多天線幹涉儀以及近代的綜合孔徑射電望遠鏡的共同特點是造價昂貴,因而世界上隻有有限的幾具。由此給太陽射電觀測帶來了以下兩方麵的困難。第一,它們大部分的觀測時間分配在宇宙射電觀測上,隻有少許的時間用來觀測太陽。第二,它們分布在全球不同地方;觀測波段有限;而日食射電觀測可以同時集中多個小天線於日食帶。例如,19幻年9月23日發生在我國的日環食,我國集中了16個波段進行了觀測,一次獲得了多波段的高空間分辨率觀測資料。
由於多天線幹涉儀或綜合孔徑射電望遠鏡分布在世界不同地方,不能同時觀測太陽。如要同時觀測太陽,要經國際多方協調,形成國際合作項目後才能進行。例如,1980年6月10-12日,在射電、光學、X射線到紫外線波長上,一些世界著名的儀器對太陽活動區2490進行了觀測。
在資料處理上,多天線幹涉儀觀測日麵中心,由於旁瓣的影響,對日麵分布、臨邊增亮的觀測都有某些不確定性。而日食射電觀測,從初虧到複圓的各個時刻,掩露日麵的各位置相今準確。早期的1食射電資料處理中,寧靜太陽背景模型具有某些不確定性,但經半個世紀的觀測研究及電子計算機技術的發展,已經達到了相當精確的程度。
目前,世界上經濟不發達國家占絕大多數,他們難以承擔大型射電望遠鏡的昂貴費用。但是,要取得高水平的太陽射電觀測資料,利用日食天象是最好的途徑。因此,日食射電觀測仍然受到各國普遍的重視。
日食射電觀測同光學觀測的區別
月亮被太陽光照射時,背著太陽光的一麵在太空中拖著一個圓錐形的影子。當這個影子掃過地球表麵時,便發生了日食。月球的影子在太空中分為3個區域,人區是月球半影部分;8區是月球本影部分;0區是月球的偽影部分。如果月球影錐人部分掃過地球表麵,則地麵被掃地區人們看到的是太陽一部分被月亮遮住,該地區就發生了3偏食。如果8部分掃過地球表麵,被掃地區人們看到的是太陽全部被遮住,該地區就發生了日全食。當偽影0區掃過地麵時,人們看到的是太陽中央部分被遮住,四周留有耀眼的光圈,該地區就發生了日環食。1958年4月19日在我國海南島發生了日環食,中國科學院和前蘇聯科學院合作,開始了我國第一次日食射電觀測,並開創了中國的射電天文事業。第二次是1968年9月22日發生在中國新疆的日全食。那次我國第一次獨1進行了日食射電觀測。第三次是1980年2月16日發生在雲南省的日全食,也是日食帶第一次掃過雲南天文台。中國科學院和教育部組織各有關天文台和大學的日食觀測隊來到雲南觀測。絕大多數射電望遠鏡設置在雲南天文台,成功地進行了聯合觀測,取得了豐富而有價值的觀測資料。第四次是發生在1987年9月23日的橫越中國大陸和西太平洋的日環食。國家科委、中國科學院、國家教委聯合組織了遍布全國的199個觀測台站,西從烏魯木齊東到太平洋;從空中到地麵、到海上;由天文、地磁、電離層、氣象等諸多學科組成的我國曆史上最大規模的聯合觀測,取得了我國曆史上從未有過的豐富而珍貴的觀測資料。
我國4次日食射電觀測研究表明,射電觀測和光學觀測的研究價值尚有些不同之處。光學掩食最有價值的觀測時刻是食甚瞬間。此時可以觀測到倍裏珠、色球層、日冕層,是研究太陽半徑、色球-日冕過渡區以及日冕物質結構的良好時機。偏食和部分環食對於光學的研究價值就不;大了。而日食射電觀測在月球掩食日麵的整個過程都有價:值,因此,射電觀測全食、環食和偏食都有意義。這就大!人地增加了觀測機會,也增加了天文台所在地的觀測機會。;例如,1987年9月23日的橫貫中國大陸的日環食,主食帶經新疆、甘肅、寧夏、山西、河南、山東、江蘇、南京、上海進入太平洋。河北和雲南等省隻能看到日偏食。但北京天文台、北京大學、北京師範大學、雲南天文台的射電望遠鏡都投人了觀測,並取得了很好的資料。最後,射電觀測的成功受氣象條件的影響很小,陰天下雨都可以觀測,而光學觀測因天氣帶來的失敗例子很多。
日食射電觀測見食位置的選擇
日食射電觀測的主要目的是取得高空間分辨率觀測資料。高空間分辨率取決於掩露速度和時間分辨率。顯然,見食位置要選擇主食帶內日月心相對速度小的地方,也就是選擇能見到掩露時間最長的地方作為觀測站址最為理想。
其次,射電日食觀測同光學日食觀測不同。光學日食觀測獲得日冕、色球輻射信息是在食甚時刻。射電日食觀測從初虧到複圓的全過程都有意義。由於射電太陽半徑大於光學太陽半徑,因此射電初虧要提前於光學初虧,射電複圓要晚於光學複圓。要準確地記錄射電初虧、複圓和食甚以取得射電太陽半徑和剩餘流量的精確值,日食射電觀測站址最好選在靠近主食帶的中心位置。
日食射電觀測的射電寧靜度
由於天線本身的詳質,日食觀測時天線的主辦、旁瓣和後要從周圍輻射環境接收各種無線電幹擾源發來的無線電信號,疊加在食變曲線上,影響觀測精度。這些幹擾源主要來自大功電台、電視台、軍用或民用雷達、工廠中的電焊、電鑽、電機火花以及附近公路幹道上的汽車火花等等。因此,選址要遠離公路幹道、工廠、電台、電視台以及雷達區,以避開這些幹擾源。
日食射電觀測氣象條件
日食射電觀測對氣象條件的要求,雖然不像光學觀測那樣奇刻,但觀測者還是希望日食觀測時能遇見大好的晴天。因為日食觀測時遇見雷雨閃電會影響操作和記錄。其次,即使不遇上雷雨天氣,濃厚的雨雲和積雲會對3厘米以下波長的輻射產生吸收;雨雪天氣對太陽厘米波和毫米波射電輻射產生嚴重吸收,影響觀測精度。
此外,為廣配合射電3食觀測,觀測站址最好配備一台色球望遠鏡觀測日食掩食和露放的全過程。以便在處理分析射電觀測資料時,能準確地證認射電局部源。