RATAN 600: mērķis un darbības princips

2024 Autors: Henry Conors | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2024-02-12 10:48

RATAN-600 ir lielākais radioteleskops pasaulē, kas atrodas Karačajas-Čerkesijā. Galvenā spoguļa diametrs ir 576 metri, un antenu ģeometriskais laukums ir 15 000 m2. Teleskops tika izveidots, lai pētītu planētas, Sauli, galaktikas, ārpusgalaktiskos objektus, spektrālo starojumu un citiem mērķiem.

Vēsture: RATAN-600

Ideja izveidot iekšzemes radioteleskopu, pamatojoties uz S. E. Haikina un N. L. Kaidanovska darbu, ir ļoti svarīga kopš 50. gadiem. Sākotnēji tika izveidots eksperimentālais Pulkovas teleskops, uz kura pamata tika pierādīta mainīga profila antenu efektivitāte kosmosa izpētei.

Tas bija aukstā kara laikā, kad sāncensība starp ASV un PSRS uzkarsa līdz galam. Vadība, iedvesmojoties no pirmā satelīta palaišanas, pieprasīja (par prieku zinātniekiem) nostiprināt panākumus, būvējot grandiozu objektus kosmosa izpētei. Tie bija unikālais sešu metru spoguļa azimutālais teleskops BTA un radioteleskops RATAN-600. Projekts beidzot tika apstiprināts 1965. gada 18. augustā.

Līdz 1974. gada vasarai ziemeļu sektors tika nodots ekspluatācijāatstarotājs un apstarotājs Nr.1. Pirmais radio avots PKS 0521-36 tika izmeklēts 1974. gada 12. jūlijā. Līdz 1977. gada sākumam tika ieviestas pārējās kompleksa daļas: plakanais atstarotājs, dienvidu, austrumu un rietumu sektors.

Apraksts

Teleskopu RATAN-600 vada Krievijas Zinātņu akadēmijas (SAO) Speciālā astrofizikas observatorija, vienīgā pasaules līmeņa observatorija Krievijas Federācijā. Objekts ir aprīkots ar 576 metru gredzenveida antenu (apļveida reflektoru), kas sastāv no 895 elementiem. Katra uztverošā elementa izmērs ir 2 m plats un 11,4 m augsts.

No kopējās platības 15 000 m2² pati antena (ārējā daļa) aizņem tikai 3500 m^{2. Iekšējā daļa ir atvērta telpa, kurā izvietoti izstarotāji, dažādas ierīces, kas uztver un analizē kosmisko starojumu.}

RATAN-600, kura fotogrāfija ir iespaidīga, tika uzstādīta Zelenchukskaya ciema (Karačaja-Čerkesija) dienvidu nomalē. Observatorijas apmetne, kurā ietilpst laboratoriju ēkas, dzīvojamās ēkas un skola, atrodas Lielā Zeļenčuka upes krastā netālu no 9.–13. gadsimta Ņižņe-Arkhīzes apmetnes.

Specifikācijas

RATAN-600 izmanto jaunus teleskopa uzbūves principus: altazimuta stiprinājumu, apertūras sintēzi un kontrolētu virsmu. Galvenās funkcijas:

• Frekvenču diapazons: 610–30000 MHz.
• Viļņu diapazons: 1–50 cm
• Precizitāte: 1–10 loka sekundes.
• Leņķiskā maksimālā izšķirtspēja: 2ang. sek.
• Spilgtuma temperatūras noteikšanas robeža: 0,050 mK.
• Plūsmas blīvuma ierobežojums: 0,500 mJ.

Pateicoties pētnieku komandai, kas veido un pastāvīgi uzlabo šīs ierīces, komplekss joprojām ir galvenais kosmosa novērošanas elements.

Saņemšanas kabīnes

Papildus apļveida reflektoram, kas apkopo un koncentrē informāciju (starojumu), RATAN ir aprīkots ar piecām uztveršanas kabīnēm. Tajos ir ierakstīšanas instrumenti.

Kabīnes novietotas uz dzelzceļa platformām, kas ļauj tās pārvietot pa 12 radiālām sliedēm. Mobilitāte nodrošina objektu izpēti dažādos azimutos ar 30° soli.

Zinātniskais darbs

VK tiek īstenota plaša dažādu pētījumu programma, tajā skaitā:

• Visaptverošs pētījums par Saules aktivitāti radio joslā.
• Astrometrija ar bināro un vairāku zvaigžņu un atsevišķu zvaigžņu ar paplašinātu atmosfēru maksimālo leņķisko izšķirtspēju (raibu interferometriju).
• Dažādu veidu zvaigžņu atmosfēras un vēju augstas izšķirtspējas spektroskopija (konkrēti komplekss ir kļuvis par galveno zvaigžņu magnētisko lauku mērījumu piegādātāju).
• Mūsu un citu galaktiku miglāju radio un optiskā spektroskopija.
• Fotometrija ar vislielāko relatīvistisko objektu (pulsāru, melno caurumu un citu) laika izšķirtspēju.
• Mērena un zemas izšķirtspējas fotometrija un mikrokvazāru, gravitācijas lēcu, parasto un savdabīgo galaktiku un atsevišķu zvaigžņu fotometrija un spektroskopijatajos.
• Vietējās galaktiku grupas telpiskā un kinemātiskā attēla veidošana.
• Gamma staru uzliesmojumu optisko komponentu fotometrija un spektroskopija kosmoloģiskos attālumos.
• Visuma relikvijas fona radio kartēšana.

RATAN-600 (Zelenchuk) ir atklātas kolektīvās lietošanas instrumentu statuss. Kopā ar pašmāju astronomiem ievērojama daļa no novērojumu laika tiek atvēlēta ārvalstu kolēģiem, kā likums, kopīgu projektu īstenošanai.

Modernizācija

VK pastāvēšanas gados tajā ir izveidojusies unikāla astronomu un instrumentācijas speciālistu komanda. Pēdējo desmit gadu laikā speciālisti ir atkārtoti aprīkojuši teleskopu ar starojuma uztvērējiem ar augstiem un pastāvīgi augošiem raksturlielumiem: jutība, spektrālā, telpiskā un laika izšķirtspēja.

Jo īpaši tika atkārtoti aprīkots RATAN-600 sekundāro apstarotāju piedziņas tehnoloģija un ieviesta automatizēta vadības sistēma apstarotāju pozicionēšanai. Jauna augstas izšķirtspējas saules spektrālās polarizācijas kompleksa (SPKVR-2) versija darbojas kopš 2008. gada.

Saules novērojumu datu prezentēšanai ir izveidots interneta resurss, kas apkopo un analizē datus reāllaikā. Tam ir pakalpojumi datu meklēšanai un analīzei, tostarp salīdzināšanai ar datiem no citiem instrumentiem, spektru un citu parametru iegūšanai no vietējiem avotiem.

Turpinās darbs pie primāro plūsmu izmantošanas ar vienfāzes centru, kas ļauj“Izlādējiet” primāro fokusu un veiciet novērojumus daudzfrekvenču izsekošanas režīmā (Oktava projekts plūsmām Nr. 1 un Nr. 3).radiometru elektromagnētiskie traucējumi šajā diapazonā.

Padziļināta izpēte

CAO pārrauga pētniecības programmas, kas izstrādātas, lai izgaismotu Visuma noslēpumus. Starp galvenajiem projektiem:

• Izpētiet sauli.
• Starpzvaigžņu gāzes struktūra un kinemātika zvaigžņu veidošanās reģionos.
• Ekstragalaktiskās radio emisijas avotu darbība.
• Meklējiet relativistiskās strūklas aktīvās galaktikās un kvazāros.
• Starpzvaigžņu gāzes struktūras un kinemātikas izpēte zvaigžņu veidošanās reģionos.
• Ekstragalaktisko protoobjektu spektru izpēte.
• Kosmoloģiskais gēns.
• Novērojumi par MARS-3 matricas radioinženierijas sistēmu.
• Objekta LSI+61 daudzviļņu novērojumi 303.
• GPS avotu spektru un mainīguma izpēte.
• Lacertīdu vienlaicīgi spektri.
• Mikrokvazāru uzraudzība.

Priekšrocības

Starp Krievijas teleskopa priekšrocībām eksperti izceļ:

• liels lauks bez novirzēm;
• vairāku frekvenču mērījumi (0,6–35 GHz);
• palielināta izšķirtspēja;
• palielināta spilgtuma temperatūras jutība.

Turpmākgadu RATAN kļūs vēl labāks: 2015. gadā Krievijas Federācijas Izglītības un zinātnes ministrija nolēma piešķirt aptuveni 100 miljonus rubļu mobilo moduļu uzstādīšanai. Ja tagad radioteleskops novēro objektus, kas atrodas tiešā redzamības līnijā, tad pēc modernizācijas tas varēs pavadīt pētāmo mērķi. Šī unikālā iespēja paplašinās kompleksa funkcionalitāti.

Neskatoties uz sarežģītā tehniskā objekta ievērojamo vecumu, RATAN-600 joprojām ir lielākais radioteleskops platības ziņā. Tas konkurē ar jaunāko ķīniešu FAST kompleksu ar piecsimt metru atvērumu.