Здравствуйте, уважаемые читатели! 

Продолжаем тематику удивительных изобретений, начатую рассказом о Большом телескопе азимутальном (БТА). 

Приятного чтения и просмотра!

П.С.: В статье будет много фото и несколько видео.

П.П.С.: Я не специалист в этих вопросах, просто делюсь интересным, как простой обыватель. 

--------------------------------------------

РАТАН 600 — это крупнейший в мире радиотелескоп. Он расположен на высоте 970 метров над уровнем моря. Первый пуск состоялся в 1974 году. Название расшифровывается как «Радиоастрономический телескоп Академии наук». 600 в названии означает диаметр кольца. 

Общая информация 

Проф. Хайкиным С.Э. и д.ф.м.н. Кайдановским Н.Л. были первыми, кто предложил принцип создавать антенн переменного профиля для радио-астрономических исследований. После многих лет успешного использования этого принципа на других объектах, было предложено создать более крупный радиотелескоп — РАТАН 600.

Радиотелескоп РАТАН-600 предназначен для: 

- обнаружения большого числа космических источников радиоизлучения, отождествления их с космическими объектами,
- изучения радиоизлучения звезд, 
- исследования тел солнечной системы, 
- исследования областей повышенного радиоизлучения на солнце с целью изучения их - строения и, в частности, структуры их магнитных полей, 
- обнаружения сигналов искусственного происхождения (внеземные цивилизации) и др.

Радиотелескоп состоит:

- из двух основных отражателей: кругового и плоского, 
- и пяти подвижных наблюдательных кабин, перемещающихся по рельсовым путям.

Круговой отражатель представляет собой металлоконструкцию, состоящую из 895 одинаковых, независимых подвижных отражающих элементов высотой 7.4 метра и шириной 2 м. с точной цилиндрической центральной частью высотой 5 м., радиус кривизны отражателя — 290 м. В настоящее время высота щитов кругового отражателя с учетом дополнительных панелей (закрылков) составляет 11.4 м. Отражающие элементы смонтированы на жестком фундаменте и имеют три степени свободы:

- поворот вокруг вертикальной оси на +-6 град., 
- поворот вокруг горизонтальной оси на 53 град. от вертикали, 
- радиальное перемещение на 1 метр.

Плоский отражатель (перископическое зеркало) имеет общую длину 400 метров и состоит из 124-х отдельных плоских элементов высотой 8.5 м., установленных на низких тумбах ленточного фундамента. Элементы допускают поворот на 70 град. от вертикали относительно горизонтальной оси, расположенной вблизи уровня земли. Кроме того, отражатель в отдельных случаях ведения наблюдений может быть убран, уложен на землю.Внутреннее пространство антенны расчленено радиальными рельсовыми путями. Пути предназначены для перемещения пяти приемных кабин и направлены радиально от центра антенны под углом 30 град. Радиальная дорога пересекается кольцевым рельсовым путем, проходящим перед щитами антенны. Кольцевая дорога и рельсовые пути на ней предназначены для проезда кранов, ведущих монтажно-демонтажные работы на антенне, и автомашин. Приемные кабины смонтированы на самоходных тележках для передвижения по кольцевым и рельсовым путям. Для перехода кабины с одного пути на другой предусмотрен поворотный круг, расположенный в геометрическом центре телескопа. Ниже приведена схема радиотелескопа РАТАН-600

Основные этапы

Проектное задание комплекса зданий и сооружений радиотелескопа РАТАН-600 разработано в ГАО АН СССР.

Согласно Распоряжению Президиума АН СССР за N53-1366 от 3 июля 1965 года данный проект был утвержден 18 августа 1965 г.

1965 Совмин СССР принял Постановление о сооружении крупного радиотелескопа для АН СССР, вслед за этим ведомственное Постановление по данному вопросу принято Президиумом АН СССР. Местом для строительства радиотелескопа РАТАН-600 выбрана долина р. Б.Зеленчук, непосредственно к югу от ст. Зеленчукской.

1968 Рассмотрено и утверждено техническое задание на строительство радиотелескопа РАТАН-600 (март). Начаты строительные работы по комплексу РАТАН-600 на южной окраине ст. Зеленчукской (лето).

1969 Вышло Распоряжение Президиума АН СССР о включении строящегося комплекса РАТАН-600 в состав Специальной Астрофизической Обсерватории (САО) и о реорганизации Отдела радиоастрономии ГАО АН СССР (кроме солнечной радиоастрономии) в Ленинградский научно-методический филиал САО (ЛФ) в области радиоастрономии, на правах отдела (январь). Организационное создание филиала (68 сотрудников) завершено в октябре.

1970 Выданы технические условия и эскизные проекты облучателей и других узлов радиотелескопа, разработаны технические задания на ряд приемных устройств. В сентябре в ст. Зеленчукской создана рабочая группа РАТАН-600 для подготовки эксплуатационных кадров радиотелескопа, контроля за строительством и организации научно-исследовательских работ.

1971 В радиоастрономическом секторе САО создан Отдел радиоастрономического приборостроения и Лаборатория радиоспектроскопии

1972 Организация Лаборатории антенн переменного профиля

1973 Завершено строительство первой очереди PATAH-600 (северный сектор кругового отражателя, облучатель №1, лабораторный корпус с рабочей площадью 1300 м², ряд вспомогательных сооружений).

1974 В январе северный сектор кругового отражателя радиотелескопа принят под пусконаладочные работы и подготовку к пробным наблюдениям с облучателем №1. Создан Отдел радиоастрономических наблюдений. Завершен ввод в эксплуатацию 1-й очереди РАТАН-600 (северный сектор кругового отражателя, лабораторный корпус, облучатель №1, мастерские, основные инженерные сети и коммуникации). Проведение первых наблюдений радиоисточников (лето).

1975 Начаты регулярные наблюдения на радиотелескопе по плановой тематике, ежегодно утвержденной Программным комитетом РАТАН-600.

1976 На северном секторе РАТАН-600 проведено около 100 наблюдений различных радиообъектов на волнах от I.З5 до 21см. Завершено строительство и ввод в эксплуатацию всего комплекса радиотелескопа РАТАН-600: оставшиеся три сектора кругового отражателя и плоский (перископный) отражатель для южного сектора (декабрь).

1978 Группа сотрудников САО, принимавшая участие в проектировании, сооружении и вводе в эксплуатацию РАТАН-600, награждена орденами и медалями СССР.

--------------------------------------------

Источник

Карачаево-Черкесия. РАТАН-600, крупнейший радиоантенный телескоп в мире

1. Фото у проходной. РАТАН расшифровывается как "Радиоастрономический телескоп Академии наук". Впервые он был запущен в июле 1974 года и является действующим до сих пор. Чтобы попасть сюда, необходим пропуск. Нам с этим помог сотрудник пресс-службы главы КЧР, Станислав Беляков, за что ему большое спасибо :)

2. Недалеко от проходной установлен "Столб Мира", с надписью на нескольких языках "Да будет мир человечеству во всем мире". Этот символ устанавливают по инициативе ОНН, сейчас такие столбы мира можно увидеть в более чем 120 странах. 

3. Антенна радиотелескопа состоит из металлических щитов, расположенных по окружности диаметром почти 600 метров. Фактически телескоп напоминает круглый стадион, или амфитеатр, мы у входа в него.

4-5. Трехэтажная конструкция, для подъёма на высоту и обслуживания щитов.

5. 

6. Взгляд внутрь круга через входной портал. Круг разделён на 4 сектора по сторонам света, и имеет четыре независимых станции наблюдения.

7. Каждый алюминиевый щит имеет высоту 11 метров, всего их почти 900. 

8. Все вместе или по отдельности щиты могут менять наклон, отражая излучение от космических источников, которое падает на них, в единый центр - фокус телескопа. 

9. В фокусе стоят облучатели, устройства, собирающие радиоизлучение, которое направляется на него щитами. Облучатель передаёт принятую энергию на вход радиометра, и, после усиления регистрируется электроизмерительным прибором. Таким образом на РАТАН-600 наблюдают за Солнцем, звездами, туманностями, галактиками, кометами и прочими небесными телами. 

10. Всего облучателей несколько, они передвигаются по рельсовым путям, словно обычные вагоны, но сейчас работают, если я не ошибаюсь, не все. 

11. Внутрь, увы, мы не попали, для этого нужно просить специальную экскурсию, а не просто заезжать по пути :)

--------------------------------------------

Источник

НАИБОЛЕЕ ЗНАЧИМЫЕ НАУЧНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

1) По одновременным данным измерений телескопов РАТАН-600 и Fermi-LAT (1FGL) обнаружена значимая корреляция излучений в радио- и гамма- диапазонах для полос 0.1-1 ГэВ и слабая и незначимая для 10-100 ГэВ для обоих типов блазаров. В среднем, коэффициент корреляции выше у лацертид. Коэффициент корреляции оказался чувствительным к рассматриваемой полосе энергии (у лацертид) и к частоте и полосе энергии (у квазаров с плоским спектром). Полученные результаты говорят в пользу тесной взаимосвязи гамма- и радиоизлучения и образования их из одной популяции фотонов (в рамках синхрокомптоновского модели излучения). 

2) Средний нормированный радиоспектр GPS галактик и квазаров имеет ряд отличий: GPS галактики имеют более крутые на высоких частотах спектры, в результате чего их спектры более узкие, чем у квазаров. Низкочастотный спектральный индекс в среднем не отличается. Но он меняется с ростом красного смещения Z- наблюдается его увеличение. Это может говорить в пользу наличия вещества с высокой плотностью излучающих частиц в околоядерных областях GPS-объектов. Численность GPS галактик резко падает с увеличением красного смещения, начиная с z=1. Галактики и квазары на одинаковых Z имеют угловые размеры одного порядка, при этом их светимости могут на порядок отличаться. Наблюдается дефицит объектов на больших красных смещениях с низкими частотами пика (несколько ГГц). Возможно, на больших Z отсутствуют объекты с крупными компонентами синхротронного самопоглощения. 

3) Обнаружен рост поглощения рентгеновского излучения до и в течение ярких радиовспышек в GRS1915+105. В 2013 году в ходе 250-дневного мониторинга микроквазара с черной дырой GRS1915+105 на радиотелескопе РАТАН-600 в диапазоне 4.8 - 11.2 ГГц были зарегистрированы яркие вспышки с оптически тонким спектром. Такие вспышки ассоциируются с релятивистскими струйными выбросами, в ходе которых генерируются новые синхротронно радиоизлучающие электроны. За несколько часов до радиовспышек интенсивность рентгеновского излучения уярчается в несколько раз, затем становится сильно переменной в процессе самого выброса от 3 до 8 часов. Изучив данные обсерватории MAXI, установленной на японском модуле МКС, рентгеновской спектроскопии и измеренные кривые рентгеновского блеска в диапазоне 2-20 кэВ, мы впервые оценили начало и конец самого события истечения струи в двух ярких вспышках 2013 года с точностью лучше 3 часов. Был установлено, что непосредственно до вспышки, и в ходе нее, рентгеновское излучение испытывает увеличенное внутреннее поглощение, так как столбцовая плотность водорода существенно (в 3-7 раз) растет за несколько часов до радиовспышек и остается высокой в течение самих струйных истечений. Данный вывод соответствует или модели с ростом концентрации аккрецирующего вещества на относительно высоких "широтах" диска вокруг на черной дыры, или модели, когда во время выброса растет плотность истекающего ветра от самой тесной двойной системе. 

4) Обнаружена область истечения плазмы из тени и полутени крупного пятна по наблюдениям в сантиметровом диапазоне волн. По спектрально-поляризационным наблюдениям на РАТАН-600 в диапазоне коротких сантиметровых волн от 1.7 см до 3 см обнаружено холодное поляризованное излучение обыкновенной моды в локальном источнике над крупным пятном NOAA 11289, которое на 2000- 3000 К ниже температуры спокойного Солнца, при температуре необыкновенной моды превышающую фоновую на величину около (30-40)х103 К. Эта область корональной плазмы примыкает к тени крупного пятна и подтверждается истечением плазмы вверх со скоростью до 12 км/с (Fe XII 195 A line, EIS) и низкой плотностью корональной плазмы около 5х108 см-3. Данное явление может указывать как на излучение плазмы в магнитном поле пятна на подфотосферных уровнях, так и на охлаждение плазмы ввиду быстрого ее испарения. Истечение корональной плазмы из пятен может определять изменения в формировании потоков солнечного ветра. 

5) Измерения высотной структуры магнитного поля в короне является трудными для оптических методов. Предложен метод непосредственного измерения высот магнитного поля на основе одновременных многоволновых радиоастрономических наблюдений активных областей Солнца на больших позиционных углах. При этом находящиеся на лимбе активные области регистрируются на одномерном скане вдали от его края, значительно уменьшая краевые лимбовые эффекты. Метод эффективно работает в периоды весеннего и осеннего равноденствий, когда позиционные углы максимальны. Проведенные измерения дают возможность определять наклон магнитной структуры и ее высотный градиент. На примере многих наблюдений показано, что высотные структуры отличаются большим разнообразием от монотонных с градиентами около 0.1 Гс/км для спокойных областей до 1.6 Гс/км в случае вспышечно-активных областей. 

6) В результате методических улучшений достигнута предельная чувствительность измерения поляризованного сигнала при многоволновых наблюдениях Солнца в микроволновом диапазоне. С этой целью на радиотелескопе РАТАН-600 были применены входные полосковые первичные облучатели, в которых совмещены фазовые центры по правой и левой круговым поляризациям в широком диапазоне радиоволн 3-18.2 ГГц. Благодаря высокой точности совмещения удалось свести уровень инструментального сигнала ниже уровня собственных шумов системы. При наблюдениях мелкомасштабной структуры спокойного Солнца были зарегистрированы поляризованные сигналы, по которым сделаны оценки величины магнитного поля отдельных гранул в пределах 50-230 Гс в рамках механизма тормозного излучения. 

7) Впервые создана реально работающая в автоматическом режиме система заблаговременного (1-3 дня) прогноза солнечных вспышек на основе многоволновых поляризационных радиоастрономических наблюдений. Прогноз основан на многолетних исследованиях особенностей спектров микроволнового излучения активных областей, производящих мощные геоэффективные вспышки. В 2013 г на РАТАН-600 в максимуме 11-летнего цикла активности проведена рекордно длительная серия спектрально-поляризационных наблюдений Солнца с 8-минутным временным интервалом, в диапазоне 0.75-18.2ГГц, со спектральным разрешением ~1%, c пространственным разрешением, которая показала высокую эффективность метода с потенциалом развития. 

8) Впервые реализован Идеальный радиометр полной мощности, имеющий расчетную чувствительность. Из-за шума вида 1/f (нестабильности различного происхождения) идеальный радиометр полной мощности был не достижим и радиоастрономы работают в модуляционном режиме (сравнение сигнал неба с искусственным опорным сигналом). Модуляционный радиометр имеет чувствительность вдвое хуже, чем идеальный радиометр полной мощности. При модернизации радиометров РАТАН-600 найдены и устранены основные источники шума 1/f. На масштабах времени до 30-50 секунд нами впервые в Мире реализован Идеальный Радиометр Полной мощности. Сейчас в опытной эксплуатации находятся два приемника, работающих в этом режиме. Исследования различных типов шумов в радиометрах РАТАН-600, а также применяемой элементной базы позволили сделать неожиданные выводы: основным источником шума 1/f является СВЧ детектор на диоде с низким барьером Шоттки; радиометр полной мощности на практике показывает чувствительность в 2 раза выше, чем модуляционный радиометр на масштабах времени до 30 секунд; на масштабах времени до 50 секунд чувствительность радиометра полной мощности остается выше, чем модуляционного.

--------------------------------------------

Источник (для узких специалистов). Довольно полезный сайт.

Ну и немного видео (в качестве бонуса):

Спасибо за внимание!

Рейтинг публикации:

3

Комментарии (0) | Распечатать

Добавить новость в: