J . MIETELSKI
( P ra c a częściow o subwencjonowana p rz e z PTA)
Astronomowie, którzy spotykają się w swych pracach z zagadnieniami dotyczącymi ukształtowania brzegu tarczy Księżyca, otrzymali przed kilku laty nowe ułatwienie w postaci atlasu profilów księżycowych T. W e i m e r a . Profile Księżyca podane
Rys. 1. Wartości libracji optycznych, dla których atlas Welmera podaje profile brzegu wschodniego
264 2 pracowni i obserwatoriów
są tutaj dla pewnych libracji optycznych wprost, a nie pośrednio przy pomocy izo- hlps, Jak na przykład w podstawowej dotychczas pracy w tej dziedzinie - Kartach H a y n a , znajdujących się w znanym jego dziele "Selenographlsche Koordlnaten".
Profile atlasu W e i m e r a zostały otrzymane na drodze fotometrycznej z ana lizy obfitego materiału obserwacyjnego, składającego się ze zdjęć Księżyca, które wykonali L o e v y i P u i s e u x wielkim refraktorem Obserwatorium Paryskie go w latach 1894-1909.
Rys. 2. Wartości libracji optycznych, dla których atlas Weimera podaje profile brze gu zachodniego
Chciałbym naszkicować tu pewien prosty, graficzny sposób postępowania dla otrjy- mania profilu Księżyca przy pomocy omawianego atlasu.
Stosunkowo rzadkie rozmieszczenie profilów "oporowych" nasuwa nam od razu sze reg zagadnień dotyczących sposobu interpolacji, a także granic opłacalności jej przeprowadzania. Opisany tu sposób podaje pewne drogi postępowania oparte na prak tyce zarówno wyznaczania partii profilu jak 1 punktowych wartości nierówności brze gu Księżyca. Dzięki przedstawionym tu diagramom można szybko zdecydować się, w ja ki sposób otrzymamy żądany profil Księżyca.
(L) i w szerokości ( i ), dla których atlas Weimera podaje profile brzegu wschodnie go, względnie zachodniego. Wielkości L i b naniesione są na osiach prostokątnego układu współrzędnych (L - odcięta, b - rzędna). Każdy profil atlasu W e i m e r a Jest reprezentowany na odpowiednim diagramie przez jeden punkt. Mając topocentrycz- ne wartości optycznej libracji Księżyca na dany moment, nanosimy odpowiedni punkt na wykres. Położenie punktu zdecyduje o dalszym postępowaniu.
1) W wypadku, gdy nasz punkt nie leży dalej niż 0°3 od jakiegoś punktu atlasu możemy - bez popełnienia dostrzegalnego błędu - posługiwać się najbliższym profi lem bez interpolacji.
2) W większości wypadków nasz punkt leży dość dobrze (tj. w granicach 0J3) na odcinku łączącym jakąś parę punktów atlasu.
3) Dość często punkt leży na odcinkach łączących kilka różnych par punktów atlasu.
W obu powyższych wypadkach stosujemy interpolację liniową (najprościej graficz ną) szczegółów profilu zarówno w wysokości, jak i w kącie pozycyjnym. Wypadek 3 da je nam ponadto możliwość dobierania par interpolacyjnych dla rozmaitych odcinków profilu.
4) W wypadku, gdy nasz punkt leży wyraźnie wewnątrz Jakiegoś trójkąta utworzo nego przez punkty atlasu, musimy stosować interpolację podwójną.
Należy zwrócić uwagę na to, że profile atlasu W e i m e r a nie są podane dla jakiejś stałej wartości paralaksy Księżyca, lecz każdy odnosi się do innej. Odpo wiedni współczynnik przejścia będzie jednak zmieniał, w granicach dokładności atla su, wartości tylko dużych nierówności brzegu (przekraczających jedną sekundę łuku). W wypadku 3, dającym możliwość wyboru par interpolacyjnych, zwracamy uwagę na to, o który odcinek profilu nam idzie.
Określi nam to dostatecznie kąt pozycyjny środka żądanego łuku, liczony, jak zwykle, od północnego bieguna Księżyca w kierunku dodatnim. Na naszych diagramach wprowadzimy również konwencjonalny sposób liczenia kątów pozycyjnych od dodatniego kierunku oai rzędnych.
Należy dobrać do interpolacji taką parę punktów atlasu, aby odcinek łączący je leżał, o ile to możliwe, w kącie pozycyjnym różnym o 90° od kąta pozycyjnego środ ka żądanego łuku, w którego sąsiedztwie znajdzie się teraz oczywiście punkt węzło wy 2) obu profilów oporowych. Interpolacja jest wtedy najpewniejsza, gdyż oba wyj ściowe profile różnią się bardzo nieznacznie na przestrzeni nawet do 25° w obie strony od punktu węzłowego.
Zalecone w instrukcjach podanych przez autora atlasu używanie do interpolacji biegunowych partii profilu pary różniącej się tylko libracją w długości, a do par tii równikowych - pary różniącej się tylko libracją w szerokości, jest oczywiście szczególnym przypadkiem opisanego tu sposobu postępowania. Stosowanie interpolacji podwójnej, przewidziane w tych instrukcjach dla wszelkich innych przypadków, może my śmiało ograniczyć do naszego przypadku nr 4.
Wypadki wymagające ekstrapolacji stanowią zaledwie ułamek procentu, jeżeli,jak normalnie, mamy do czynienia z przypadkowymi danymi wyjściowymi.
^ Punktem węzłowym nazywamy tu miejsce przecięcia się obu wyjściowych, widomych linii brzegowych tarczy na powierzchni globu Księżyca. Oczywiście, dwa takie punk ty węzłowe wystąpią po naniesieniu obu linii brzegowych na karty izohips Hayna w ką tach pozycyjnych P w dużym przybliżeniu różnych o 90° od kąta naszej pary punktów.
266 Z praoowni i obserwatoriów
A utom atyczne sterowanie anteną radioteleskopu krakowskiego
J. MASŁOWSKI
(P ra c a csęściow o subwencjarowana jrrzoz PTA)
H ów nolerle do budowy a p a r a tu r y o d b io r c z e j r a d io te le s k o p u krakow skiego na pasmo 810 MHz (57 cm) prowadzone b y ły p ra c e r d je g o stero w an iem . C h o d ziło m ianow icie 0 t o , by u rz ą d z e n ie t a k i e b y ło pewne w d z i a ł a n i u , p r o s te w o b s łu d z e ,a p rz e d e wszyst kim by k o s z t Jego wykonania b y ł m ożliw ie n i s k i . M echaniczne prow adzenie r a d i o t e l e s kopu za Słońcem (14). podobne do u rz ą d z e n ia stosow anego p rz y lu n e ta c h a stro n o m ic z nych) n ie w chodziło w o g ó le w rach u b ę z uwagi na b ra k odpow iedniego mechanizmu i vy- s o k i k o s z t . O s ta te c z n ie z e s p ó ł w s k ł a d z ie ! p r o f . d r K. K o z 1 e ł,m g r 0 . C z y ż e w s k i , i n ż . C . J a r o s z , mgr i n ż . J . M a s ł o w s k i o ra z z a s t . p r o f , mgr A. S t r z a ł k o w s k i p r z y j ą ł p r o j e k t , według k tó re g o z o s t a ło wykonane u rz ą d z e n ie do autom atycznego p row adzenia r a d io te le s k o p u za Słońcem we własnym za k r e s i e . U rządzenie t o , po p r z e s z ło d w u le tn ie j p ra c y , z d a ło z u p e łn ie egzam in.
P o n iż e j z o s ta n ie p rz e d s ta w io n a budowa i ogó ln a zasa d a d z i a ł a n i a te g o u rz ą d z e n i a .
R a d io te le s k o p krakow ski j e s t a n te n ą p a r a b o lic z n ą o ś r e d n ic y 5 m zmontowaną p a - r a l a k t y c z n i e . P o w ierzch n ia efektyw na a n te n y o b lic z o n a z o s t a ł a z d o św ia d c z a ln ie zd ję t e j c h a r a k t e r y s t y k i p (0,<p) głównego l i s t k a a n te n y , p rz e z g r a f ic z n e całk o w an ie w yra ż e n ia :
n ^ P n * x
J~J~p(.8,<ę)dSl
1 w ynosi 9 m2, co na sze ro k o śó głównego l i s t k a a n te n y d a je k ą t 0 równy około 4 ° . J e s t t o k ą t zn a c z n ie w iększy od ś r e d n ic y k ątow ej S ło ń ca i pozw ala na skokowe przesuw a n ie a n te n y za Słońcem , na p rz y k ła d co dwie m inuty (wówczas n ie d o k ła d n o ść w prowa d z e n iu a n te n y b ę d z ie rów na ± 0 ^ 5 ). Zmiany w rejestro w an y m n a tę ż e n iu prom ieniow ania radiow ego S ło ń ca spowodowane t ą n ie d o k ła d n o ś c ią l e ż ą p o n iż e j m o żliw o ści ic h z a re je s tr o w a n ia .
Na załączonym ry su n k u 1 z o s t a ło p rz e d s ta w io n e c a łe u rz ą d z e n ie autom atycznego s te r o w a n ia . W u rz ą d z e n iu tym można w yróżnió t r z y z a s a d n ic z e c z ę ś c i :
Cześó A: J e s t t o z e g a r w skazujący w k a ż d e j c h w ili k ą t godzinny S ł o ń c a ,t z n . go d z in ę i m in u tę . Na je g o obwodzie um ieszczonych j e s t 30 kontaktów K co dwie m in u ty , po k tó ry c h ś l i z g a s i ę s ty k S sp rzężo n y m ech an iczn ie ze wskazówką z e g a ra w sk azu jącą i l o ś ó m in u t, k tó r e 'u p ł y n ę ł y od o s t a tn ie g o pełr.ego k ą ta g o d zin n eg o . Druga wskazówka te g o z e g a ra w skazuje p e łn y k ą t g odzinny S ło ń ca (na ry su n k u 22 h 42m) .
Cześó B um ieszczona j e s t na o s i godzinow ej r a d i o t e l e s k o p u . J e s t t o t a r c z a k o ło wa, na obwodzie k t ó r e j z n a jd u ją s i ę dwa r o d z a je k o n tak tó w . K o n ta k ty ^ " o d p o w ia d a ją c e pełnym godzinom i k o n ta k ty K' odpow iadające m inutom . Po ty c h k o n ta k ta c h ś l i z g a j ą s i ę dwa s t y k i S ” i S ’ .
Cześó C J e s t zespołem p rzekaźników podającym n a p ię c ie do s i l n i k a o b ra c a ją c e g o r a d i o te l e s k o p w k ą c ie godzinnym . C zęść A o ra z c z ę ś ć C j e s t um ieszczona w k a b in ie o b s e r w a to ra , w k t ó r e j z n a jd u je s i ę c a ł a a p a r a t u r a o d b io rc z a r a d i o t e l e s k o p u . Z esp ó ł p rzekaźników z a s i la n y b a t e r i ą B, z a d z i a ła ty l k o wówczas, gdy obwód p rą d u p o p rz e z s t y k i S ’ i S ” i k o n ta k ty K ’, K ” b ę d z ie z a m k n ięty .
Z pracowni i obserwatoriów
267
Przypuśćmy, że w pewnej chwili kąt godzinny Słońca jest równy 22 h 42m (Jak na
rysunku), a antena jest nastawiona na Słońce. Wówczas styk S ” musi znaleźć się na
kontakcie if” dającym godzinę 22 (na rysunku kontakt K ” oznaczony cyfrą 22),a styk
S” na kontakcie K ’ dającym minutę 44 (na rysunku K' -44). Z chwilą, gdy styk S na
zegarze znajdzie się na kontakcie K-44 (nastąpi to wówczas, gdy wskazówka zegara
przesunie się o dwie minuty), obwód zostanie zamknięty, zespół przekaźników P za
działa i doprowadzi prąd do silnika na tak długo, aż antena przesunie się w kącie
godzinnym o kąt równy 2 min. Wtedy styk S’zejdzie z kontaktu K’-44 i znajdzie się
na kontakcie K ’-46, a cały proces znowu zostanie powtórzony (nastąpi to po upływie
dalszych dwóch minut).
Ponieważ z kabiny obserwatora antena radioteleskopu jest niewidoczna,celowe oka zało się odwzorowanie położenia radioteleskopu w kabinie. Zostało to osiągnięte
przez umieszczenie żaróweczki przy każdym styku K na zegarze. Zasilane są one
z osobnej baterii Bz poprzez styki K ’S ’. Jeśli styk 5 ’ pokryje kontakt na przykład
K'-44 (jak na rysunku), to na zegarze zapali się żaróweczka przy kontakcie K-44. Z chwilą,gdy antena zostanie przesunięta w kącie godzinnym o dwie minuty, styk 5 ’ zejdzie z kontaktu K ’-44 a znajdzie się na kontakcieJf-46, zapali się żaróweczka
przy kontakcie K -46 na zegarze itd. Pełne kąty godzinne są odwzorowane w kabinie
poprzez drugi zespół żaróweczek umieszczonych również na tarczy zegara przy odpo
wiednich godzinach. Zasilanie odbywa się z baterii B3 poprzez styki S ”, K ”.
Część B z częścią A i C jest połączona zespołem kabli w ilości o połowę mniej szej niżby wynikało z zasady działania tego urządzenia. Można to osiągnąć przez od
powiedni dobór napięć źródeł zasilania B, i fl2 oraz oporności wewnętrznej przekaźni
ków. Wówczas tymi samymi przewodami można zasilić urządzenie sterujące 1 odwzorowu
jące położenie radioteleskopu. W chwili niedziałania przekaźników P przez jego uzwo
jenia nie płynie żaden prąd, gdyż prądy pochodzące od baterii B, i B2 zntjszą się (jak
to widać na rysunku). Zamykając klucz K powodujemy zadziałanie przekaźników P z po
minięciem całego układu sterującego, co pozwala na dowolne poruszanie anteną w ką
cie godzinnym, a tym aansym naprowadzenie anteny na żądany kąt godzinny.
Całość urządzenia może wydać się dość skomplikowana, jest jednak prosta 1 łat wa w obsłudze.