Специалисты из Корейского института передовых технологий (KAIST) представили инновационный метод синхронизации радиотелескопов на основе лазерных частотных гребенок. Данная разработка призвана на порядок повысить детализацию снимков черных дыр и других удаленных объектов во Вселенной.
В основе предложенного подхода лежит концепция радиоинтерферометрии со сверхдлинными базами (РСДБ), которая объединяет группу телескопов в единую виртуальную антенну колоссальных размеров. Фундаментальной задачей здесь является безупречная фазовая синхронизация радиосигналов, фиксируемых каждым узлом сети. Традиционные электронные системы сталкиваются с серьезными трудностями на высоких частотах, где возникающие микровибрации опорного сигнала препятствуют точной калибровке фазы.
Решением стала интеграция лазерной частотной гребенки непосредственно в архитектуру радиотелескопа. Данное устройство генерирует десятки тысяч строго выверенных частот с интервалами, сопоставимыми по точности с атомными часами, выступая в роли идеального метрологического эталона. Инженеры KAIST использовали лазеры для формирования опорного сигнала, что позволило одновременно обеспечить генерацию высокостабильных частот и эффективную фазовую коррекцию.
Работоспособность новой технологии была подтверждена в ходе испытаний на радиотелескопе Ёнсе, входящем в состав Корейской сети РСДБ (KVN). Исследователи зафиксировали стабильные интерференционные картины и доказали возможность прецизионной калибровки фазы. В настоящее время система введена в эксплуатацию на объекте KVN SNU в Пхёнчхане, что открывает путь к масштабным экспериментам с использованием распределенных наблюдательных площадок.
Ожидается, что внедрение данной методики не только обеспечит беспрецедентную четкость визуализации черных дыр, но и позволит радикально снизить фазовые погрешности — давнюю проблему в области радиоастрономических наблюдений.
Метод РСДБ позволяет синтезировать данные с инструментов, разнесенных на тысячи километров, достигая углового разрешения, эквивалентного телескопу размером с Землю. Это критически важно для изучения сверхкомпактных и удаленных структур, таких как активные ядра галактик.
Помимо фундаментальной астрофизики, технология может найти применение в сферах, требующих сверхточных измерений пространственно-временных характеристик: от межконтинентальной сверки атомных часов до космической геодезии и навигации исследовательских аппаратов в глубоком космосе.
Источник: iXBT
