RATAN 600: cel i zasada działania

RATAN-600 to największy radioteleskop na świecie w Karaczajo-Czerkiesji. Główne lustro ma średnicę 576 metrów, a powierzchnia geometryczna anten wynosi 15 000 m ². Teleskop jest przeznaczony do badania planet, Słońca, galaktyk, obiektów pozagalaktycznych, promieniowania widmowego i innych celów.

Historia: RATAN-600

Pomysł budowy krajowego radioteleskopu opartego na pracach S. E. Chajika i N. L. Kaydanovsky'ego jest istotny od lat 50. XX wieku. Pierwotnie powstał eksperymentalny teleskop Pulkovo, na podstawie którego udowodniono skuteczność anten o zmiennym profilu do badań kosmicznych.

Był to okres zimnej wojny, kiedy rywalizacja między USA a ZSRR została maksymalnie podgrzana. Kierownictwo, zainspirowane wystrzeleniem pierwszego satelity, wymagało (ku uciesze naukowców) konsolidacji sukcesu budowy wspaniałych obiektów do eksploracji kosmosu. Stały się unikalnym sześciometrowym azymutalnym teleskopem lustrzanym BTA i radioteleskopem RATAN-600. Projekt został ostatecznie zatwierdzony 18 sierpnia 1965 r.

Do lata 1974 r. Oddano do użytku północny sektor odbłyśnika i naświetlacza nr 1. Pierwsze źródło radiowe PKS 0521-36 zostało zbadane 12 lipca 1974 r. Na początku 1977 r. Wprowadzono pozostałe części kompleksu: płaski reflektor, sektory południowy, wschodni i zachodni.

Opis

Teleskop RATAN-600 jest obsługiwany przez Specjalne Obserwatorium Astrofizyczne Rosyjskiej Akademii Nauk (SAO) - jedyne światowej klasy obserwatorium w Federacji Rosyjskiej. Obiekt wyposażony jest w 576-metrową antenę pierścieniową (okrągły reflektor), składającą się z 895 elementów. Rozmiar każdego elementu odbiorczego wynosi 2 m szerokości i 11, 4 m wysokości.

Z całkowitej powierzchni obiektu wynoszącej 15 000 m ² sama antena (część zewnętrzna) zajmuje tylko 3 500 m ². Wewnętrzna część to otwarta przestrzeń, w której znajdują się emitery, różnorodne urządzenia odbierające i analizujące promieniowanie kosmiczne.

RATAN-600, którego zdjęcie jest imponujące, jest zainstalowany na południowych obrzeżach Zelenchukskaya stanitsa (Karaczajewo-Czerkiesja). Wieś obserwatorium, w tym budynki laboratoryjne, budynki mieszkalne, szkoła, znajduje się nad brzegiem rzeki Bolszoj Zelenczuk w pobliżu fortyfikacji Dolnego Arkhyzu z IX-XIII wieku.

Specyfikacje techniczne

Urządzenie RATAN-600 wykorzystuje nowe zasady inżynierii teleskopów: mocowanie altazimuthal, syntezę apertury i kontrolowaną powierzchnię. Kluczowe cechy:

• Zakres częstotliwości: 610–30000 MHz.

• Zakres fal: 1-50 cm.

• Dokładność: 1-10 sekund łukowych.

• Maksymalna rozdzielczość kątowa: 2 kąty. sec

• Granica oznaczania temperatury jasności: 0, 050 mK.

• Granica wyznaczania gęstości strumienia: 0, 500 mJ.

Dzięki zespołowi naukowców tworzących i stale ulepszających te urządzenia kompleks pozostaje kluczowym elementem w obserwowaniu przestrzeni.

Kabiny recepcyjne

Oprócz okrągłego odbłyśnika gromadzącego i koncentrującego informacje (promieniowanie), RATAN jest wyposażony w pięć kabin odbiorczych. Zawierają urządzenia rejestrujące.

Kabiny są umieszczone na peronach kolejowych, co pozwala na ich przemieszczanie wzdłuż 12 torów promieniowych. Mobilność zapewnia obiekty badawcze o różnych azymutach w krokach co 30 °.

Prace naukowe

W CAO wdrażany jest szeroki program różnych badań, w tym:

• Kompleksowe badanie aktywności Słońca w zakresie radiowym.

• Astrometria o ekstremalnej rozdzielczości kątowej (interferometria plamkowa) gwiazd podwójnych i wielokrotnych oraz pojedynczych gwiazd o rozszerzonej atmosferze.

• Spektroskopia wysokiej rozdzielczości atmosfer i wiatrów gwiazd różnego typu (w szczególności kompleks stał się głównym dostawcą pomiarów pól magnetycznych gwiazd).

• Spektroskopia radiowa i optyczna mgławic w naszej i innych galaktykach.

• Fotometria z najwyższą rozdzielczością czasową obiektów relatywistycznych (pulsarów, czarnych dziur i innych).

• Fotometria i spektroskopia mikrokwazarów o średniej i niskiej rozdzielczości, soczewek grawitacyjnych, galaktyk normalnych i osobliwych oraz poszczególnych gwiazd w nich.

• Konstrukcja przestrzennego i kinematycznego obrazu lokalnej grupy galaktyk.

• Fotometria i spektroskopia elementów optycznych rozbłysków gamma w odległościach kosmologicznych.

• Mapowanie radiowe reliktowego tła Wszechświata.

RATAN-600 (Zelenchuk) ma status otwartych narzędzi do wspólnego użytku. Wraz z krajowymi astronomami znaczna część czasu obserwacji jest z reguły przeznaczona dla zagranicznych kolegów na realizację wspólnych projektów.

Modernizacja

Przez lata istnienia CAO powstał w niej unikalny zespół astronomów instrumentalnych. W ciągu ostatniej dekady eksperci ponownie wyposażyli teleskop w odbiorniki promieniowania o wysokiej i stale rosnącej charakterystyce: czułości, rozdzielczości spektralnej, przestrzennej i czasowej.

W szczególności ponownie wyposażono urządzenia napędowe naświetlaczy wtórnych RATAN-600 i wprowadzono system automatycznej kontroli pozycjonowania naświetlaczy. Od 2008 roku działa nowa wersja kompleksu słonecznej polaryzacji spektralnej o wysokiej rozdzielczości (SPKVR-2).

Opracowano zasób internetowy do prezentacji danych z obserwacji słonecznych, który gromadzi i analizuje dane w czasie rzeczywistym. Posiada usługi wyszukiwania i analizy danych, w tym porównywania z danymi z innych instrumentów, uzyskiwania widm i innych parametrów lokalnych źródeł.

Kontynuowane są prace nad zastosowaniem pierwotnych naświetlaczy z centrum jednofazowym, co pozwala na „rozładowanie” pierwotnego ogniska i prowadzenie obserwacji w trybie śledzenia wielu częstotliwości (projekt „Oktawy” dla naświetlaczy nr 1 i nr 3).

Trwają prace nad monitorowaniem i badaniem zakłóceń zewnętrznych w zakresie decymetrowym, a następnie udoskonalenie ścieżek odbiorczych w celu ochrony przed radiometrami zakłóceń elektromagnetycznych tego zakresu.

Badania prospektywne

CAO nadzoruje programy badawcze, które mają rzucić światło na tajemnice wszechświata. Wśród głównych projektów:

• Badania Słońca

• Struktura i kinematyka gazu międzygwiezdnego w obszarach formowania się gwiazd.

• Aktywność pozagalaktycznych źródeł emisji radiowej.

• Szukaj dżetów relatywistycznych w aktywnych galaktykach i kwazarach.

• Badanie struktury i kinematyki gazu międzygwiazdowego w regionach formowania się gwiazd.

• Badanie widm pozagalaktycznych prototypów.

• Gen kosmologiczny.

• Obserwacje dotyczące systemu inżynierii radiowej Matrix MARS-3.

• Wielofalowe obserwacje obiektu LSI + 61 303.

• Badanie widm i zmienności źródeł GPS.

• Jednoczesne widma lacertidów.

• Monitorowanie mikrokwazarów.