RATAN 600: מטרה ועיקרון הפעולה

2024 מְחַבֵּר: Henry Conors | [email protected]. שונה לאחרונה: 2024-02-12 07:30

RATAN-600 הוא טלסקופ הרדיו הגדול בעולם, הממוקם בקרצ'אי-צ'רקסיה. המראה הראשית בקוטר של 576 מטר, והשטח הגיאומטרי של האנטנות הוא 15,000 מ'2. הטלסקופ נוצר כדי לחקור כוכבי לכת, השמש, גלקסיות, עצמים חוץ-גלקטיים, קרינה ספקטרלית ומטרות אחרות.

היסטוריה: RATAN-600

הרעיון של בניית טלסקופ רדיו ביתי המבוסס על עבודתם של S. E. Khaikin ו- N. L. Kaidanovsky חיוניים מאז שנות ה-50. בתחילה, נוצר טלסקופ פולקובו ניסיוני, שעל בסיסו הוכחה יעילותן של אנטנות פרופיל משתנה לחקר החלל.

זה היה במהלך המלחמה הקרה, כאשר היריבות בין ארה ב לברית המועצות התחממה עד קצה גבול היכולת. ההנהגה, בהשראת שיגור הלוויין הראשון, דרשה (לשמחת המדענים) לגבש את ההצלחה על ידי בניית אובייקטים גרנדיוזיים לחקר החלל. הם היו טלסקופ המראה האזימוטלי הייחודי באורך שישה מטרים BTA וטלסקופ הרדיו RATAN-600. הפרויקט אושר לבסוף ב-18 באוגוסט 1965.

עד קיץ 1974 הופעל הגזרה הצפוניתרפלקטור ומקרין מס' 1. מקור הרדיו הראשון PKS 0521-36 נחקר ב-12 ביולי 1974. עד תחילת 1977, הוצגו שאר חלקי המתחם: רפלקטור שטוח, מגזרות דרומית, מזרחית ומערבית.

Description

הטלסקופ RATAN-600 מופעל על ידי מצפה הכוכבים האסטרופיזי המיוחד של האקדמיה הרוסית למדעים (SAO), מצפה הכוכבים היחיד ברמה עולמית בפדרציה הרוסית. האובייקט מצויד באנטנת טבעת באורך 576 מטר (רפלקטור עגול), המורכבת מ-895 אלמנטים. הגודל של כל אלמנט קולט הוא 2 מ' רוחב ו-11.4 מ' גובה.

מתוך שטח כולל של 15,000 m2², האנטנה עצמה (החלק החיצוני) תופסת רק 3500 m^{2. החלק הפנימי הוא חלל פתוח שבו ממוקמים פולטים, מכשירים שונים הקולטים ומנתחים קרינה קוסמית.}

ה-RATAN-600, שתמונתו מרשימה, הותקן בפאתי הדרומיים של הכפר זלנצ'וקסקאיה (קרחאי-צ'רקסיה). יישוב המצפה, הכולל מבני מעבדה, מבני מגורים ובית ספר, ממוקם על גדות נהר הבולשוי זלנצ'וק ליד ההתנחלות ניז'נה-ארכיזית של המאות ה-9-13.

מפרטים

ה-RATAN-600 משתמש בעקרונות חדשים של בניית טלסקופ: תושבת אלצימוט, סינתזת צמצם ומשטח מבוקר. תכונות עיקריות:

• טווח תדרים: 610-30000 מגה-הרץ.
• טווח גלים: 1-50 ס"מ
• דיוק: 1-10 שניות קשת.
• רזולוציה מקסימלית זוויתית: 2ang. שניה
• מגבלת זיהוי טמפרטורת בהירות: 0.050 mK.
• מגבלת צפיפות השטף: 0.500 mJan.

תודות לצוות החוקרים שיוצרים ומשפרים כל הזמן את המכשירים הללו, המתחם נשאר מרכיב מרכזי בתצפית בחלל.

דוכני קבלת פנים

בנוסף לרפלקטור העגול שאוסף ומרכז מידע (קרינה), RATAN מצויד בחמישה בקתות קליטה. הם מכילים כלי הקלטה.

בקתות ממוקמות על רציפי רכבת, מה שמאפשר להזיז אותן לאורך 12 מסילות רדיאליות. ניידות מספקת מחקר של אובייקטים באזימוטים שונים בצעד של 30°.

עבודה מדעית

תוכנית רחבה של מחקרים שונים מיושמת ב-SAO, כולל:

• מחקר מקיף של פעילות השמש בלהקת הרדיו.
• אסטרומטריה עם הרזולוציה הזוויתית האולטימטיבית (אינטרפרומטריית כתמים) של כוכבים בינאריים וכוכבים מרובים וכוכבים בודדים עם אטמוספרות מורחבות.
• ספקטרוסקופיה ברזולוציה גבוהה של האטמוספירות והרוחות של כוכבים מסוגים שונים (בפרט, המתחם הפך לספק העיקרי של מדידות השדות המגנטיים של כוכבים).
• ספקטרוסקופיה רדיו ואופטית של ערפיליות בגלקסיות שלנו ובגלקסיות אחרות.
• פוטומטריה עם הרזולוציה הטמפורלית האולטימטיבית של עצמים רלטיביסטיים (פולסרים, חורים שחורים ואחרים).
• פוטומטריה וספקטרוסקופיה מתונה וברזולוציה נמוכה של מיקרו-קוואזרים, עדשות כבידה, גלקסיות רגילות ומשונות וכוכבים בודדיםבהם.
• בניית תמונה מרחבית וקינמטית של קבוצת הגלקסיות המקומית.
• פוטומטריה וספקטרוסקופיה של רכיבים אופטיים של התפרצויות קרני גמא במרחקים קוסמולוגיים.
• מיפוי רדיו של רקע השרידים של היקום.

RATAN-600 (זלנצ'וק) הוא בעל מעמד של מכשירים לשימוש קולקטיבי פתוח. יחד עם אסטרונומים מקומיים, חלק ניכר מזמן התצפית מוקצה לעמיתים זרים, ככלל, לביצוע פרויקטים משותפים.

מודרניזציה

במהלך שנות קיומו של ה-SAO, נוצר בו צוות ייחודי של אסטרונומים ומומחי מכשור. במהלך העשור האחרון, מומחים ציידו מחדש את הטלסקופ במקלטי קרינה בעלי מאפיינים גבוהים ועוברים כל הזמן: רגישות, רזולוציה ספקטרלית, מרחבית וזמנית.

במיוחד, טכנולוגיית ההנעה של המקרנים המשניים RATAN-600 צוידה מחדש והוצגה מערכת בקרה אוטומטית למיקום המקרנים. גרסה חדשה של קומפלקס הקיטוב הספקטרלי השמש ברזולוציה גבוהה (SPKVR-2) פועלת מאז 2008.

פותח משאב אינטרנט להצגת נתוני תצפית שמש, האוספים ומנתחים נתונים בזמן אמת. יש לו שירותים לחיפוש וניתוח נתונים, כולל השוואה עם נתונים ממכשירים אחרים, השגת ספקטרים ופרמטרים אחרים ממקורות מקומיים.

העבודה נמשכת על השימוש בהזנות ראשוניות עם מרכז חד פאזי, המאפשר"פרוק" את המיקוד העיקרי וערוך תצפיות במצב מעקב רב-תדרים (פרויקט אוקטבה עבור הזנות מס' 1 ומספר 3).הפרעות אלקטרומגנטיות של מדי רדיו בטווח הזה.

מחקר מתקדם

CAO מפקח על תוכניות מחקר שנועדו לשפוך אור על מסתורי היקום. בין הפרויקטים העיקריים:

• Research the Sun.
• מבנה וקינמטיקה של גז בין-כוכבי באזורים של יצירת כוכבים.
• פעילות של מקורות פליטת רדיו חוץ-גלקטית.
• חפש סילונים רלטיביסטיים בגלקסיות פעילות וקוואזרים.
• מחקר של המבנה והקינמטיקה של גז בין-כוכבי באזורים של יצירת כוכבים.
• מחקר של הספקטרום של פרוטו-אובייקטים חוץ-גלקטיים.
• גן קוסמולוגי.
• תצפיות על מערכת הנדסת רדיו MARS-3 Matrix.
• תצפיות מרובי גלים של האובייקט LSI+61 303.
• לימוד הספקטרום והשונות של מקורות GPS.
• ספקטרום סימולטני של לצרטידים.
• ניטור של מיקרוקוואזרים.

הטבות

בין היתרונות של הטלסקופ הרוסי, מומחים מדגישים:

• שדה גדול ללא סטייה;
• מדידות מרובות תדרים (0.6-35GHz);
• רזולוציה מוגברת;
• רגישות מוגברת לטמפרטורת בהירות.

בקרובשנים RATAN יהפוך אפילו טוב יותר: בשנת 2015 משרד החינוך והמדע של הפדרציה הרוסית החליט להקצות כ-100 מיליון רובל להתקנת מודולים ניידים. אם כעת טלסקופ הרדיו צופה בעצמים הממוקמים בקו ראייה ישיר, אז לאחר המודרניזציה הוא יוכל ללוות את המטרה הנבדקת. הזדמנות ייחודית זו תרחיב את הפונקציונליות של המתחם.

למרות גילו הנכבד עבור אובייקט טכני מורכב, RATAN-600 ממשיך להיות טלסקופ הרדיו הגדול ביותר מבחינת שטח. הוא מתחרה במתחם FAST הסיני האחרון עם צמצם של חמש מאות מטר.