RATAN 600: eesmärk ja tööpõhimõte

2024 Autor: Henry Conors | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2024-02-12 06:29

RATAN-600 on maailma suurim raadioteleskoop, mis asub Karatšai-Tšerkessias. Põhipeegli läbimõõt on 576 meetrit ja antennide geomeetriline pindala on 15 000 m2. Teleskoop loodi planeetide, Päikese, galaktikate, ekstragalaktiliste objektide, spektraalkiirguse ja muudel eesmärkidel uurimiseks.

Ajalugu: RATAN-600

S. E. Khaikini ja N. L. Kaidanovski töö põhjal kodumaise raadioteleskoobi ehitamise idee on eluliselt tähtis alates 50. aastatest. Algselt loodi eksperimentaalne Pulkovo teleskoop, mille põhjal tõestati muutuva profiiliga antennide efektiivsust kosmoseuuringute jaoks.

See oli külma sõja ajal, kui rivaalitsemine USA ja NSV Liidu vahel kuumenes viimase piirini. Esimese satelliidi käivitamisest inspireeritud juhtkond nõudis (teadlaste rõõmuks) edu kindlustamist, ehitades kosmoseuuringuteks grandioosseid objekte. Need olid ainulaadne kuuemeetrine peegel-asimutteleskoop BTA ja raadioteleskoop RATAN-600. Projekt kiideti lõpuks heaks 18. augustil 1965.

1974. aasta suveks võeti põhjasektor kasutuselereflektor ja kiiritaja nr 1. Esimest raadioallikat PKS 0521-36 uuriti 12. juulil 1974. aastal. 1977. aasta alguseks võeti kasutusele ülejäänud kompleksi osad: lame helkur, lõuna-, ida- ja läänesektorid.

Kirjeldus

Teleskoopi RATAN-600 haldab Venemaa Teaduste Akadeemia (SAO) spetsiaalne astrofüüsikaline vaatluskeskus, mis on ainus maailmatasemel vaatluskeskus Vene Föderatsioonis. Objekt on varustatud 576-meetrise rõngasantenniga (ringreflektor), mis koosneb 895 elemendist. Iga vastuvõtuelemendi suurus on 2 m lai ja 11,4 m kõrge.

15 000 m2 suurusest üldpinnast ² võtab antenn ise (välimine osa) enda alla vaid 3500 m^{2. Sisemine osa on avatud ruum, kuhu on paigutatud emitterid, erinevad seadmed, mis võtavad vastu ja analüüsivad kosmilist kiirgust.}

RATAN-600, mille foto on muljetavaldav, paigaldati Zelenchukskaya küla (Karatšai-Tšerkessia) lõunaservale. Tähetorni asula, mis hõlmab laborihooneid, elumaju ja kooli, asub Bolshoi Zelenchuki jõe kaldal 9.–13. sajandi Nižne-Arkhyzi asula lähedal.

Tehnilised andmed

RATAN-600 kasutab uusi teleskoobi ehituspõhimõtteid: altasimuti kinnitus, ava süntees ja kontrollitav pind. Põhifunktsioonid:

• Sagedusvahemik: 610–30000 MHz.
• Laineulatus: 1–50 cm
• Täpsus: 1–10 kaaresekundit.
• Maksimaalne nurkeraldusvõime: 2ang. sek.
• Heleduse temperatuuri tuvastamise piir: 0,050 mK.
• Voo tiheduse piirang: 0,500 mjaan.

Tänu teadlaste meeskonnale, kes neid seadmeid loob ja pidev alt täiustab, jääb kompleks kosmosevaatluse võtmeelemendiks.

Vastuvõtukabiinid

Lisaks infot (kiirgust) koguvale ja koondavale ringikujulisele reflektorile on RATAN varustatud viie vastuvõtukabiiniga. Need sisaldavad salvestusvahendeid.

Kabiinid on paigutatud raudteeplatvormidele, mis võimaldab neid liigutada mööda 12 radiaalset rööpaid. Mobiilsus võimaldab objektide uurimist erinevate asimuutidega 30° sammuga.

Teadustöö

Riigikontrollis viiakse ellu laiaulatuslik erinevate uuringute programm, sh:

• Päikese aktiivsuse põhjalik uuring raadiosagedusalas.
• Astromeetria kahend- ja mitmetähtede ning laiendatud atmosfääriga üksikute tähtede ülima nurklahutusvõimega (täpiinterferomeetria).
• Eri tüüpi tähtede atmosfääri ja tuulte kõrge eraldusvõimega spektroskoopia (eelkõige on kompleksist saanud tähtede magnetväljade mõõtmise peamine tarnija).
• Meie ja teiste galaktikate udukogude raadio- ja optiline spektroskoopia.
• Fotomeetria relativistlike objektide (pulsarid, mustad augud ja muud) ülima ajalise eraldusvõimega.
• Mikrokvaasaride, gravitatsiooniläätsede, tavaliste ja omapäraste galaktikate ning üksikute tähtede mõõduka ja madala eraldusvõimega fotomeetria ja spektroskoopianeis.
• Kohaliku galaktikate rühma ruumilise ja kinemaatilise pildi loomine.
• Gammakiirguse optiliste komponentide fotomeetria ja spektroskoopia kosmoloogilistel kaugustel.
• Universumi jäänuste tausta raadiokaardistamine.

RATAN-600 (Zelenchuk) on avatud kollektiivseks kasutamiseks mõeldud instrumentide staatuses. Koos kodumaiste astronoomidega eraldatakse märkimisväärne osa vaatlusajast väliskolleegidele reeglina ühisprojektide elluviimiseks.

Moderniseerimine

Selles on riigikontrolli aastate jooksul moodustatud ainulaadne astronoomide ja instrumentaariumispetsialistide meeskond. Viimase kümnendi jooksul on spetsialistid teleskoobi uuesti varustanud kõrgete ja pidev alt kasvavate omadustega kiirgusvastuvõtjatega: tundlikkus, spektraalne, ruumiline ja ajaline eraldusvõime.

Eelkõige varustati ümber sekundaarsete kiiritajate RATAN-600 ajamitehnoloogia ja võeti kasutusele kiiritajate positsioneerimise automatiseeritud juhtimissüsteem. Kõrge eraldusvõimega päikesespektri polarisatsioonikompleksi (SPKVR-2) uus versioon on töötanud alates 2008. aastast.

Päikese vaatlusandmete esitamiseks on välja töötatud Interneti-ressurss, mis kogub ja analüüsib andmeid reaalajas. Sellel on teenused andmete otsimiseks ja analüüsimiseks, sealhulgas võrdluseks teiste instrumentide andmetega, spektrite ja muude parameetrite hankimiseks kohalikest allikatest.

Jätkab töö ühefaasilise keskpunktiga primaarsete toite kasutamise kallal, mis võimaldab"laadige maha" esmane fookus ja viige läbi vaatlused mitme sagedusega jälgimisrežiimis (Oktava projekt voogudele nr 1 ja nr 3). Radiomeetrite elektromagnetilised häired selles vahemikus.

Täiustatud uuringud

CAO juhib uurimisprogramme, mille eesmärk on heita valgust universumi saladustele. Peamiste projektide hulgas:

• Uurige päikest.
• Tähtedevahelise gaasi struktuur ja kinemaatika tähtede tekkepiirkondades.
• Galaktikavälise raadiokiirguse allikate tegevus.
• Otsige relativistlikke jugasid aktiivsetest galaktikatest ja kvasaritest.
• Tähtedevahelise gaasi struktuuri ja kinemaatika uurimine tähtede tekkepiirkondades.
• Galaktikaväliste protoobjektide spektrite uurimine.
• Kosmoloogiline geen.
• Vaatlused maatriksraadiotehnika süsteemi MARS-3 kohta.
• Objekti LSI+61 303 mitmelainelised vaatlused.
• GPS-i allikate spektrite ja varieeruvuse uurimine.
• Lacertidide samaaegsed spektrid.
• Mikrokvaasaride seire.

Eelised

Vene teleskoobi eeliste hulgas tõstavad eksperdid esile järgmist:

• suur aberratsioonivaba väli;
• mitme sagedusega mõõtmised (0,6–35 GHz);
• suurem eraldusvõime;
• suurenenud heleduse temperatuuritundlikkus.

Tulevikusaastat RATAN muutub veelgi paremaks: 2015. aastal otsustas Vene Föderatsiooni haridus- ja teadusministeerium eraldada mobiilsete moodulite paigaldamiseks umbes 100 miljonit rubla. Kui praegu vaatleb raadioteleskoop otseses vaateväljas asuvaid objekte, siis pärast moderniseerimist saab see uuritava sihtmärgiga kaasas käia. See ainulaadne võimalus laiendab kompleksi funktsionaalsust.

Hoolimata oma märkimisväärsest vanusest keeruka tehnilise objekti jaoks, on RATAN-600 pindal alt jätkuv alt suurim raadioteleskoop. See konkureerib Hiina uusima FAST-kompleksiga, mille ava on viissada meetrit.