RATAN 600: scop și principiu de funcționare

2024 Autor: Henry Conors | [email protected]. Modificat ultima dată: 2024-02-12 12:15

RATAN-600 este cel mai mare radiotelescop din lume, situat în Karachay-Cherkessia. Oglinda principală are un diametru de 576 de metri, iar aria geometrică a antenelor este de 15.000 m2. Telescopul a fost creat pentru a studia planetele, Soarele, galaxiile, obiectele extragalactice, radiațiile spectrale și alte scopuri.

Istoric: RATAN-600

Ideea de a construi un radiotelescop intern bazat pe munca lui S. E. Khaikin și N. L. Kaidanovsky vitală încă din anii '50. Inițial, a fost creat un telescop Pulkovo experimental, pe baza căruia a fost dovedită eficiența antenelor cu profil variabil pentru cercetarea spațială.

A fost în timpul Războiului Rece, când rivalitatea dintre SUA și URSS s-a încălzit până la limită. Conducerea, inspirată de lansarea primului satelit, a cerut (spre bucuria oamenilor de știință) să consolideze succesul prin construirea de obiecte grandioase pentru explorarea spațiului. Erau telescopul azimutal unic cu oglindă de șase metri BTA și radiotelescopul RATAN-600. Proiectul a fost aprobat în cele din urmă pe 18 august 1965.

Până în vara anului 1974, sectorul de nord a fost pus în funcțiunereflector și iradiator nr. 1. Prima sursă radio PKS 0521-36 a fost investigată pe 12 iulie 1974. Până la începutul anului 1977, au fost introduse părțile rămase ale complexului: un reflector plat, sectoarele de sud, est și vest.

Descriere

Telescopul RATAN-600 este operat de Observatorul Special de Astrofizic al Academiei Ruse de Științe (SAO), singurul observator de clasă mondială din Federația Rusă. Obiectul este echipat cu o antenă circulară de 576 de metri (reflector circular), formată din 895 de elemente. Dimensiunea fiecărui element de primire este de 2 m lățime și 11,4 m înălțime.

Din o suprafață totală de 15.000 m2², antena în sine (partea exterioară) ocupă doar 3500 m^{2. Partea interioară este un spațiu deschis unde sunt plasați emițători, diverse dispozitive care primesc și analizează radiația cosmică.}

RATAN-600, a cărui fotografie este impresionantă, a fost instalat la marginea de sud a satului Zelenchukskaya (Karachay-Cherkessia). Așezarea observatorului, care include clădiri de laborator, clădiri rezidențiale și o școală, este situată pe malul râului Bolshoi Zelenchuk, lângă așezarea Nijne-Arkhyz din secolele IX-XIII.

Specificații

RATAN-600 folosește noi principii de construcție a telescopului: montură altazimutal, sinteză de deschidere și suprafață controlată. Caracteristici cheie:

Interval de frecvență: 610-30000 MHz.
Interval de val: 1-50 cm
Precizie: 1-10 secunde de arc.
Rezoluție maximă unghiulară: 2ang. sec.
Limita de detectare a temperaturii de luminozitate: 0,050 mK.
Limita densității fluxului: 0,500 mJan.

Mulțumită echipei de cercetători care creează și îmbunătățește constant aceste dispozitive, complexul rămâne un element cheie în observarea spațiului.

Cabine de primire

Pe lângă reflectorul circular care colectează și concentrează informații (radiații), RATAN este echipat cu cinci cabine de primire. Acestea conțin instrumente de înregistrare.

Cabinele sunt amplasate pe platforme de cale ferată, ceea ce le permite să fie deplasate de-a lungul a 12 șine radiale. Mobilitatea oferă cercetarea obiectelor la diferite azimuturi cu un pas de 30°.

Lucrare științifică

Un program amplu de diverse cercetări este implementat în SAO, inclusiv:

Studiu cuprinzător al activității solare în banda radio.
Astrometrie cu rezoluția unghiulară supremă (interferometrie cu pete) a stelelor binare și multiple și a stelelor individuale cu atmosfere extinse.
Spectroscopia de în altă rezoluție a atmosferelor și vântului stelelor de diferite tipuri (în special, complexul a devenit principalul furnizor de măsurători ale câmpurilor magnetice ale stelelor).
Spectroscopie radio și optică a nebuloaselor din galaxiile noastre și din alte galaxii.
Fotometrie cu rezoluția temporală supremă a obiectelor relativiste (pulsari, găuri negre și altele).
Fotometrie și spectroscopie cu rezoluție moderată și joasă a microquasarilor, lentilelor gravitaționale, galaxiilor normale și deosebite și stelelor individualeîn ele.
Crearea unei imagini spațiale și cinematice a grupului local de galaxii.
Fotometrie și spectroscopie a componentelor optice ale exploziilor de raze gamma la distanțe cosmologice.
Cartografie radio a fundalului relicvelor Universului.

RATAN-600 (Zelenchuk) are statutul de instrumente de utilizare colectivă deschisă. Alături de astronomii autohtoni, o parte semnificativă a timpului de observație este alocată colegilor străini, de regulă, pentru implementarea proiectelor comune.

Modernizare

În anii de existență ai SAO, s-a format în el o echipă unică de astronomi și specialiști în instrumentare. În ultimul deceniu, specialiștii au reechipat telescopul cu receptoare de radiații cu caracteristici ridicate și în continuă creștere: sensibilitate, rezoluție spectrală, spațială și temporală.

În special, a fost reechipată tehnologia de antrenare a iradiatoarelor secundare RATAN-600 și a fost introdus un sistem de control automat pentru poziționarea iradiatoarelor. O nouă versiune a Complexului de polarizare spectrală solară de în altă rezoluție (SPKVR-2) funcționează din 2008.

A fost dezvoltată o resursă de internet pentru a prezenta datele de observație solară, care colectează și analizează date în timp real. Dispune de servicii de căutare și analiză a datelor, inclusiv compararea cu date de la alte instrumente, obținerea de spectre și alți parametri din surse locale.

Se continuă lucrările privind utilizarea fluxurilor primare cu un centru cu o singură fază, care permite„descărcați” focalizarea principală și efectuați observații în modul de urmărire cu mai multe frecvențe (proiectul Oktava pentru fluxurile nr. 1 și nr. 3).interferența electromagnetică a radiometrelor în acest interval.

Cercetare avansată

CAO supraveghează programe de cercetare menite să arunce lumină asupra misterelor universului. Printre proiectele principale:

Cerceta Soarele.
Structura și cinematica gazului interstelar în regiunile de formare a stelelor.
Activitatea surselor de emisii radio extragalactice.
Căutați jeturi relativiste în galaxii și quasari active.
Studiul structurii și cinematicii gazului interstelar în regiunile de formare a stelelor.
Studiul spectrelor proto-obiectelor extragalactice.
Genă cosmologică.
Observații asupra sistemului de inginerie radio Matrix MARS-3.
Observații cu mai multe unde ale obiectului LSI+61 303.
Studiarea spectrelor și variabilității surselor GPS.
Spectre simultane ale lacertidelor.
Monitorizarea microquasarilor.

Beneficii

Dintre avantajele telescopului rusesc, experții evidențiază:

un câmp mare, fără aberații;
măsurări cu mai multe frecvențe (0,6-35GHz);
rezoluție crescută;
sensibilitate crescută la temperatură a luminozității.

În viitorani RATAN va deveni și mai bun: în 2015, Ministerul Educației și Științei al Federației Ruse a decis să aloce aproximativ 100 de milioane de ruble pentru instalarea modulelor mobile. Dacă acum radiotelescopul observă obiecte situate în linie directă de vedere, atunci după modernizare va putea însoți ținta studiată. Această oportunitate unică va extinde funcționalitatea complexului.

În ciuda vechimii sale considerabile pentru un obiect tehnic complex, RATAN-600 continuă să fie cel mai mare radiotelescop din punct de vedere al suprafeței. Concurează cu cel mai recent complex chinezesc FAST cu o deschidere de cinci sute de metri.