RATAN 600: cél és működési elv

2024 Szerző: Henry Conors | [email protected]. Utoljára módosítva: 2024-02-12 08:35

A

RATAN-600 a világ legnagyobb rádióteleszkópja, amely Karacsáj-Cserkesziában található. A főtükör átmérője 576 méter, az antennák geometriai területe 15 000 m2. A távcsövet bolygók, a Nap, galaxisok, extragalaktikus objektumok, spektrális sugárzás és egyéb célok tanulmányozására hozták létre.

Előzmények: RATAN-600

A hazai rádióteleszkóp felépítésének ötlete S. E. Khaikin és N. L. Kaidanovsky munkái alapján létfontosságú az 50-es évek óta. Kezdetben egy kísérleti Pulkovo távcsövet hoztak létre, amely alapján igazolták a változó profilú antennák űrkutatási hatékonyságát.

A hidegháború idején történt, amikor az Egyesült Államok és a Szovjetunió közötti rivalizálás a végsőkig hevült. Az első műhold fellövésétől ihletett vezetés azt követelte (a tudósok legnagyobb örömére), hogy a sikert grandiózus űrkutatási objektumok építésével szilárdítsák meg. Ezek voltak az egyedülálló hatméteres tükör azimutális BTA teleszkóp és a RATAN-600 rádióteleszkóp. A projektet végül 1965. augusztus 18-án hagyták jóvá.

1974 nyarára üzembe helyezték az északi szektortreflektor és besugárzó 1. sz. Az első PKS 0521-36 rádióforrást 1974. július 12-én vizsgálták. 1977 elejére a komplexum fennmaradó részeit bevezették: lapos reflektort, déli, keleti és nyugati szektorokat.

Leírás

A RATAN-600 távcsövet az Orosz Tudományos Akadémia (SAO) Speciális Asztrofizikai Obszervatóriuma üzemelteti, amely az egyetlen világszínvonalú obszervatórium az Orosz Föderációban. Az objektum 576 méteres gyűrűs antennával (kör alakú reflektor) van felszerelve, amely 895 elemből áll. Az egyes vevőelemek mérete 2 m széles és 11,4 m magas.

A 15.000 m2-es összterületből² maga az antenna (külső rész) mindössze 3500 m^{2-t foglal el. A belső rész egy nyitott tér, ahol emitterek vannak elhelyezve, különféle eszközök, amelyek fogadják és elemzik a kozmikus sugárzást.}

A RATAN-600-at, amelynek fotója lenyűgöző, Zelenchukskaya falu (Karacsáj-Cserkeszia) déli szélére szerelték fel. A laboratóriumi épületeket, lakóépületeket és iskolát magában foglaló csillagvizsgáló település a Bolsoj Zelencsuk folyó partján, a 9-13. századi Nizhne-Arkhyz település közelében található.

Műszaki adatok

A RATAN-600 a teleszkóp felépítésének új elveit alkalmazza: altazimut rögzítést, rekeszszintézist és szabályozott felületet. Főbb jellemzők:

• Frekvencia tartomány: 610-30000 MHz.
• Hullámtartomány: 1-50 cm
• Pontosság: 1-10 ívmásodperc.
• Maximális szögfelbontás: 2ang. sec.
• Fényerő hőmérséklet érzékelési határ: 0,050 mK.
• Fluxussűrűségi határ: 0,500 mjan.

Az eszközöket létrehozó és folyamatosan fejlesztõ kutatócsoportnak köszönhetõen a komplexum továbbra is az ûrmegfigyelés kulcseleme.

Vételi fülkék

Az információkat (sugárzást) gyűjtő és koncentráló kör alakú reflektor mellett a RATAN öt vevőkabinnal van felszerelve. Felvevő eszközöket tartalmaznak.

A kabinok vasúti peronokon helyezkednek el, így 12 sugárirányú vágányon mozgathatók. A mobilitás különböző irányszögű objektumok kutatását teszi lehetővé 30°-os lépéssel.

Tudományos munka

Különböző kutatások széles programja valósul meg az ÁSZ-ban, többek között:

• Átfogó tanulmány a naptevékenységről a rádiósávban.
• Asztrometria kettős- és többcsillagok, valamint kiterjesztett atmoszférájú egyedi csillagok végső szögfelbontásával (foltos interferometria).
• Különböző típusú csillagok légkörének és szelének nagy felbontású spektroszkópiája (különös tekintettel arra, hogy a komplexum a csillagok mágneses tereinek mérésének fő szállítójává vált).
• A mi és más galaxisaink ködeinek rádió- és optikai spektroszkópiája.
• Fotometria a relativisztikus objektumok (pulzárok, fekete lyukak és mások) végső időbeli felbontásával.
• Mikrokvazárok, gravitációs lencsék, normál és különleges galaxisok és egyedi csillagok közepes és kis felbontású fotometriája és spektroszkópiájabennük.
• Térbeli és kinematikai kép készítése a galaxisok helyi csoportjáról.
• Gammasugár-kitörések optikai összetevőinek fotometriája és spektroszkópiája kozmológiai távolságból.
• Az Univerzum ereklye hátterének rádiós feltérképezése.

A RATAN-600 (Zelenchuk) a nyílt, közös használatú eszközök státuszával rendelkezik. A hazai csillagászok mellett a megfigyelési idő jelentős részét általában a külföldi kollégáknak szánják közös projektek megvalósítására.

Modernizálás

Az ÁSZ fennállásának évei alatt egyedülálló csillagász- és műszeres csapat alakult ki benne. Az elmúlt évtizedben a szakemberek újból felszerelték a teleszkópot magas és folyamatosan növekvő jellemzőkkel rendelkező sugárvevőkkel: érzékenység, spektrális, térbeli és időbeli felbontás.

Különösen a RATAN-600 másodlagos besugárzók meghajtási technológiáját újították fel, és egy automatizált vezérlőrendszert vezettek be a besugárzók pozicionálására. A High Resolution Solar Spectral Polarization Complex (SPKVR-2) új verziója 2008 óta működik.

Egy internetes forrást fejlesztettek ki a napelemzési adatok bemutatására, amely valós időben gyűjti és elemzi az adatokat. Szolgáltatásai vannak az adatok keresésére és elemzésére, beleértve az összehasonlítást más műszerek adataival, a spektrumok és egyéb paraméterek helyi forrásokból való beszerzését.

Folytatódik a munka az egyfázisú központtal rendelkező elsődleges betáplálások használatán, ami lehetővé teszi„ürítse ki” az elsődleges fókuszt, és végezzen megfigyeléseket többfrekvenciás követési módban (Oktava projekt az 1. és 3. számú betápláláshoz). A radiométerek elektromágneses interferenciája ebben a tartományban.

Speciális kutatás

A CAO felügyeli azokat a kutatási programokat, amelyek célja, hogy rávilágítsanak a világegyetem titkaira. A fő projektek között:

• Kutatás a Napban.
• A csillagközi gáz szerkezete és kinematikája csillagkeletkezési régiókban.
• Az extragalaktikus rádiósugárzás forrásainak tevékenysége.
• Relativisztikus sugarak keresése aktív galaxisokban és kvazárokban.
• A csillagközi gáz szerkezetének és kinematikájának tanulmányozása csillagkeletkezési régiókban.
• Extragalaktikus protoobjektumok spektrumának tanulmányozása.
• Kozmológiai gén.
• Megfigyelések a MARS-3 mátrix rádiótechnikai rendszerrel kapcsolatban.
• Az LSI+61 303 objektum többhullámú megfigyelése.
• GPS-források spektrumának és változékonyságának tanulmányozása.
• Lacertida egyidejű spektruma.
• Mikrokvazárok monitorozása.

Előnyök

Az orosz teleszkóp előnyei közül a szakértők kiemelik:

• nagy aberrációmentes mező;
• többfrekvenciás mérés (0,6–35 GHz);
• megnövelt felbontás;
• növelt fényerő-hőmérsékletérzékenység.

A jövőbenév RATAN még jobb lesz: 2015-ben az Orosz Föderáció Oktatási és Tudományos Minisztériuma úgy döntött, hogy mintegy 100 millió rubelt különít el a mobil modulok telepítésére. Ha most a rádióteleszkóp közvetlen látótávolságban lévő objektumokat figyel meg, akkor a modernizálás után képes lesz kísérni a vizsgált célpontot. Ez az egyedülálló lehetőség kibővíti a komplexum funkcionalitását.

Annak ellenére, hogy egy összetett műszaki objektumnak tekintélyes kora van, a RATAN-600 továbbra is a legnagyobb rádióteleszkóp területét tekintve. A legújabb, ötszáz méteres rekesznyílású kínai FAST komplexummal versenyez.