RATAN 600: syfte och funktionsprincip

2024 Författare: Henry Conors | [email protected]. Senast ändrad: 2024-02-12 13:07

RATAN-600 är det största radioteleskopet i världen, beläget i Karachay-Cherkessia. Huvudspegeln har en diameter på 576 meter, och antennernas geometriska area är 15 000 m2. Teleskopet skapades för att studera planeter, solen, galaxer, extragalaktiska objekt, spektralstrålning och andra ändamål.

Historik: RATAN-600

Idén om att bygga ett inhemskt radioteleskop baserat på S. E. Khaikins och N. L. Kaidanovskys arbete som är livsviktigt sedan 50-talet. Inledningsvis skapades ett experimentellt Pulkovo-teleskop, på grundval av vilket effektiviteten hos antenner med variabel profil för rymdforskning bevisades.

Det var under det kalla kriget, när rivaliteten mellan USA och Sovjetunionen värmdes upp till gränsen. Ledningen, inspirerad av uppskjutningen av den första satelliten, krävde (till forskarnas glädje) att befästa framgången genom att bygga storslagna objekt för utforskning av rymden. De var det unika sex-meters spegelazimutteleskopet BTA och radioteleskopet RATAN-600. Projektet godkändes slutligen den 18 augusti 1965.

Senast sommaren 1974 togs den norra sektorn i driftreflektor och bestrålare nr 1. Den första radiokällan PKS 0521-36 undersöktes den 12 juli 1974. I början av 1977 introducerades de återstående delarna av komplexet: en platt reflektor, södra, östra och västra sektorer.

Description

RATAN-600-teleskopet drivs av Special Astrophysical Observatory of the Russian Academy of Sciences (SAO), det enda observatoriet i världsklass i Ryska federationen. Objektet är utrustat med en 576-meters ringantenn (cirkulär reflektor), bestående av 895 element. Storleken på varje mottagande element är 2 m brett och 11,4 m högt.

Av en total yta på 15 000 m2² upptar själva antennen (yttre delen) endast 3500 m^{2. Den inre delen är ett öppet utrymme där sändare är placerade, olika enheter som tar emot och analyserar kosmisk strålning.}

RATAN-600, vars foto är imponerande, installerades i den södra utkanten av byn Zelenchukskaya (Karachay-Cherkessia). Observatoriebosättningen, som inkluderar laboratoriebyggnader, bostadsbyggnader och en skola, ligger på stranden av Bolshoi Zelenchuk-floden nära Nizhne-Arkhyz-bosättningen på 900-1200-talen.

Specifications

RATAN-600 använder nya principer för teleskopkonstruktion: altazimutfäste, bländarsyntes och kontrollerad yta. Nyckelfunktioner:

• Frekvensområde: 610-30000 MHz.
• Vågområde: 1–50 cm
• Noggrannhet: 1-10 bågsekunder.
• Angular maximal upplösning: 2ang. sek.
• Ljusstyrka temperaturdetekteringsgräns: 0,050 mK.
• Flödesdensitetsgräns: 0,500 mjan.

Tack vare teamet av forskare som skapar och ständigt förbättrar dessa enheter förblir komplexet ett nyckelelement i rymdobservation.

Mottagningsbås

Förutom den cirkulära reflektorn som samlar in och koncentrerar information (strålning) är RATAN utrustad med fem mottagningshytter. De innehåller inspelningsinstrument.

Hytterna placeras på järnvägsplattformar, vilket gör att de kan flyttas längs 12 radiella spår. Mobility tillhandahåller forskning av objekt vid olika azimut med ett steg på 30°.

vetenskapligt arbete

Ett brett program med olika undersökningar implementeras i SAO, inklusive:

• Omfattande studie av solaktiviteten i radiobandet.
• Astrometry med den ultimata vinkelupplösningen (fläckig interferometri) för binära och multipla stjärnor och individuella stjärnor med utökad atmosfär.
• Högupplösta spektroskopi av atmosfärer och vindar hos stjärnor av olika typer (särskilt komplexet har blivit huvudleverantören av mätningar av stjärnors magnetfält).
• Radio och optisk spektroskopi av nebulosor i våra och andra galaxer.
• Fotometri med den ultimata tidsmässiga upplösningen av relativistiska objekt (pulsarer, svarta hål och andra).
• Moderat och lågupplöst fotometri och spektroskopi av mikrokvasarer, gravitationslinser, normala och speciella galaxer och enskilda stjärnori dem.
• Bygga en rumslig och kinematisk bild av den lokala gruppen av galaxer.
• Fotometri och spektroskopi av optiska komponenter i gammastrålningsskurar på kosmologiska avstånd.
• Radiokartläggning av universums relikbakgrund.

RATAN-600 (Zelenchuk) har status som instrument för öppen kollektiv användning. Tillsammans med inhemska astronomer tilldelas en betydande del av observationstiden till utländska kollegor, som regel, för genomförande av gemensamma projekt.

Modernisering

Under åren av existensen av SAO har ett unikt team av astronomer och instrumenteringsspecialister bildats i den. Under det senaste decenniet har specialister utrustat om teleskopet med strålningsmottagare med höga och ständigt ökande egenskaper: känslighet, spektral, rumslig och tidsmässig upplösning.

Särskilt drivtekniken för RATAN-600 sekundära bestrålare utrustades om och ett automatiserat kontrollsystem för positionering av bestrålarna introducerades. En ny version av High Resolution Solar Spectral Polarization Complex (SPKVR-2) har funnits sedan 2008.

En internetresurs har utvecklats för att presentera solobservationsdata, som samlar in och analyserar data i re altid. Den har tjänster för att söka och analysera data, inklusive jämförelse med data från andra instrument, erhållande av spektra och andra parametrar från lokala källor.

Arbetet fortsätter med användningen av primära flöden med ett enfascenter, vilket tillåter"avlasta" det primära fokuset och utför observationer i flerfrekvensspårningsläget (Oktava-projektet för flöden nr 1 och nr 3)elektromagnetisk störning av radiometrar i detta intervall.

Avancerad forskning

CAO övervakar forskningsprogram utformade för att kasta ljus över universums mysterier. Bland huvudprojekten:

• Research the Sun.
• Struktur och kinematik för interstellär gas i stjärnbildande regioner.
• Aktivitet för källor för extragalaktisk radioemission.
• Sök efter relativistiska jetstrålar i aktiva galaxer och kvasarer.
• Studier av strukturen och kinematiken för interstellär gas i stjärnbildande regioner.
• Studier av spektra av extragalaktiska protoobjekt.
• kosmologisk gen.
• Observationer på MARS-3 Matrix Radio Engineering System.
• Flervågsobservationer av objektet LSI+61 303.
• Studerar spektra och variationer hos GPS-källor.
• Samtidiga spektra av lacertider.
• Övervakning av mikrokvasarer.

Förmåner

Bland fördelarna med det ryska teleskopet lyfter experter fram:

• ett stort aberrationsfritt fält;
• flerfrekvensmätningar (0,6-35GHz);
• ökad upplösning;
• ökad ljusstyrka temperaturkänslighet.

I kommandeår RATAN kommer att bli ännu bättre: 2015 beslutade Ryska federationens utbildnings- och vetenskapsministerium att tilldela cirka 100 miljoner rubel för installation av mobila moduler. Om nu radioteleskopet observerar objekt som ligger i direkt synlinje, kommer det efter modernisering att kunna följa med målet som studeras. Denna unika möjlighet kommer att utöka komplexets funktionalitet.

Trots sin betydande ålder för ett komplext tekniskt objekt, fortsätter RATAN-600 att vara det största radioteleskopet sett till yta. Den konkurrerar med det senaste kinesiska FAST-komplexet med en öppning på fem hundra meter.