3- Het principe van de apertuursynthese
In de synthese maakt men gebruik van een discreet aantal
antenne-elementen waarmee men uiteindelijk een grote radio-teles
coop kan simuleren of synthetiseren.
Men stelle zich een grote antenne voor met afmetingen D x D,
onderverdeeld in een groot aantal kleine deelantennes of elementen
met zijde d (zie fig. 2). Een golf uit het heelal welke op deze antenne
invalt zal in ieder element je stroompjes opwekken die een fase
t.o.v. elkaar hebben die afhangt van de invalsrichting van het
golffront. Als de signalen van twee elementen gekombineerd
worden heeft men een interferometer verkregen en de grote antenne
kan men dus opgebouwd denken uit een groot aantal interferometers.
Men stelle nu dat men slechts de beschikking heeft over twee
kleine antennes die men t.o.v. elkaar alle posities in de grote
antenne kan laten innemen. Het is bekend dat de meeste der
kosmische radio-bronnen geen intensiteitsveranderingen vertonen
over tijdvakken van maanden of meer.
Men maakt nu met beide antennes zoveel interferometer-
metingen van hetzelfde hemelgebied als er nodig zijn om alle
afstanden en oriëntaties in D x D te bezetten. Dat zijn in totaal
2-^-b?- - 1) 2—L: instellingen van deze kleine antennes,
d d d2
Een kombinatie van al deze waarnemingen in de computer
levert dus nu een beeld van een hemelgebied, ter grootte van
™-)2 steradialen en met een scheidend vermogen in ruimtehoek van
~j-)2 zodat men op deze wijze onafhankelijke beeldpun
ten heeft verkregen.
Het resultaat is dus alsof we één enkele waarneming hadden
gedaan met een telescoop van even grote afmetingen als het nu
bestreken vlak met de daarbij behorende grote gevoeligheid en
scheidend vermogen. De tijdsduur van een waarneming met een
gesynthetiseerde radiotelescoop is tweemaal zo groot als van
eenzelfde waarneming met een enkele grote radiotelescoop.
Voor het opvullen van het vlak dat de denkbeeldige grote
telescoop zou moeten beslaan apertuurvlak kan de draaiing
van de aarde om haar as worden benut. Het is voldoende om de
kleine telescopen, de elementen van de synthese-telescoop, op een
oost-west lijn te plaatsen. Gezien vanuit de radiobron aan de
hemelbol, draait deze lijn in twaalf uur om de aardas, als 't ware
van N-Z door 0-W naar Z-N. (Gedurende die tijd volgen de ele
menten van de telescoop de bron in zijn schijnbare beweging
langs de hemel.) Men kan zich met behulp van figuur 3 een voor
stelling maken. Per halve dag beschrijft het ene element een
half cirkel of ellipsvormige ring in het apertuurvlak om het andere,
„vaste" element. Herhaling van deze procedure, met een telkens
210
