RATAN 600: formål og prinsipp for drift

2024 Forfatter: Henry Conors | [email protected]. Sist endret: 2024-02-12 11:40

RATAN-600 er det største radioteleskopet i verden, som ligger i Karachay-Cherkessia. Hovedspeilet har en diameter på 576 meter, og det geometriske området til antennene er 15 000 m2. Teleskopet ble laget for å studere planeter, solen, galakser, ekstragalaktiske objekter, spektralstråling og andre formål.

Historie: RATAN-600

Ideen om å bygge et innenlandsk radioteleskop basert på arbeidet til S. E. Khaikin og N. L. Kaidanovsky vital siden 50-tallet. Opprinnelig ble et eksperimentelt Pulkovo-teleskop laget, på grunnlag av hvilket effektiviteten til antenner med variabel profil for romforskning ble bevist.

Det var under den kalde krigen, da rivaliseringen mellom USA og USSR ble oppvarmet til det ytterste. Ledelsen, inspirert av oppskytingen av den første satellitten, krevde (til glede for forskere) å konsolidere suksessen ved å bygge grandiose objekter for romutforskning. De var det unike seks-meters speil-azimutteleskopet BTA og radioteleskopet RATAN-600. Prosjektet ble endelig godkjent 18. august 1965.

Sommeren 1974 ble den nordlige sektoren tatt i brukreflektor og irradiator nr. 1. Den første radiokilden PKS 0521-36 ble undersøkt 12. juli 1974. I begynnelsen av 1977 ble de resterende delene av komplekset introdusert: en flat reflektor, sørlige, østlige og vestlige sektorer.

Description

RATAN-600-teleskopet drives av Special Astrophysical Observatory of the Russian Academy of Sciences (SAO), det eneste observatoriet i verdensklasse i den russiske føderasjonen. Objektet er utstyrt med en 576 meter lang ringantenne (sirkulær reflektor), bestående av 895 elementer. Størrelsen på hvert mottakselement er 2 m bredt og 11,4 m høyt.

Av et tot alt areal på 15 000 m2², opptar selve antennen (ytre del) bare 3500 m^{2. Den indre delen er et åpent rom hvor det er plassert utsendere, ulike enheter som mottar og analyserer kosmisk stråling.}

RATAN-600, hvis bilde er imponerende, ble installert i den sørlige utkanten av landsbyen Zelenchukskaya (Karachay-Cherkessia). Observatoriebosetningen, som inkluderer laboratoriebygninger, boligbygg og en skole, ligger ved bredden av Bolshoi Zelenchuk-elven nær Nizhne-Arkhyz-bosetningen på 900-1200-tallet.

Spesifikasjoner

RATAN-600 bruker nye prinsipper for teleskopkonstruksjon: altazimutmontering, blendersyntese og kontrollert overflate. Nøkkelfunksjoner:

• Frekvensområde: 610–30000 MHz.
• Bølgeområde: 1–50 cm
• Nøyaktighet: 1–10 buesekunder.
• Maksimal vinkeloppløsning: 2ang. sek.
• Lysstyrketemperaturdeteksjonsgrense: 0,050 mK.
• Flukstetthetsgrense: 0,500 mjan.

Takket være teamet av forskere som skaper og stadig forbedrer disse enhetene, er komplekset fortsatt et nøkkelelement i romobservasjon.

Mottaksstander

I tillegg til den sirkulære reflektoren som samler og konsentrerer informasjon (stråling), er RATAN utstyrt med fem mottakshytter. De inneholder innspillingsinstrumenter.

Hyttene er plassert på jernbaneplattformer, noe som gjør at de kan flyttes langs 12 radielle spor. Mobilitet gir undersøkelser av objekter ved forskjellige asimuther med et trinn på 30°.

Vitenskapelig arbeid

Et bredt program med ulike undersøkelser blir implementert i SAO, inkludert:

• Omfattende studie av solaktivitet i radiobåndet.
• Astrometry med den ultimate vinkeloppløsningen (flekkinterferometri) av binære og multiple stjerner og individuelle stjerner med utvidede atmosfærer.
• Høyoppløsningsspektroskopi av atmosfærer og vinder til stjerner av forskjellige typer (spesielt komplekset har blitt hovedleverandøren av målinger av stjerners magnetfelt).
• Radio og optisk spektroskopi av tåker i våre og andre galakser.
• Fotometri med den ultimate tidsmessige oppløsningen av relativistiske objekter (pulsarer, sorte hull og andre).
• Moderat og lavoppløselig fotometri og spektroskopi av mikrokvasarer, gravitasjonslinser, normale og særegne galakser og individuelle stjerneri dem.
• Bygge et romlig og kinematisk bilde av den lokale gruppen av galakser.
• Fotometri og spektroskopi av optiske komponenter av gammastråleutbrudd ved kosmologiske avstander.
• Radiokartlegging av relikviebakgrunnen til universet.

RATAN-600 (Zelenchuk) har status som instrumenter for åpen kollektiv bruk. Sammen med innenlandske astronomer tildeles en betydelig del av observasjonstiden til utenlandske kolleger, som regel, til gjennomføring av fellesprosjekter.

modernisering

I løpet av årene SAO eksisterte, har det blitt dannet et unikt team av astronomer og instrumenteringsspesialister. I løpet av det siste tiåret har spesialister utstyrt teleskopet på nytt med strålingsmottakere med høye og stadig økende egenskaper: følsomhet, spektral, romlig og tidsmessig oppløsning.

Spesielt ble drivteknologien til RATAN-600 sekundære stråler utstyrt på nytt og et automatisert kontrollsystem for plassering av strålerne ble introdusert. En ny versjon av High Resolution Solar Spectral Polarization Complex (SPKVR-2) har vært i drift siden 2008.

En Internettressurs er utviklet for å presentere solobservasjonsdata, som samler inn og analyserer data i sanntid. Den har tjenester for søk og analyse av data, inkludert sammenligning med data fra andre instrumenter, innhenting av spektre og andre parametere fra lokale kilder.

Arbeidet fortsetter med bruk av primærfeeder med enfasesenter, som tillater"avlast" primærfokuset og utfør observasjoner i flerfrekvenssporingsmodus (Oktava-prosjektet for feed nr. 1 og nr. 3)elektromagnetisk interferens av radiometre i dette området.

Avansert forskning

CAO fører tilsyn med forskningsprogrammer designet for å kaste lys over universets mysterier. Blant hovedprosjektene:

• Research the Sun.
• Struktur og kinematikk for interstellar gass i stjernedannende områder.
• Aktiviteten til kilder for ekstragalaktisk radioutslipp.
• Søk etter relativistiske jetfly i aktive galakser og kvasarer.
• Studium av strukturen og kinematikken til interstellar gass i stjernedannende områder.
• Studium av spektrene til ekstragalaktiske protoobjekter.
• kosmologisk gen.
• Observasjoner på MARS-3 Matrix Radio Engineering System.
• Flerbølgeobservasjoner av objektet LSI+61 303.
• Studer spektrene og variasjonen til GPS-kilder.
• Samtidige spektra av lacertider.
• Overvåking av mikrokvasarer.

Benefits

Blant fordelene med det russiske teleskopet fremhever eksperter:

• et stort aberrasjonsfritt felt;
• flerfrekvensmålinger (0,6-35GHz);
• økt oppløsning;
• økt lysstyrketemperaturfølsomhet.

I det kommendeår vil RATAN bli enda bedre: I 2015 bestemte departementet for utdanning og vitenskap i Den russiske føderasjonen å bevilge rundt 100 millioner rubler for installasjon av mobile moduler. Hvis radioteleskopet nå observerer objekter som ligger i direkte siktelinje, vil det etter modernisering kunne følge med målet som studeres. Denne unike muligheten vil utvide funksjonaliteten til komplekset.

Til tross for sin betydelige alder for et komplekst teknisk objekt, fortsetter RATAN-600 å være det største radioteleskopet når det gjelder areal. Den konkurrerer med det nyeste kinesiske FAST-komplekset med en blenderåpning på fem hundre meter.