RATAN 600: namen in princip delovanja

2024 Avtor: Henry Conors | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2024-02-12 12:39

RATAN-600 je največji radijski teleskop na svetu, ki se nahaja v Karachay-Cherkessia. Glavno ogledalo ima premer 576 metrov, geometrijsko območje anten pa je 15.000 m2. Teleskop je bil ustvarjen za preučevanje planetov, Sonca, galaksij, zunajgalaktičnih objektov, spektralnega sevanja in drugih namenov.

Zgodovina: RATAN-600

Ideja o gradnji domačega radijskega teleskopa, ki temelji na delu S. E. Khaikina in N. L. Kaidanovskega, je bila pomembna od 50. let prejšnjega stoletja. Sprva je bil ustvarjen eksperimentalni teleskop Pulkovo, na podlagi katerega je bila dokazana učinkovitost anten s spremenljivim profilom za raziskovanje vesolja.

Bilo je med hladno vojno, ko se je rivalstvo med ZDA in ZSSR segrelo do meje. Vodstvo, ki ga je navdihnila izstrelitev prvega satelita, je zahtevalo (na veselje znanstvenikov) utrditi uspeh z gradnjo veličastnih objektov za raziskovanje vesolja. Bila sta edinstven šestmetrski zrcalni azimutalni teleskop BTA in radijski teleskop RATAN-600. Projekt je bil dokončno odobren 18. avgusta 1965.

Poleti 1974 je bil severni sektor zagnanreflektor in sevalnik št. 1. Prvi radijski vir PKS 0521-36 je bil raziskan 12. julija 1974. Do začetka leta 1977 so bili uvedeni preostali deli kompleksa: ploščati reflektor, južni, vzhodni in zahodni sektor.

Opis

Teleskop RATAN-600 upravlja Posebni astrofizični observatorij Ruske akademije znanosti (SAO), edini svetovni observatorij v Ruski federaciji. Objekt je opremljen s 576-metrsko obročno anteno (krožni reflektor), sestavljeno iz 895 elementov. Velikost vsakega sprejemnega elementa je 2 m široka in 11,4 m visoka.

Od skupne površine 15.000 m2² sama antena (zunanji del) zaseda le 3500 m^{2. Notranji del je odprt prostor, kjer so nameščeni oddajniki, različne naprave, ki sprejemajo in analizirajo kozmično sevanje.}

RATAN-600, katerega fotografija je impresivna, je bil nameščen na južnem obrobju vasi Zelenchukskaya (Karačaj-Čerkesija). Naselje observatorija, ki vključuje laboratorijske zgradbe, stanovanjske zgradbe in šolo, se nahaja na bregovih reke Bolšoj Zelenčuk v bližini naselja Nizhne-Arkhiz iz 9.-13. stoletja.

specifikacije

RATAN-600 uporablja nova načela konstrukcije teleskopa: altazimutno montažo, sintezo zaslonke in nadzorovano površino. Ključne lastnosti:

Frekvenčno območje: 610-30000 MHz.
Razpon valov: 1-50cm
Natančnost: 1-10 ločnih sekund.
Največja kotna ločljivost: 2ang. s.
Meja zaznavanja temperature svetlosti: 0,050 mK.
Meja gostote pretoka: 0,500 mJan.

Zahvaljujoč skupini raziskovalcev, ki ustvarja in nenehno izboljšuje te naprave, kompleks ostaja ključni element pri opazovanju vesolja.

prejemne kabine

Poleg krožnega reflektorja, ki zbira in koncentrira informacije (sevanje), je RATAN opremljen s petimi sprejemnimi kabinami. Vsebujejo snemalne instrumente.

Kabine so postavljene na železniške perone, kar omogoča njihovo premikanje po 12 radialnih tirih. Mobilnost omogoča raziskovanje predmetov na različnih azimutih s korakom 30°.

Znanstveno delo

V SAO se izvaja širok program različnih raziskav, vključno z:

Celovita študija sončne aktivnosti v radijskem pasu.
Astrometrija z najvišjo kotno ločljivostjo (speckle interferometrija) dvojnih in večkratnih zvezd ter posameznih zvezd z razširjeno atmosfero.
Spektroskopija visoke ločljivosti atmosfer in vetrov zvezd različnih vrst (zlasti kompleks je postal glavni dobavitelj meritev magnetnih polj zvezd).
Radijska in optična spektroskopija meglic v naši in drugih galaksijah.
Fotometrija z končno časovno ločljivostjo relativističnih objektov (pulzarji, črne luknje in drugi).
Fotometrija in spektroskopija z zmerno in nizko ločljivostjo mikrokvazarjev, gravitacijskih leč, normalnih in čudnih galaksij ter posameznih zvezdv njih.
Izdelava prostorske in kinematične slike lokalne skupine galaksij.
Fotometrija in spektroskopija optičnih komponent izbruhov gama žarkov na kozmoloških razdaljah.
Radijsko kartiranje reliktnega ozadja vesolja.

RATAN-600 (Zelenchuk) ima status instrumentov odprte kolektivne rabe. Pomemben del opazovalnega časa je poleg domačih astronomov praviloma namenjen tujim kolegom za izvedbo skupnih projektov.

Modernizacija

V letih obstoja SAO se je v njej oblikovala edinstvena ekipa astronomov in strokovnjakov za instrumentacijo. V zadnjem desetletju so strokovnjaki na novo opremili teleskop s sprejemniki sevanja z visokimi in nenehno naraščajočimi lastnostmi: občutljivostjo, spektralno, prostorsko in časovno ločljivostjo.

Predvsem je bila na novo opremljena pogonska tehnologija sekundarnih sevalnikov RATAN-600 in uveden je bil avtomatiziran nadzorni sistem za pozicioniranje obsevalnikov. Od leta 2008 deluje nova različica kompleksa sončne spektralne polarizacije visoke ločljivosti (SPKVR-2).

Internetni vir je bil razvit za predstavitev podatkov sončnega opazovanja, ki zbira in analizira podatke v realnem času. Ima storitve za iskanje in analizo podatkov, vključno s primerjavo s podatki iz drugih instrumentov, pridobivanje spektrov in drugih parametrov iz lokalnih virov.

Dela se nadaljujejo pri uporabi primarnih virov z enofaznim središčem, ki omogoča»razbremeniti« primarni fokus in izvajati opazovanja v večfrekvenčnem načinu sledenja (projekt Oktava za vire št. 1 in št. 3).elektromagnetne motnje radiometrov v tem območju.

Napredne raziskave

CAO nadzoruje raziskovalne programe, ki so namenjeni osvetlitvi skrivnosti vesolja. Med glavnimi projekti:

Razišči sonce.
Struktura in kinematika medzvezdnega plina v območjih nastajanja zvezd.
Aktivnost virov zunajgalaktičnega radijskega oddajanja.
Išči relativistične curke v aktivnih galaksijah in kvazarjih.
Študija strukture in kinematike medzvezdnega plina v območjih nastajanja zvezd.
Študija spektrov zunajgalaktičnih protoobjektov.
Kozmološki gen.
Opazovanja matričnega radijskega inženirskega sistema MARS-3.
Večvalovna opazovanja objekta LSI+61 303.
Preučevanje spektrov in variabilnosti virov GPS.
Sočasni spektri lacertidov.
Monitoring mikrokvazarjev.

Ugodnosti

Med prednostmi ruskega teleskopa strokovnjaki izpostavljajo:

veliko polje brez aberacij;
večfrekvenčne meritve (0,6-35GHz);
povečana ločljivost;
povečana temperaturna občutljivost svetlosti.

Prihajaleta bo RATAN postal še boljši: leta 2015 se je Ministrstvo za izobraževanje in znanost Ruske federacije odločilo, da bo za namestitev mobilnih modulov namenilo približno 100 milijonov rubljev. Če zdaj radijski teleskop opazuje predmete, ki se nahajajo v neposredni vidni liniji, bo po posodobitvi lahko spremljal preučevano tarčo. Ta edinstvena priložnost bo razširila funkcionalnost kompleksa.

Kljub precejšnji starosti za kompleksen tehnični objekt, RATAN-600 ostaja največji radijski teleskop po površini. Konkurira najnovejšemu kitajskemu kompleksu FAST s petstometrsko zaslonko.