Riferimenti bibliografici
di Astronomia e di Radioastronomia
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Approfondire le conoscenze di astronomia
e di radioastronomia: suggerimenti su alcuni testi che trattano di
astronomia, di radioastronomia e di scienza in generale. |
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| Bibliografia e Documentazione Tecnica |
Sono approfonditi gli aspetti tecnici
della radioastronomia, le tecniche elettroniche circuitali, la
radiotecnica con la propagazione della radiazione elettronagnetica, le
antenne, le tecniche di telecomunicazione e di acquisizione automatica
dei dati. |
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| Recensione del volume
"RADIOASTRONOMIA AMATORIALE" |
Un numero crescente di appassionati si interessa di astronomia, alcuni
con risultati di notevole livello tecnico e teorico. In questo
scenario, che vede l'osservazione del cosmo al centro dell'attenzione
di tante persone, trova posto anche la giovane scienza della
radioastronomia che studia, in particolare, la radiazione emessa dai
corpi celesti nell'intervallo spettrale delle radioonde. Tuttavia,
rispetto all'apprezzabile numero di astronomi dilettanti,
l'attività radioastronomica amatoriale è
praticamente
inesistente.
Un vero peccato ed un'occasione perduta perchè, come
dimostra
l'autore Flavio Falcinelli (un autentico appassionato che in questo
volume ha riversato oltre vent'anni di studi ed esperienze) la
radioastronomia, oltre ad essere decisamente affascinante, offre
interessanti possibilità di ricerca e di studio e,
se non
di tutti, può essere certamente alla portata di molti.
Infatti, utilizzando i dispositivi elettronici che il mercato mette a
disposizione, è oggi possibile costruirsi un efficiente
radiotelescopio ad un costo accessibile e, comunque, proporzionale alla
risoluzione dell'apparato.
Questo è quanto dimostra l'autore che, dopo un excursus
storico
che illustra gli scopi e le tappe fondamentali della ricerca
radioastronomica, fornisce le informazioni teoriche basilari
indispensabili per comprendere le caratteristiche peculiari delle
radioonde cosmiche, il rumore degli apparati, i ricevitori e le
antenne, fino ad arrivare alla descrizione delle apparecchiature che un
dilettante può costruire, approfondendo le problematiche di
installazione tipiche degli strumenti necessari per "ascoltare"
l'universo con differenti livelli di complessità e di costo.
L'opera
è destinata a tutti i dilettanti autocostruttori
appassionati di
scienza, in particolare di astronomia e di elettronica, ai radioamatori
e agli studenti che desiderano accostarsi seriamente e con
soddisfazione alla radioastronomia amatoriale.
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INTRODUZIONE
Capitolo
1
LE BASI DELLA RADIOASTRONOMIA
1.1 - Nascita
e sviluppo della radioastronomia. I radiotelescopi.
1.2 - Segnali provenienti dal cosmo e radiazione elettromagnetica
naturale.
1.3 - Radiosorgenti e loro classificazione.
1.4 - Polarizzazione e coerenza della radiazione elettromagnetica.
1.5 - Incertezze nella misura della radiazione cosmica.
1.6 - Frequenze riservate alla ricerca radioastronomica.
1.7 - Sistemi di riferimento celesti.
Capitolo
2
IL PROBLEMA DEL RUMORE NEI SISTEMI RICEVENTI
2.1 - La
delicata questione del rumore nei circuiti elettronici.
2.2 - Cifra e temperatura di rumore di un sistema ricevente.
2.3 - Come misurare in laboratorio il rumore di un circuito.
2.4 - Tecniche pratiche per la riduzione del rumore nei circuiti.
2.5 - Generatori di rumore per calibrazione e schemi applicativi.
Capitolo
3
I COLLETTORI DELLA RADIAZIONE COSMICA: LE ANTENNE
3.1 -
Parametri fondamentali delle antenne riceventi.
3.2 - Caratteristiche basilari dei radiatori elementari.
3.3 - Prestazioni richieste per le antenne radioastronomiche.
3.4 - Dimensionamento e particolarita' costruttive degli elementi
singoli.
3.5 - Array di antenne e radiointerferometri.
3.6 - Definizione della temperatura d'antenna: significato dei vari
contributi.
Capitolo
4
CONFIGURAZIONI DEI RICEVITORI RADIOASTRONOMICI
4.1 - Radiometri e ricevitori
total-power.
4.2 - Topologie circuitali dei sistemi riceventi radioastronomici.
4.3 - Valutazione della sensibilità strumentale. Requisiti
di stabilità.
4.4 - Parametri che influenzano le prestazioni di un radiotelescopio.
4.5 - Ricevitori per applicazioni particolari.
4.6 - La ricerca di segnali "intelligenti" dal cosmo: il progetto SETI.
Capitolo
5
IL RADIOTELESCOPIO E' UNO STRUMENTO DI MISURA: CALIBRAZIONE DEL SISTEMA
5.1 - Misura
della temperatura equivalente di rumore di una rete elettrica.
5.2 - Calibrazione degli strumenti radioastronomici.
5.3 - Misura dell'impedenza caratteristica di antenne e linee di
trasmissione.
Capitolo
6
L'IMPORTANZA DELLA STABILITA' DELLE SORGENTI DI ALIMENTAZIONE
6.1 -
Alimentatori ad elevata stabilità e basso rumore.
6.2 - Criteri per la costruzione di alimentatori stabilizzati per
radioastronomia.
Capitolo
7
L'ATTIVITA' RADIOASTRONOMICA AMATORIALE: ALCUNE PROPOSTE PER LA
COSTRUZIONE DEGLI STRUMENTI
7.1 - I primi
approcci utilizzando l'elettronica dei televisori modificata.
7.2 - Misura della potenza associata ad un segnale RF.
7.3 - "Radio Natura" e l'ascolto della regione inferiore dello spettro
radio.
7.4 - Strumenti per la ricezione in banda HF e per l'osservazione radio
di Giove.
7.5 - Un semplice radiotelescopio per 151.5 MHz.
7.6 - Radiometri SHF a larga banda per 11÷12 GHz.
7.7 - Impianto ricevente modulare caratterizzato da elevate prestazioni.
7.8 - Radiometro e radiospettrografo SHF funzionante nella "finestra
water hole".
Capitolo
8
ACQUISIZIONE E REGISTRAZIONE AUTOMATICA DEI DATI
8.1 - Come
tentare la costruzione di un registratore grafico a carta.
8.2 - Interfacce A/D per acquisizione automatica di dati su PC.
8.3 - Acquisire i dati con computer Macintosh Apple.
APPENDICI:
Appendice A: Accoppiatori direzionali, anelli ibridi.
Appendice B: Attenuatori RF a "pi-greco" e a "T".
Appendice C: Linee di trasmissione.
Appendice D: Ritardo introdotto da una linea di trasmissione.
Appendice E: Listati dei programmi per i sistemi di acquisizione dati
(cap. 8).
Appendice F: Codice del firmware per MCU ST62T65C di controllo per
MAX1247.
BIBLIOGRAFIA
NOTE
SULL'AUTORE |
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| Recensione del volume
"TECNICHE RADIOASTRONOMICHE" |
Il
volume descrive in maniera approfondita le tecniche di osservazione
radioastronomiche ed i principi fisici la cui conoscenza è
indispensabile per misurare correttamente la radiazione cosmica,
analizzando in dettaglio le tecniche costruttive dei principali
radiotelescopi.
Gli
argomenti trattati sono inquadrati nel contesto dello sviluppo
tecnologico dell'elettronica, delle telecomunicazioni e
dell'informatica: il proposito è quello di descrivere
l'importante aspetto della ricerca radioastronomica che riguarda le
tecniche strumentali ed i metodi di osservazione, informazioni
generalmente trascurate nei testi di radioastrofisica.
La trattazione è arricchita di numerosi grafici e foto.
Senza
la pretesa di esaurire un argomento molto vasto e complesso,
notevolmente specializzato e per sua natura in rapida evoluzione, il
testo sviluppa una panoramica sulle tecniche radioastronomiche con il
proposito di tradurre i requisiti strumentali richiesti per la ricerca
con i criteri di progetto degli strumenti derivati dall'ingegneria
delle radiocomunicazioni.
Si evidenzia un approccio tecnico della radioastronomia, supportato
dalle necessarie nozioni teoriche. Tale punto di vista costituisce un
indispensabile complemento ai tradizionali trattati di
radioastrofisica, mostrando come le tecniche radioastronomiche
costituiscano, oggi, un settore di ricerca molto avanzato.
Il testo, pur essendo scritto in linguaggio piano ed accessibile,
presuppone che il lettore possieda un minimo di familiarità
con
argomenti di matematica, di fisica e di radiotecnica indispensabili per
comprendere i fondamenti teorici della radioastronomia e la tecnologia
da questa utilizzata.
L'opera
è destinata a studenti, ricercatori, appassionati di
scienza, di
astronomia e della tecnologia radioelettrica, a tutti coloro che
desiderano approfondire, per motivi diversi e senza rinunciare ad un
certo dettaglio, le tecniche radioastronomiche e la strumentazione dei
radiotelescopi, analizzando i potenti mezzi che conducono la moderna
ricerca astrofisica ad indagare le profondità ed i misteri
dell'universo.
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Prefazione
Capitolo
1
CONCETTI INTRODUTTIVI
1.1 - Oggetto
e scopi della ricerca radioastronomica.
1.2 - Radiosorgenti.
1.3 - Lo sviluppo della radioastronomia.
1.4 - I radiotelescopi.
1.5 - Sistemi di riferimento astronomici.
1.6 - Grandezze radiative. Misura della brillanza del cielo.
1.7 - Classificazione delle radiosorgenti.
1.8 - Trasporto della radiazione elettromagnetica. Righe spettrali di
assorbimento e di emissione.
1.9 - Polarizzazione della radiazione elettromagnetica.
Capitolo
2
IL SEGNALE RADIOASTRONOMICO ED I PROCESSI ALEATORI
2.1 - Segnali
e processi aleatori.
2.2 - Spettro di potenza di un segnale aleatorio.
2.3 - Segnali aleatori e reti elettriche. Misura della radiazione
cosmica: il radiometro.
2.4 - Coerenza della radiazione elettromagnetica.
Capitolo
3
ANTENNE
3.1 - Elementi
di teoria delle antenne.
3.2 - Parametri dell'antenna in trasmissione.
3.3 - Parametri dell'antenna in ricezione.
3.4 - Antenne ad apertura.
3.5 - Sistemi di antenne (array).
3.6 - Caratteristiche delle antenne utilizzate in radioastronomia.
Capitolo
4
SEGNALI E DISTURBI RACCOLTI DAL SISTEMA DI ANTENNA
4.1 -
Temperatura equivalente di rumore d'antenna.
4.2 - Disturbi d'antenna.
4.3 - Concetti di radiopropagazione. Atmosfera terrestre.
Capitolo
5
RUMORE NEGLI APPARATI
5.1 - Rumore
termico.
5.2 - Rumore impulsivo (Shottky noise).
5.3 - Rumore di scintillazione (Fliker noise).
5.4 - Reti rumorose. Banda equivalente di rumore di una rete lineare.
5.5 - Cifra di rumore e temperatura di rumore del sistema.
5.6 - Fluttuazione di una grandezza e relativa influenza sulla
sensibilità delle misure.
5.7 - Misura del rumore.
5.8 - Tecniche di riduzione del rumore nei circuiti.
5.9 - Generatori di rumore.
5.10 - Rumore di quantizzazione e rumore quantico.
Capitolo
6
RICEVITORI PER RADIOASTRONOMIA
6.1 - Ricevitore a potenza totale
(radiometro).
6.2 - Cause di riduzione nella sensibilità dei ricevitori.
6.3 - Influenza dei parametri sulle prestazioni di un radiotelescopio.
6.4 - Ricevitori a confronto: Dicke switch.
6.5 - Ricevitori a correlazione.
6.6 - Radiospettrometria.
6.7 - Frequenze riservate alla ricerca radioastronomica.
Capitolo
7
MISURE SUI RICEVITORI E METODI DI CALIBRAZIONE
7.1 - Misura
della temperatura equivalente di rumore di una rete 2-porte.
7.2 - Calibrazione delle antenne e dei ricevitori radioastronomici.
7.3 - Misura dell'impedenza caratteristica di un'antenna e di una linea
di trasmissione.
7.4 - Misura della temperatura equivalente di rumore del ricevitore e
dell'antenna.
Capitolo
8
RADIOINTERFEROMETRIA E SINTESI D'APERTURA
8.1 -
Interferometro semplice a due elementi.
8.2 - Sintesi d'apertura e tipologie strumentali.
8.3 - Very Long Baseline Interferometry (VLBI).
8.4 - Alcuni importanti strumenti interferometrici.
8.5 - Il futuro della radioastronomia: SKA (Square Kilometre Array).
Capitolo
9
ANALISI DEI DATI INTERFEROMETRICI
9.1 -
Inversione di Fourier ed algoritmi Clean, Restore e MEM.
9.2 - Analisi della visibilità di frangia.
9.3 - Ricostruzione delle immagini radiointerferometriche VLBI.
Capitolo
10
RICERCA DI SEGNALI INTELLIGENTI DALLO SPAZIO
10.1 - Il
progetto SETI.
10.2 - L'equazione di Drake.
10.3 - Il collegamento radio interstellare e la ricezione di segnali
radio extraterrestri.
10.4 - L'esperimento SETI@Home.
10.5 - Progetti recenti e sviluppi futuri.
Capitolo
11
SISTEMI DI ACQUISIZIONE E DI TRATTAMENTO DEI DATI
11.1 - Sistemi
di acquisizione dei dati.
11.2 - Cenni sull'elaborazione numerica dei segnali (Digital Signal
Processing: DSP).
APPENDICI:
App. A: Sistema di riferimento sferico, angolo solido e coseni
direttori di un vettore.
App. B: Serie e trasformate di Fourier.
App. C: Linee di trasmissione.
App. D: Ritardo introdotto da una linea di trasmissione.
App. E: Analisi di un ricevitore total-power.
RIFERIMENTI
BIBLIOGRAFICI
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| I libri della radioastronomia... |
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| Copertina del volume
"RADIOASTRONOMIA
AMATORIALE" di Flavio Falcinelli, edito da Il Rostro (MI) ed in vendita
presso SANDIT LIBRI al prezzo di copertina di euro 25,00. |
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|
Copertina del volume "TECNICHE RADIOASTROMICHE" di Flavio Falcinelli,
edito da SAGRAF (AN) ed in vendita presso RadioAstroLab e SANDIT LIBRI
al prezzo di copertina di euro 43,00.
Il libro, stampato in formato A4 con copertina a colori, comprende 513
pagine, 362 grafici, foto e tabelle. |
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I volumi presentati sono in vendita presso:
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Per istruzioni sull'acquisto
leggi il documento Catalogo dei prodotti RadioAstroLab ed informazioni
generali sull'acquisto.
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| Una novità... |
Siamo lieti di presentare il nuovo libro di Luciano Ravello:
"Radioastronomia,
la tecnica radio al servizio dell'astronomia".
Il volume, edito dalla Tipografia Valdostana nel
2007 e reperibile direttamente presso l'autore al prezzo di copertina
di 10,00 euro, si aggiunge ai pochi testi in lingua italiana che
trattano di radioastronomia, in particolare amatoriale. Questo libro
è molto utile, oltre che interessante, per chi desidera
accostarsi alla radioastronomia senza avere una "cultura radiotecnica"
alle spalle: sono presentate in modo semplice e diretto tutte quelle
nozioni di base sulla radiotecnica che rappresentano il fondamento
teorico-pratico per qualsiasi astrofilo o radioamatore che desidera
muovere i primi passi verso la radioastronomia. L'autore, tecnico
elettronico di professione, valente ed esperto radioamatore, oltre che
astrofilo, ha saputo coniugare gli aspetti ed i linguaggi peculiari di
queste discipline apparentemente distanti fra loro, fornendo uno
strumento utilissimo di collegamento per chi desideri acquisire
rapidamente i fondamenti della tecnica radioastronomica.
La lettura è molto piacevole e scorrevole, con un
prezzo molto contenuto: questo testo non dovrebbe mancare sulla
biblioteca di qualsiasi radioamatore, astrofilo, radioastronomo
dilettante ed appassionato di scienza in genere.
E' allegato al volume un interessante CD contenente filmati inerenti
all'attività radioastronomia dilettentistica pratica.
Per richiere il volume contattare direttamente l'autore:
Luciano Ravello
l.ravello@virgilio.it
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