ساخت یک تلسکوپ رادیویی با تمشک پای: 6 مرحله (همراه با تصاویر)

2024 نویسنده: John Day | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2024-01-30 08:54

تهیه تلسکوپ نوری واقعا آسان است. فقط می توانید یکی از سازندگان چنین تلسکوپ هایی را خریداری کنید. با این حال ، در مورد تلسکوپ های رادیویی نمی توان همین را گفت. معمولاً شما باید آنها را خودتان بسازید. در این دستورالعمل ، من نحوه ساخت یک تلسکوپ رادیویی را که آسمان را در فرکانس های 10.2 گیگاهرتز و 12.75 گیگاهرتز اسکن می کند ، نشان خواهم داد.

مرحله 1: تهیه قطعات

برای ساخت این تلسکوپ رادیویی ، ابتدا باید قطعات آن را تهیه کنید.

• ظرف ماهواره ای فقط با یک پایه LNB (می توان بصورت آنلاین تهیه کرد ، مانند این ، یا جاهای دیگر)
• واشرهای نایلونی یا تفلونی
• LNB
• تخته نان
• ماهواره یاب آنالوگ
• جک بشکه DC و آداپتور AC-DC مناسب (15 ولت برای این یاب)
• رزبری پای با لوازم جانبی استاندارد و کارت SD حداقل 16 گیگابایت
• سیم های بلوز
• مبدل آنالوگ به دیجیتال ADS1115 16 بیتی
• چوک RF 100 میکرو هانری
• سیم اتصال (من از 22-Guage استفاده کردم)
• کابل کواکسیال نوع F حداقل 6 فوت
• مواد لحیم کاری استاندارد

همچنین برای استفاده از تلسکوپ رادیویی به نرم افزار مناسب نیاز خواهید داشت. شما باید بر روی Raspberry Pi Raspbian ، که باید شامل Python 3 باشد ، و کتابخانه Python برای ADS1115 بارگیری کرده باشید.

برای گوشی هوشمند خود ، می خواهید از یک برنامه ردیابی ماهواره برای تشخیص بین ماهواره ها و اجرام ستاره ای و یک برنامه ردیابی ستاره برای آگاهی از مکان اجسام آسمانی در آسمان استفاده کنید.

مرحله 2: سخت افزار

نمودار و تصاویر نشان داده شده در ساخت وسایل الکترونیکی برای تلسکوپ رادیویی را دنبال کنید.

سیمهایی که به شماره گیر یاب می روند باید از صفحه شماره گیری جدا شوند. اتصال زمین ADS1115 به پایه زمین متصل می شود که به شماره گیر منتهی می شود و ورودی آنالوگ باید به سیم دیگر متصل شود.

روی خود ظرف ، یک واشر نایلونی باید بین مهره و تکیه گاه پشتی قرار داده شود.

مرحله 3: نرم افزار

برای خواندن و ذخیره داده ها ، Raspberry Pi و ADS1115 به کار می روند. هر رزبری پای با آخرین نسخه Raspbian می تواند انجام دهد. دستورالعمل کتابخانه نرم افزار در PDF در وب سایت Adafruit وجود دارد. قبل از بارگیری ، باید پایتون 3 را به عنوان پایتون پیش فرض تنظیم کنید. برای بررسی ، در ترمینال تایپ کنید

تبدیل پایتون

اگر پاسخی دریافت کردید که پایتون 3.x.x را می خواند ، نسخه پیش فرض پایتون پایتون 3 است و نیازی به تغییر نسخه پیش فرض پایتون ندارید. با این حال ، اگر نسخه پیش فرض شما نسخه 2 است ، باید آن را با رفتن به ترمینال و تایپ کردن تغییر دهید

sudo update-alternatives-configig python

سپس ، 0 را فشار دهید تا پایتون 3 به عنوان نسخه پیش فرض انتخاب شود. پس از بارگیری کتابخانه پایتون ، می توانید کد استفاده از تلسکوپ رادیویی را بارگیری کنید. در Raspberry Pi ، یک پوشه در /home /pi به نام radio_telescope_files ایجاد کنید. البته شما باید لوازم جانبی استاندارد برای Raspberry Pi مانند صفحه کلید ، ماوس و مانیتور داشته باشید. اگر Raspberry Pi Zero را بدون پین GPIO دارید ، باید خودتان آنها را لحیم کنید. همچنین باید پین ها را روی برد شکست ADS1115 لحیم کنید.

مرحله 4: آزمایشات کوتاه

هنگامی که نرم افزار مناسب را روی Pi دارید و همه پین ها روی آن لحیم می شوند ، می توانید برد شکست را به رزبری پای وصل کنید. برای انجام این کار ، پین های تخته را در یک تخته نان قرار دهید. پین VDD باید به یک پین 3.3 ولت یا 5 ولت در رزبری پای ، GND به هر پایه زمین در Pi ، SCL به پایه 5 در Pi ، که SCL است ، و SDA به پین 3 یا SDA متصل شود. ، در Pi. هنگامی که ADS1115 به Pi متصل شد ، اکنون می توانید سیم سبز Finder اصلاح شده را در ADS1115 به A0 و سیم سیاه را به GND روی برد متصل کنید. اگر برای شما مناسب تر است ، می توانید سیمهای مربوطه را با اتصال یک سیم گیره تمساح به سیم و یک سیم جامپر به سر دیگر آن و اتصال به اتصال برد مربوطه متصل کنید. سپس ، LNB را با کابل کواکسیال به ورودی Finder وصل کنید. کابل برق را به جک بشکه وصل کنید تا یابنده روشن شود.

به منظور آزمایش رادیو تلسکوپ ، ظرف را به سمت خورشید ، قوی ترین امیتر امواج رادیویی از منظر ما بر روی زمین ، نشان دهید. برای انجام این کار ، ظرف را به سمت خورشید قرار دهید تا قسمت بالای سایه LNB به جایی برسد که بازوی LNB با ظرف برخورد می کند. حالا ، Raspberry Pi خود را روشن کرده و toScreen.py را اجرا کنید ، اسکریپت پایتون برای خواندن نتایج از ADS1115 و چاپ روی صفحه. می توانید این را در پایتون 3 IDLE یا ترمینال اجرا کنید. در هر صورت ، باید فوراً درخواست افزایش ، و سپس نرخ نمونه ، و مدت زمانی که می خواهید Pi خروجی ADS1115 را بخواند دریافت کنید. در حالی که ظرف شما به سمت خورشید است ، فیلمنامه را حدود 10 ثانیه اجرا کنید. اگر اعداد بسیار کم در ابتدا نشان داده شد ، دکمه افزایش را در Finder به آرامی بچرخانید. اعداد باید افزایش یابد تا به حدود 30700 برسد. در آن زمان ، می توانید چرخاندن دستگیره را متوقف کنید.

مرحله 5: ذخیره نتایج

toScreen.py یک راه خوب برای آزمایش تلسکوپ رادیویی است ، اما داده ها را ذخیره نمی کند. writeToFile.py می تواند داده ها را ذخیره کند ، و شما می توانید این کار را به همان روش در IDLE و ترمینال اجرا کنید. این اسکریپت داده ها را در یک فایل متنی ذخیره می کند ، که باید در پوشه ای با نام "Data" یافت شود. اگر این را اجرا کنید ، میزان سود ، میزان نمونه ، مدت زمانی را که می خواهید Pi برای ADC بخواند ، درخواست می کند. و نام فایلی که این داده ها را در آن ذخیره می کنید. تلسکوپ رادیویی در طول مدتی که تلسکوپ رادیویی در حال اسکن است ، قدرت سیگنال رادیویی را افزایش می دهد و آسمان در رزبری پای ذخیره می شود.

پس از جمع آوری داده ها ، می توان آنها را در یک برنامه صفحه گسترده ترسیم کرد ، بدین صورت که ابتدا برچسب های زمانی داده ها را بدست آورید ، آنها را در ستون A قرار دهید ، سپس داده ها را در ستون B. قرار دهید و آنها را در ستون B. قرار دهید. این را می توان با استفاده از ستون به دست آورد. اسکریپت py برای دریافت نشان زمان ، اسکریپت را اجرا کنید ، سپس زمان پیامی را که می خواهد کدام را بخوانید ، زمان بندی یا مقادیر داده را وارد کنید. در خواندن نمودار ، مهم است بدانید که چپ ترین نقطه روی آن نشان دهنده غربی ترین نقطه در آسمان است که اسکن شده است.

مرحله 6: استفاده بیشتر

از رادیوتلسکوپ می توان برای رصد در فرکانس های بین 10.2 تا 12.75 گیگاهرتز استفاده کرد. نه تنها خورشید ، بلکه سایر اجرام آسمانی مانند ستارگان را نیز می توان با همان روشی که برای خورشید استفاده می شود مشاهده کرد. اگر س questionsال ، نظر یا نگرانی دارید ، در نظرات به من اطلاع دهید.