RATAN 600: мақсаты мен жұмыс принципі

2024 Автор: Henry Conors | [email protected]. Соңғы өзгертілген: 2024-02-12 09:58

RATAN-600 - Қарашай-Черкесияда орналасқан әлемдегі ең үлкен радиотелескоп. Негізгі айнаның диаметрі 576 метр, ал антенналардың геометриялық ауданы 15 000 м2. Телескоп планеталарды, Күнді, галактикаларды, галактикадан тыс объектілерді, спектрлік сәулеленуді және басқа мақсаттарды зерттеу үшін жасалған.

Тарих: RATAN-600

С. Е. Хайкин мен Н. Л. Кайдановскийдің еңбектеріне негізделген отандық радиотелескопты құру идеясы 50-ші жылдардан бері өміршең болды. Бастапқыда тәжірибелік Пулково телескопы құрылды, оның негізінде ғарыштық зерттеулерге арналған айнымалы профильді антенналардың тиімділігі дәлелденді.

Бұл қырғи-қабақ соғыс кезінде, АҚШ пен КСРО арасындағы бақталастық шегіне жеткен кезде болды. Бірінші жер серігінің ұшырылуынан шабыттанған басшылық ғарышты зерттеуге арналған орасан зор нысандар салу арқылы табыстарды бекітуді (ғалымдардың қуанышына) талап етті. Олар бірегей алты метрлік айна азимутальды телескопы БТА және RATAN-600 радиотелескобы болды. Жоба ақыры 1965 жылы 18 тамызда бекітілді.

1974 жылдың жазына қарай солтүстік сектор іске қосылдышағылдырғыш және сәулелендіргіш No 1. Алғашқы радиокөз PKS 0521-36 1974 жылы 12 шілдеде зерттелді. 1977 жылдың басына қарай кешеннің қалған бөліктері енгізілді: жалпақ рефлектор, оңтүстік, шығыс және батыс секторлар.

Сипаттамасы

РАТАН-600 телескопын Ресей Федерациясындағы әлемдік деңгейдегі жалғыз обсерватория болып табылатын Ресей Ғылым академиясының (САО) Арнайы астрофизикалық обсерваториясы басқарады. Нысан 895 элементтен тұратын 576 метрлік сақиналы антеннамен (дөңгелек шағылыстырғыш) жабдықталған. Әрбір қабылдау элементінің өлшемі ені 2 м және биіктігі 11,4 м.

Жалпы 15 000 м2 аумақтың², антеннаның өзі (сыртқы бөлігі) небәрі 3500 м^{2 алады. Ішкі бөлік - сәуле шығарғыштар орналастырылған ашық кеңістік, ғарыштық сәулеленуді қабылдайтын және талдайтын әртүрлі құрылғылар.}

Фотосуреті әсерлі RATAN-600 Зеленчукская ауылының (Қарачай-Черкес) оңтүстік шетінде орнатылған. Құрамында зертханалық ғимараттар, тұрғын үйлер мен мектеп бар обсерватория поселкесі 9-13 ғасырлардағы Нижне-Архыз елді мекеніне жақын Үлкен Зеленчук өзенінің жағасында орналасқан.

Спецификациялар

RATAN-600 телескоп құрылысының жаңа принциптерін пайдаланады: альтазимут орнату, апертура синтезі және басқарылатын бет. Негізгі мүмкіндіктер:

• Жиілік диапазоны: 610-30000 МГц.
• Толқын диапазоны: 1-50см
• Дәлдік: 1-10 доға секунд.
• Бұрыштық максималды ажыратымдылық: 2ang. сек.
• Жарықтық температурасын анықтау шегі: 0,050 мК.
• Ағынның тығыздығының шегі: 0,500 мҚаңтар.

Осы құрылғыларды жасап, үнемі жетілдіретін зерттеушілер тобының арқасында кешен ғарышты бақылаудың негізгі элементі болып қала береді.

Қабылдау кабиналары

Ақпаратты (сәулелену) жинайтын және шоғырландыратын дөңгелек шағылыстырғышқа қосымша RATAN бес қабылдау кабинасымен жабдықталған. Олардың ішінде жазу құралдары бар.

Каюталар темір жол платформаларына орналастырылған, бұл оларды 12 радиалды жол бойымен жылжытуға мүмкіндік береді. Ұтқырлық 30° қадаммен әртүрлі азимуттардағы объектілерді зерттеуді қамтамасыз етеді.

Ғылыми жұмыс

SAO-да әртүрлі зерттеулердің кең бағдарламасы жүзеге асырылуда, оның ішінде:

• Радио диапазондағы күн белсенділігін жан-жақты зерттеу.
• Қос және көп жұлдыздардың және кеңейтілген атмосферасы бар жеке жұлдыздардың түпкілікті бұрыштық ажыратымдылығы (дақ интерферометриясы) бар астрометрия.
• Әртүрлі типтегі жұлдыздардың атмосфералары мен желдерінің жоғары ажыратымдылықтағы спектроскопиясы (атап айтқанда, кешен жұлдыздардың магнит өрістерін өлшеудің негізгі жеткізушісі болды).
• Біздің және басқа галактикалардағы тұмандықтардың радио және оптикалық спектроскопиясы.
• Релятивистік объектілердің (пульсарлар, қара тесіктер және т.б.) соңғы уақытша ажыратымдылығы бар фотометрия.
• Микроквазарлардың, гравитациялық линзалардың, қалыпты және ерекше галактикалардың және жеке жұлдыздардың ажыратымдылығы орташа және төмен фотометрия және спектроскопиясыоларда.
• Галактикалардың жергілікті тобының кеңістіктік және кинематикалық суретін құру.
• Космологиялық қашықтықтағы гамма-сәулеленулердің оптикалық компоненттерінің фотометриясы және спектроскопиясы.
• Әлем реликті фонын радиокарталау.

РАТАН-600 (Зеленчук) ашық ұжымдық пайдалану құралдары мәртебесіне ие. Отандық астрономдармен қатар бақылау уақытының едәуір бөлігі, әдетте, бірлескен жобаларды жүзеге асыруға шетелдік әріптестерге бөлінеді.

Модернизация

ҰАО өмір сүрген жылдар ішінде онда астрономдар мен аспап жасаушылардың бірегей командасы құрылды. Соңғы онжылдықта мамандар телескопты жоғары және үнемі өсіп келе жатқан сипаттамалары бар радиациялық қабылдағыштармен қайта жабдықтады: сезімталдық, спектрлік, кеңістіктік және уақытша ажыратымдылық.

Атап айтқанда, RATAN-600 екінші реттік сәулелендіргіштердің жетек технологиясы қайта жабдықталып, сәулелендіргіштердің орналасуын басқарудың автоматтандырылған жүйесі енгізілді. Жоғары ажыратымдылықтағы күн спектрлік поляризация кешенінің (SPKVR-2) жаңа нұсқасы 2008 жылдан бері жұмыс істейді.

Нақты уақытта деректерді жинайтын және талдайтын күнді бақылау деректерін ұсыну үшін интернет-ресурс әзірленді. Оның деректерді іздеу және талдау, соның ішінде басқа құралдар деректерімен салыстыру, спектрлер мен жергілікті көздерден басқа параметрлерді алу қызметтері бар.

Бір фазалық орталықпен негізгі арналарды пайдалану бойынша жұмыс жалғасуда, бұл мүмкіндік бередіНегізгі фокусты «жүктендіріңіз» және көп жиілікті бақылау режимінде бақылау жүргізіңіз (№1 және №3 арналарға арналған Октава жобасы). Осы диапазондағы радиометрлердің электромагниттік кедергісі.

Жетілдірілген зерттеулер

CAO ғаламның құпияларын ашуға арналған зерттеу бағдарламаларын қадағалайды. Негізгі жобалардың арасында:

• Күнді зерттеңіз.
• Жұлдыз түзетін аймақтардағы жұлдызаралық газдың құрылымы мен кинематикасы.
• Галактикадан тыс радио сәулелену көздерінің белсенділігі.
• Белсенді галактикалар мен квазарлардан релятивистік ұшақтарды іздеңіз.
• Жұлдыз түзетін аймақтардағы жұлдызаралық газдың құрылымы мен кинематикасын зерттеу.
• Галактикадан тыс прото-нысандардың спектрлерін зерттеу.
• Космологиялық ген.
• MARS-3 матрицалық радиотехника жүйесіндегі бақылаулар.
• LSI+61 303 нысанының көптолқынды бақылаулары.
• GPS көздерінің спектрлері мен өзгермелілігін зерттеу.
• Лацертидтердің бір уақыттағы спектрлері.
• Микроквазарларды бақылау.

Артықшылықтар

Ресей телескопының артықшылықтарының ішінде сарапшылар мыналарды атап көрсетеді:

• аберациясыз үлкен өріс;
• көп жиілікті өлшеулер (0,6-35 ГГц);
• жоғартылған ажыратымдылық;
• жарықтық температурасының сезімталдығы жоғарылады.

Алдағы уақыттажылдар RATAN одан да жақсырақ болады: 2015 жылы Ресей Федерациясының Білім және ғылым министрлігі мобильді модульдерді орнатуға шамамен 100 миллион рубль бөлуге шешім қабылдады. Егер қазір радиотелескоп тікелей көру сызығында орналасқан объектілерді бақылайтын болса, модернизациядан кейін ол зерттелетін нысанаға сүйемелдеу мүмкіндігіне ие болады. Бұл бірегей мүмкіндік кешеннің функционалдығын кеңейтеді.

Күрделі техникалық нысан үшін өзінің айтарлықтай жасына қарамастан, RATAN-600 ауданы бойынша ең үлкен радиотелескоп болып қала береді. Ол бес жүз метрлік апертурасы бар ең соңғы қытайлық FAST кешенімен бәсекелеседі.