La antena parabólica de cuerno de Holmdale es una antena de cuerno grande que se utilizó como antena de comunicaciones por satélite y como radiotelescopio durante la década de 1960 por Bell Laboratories en Holmdale . Fue designado Monumento Histórico Nacional de EE . UU. en 1988 debido a su asociación con la investigación de dos radioastrónomos , Arno Penzias y Robert Woodrow Wilson [1] . En 1965, utilizando esta antena, descubrieron el fondo cósmico de microondas [2] . Este fue uno de los descubrimientos más importantes en cosmología desde el descubrimiento de Edwin Hubble de la expansión del universo. Fue una evidencia que confirmó la teoría del Big Bang de Georgy Gamow y Georges Lemaitre . El descubrimiento cambió mucho la cosmología como ciencia que estudia la historia del universo, cambiando el enfoque de construcciones teóricas a observaciones directas. En 1987, Penzias y Wilson recibieron el Premio Nobel de Física por este descubrimiento. [3]
La antena Bell Labs Holmdale Horn se construyó en 1959 para respaldar el Programa Echo , los satélites de comunicaciones pasivas de la NASA [4] , que eran carcasas huecas revestidas de aluminio que reflejaban señales de radio [5] . La antena tiene una longitud de unos 15 metros y una apertura de aproximadamente 6 por 6 metros. La estructura está construida principalmente de aluminio. El anillo que rodea la antena en la sección central tiene un diámetro de 10 metros, soporta su peso y proporciona rotación en elevación (es decir, en altura sobre el horizonte) debido a los rodillos. El segundo soporte en el extremo angosto de la antena es un cojinete de bolas lo suficientemente grande a través del cual el extremo angosto de la bocina pasa a la cabina. La capacidad de conectar directamente el equipo receptor a la bocina es una característica importante de esta antena, ya que elimina la pérdida de señal y, por lo tanto, la adición de ruido en la línea de alimentación. El radiómetro para medir el nivel de potencia se encuentra en la cabina. El marco triangular de la antena está hecho de acero estructural. Puede girar sobre ruedas a lo largo de una pista especial con un diámetro de unos 10 metros alrededor del soporte central. La pista está formada por placas de acero alineadas con una precisión de 0,4 mm. Las ruedas están hechas de forma cónica para reducir la fricción, por lo tanto, para girar la antena, es suficiente aplicar una fuerza de solo 400 N (unos 40 kgf). La antena, por lo tanto, se puede desplegar en cualquier punto de la esfera celeste. Con excepción del marco de acero, que fue fabricado por una empresa metalúrgica local, la antena fue fabricada y ensamblada en el taller del Laboratorio Holmdel, bajo la dirección de H. V. Anderson, quien también participó en el desarrollo. También prestaron asistencia R. O'Regan y S. A. Darby. La antena se completó bajo la dirección de A. B. Crawford de Freehold, Nueva Jersey. Cuando la antena no está en uso, el control de azimut está desactivado, lo que permite que la antena gire como una veleta en la dirección de menor resistencia al viento. La antena está diseñada para vientos de hasta 160 km/h. El peso total de la estructura es de unas 16 toneladas. En el suelo junto a la antena se encuentra una sala auxiliar de aproximadamente 3 por 6 metros con dos ventanas, doble puerta y techo metálico. Contiene el equipo y los controles para la antena. Esta sala también forma parte del Monumento Histórico Nacional. La antena no se ha utilizado durante varias décadas (para 2020).
Esta antena se llama antena bocina-parabólica . Este tipo de antena fue inventada en 1941 por Alfred Back y Harald Friis [6] , mejorada a un diseño práctico por David Hogg [7] y, por lo tanto, a menudo se la denomina antena Hogg en la literatura inglesa. La antena consta de una bocina y una superficie cóncava ubicada en su abertura en un ángulo de 45° con respecto al eje. La superficie es parte de un paraboloide, por lo que toda la antena también puede considerarse como parabólica con alimentación compensada. Tales antenas tienen importantes ventajas para la radioastronomía. Son de la mayor banda ancha posible, su área de superficie efectiva se presta bien al cálculo, las paredes de la bocina bloquean la radiación desde ángulos diferentes a la dirección del lóbulo principal. Por lo tanto, los lóbulos posterior y lateral del patrón de radiación se suprimen lo suficientemente bien como para que sea posible despreciar la radiación térmica de la tierra que ingresa a la entrada del radiómetro, lo cual es muy importante para mediciones precisas de niveles débiles de radiación de fondo. A una frecuencia de 2,39 GHz, la antena tiene una ganancia de 43,3 dBi, el ancho del lóbulo principal del fondo de 1,5° y un TIC del 76% [7]
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