Naprawdę łatwo jest uzyskać teleskop optyczny. Możesz po prostu kupić od producenta takich teleskopów. Jednak tego samego nie można powiedzieć o radioteleskopach. Zazwyczaj musisz je zrobić sam. W tym Instruktażu pokażę, jak zbudować radioteleskop.

Kieszonkowe dzieci:

Krok 1: Pobieranie części

Aby stworzyć ten radioteleskop, najpierw musisz uzyskać jego części.

• Antena satelitarna z tylko jednym mocowaniem LNB (można uzyskać online, w ten sposób lub gdzie indziej)
• Podkładki z nylonu lub teflonu
• LNB
• Deska do krojenia chleba
• Analogowy odbiornik satelitarny
• DC Barrel Jack i dopasowany zasilacz AC-DC (15 V dla tego Findera)
• Raspberry Pi ze standardowymi urządzeniami peryferyjnymi i kartą SD o pojemności co najmniej 16 GB
• Przewody rozruchowe
• 16-bitowy przetwornik analogowo-cyfrowy ADS1115
• Dławik RF 100 µH
• Hookup wire (użyłem 22-Guage)
• Kabel koncentryczny typu F o długości co najmniej 6 stóp
• Standardowe materiały lutownicze

Do korzystania z radioteleskopu potrzebne będzie także odpowiednie oprogramowanie. Musisz pobrać na Raspberry Pi Raspberry, która powinna zawierać Python 3 i bibliotekę Python dla ADS1115.

W przypadku smartfona będziesz chciał użyć aplikacji do śledzenia satelitarnego, aby rozróżnić satelity i obiekty gwiezdne oraz aplikację do śledzenia gwiazd, aby wiedzieć, gdzie na niebie znajdują się obiekty niebieskie.

Krok 2: Sprzęt

Postępuj zgodnie ze schematem i zdjęciami pokazanymi w tworzeniu elektroniki dla radioteleskopu.

Przewody przechodzące do tarczy celownika należy odłączyć od tarczy. Połączenie uziemienia ADS1115 łączy się z pinem uziemienia, który prowadzi do tarczy, a wejście analogowe powinno być podłączone do drugiego przewodu.

Na samym naczyniu należy umieścić podkładkę nylonową między nakrętką a wspornikiem pomocniczym.

Krok 3: Oprogramowanie

Aby odczytać i zapisać dane, do gry wchodzą Raspberry Pi i ADS1115. Może to zrobić każdy Raspberry Pi z najnowszą wersją Raspbian. Instrukcje do biblioteki oprogramowania znajdują się w pliku PDF na stronie internetowej Adafruit. Przed pobraniem musisz ustawić Python 3 jako domyślny Python. Aby sprawdzić, wpisz w terminal

python - wersja

Jeśli otrzymasz odpowiedź, która czyta Python 3.x.x, domyślną wersją Pythona jest Python 3 i nie musisz zmieniać domyślnej wersji Pythona. Jeśli jednak twoją domyślną wersją jest wersja 2, będziesz musiał ją zmienić, przechodząc do terminala i wpisując

sudo update-alternatives --config python

Następnie naciśnij 0, aby wybrać Python 3 jako wersję domyślną. Po pobraniu biblioteki Python możesz pobrać kod do korzystania z radioteleskopu. Na Raspberry Pi utwórz folder w / home / pi o nazwie radio_telescope_files. Powinieneś oczywiście mieć standardowe urządzenia peryferyjne dla Raspberry Pi, takie jak klawiatura, mysz i monitor. Jeśli masz Raspberry Pi Zero bez pinów GPIO, będziesz musiał je lutować samodzielnie. Będziesz także musiał przylutować piny na płytce rozgałęźnej ADS1115.

Krok 4: Krótkie testy

Po zainstalowaniu odpowiedniego oprogramowania na Pi i przylutowaniu wszystkich pinów, możesz podłączyć płytę breakout do Raspberry Pi. Aby to zrobić, włóż szpilki planszy do deski do krojenia chleba. Styk VDD powinien być podłączony do styku 3,3 V lub 5 V w Raspberry Pi, GND do dowolnego styku masy w Pi, SCL do styku 5 w Pi, czyli SCL, a SDA do styku 3 lub SDA, na Pi. Po podłączeniu ADS1115 do Pi możesz teraz podłączyć zielony przewód zmodyfikowanego Findera do A0 na ADS1115, a czarny przewód do GND na płycie. Jeśli lepiej ci pasuje, możesz podłączyć odpowiednie przewody, podłączając przewód z zaciskiem aligatora do przewodu i przewód połączeniowy na drugim końcu, łącząc się z odpowiednim złączem płyty. Następnie podłącz LNB do wejścia w Finderze za pomocą kabla koncentrycznego. Podłącz kabel zasilający do gniazda lufy, aby włączyć celownik.

Aby przetestować radioteleskop, skieruj naczynie w stronę słońca, najsilniejszego emitera fal radiowych z naszej perspektywy na Ziemię. Aby to zrobić, skieruj naczynie w stronę słońca, tak aby szczyt cienia LNB uderzył w miejsce, w którym ramię LNB spotyka się z naczyniem. Teraz włącz Raspberry Pi i uruchom toScreen.py, skrypt Pythona do odczytu wyników z ADS1115 i drukowania ich na ekranie. Możesz uruchomić to w Pythonie 3 IDLE lub terminalu. Tak czy inaczej, powinieneś otrzymać monit z prośbą o wzmocnienie, a następnie częstotliwość próbkowania i jak długo Pi będzie czytać dane wyjściowe ADS1115. Gdy danie jest skierowane na słońce, uruchom skrypt na około 10 sekund. Jeśli początkowo pojawiają się bardzo niskie liczby, obróć pokrętło wzmocnienia w Finderze w górę bardzo powoli. Liczby powinny się zwiększać, aż osiągną około 30700. Do tego czasu możesz przestać obracać pokrętłem.

Krok 5: Zapisywanie wyników

toScreen.py to dobry sposób na przetestowanie radioteleskopu, ale nie przechowuje danych. writeToFile.py może przechowywać dane i można je uruchomić w ten sam sposób w IDLE i terminalu. Ten skrypt przechowuje dane w pliku tekstowym, który powinien znajdować się w folderze o nazwie „Dane”. Jeśli to uruchomisz, poprosi o wzmocnienie, częstotliwość próbkowania, czas, przez jaki Pi będzie czytać ADC, i nazwę pliku, w którym przechowujesz te dane. Radioteleskop odbierze siłę sygnału radiowego w punktach podczas skanowania radioteleskopu, a niebo będzie przechowywane w Raspberry Pi.

Po zebraniu danych można je wykreślić w programie arkusza kalkulacyjnego, najpierw pobierając znaczniki czasu danych, umieszczając je w kolumnie A, a następnie pobierając dane i umieszczając je w kolumnie B. Można to osiągnąć za pomocą kolumny. skrypt py. Aby uzyskać sygnatury czasowe, uruchom skrypt, a następnie wprowadź czas dla komunikatu z pytaniem, który ma zostać odczytany, znaczniki czasu lub wartości danych. Podczas czytania wykresu ważne jest, aby wiedzieć, że skrajny lewy punkt reprezentuje najbardziej wysunięty na zachód punkt na niebie, który został zeskanowany.

Krok 6: Dalsze użytkowanie

Radioteleskop może być używany do obserwacji nie tylko słońca, ale także innych ciał niebieskich, takich jak gwiazdy, przy użyciu tej samej metody, co w przypadku słońca. Jeśli masz jakieś pytania, uwagi lub obawy, daj mi znać w komentarzach.