กล้องโทรทรรศน์วิทยุขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 4.5 เมตร

25srt fig1 srt

สิ่งก่อสร้างดาราศาสตร์และยีออเดซี: กล้องโทรทรรศน์วิทยุขนาดเล็ก 4.5 เมตร Facilities: 4.5-metre Small Radio Telescope

        กล้องโทรทรรศน์วิทยุขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 4.5 เมตร นี้เป็นอุปกรณ์พื้นฐานสำคัญที่ใช้ในการศึกษาดาราศาสตร์วิทยุในช่วงคลื่นความถี่ต่าง ๆ โดยตัวกล้องฯ สามารถเคลื่อนที่ได้ตามระบบอัลต์อาซิมุท (Alt-azimuth) ประกอบด้วย แกนแนวราบ (Azimuth) คือมุมกวาด นับจากทิศเหนือต่อไปในทิศทางตามเข็มนาฬิกา ไปยังทิศตะวันออก ทิศใต้ ทิศตะวันตก และกลับมาทิศเหนืออีกครั้งหนึ่ง มีค่าระหว่าง 0 - 360 องศา และแกนแนวตั้ง (Altitude) คือมุมเงย นับจากเส้นขอบฟ้าขึ้นไปสู่จุดเหนือศีรษะ มีค่าระหว่าง 20 - 90 องศา

        ในปัจจุบันกล้องโทรทรรศน์วิทยุนี้ได้ออกแบบและพัฒนาเพื่อสังเกตการณ์สัญญาณคลื่นวิทยุที่ช่วงความถี่หลัก 1420 MHz ซึ่งถูกแผ่ออกมาจากอะตอมไฮโดรเจนที่เป็นกลาง โดยเฉพาะบริเวณกาแลกซี่ทางช้างเผือก

25srt fig2 diagram

ภาครับสัญญาณส่วนหน้า (Front-end)

        ประกอบไปด้วยหน้าจานรูปทรงพาราโบลาเส้นผ่านศูนย์กลาง 4.26 เมตร ค่าอัตราส่วนโฟกัส (Focal Ratio, f/D) อยู่ที่ 0.33 และมี ความกว้างลำแสง (Beam Width) ที่ 3.47 องศา ส่วนเสาอากาศหรือจานรับสัญญาณ (Antenna) ประกอบด้วยช่องรับความถี่หรือ ฟีด (Feed) รับความถี่หลักที่ 1420 MHz หลังจากนั้นจะถูกขยายสัญญาณต่อด้วยเครื่องขยายสัญญาณรบกวนต่ำ (Low Noise Amplifier) 37 dB และส่งต่อสัญญาณ เพื่อนำไปประมวลผลต่ออีกที

ภาครับสัญญาณส่งหลัง (Back-end)

        สัญญาณที่ได้รับมากจากส่วนหน้า จะถูกส่งเข้าสเปกโตรมิเตอร์ SpectraCyber 1420MHz(RAS) ซึ่งสามารถประมวลผลสัญญาณที่ความถี่ 1420 MHz มีความกว้างแถบคลื่นความถี่ (ฺBandwidth) +/-2 MHz โดยสามารถแสดงผลได้ทั้งรูปแบบชุดตัวเลข Continuum mode และ Spectral mode

        ทั้งนี้ สัญญาณที่ได้อาจนำมาประมวลผลด้วย Software Defined Radio (SDR) ที่พัฒนาบน FPGA (Field Programable Gate Array) ซึ่งเป็นระบบดิจิตอล ที่สามารถประมวลผลด้วยความถี่ที่กว้าง และมีความเร็วในการประมวลผลมากกว่า

ระบบควบคุมเสาอากาศและจานรับสัญญาณ (Antenna Control Unit)

        ในการเคลื่อนที่ของกล้องจะประกอบด้วยมอเตอร์ 3 เฟส จำนวนสองตัวใช้ในการเคลื่อนที่แนวแกนแนวราบ (Azimuth) และแกนแนวตั้ง (Altitude) ควบคุมด้วย PLC (Programable Logic Controller) ที่ทำงานร่วมกับซอฟต์แวร์ควบคุมกล้องโทรทรรศน์วิทยุ (Telescope Control Software) ซึ่งพัฒนาจากซอฟต์แวร์ที่มีชื่อว่า LABVIEW โดยสามารถควบคุมการทำเคลื่อนที่ของกล้องได้อัตโนมัติ เช่น การติดตามวัตถุเคลื่อนบนท้องฟ้า เช่น ดวงอาทิตย์ แคสซิโอเปีย และอื่นๆ

25srt fig3 program