RATAN 600: მიზანი და მოქმედების პრინციპი

2024 ავტორი: Henry Conors | [email protected]. ბოლოს შეცვლილი: 2024-02-12 09:46

RATAN-600 არის მსოფლიოში უდიდესი რადიოტელესკოპი, რომელიც მდებარეობს ყარაჩაი-ჩერქეზეთში. მთავარი სარკის დიამეტრი 576 მეტრია, ხოლო ანტენების გეომეტრიული ფართობია 15000 მ2. ტელესკოპი შეიქმნა პლანეტების, მზის, გალაქტიკების, ექსტრაგალაქტიკური ობიექტების, სპექტრული გამოსხივების და სხვა მიზნების შესასწავლად.

ისტორია: RATAN-600

საშინაო რადიოტელესკოპის აგების იდეა, რომელიც დაფუძნებულია S. E. Khaikin-ისა და N. L. Kaidanovsky-ის მუშაობაზე, სასიცოცხლოდ მნიშვნელოვანია 50-იანი წლებიდან. თავდაპირველად შეიქმნა ექსპერიმენტული პულკოვოს ტელესკოპი, რომლის საფუძველზეც დადასტურდა ცვლადი პროფილის ანტენების ეფექტურობა კოსმოსური კვლევისთვის.

ეს იყო ცივი ომის დროს, როდესაც შეერთებულ შტატებსა და სსრკ-ს შორის მეტოქეობა ზღვარზე გაიზარდა. ხელმძღვანელობამ, რომელიც შთაგონებულია პირველი თანამგზავრის გაშვებით, მოითხოვა (მეცნიერთა სასიხარულოდ) წარმატების კონსოლიდაცია კოსმოსის კვლევისთვის გრანდიოზული ობიექტების აგებით. ეს იყო უნიკალური ექვსმეტრიანი სარკის ასიმუტალური ტელესკოპი BTA და რადიო ტელესკოპი RATAN-600. პროექტი საბოლოოდ დამტკიცდა 1965 წლის 18 აგვისტოს.

1974 წლის ზაფხულისთვის ჩრდილოეთის სექტორი ექსპლუატაციაში შევიდარეფლექტორი და გამოსხივება No1. პირველი რადიო წყარო PKS 0521-36 გამოიკვლია 1974 წლის 12 ივლისს. 1977 წლის დასაწყისისთვის კომპლექსის დარჩენილი ნაწილები დაინერგა: ბრტყელი რეფლექტორი, სამხრეთი, აღმოსავლეთი და დასავლეთი სექტორები.

აღწერა

RATAN-600 ტელესკოპს მართავს რუსეთის მეცნიერებათა აკადემიის სპეციალური ასტროფიზიკური ობსერვატორია (SAO), ერთადერთი მსოფლიო დონის ობსერვატორია რუსეთის ფედერაციაში. ობიექტი აღჭურვილია 576 მეტრიანი რგოლის ანტენით (წრიული რეფლექტორი), რომელიც შედგება 895 ელემენტისგან. თითოეული მიმღები ელემენტის ზომაა 2 მ სიგანე და 11,4 მ სიმაღლე.

15000 მ2 საერთო ფართობიდან², თავად ანტენა (გარე ნაწილი) იკავებს მხოლოდ 3500 მ^{2. შიდა ნაწილი არის ღია სივრცე, სადაც განთავსებულია ემიტერები, სხვადასხვა მოწყობილობები, რომლებიც იღებენ და აანალიზებენ კოსმოსურ გამოსხივებას.}

RATAN-600, რომლის ფოტოც შთამბეჭდავია, დამონტაჟდა სოფელ ზელენჩუკსკაიას (ყარაჩაი-ჩერქეზეთი) სამხრეთ გარეუბანში. ობსერვატორიის დასახლება, რომელიც მოიცავს ლაბორატორიულ შენობებს, საცხოვრებელ კორპუსებს და სკოლას, მდებარეობს მდინარე ბოლშოი ზელენჩუკის ნაპირზე, IX-XIII საუკუნეების ნიჟნე-არხიზის დასახლებასთან..

სპეციფიკაციები

RATAN-600 იყენებს ტელესკოპის კონსტრუქციის ახალ პრინციპებს: ალტაზიმუტის სამაგრი, დიაფრაგმის სინთეზი და კონტროლირებადი ზედაპირი. ძირითადი მახასიათებლები:

• სიხშირის დიაპაზონი: 610-30000 MHz.
• ტალღის დიაპაზონი: 1-50სმ
• სიზუსტე: 1-10 რკალის წამი.
• კუთხოვანი მაქსიმალური გარჩევადობა: 2ანგ. წმ.
• სიკაშკაშის ტემპერატურის გამოვლენის ლიმიტი: 0,050 მკ.
• ნაკადის სიმკვრივის ლიმიტი: 0,500 მიან.

მადლობა მკვლევართა გუნდის, რომლებიც ქმნიან და მუდმივად აუმჯობესებენ ამ მოწყობილობებს, კომპლექსი რჩება კოსმოსური დაკვირვების ძირითად ელემენტად.

მიღების ჯიხურები

გარდა წრიული რეფლექტორისა, რომელიც აგროვებს და აკონცენტრირებს ინფორმაციას (გამოსხივებას), RATAN აღჭურვილია ხუთი მიმღები კაბინით. ისინი შეიცავს ჩამწერ ინსტრუმენტებს.

კაბინა განთავსებულია რკინიგზის პლატფორმებზე, რაც საშუალებას აძლევს მათ გადაადგილდეს 12 რადიალური ლიანდაგზე. Mobility უზრუნველყოფს ობიექტების კვლევას სხვადასხვა აზიმუთებზე 30° საფეხურით.

სამეცნიერო ნაშრომი

საო-ში ხორციელდება სხვადასხვა კვლევის ფართო პროგრამა, მათ შორის:

• მზის აქტივობის ყოვლისმომცველი შესწავლა რადიო ზოლში.
• ასტრომეტრია ორობითი და მრავალჯერადი ვარსკვლავებისა და გაფართოებული ატმოსფეროს ცალკეული ვარსკვლავების საბოლოო კუთხური გარჩევადობით (ლაქების ინტერფერომეტრია).
• სხვადასხვა ტიპის ვარსკვლავების ატმოსფეროსა და ქარების მაღალი გარჩევადობის სპექტროსკოპია (კერძოდ, კომპლექსი გახდა ვარსკვლავების მაგნიტური ველების გაზომვის მთავარი მიმწოდებელი).
• ნისლეულების რადიო და ოპტიკური სპექტროსკოპია ჩვენს და სხვა გალაქტიკებში.
• ფოტომეტრია რელატივისტური ობიექტების (პულსარები, შავი ხვრელები და სხვა) საბოლოო დროითი გარჩევადობით.
• ზომიერი და დაბალი გარჩევადობის ფოტომეტრია და მიკროკვაზარების, გრავიტაციული ლინზების, ნორმალური და თავისებური გალაქტიკების და ცალკეული ვარსკვლავების სპექტროსკოპიამათში.
• გალაქტიკათა ადგილობრივი ჯგუფის სივრცითი და კინემატიკური სურათის აგება.
• ფოტომეტრია და სპექტროსკოპია გამა-სხივების აფეთქების ოპტიკური კომპონენტების კოსმოლოგიურ დისტანციებზე.
• სამყაროს რელიქტური ფონის რადიო რუკა.

RATAN-600 (ზელენჩუკი) აქვს ღია კოლექტიური გამოყენების ინსტრუმენტის სტატუსი. ადგილობრივ ასტრონომებთან ერთად, დაკვირვების დროის მნიშვნელოვანი ნაწილი ეთმობა უცხოელ კოლეგებს, როგორც წესი, ერთობლივი პროექტების განსახორციელებლად.

მოდერნიზაცია

საო-ს არსებობის წლებში მასში ასტრონომებისა და ინსტრუმენტაციის სპეციალისტების უნიკალური გუნდი ჩამოყალიბდა. გასული ათწლეულის განმავლობაში სპეციალისტებმა ტელესკოპი ხელახლა აღჭურვეს რადიაციული მიმღებით მაღალი და მუდმივად მზარდი მახასიათებლებით: მგრძნობელობა, სპექტრული, სივრცითი და დროითი გარჩევადობა.

კერძოდ, ხელახლა აღიჭურვა RATAN-600 მეორადი გამოსხივების ძრავის ტექნოლოგია და დაინერგა დასხივების პოზიციონირების ავტომატური კონტროლის სისტემა. მაღალი გარჩევადობის მზის სპექტრული პოლარიზაციის კომპლექსის ახალი ვერსია (SPKVR-2) ფუნქციონირებს 2008 წლიდან.

შემუშავდა ინტერნეტ რესურსი მზის დაკვირვების მონაცემების წარმოსაჩენად, რომელიც რეალურ დროში აგროვებს და აანალიზებს მონაცემებს. მას აქვს მონაცემთა ძიებისა და ანალიზის სერვისები, მათ შორის სხვა ინსტრუმენტების მონაცემებთან შედარება, სპექტრებისა და სხვა პარამეტრების ადგილობრივი წყაროებიდან მოპოვება.

მუშაობა გრძელდება პირველადი არხების გამოყენებაზე ერთფაზიანი ცენტრით, რაც საშუალებას იძლევა„განტვირთეთ“პირველადი ფოკუსი და ჩაატარეთ დაკვირვებები მრავალსიხშირული თვალთვალის რეჟიმში (ოქტავას პროექტი No1 და No3 არხებისთვის).რადიომეტრების ელექტრომაგნიტური ჩარევა ამ დიაპაზონში.

მოწინავე კვლევა

CAO ზედამხედველობს კვლევით პროგრამებს, რომლებიც შექმნილია სამყაროს საიდუმლოებების გასანათებლად. მთავარ პროექტებს შორის:

• გამოიკვლიეთ მზე.
• ვარსკვლავთშორისი გაზის სტრუქტურა და კინემატიკა ვარსკვლავთწარმომქმნელ რეგიონებში.
• ექსტრაგალაქტიკური რადიო გამოსხივების წყაროების აქტივობა.
• მოძებნეთ რელატივისტური ჭავლები აქტიურ გალაქტიკებსა და კვაზარებში.
• ვარსკვლავთშორისი გაზის სტრუქტურისა და კინემატიკის შესწავლა ვარსკვლავთწარმომქმნელ რეგიონებში.
• ექსტრაგალაქტიკური პროტო-ობიექტების სპექტრის შესწავლა.
• კოსმოლოგიური გენი.
• დაკვირვებები MARS-3 Matrix Radio Engineering სისტემაზე.
• მრავალტალღოვანი დაკვირვებები ობიექტზე LSI+61 303.
• GPS წყაროების სპექტრებისა და ცვალებადობის შესწავლა.
• ლაცერტიდების ერთდროული სპექტრები.
• მიკროკვაზარების მონიტორინგი.

სარგებელი

რუსული ტელესკოპის უპირატესობებს შორის ექსპერტები ხაზს უსვამენ:

• დიდი აბერაციის გარეშე ველი;
• მრავალსიხშირული გაზომვები (0.6-35GHz);
• გაზრდილი გარჩევადობა;
• გაზრდილი სიკაშკაშის ტემპერატურის მგრძნობელობა.

მომავალშიწლები RATAN კიდევ უკეთესი გახდება: 2015 წელს რუსეთის ფედერაციის განათლებისა და მეცნიერების სამინისტრომ გადაწყვიტა გამოეყო დაახლოებით 100 მილიონი რუბლი მობილური მოდულების დამონტაჟებისთვის. თუ ახლა რადიოტელესკოპი აკვირდება ობიექტებს, რომლებიც განლაგებულია მხედველობის პირდაპირ, მაშინ მოდერნიზაციის შემდეგ ის შეძლებს შესწავლილი სამიზნის თანხლებას. ეს უნიკალური შესაძლებლობა გააფართოვებს კომპლექსის ფუნქციონირებას.

მიუხედავად იმისა, რომ კომპლექსური ტექნიკური ობიექტისთვის საკმაოდ დიდი ასაკი აქვს, RATAN-600 კვლავ რჩება უდიდესი რადიოტელესკოპი ფართობის თვალსაზრისით. ის კონკურენციას უწევს უახლეს ჩინურ FAST კომპლექსს ხუთასი მეტრიანი დიაფრაგმით.