segnali per creare anche mappe radio ad alta risoluzione dell’Universo.

Pubblicheremo tutti questi sviluppi sul nostro sito Web, quindi iscrivetevi alla nostra newsletter o ai nostri canali social media per essere sicuri di avere sempre gli ultimi aggiornamenti!

 

Se volete sapere di più sul nostro sistema di radiointerferometria conveniente con i radiotelescopi SPIDER, contattateci.

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