KÍNH THIÊN VĂN VÔ TUYẾN
Kính thiên văn vô tuyến là một kết cấu có kích thước rất lớn. Loại kính thiên văn vô tuyến phổ biến hơn cả là loại có thành phần thiết yếu là gương kim loại liền có hình dạng parabôn. Gương này phản xạ sóng vô tuyến chiếu vào nó sao cho chúng tập trung lại gần tiêu điểm và được một loại thiết bị đặc biệt - bộ chiếu - thu bắt, sau đó tín hiệu được khuếch đại và biến đổi thành dạng thuận tiện cho việc ghi lại và phân tích. Kỹ thuật máy tính sẽ giúp lưu trữ và xử lý các số liệu. Độ nhạy của kính thiên văn vô tuyến càng cao nếu bề mặt phản xạ càng lớn.
Một chiếc máy thu vô tuyến bình thường có thiết bị để điều hưởng sóng của đài phát cần bắt. Thiết bị này là một bộ lọc điều hưởng, nó chỉ khuếch đại bức xạ sóng vô tuyến trên sóng của đài đã chọn và không cho qua các tín hiệu của những đài hoạt động trên các sóng gần đó. Khác với các đài vô tuyến mặt đất, các nguồn sóng vô tuyến vũ trụ thường là bức xạ trong một dải rộng của sóng vô tuyến. Bởi vậy nên máy thu sóng vô tuyến thiên văn cũng cần phải có độ nhạy trong một dải càng rộng càng tốt. Máy thu như vậy gọi là bức xạ kế (radiometer).
Việc mở rộng dải thu thường bị nhiễu chủ yếu do các đài phát từ mặt đất cản trở. Do đó trong các hiệp định quốc tế ghi rõ đối với thiên văn vô tuyến phải dành ra những khoảng bước sóng đặc biệt mà không một phương tiện nào trên mặt đất được phép sử dụng.
Kính thiên văn vô tuyến 300 m có ăngten parabôn là kính thiên văn vô tuyến lớn nhất trên thế giới được chế tạo năm 1963 tại Arêxibô (Arecibo) trên hòn đảo Puectô Ricô. Nó do Trung tâm Quốc gia nghiên cứu thiên văn và tầng Ion của Mỹ thiết kế, xây dựng và sử dụng. Kính thiên văn được xây dựng trong một hố trũng tự thiên khổng lồ ở trên núi. Ở độ cao 150 m phía trên bề mặt của một chiếc gương bất động khổng lồ là một cái bệ nặng 600 tấn được giữ chặt bởi những dây cáp thép. Muốn lên đó phải đi theo chiếc cầu treo dài nửa cây số hoặc đi bằng đường dây khác. Bộ phận di động của bệ quay quanh trục của nó. Buồng, nơi đặt các bộ chiếu và máy thu, được điều khiển bằng máy tính, chạy trên con đường ray dọc theo bệ, và bằng cách đó kính thiên văn vô tuyến được hướng về mục tiêu cần nghiên cứu. Vì ăngten bất động nên sự quan trắc bất kì nguồn nào cũng không kéo dài quá 2 giờ. Nhưng nhược điểm này được diện tích rất lớn của gương đảm bảo độ nhạy cao bù đắp lại. Kính thiên văn vô tuyến ở Arêxibô còn có một điểm khác với nhiều kính thiên văn khác: nó còn có thể làm nhiệm vụ một ăngten truyền phát. Những thí nghiệm có một không hai về vô tuyến định vị của Mặt Trời, Mặt Trăng và các hành tinh của hệ Mặt Trời được tiến hành trong chế độ đó.
Năm 1972 tại Đức đã xây dựng một kính thiên văn 100 m kiểu quay trọn vòng. Nó được đặt trong một thung lũng của một dãy núi không cao lắm cách Bon 50 km, gần thành phố nhỏ Ephenxbec (Effelsberg). Kính thiên văn có bề mặt có độ chính xác khá cao. Điều đó cho phép sử dụng nó cả trên sóng 4 mm. Độ phân giải góc của kính thiên văn trên sóng ngắn như vậy vào khoảng 10”. Kính thiên văn vô tuyến ở Ephenxbec cho đến nay vẫn được coi là kính thiên văn kiểu quay trọn vòng lớn nhất thế giới.
Số lượng kính thiên văn vô tuyến có đường kính của gương lớn hơn 50 m chỉ đếm trên đầu ngón tay. Đứng thứ hai về kích thước sau kính thiên văn Ephenxbec là kính thiên văn 76 m tại đài thiên văn Giôđren - Bancơ (Jodrell Bank). Nó sử dụng có hiệu quả chỉ trong dải sóng đềximét do độ chính xác của bề mặt của gương không được cao. Năm 1994 ở Nga, một kính thiên văn vô tuyến 64 m được đưa vào hoạt động. Về kích thước nó xếp hàng thứ 3 ở Châu Âu. Nó ở gần thành phố Caoliadin trên sông Vônga và cách Matxcơva 180 km về phía bắc. Kính thiên văn vô tuyến quốc gia khá lớn có tên là RATAN - 600 (viết tắt của cụm từ "kính thiên văn vô tuyến của Viện Hàn Lâm khoa học" có đường kính 600 m) được xây dựng năm 1976 tại bắc Capcadơ, vùng Dêlenchuc. Gương của kính viễn vọng này không bao trùm hết toàn bộ diện tích của vòng tròn, nó chỉ là một vành khuyên có đường kính 600 m, được lắp ráp từ 895 tấm nhôm cao 7 m. Độ phân giải góc của một hệ thống như vậy được xác định bởi đường kính của vành khuyên và trên sóng 3 cm có trị số gần 10".
Trong thực tế ít khi người ta dùng toàn bộ vành khuyên cùng một lúc để quan sát. Kính viễn vọng được chia thành các hình quạt: bắc, nam, đông, tây. Các tấm nhôm của mỗi khu vực hình quạt định hướng vào một nguồn đã chọn, và trong tiêu điểm của mỗi hình quạt được bố trí một bộ chiếu, nó có thể chuyển dịch để đảm bảo cho việc quan sát nguồn trong mấy phút.
Từ đầu đến giờ chúng ta mới xem xét các kính thiên văn vô tuyến mà trên đó toàn bộ năng lượng của sóng vô tuyến được tụ tiêu với sự hỗ trợ của gương hoặc hệ thống gương với một bộ chiếu chung và được khuếch đại bởi một máy thu. Còn một loại kính thiên văn vô tuyến khác: bức xạ được những ăngten độc lập thu nhận, được khuếch đại trên mỗi ăngten và truyền theo dây cáp hoặc ống dẫn sóng để tổng hợp tín hiệu. Chiều dài của dây cáp được chọn sao cho các tín hiệu từ tất cả các ăngten được chuyển đến các thiết bị cộng trên cùng một pha (đồng pha). Qua đó thực hiện sự tụ tiêu điện của toàn bộ hệ thống ăngten. Loại kính thiên văn vô tuyến kiểu này gọi là ăngten đồng pha.
Trên trạm thiên văn vô tuyến FIAN tại thành phố Pusino, tỉnh Matxcơva có một ăngten đồng pha cỡ lớn đang hoạt động. Nó là một trường ăngten ngẫu cực liên kết chặt chẽ với nhau có chiều dài 300 m và chiều rộng 400 m: Diện tích thu thập hữu dụng của nó cũng gần bằng của kính thiên văn vô tuyến ở Arêxibô. Ăngten đồng pha này hoạt động trên sóng 3m. Tại đây người ta chủ yếu nghiên cứu các punxa và nhân của các thiên hà.
