RATAN 600: Գործողության նպատակը և սկզբունքը

2024 Հեղինակ: Henry Conors | [email protected]. Վերջին փոփոխված: 2024-02-12 08:51

RATAN-600-ը աշխարհի ամենամեծ ռադիոաստղադիտակն է, որը գտնվում է Կարաչայ-Չերքեզիայում: Հիմնական հայելին ունի 576 մետր տրամագիծ, իսկ ալեհավաքների երկրաչափական մակերեսը՝ 15000 մ2։ Աստղադիտակը ստեղծվել է մոլորակները, Արևը, գալակտիկաները, արտագալակտիկական օբյեկտները, սպեկտրային ճառագայթումը և այլ նպատակներ ուսումնասիրելու համար։

Պատմություն՝ RATAN-600

Ս. Ե. Խայկինի և Ն. Լ. Կայդանովսկու աշխատանքի հիման վրա կենցաղային ռադիոաստղադիտակ կառուցելու գաղափարը կենսական նշանակություն ունի 50-ականներից: Սկզբում ստեղծվել է փորձնական «Պուլկովո» աստղադիտակը, որի հիման վրա ապացուցվել է տիեզերական հետազոտությունների համար փոփոխական պրոֆիլային ալեհավաքների արդյունավետությունը։

Սառը պատերազմի ժամանակ էր, երբ ԱՄՆ-ի և ԽՍՀՄ-ի միջև մրցակցությունը թեժացավ մինչև սահմանը: Ղեկավարությունը, ոգեշնչված առաջին արբանյակի արձակումից, պահանջեց (ի ուրախություն գիտնականների) ամրապնդել հաջողությունը՝ տիեզերական հետազոտության համար վիթխարի օբյեկտներ կառուցելով։ Դրանք էին եզակի վեց մետրանոց հայելային ազիմուտալ աստղադիտակը BTA և ռադիոաստղադիտակ RATAN-600: Նախագիծը վերջնականապես հաստատվել է 1965 թվականի օգոստոսի 18-ին։

Մինչև 1974 թվականի ամառը շահագործման հանձնվեց հյուսիսային հատվածըռեֆլեկտոր և ճառագայթիչ թիվ 1: Առաջին ռադիոաղբյուրը PKS 0521-36 հետազոտվել է 1974 թվականի հուլիսի 12-ին։ 1977 թվականի սկզբին ներդրվեցին համալիրի մնացած մասերը՝ հարթ ռեֆլեկտոր, հարավային, արևելյան և արևմտյան հատվածներ։

Նկարագրություն

ՌԱՏԱՆ-600 աստղադիտակը շահագործվում է Ռուսաստանի Գիտությունների ակադեմիայի հատուկ աստղաֆիզիկական աստղադիտարանի կողմից, որը միակ համաշխարհային կարգի աստղադիտարանը Ռուսաստանի Դաշնությունում է: Օբյեկտը հագեցած է 576 մետրանոց օղակաձև ալեհավաքով (շրջանաձև ռեֆլեկտոր), որը բաղկացած է 895 տարրից։ Յուրաքանչյուր ընդունող տարրի չափը 2 մ լայնություն և 11,4 մ բարձրություն է։

15000 մ2 ընդհանուր տարածքից², ալեհավաքն ինքը (արտաքին մասը) զբաղեցնում է ընդամենը 3500 մ^{2: Ներքին մասը բաց տարածություն է, որտեղ տեղադրված են արտանետիչներ, տիեզերական ճառագայթում ընդունող և վերլուծող տարբեր սարքեր։}

RATAN-600-ը, որի լուսանկարը տպավորիչ է, տեղադրվել է Զելենչուկսկայա գյուղի հարավային ծայրամասում (Կարաչայ-Չերքեզիա): Աստղադիտարանային ավանը, որը ներառում է լաբորատոր շենքեր, բնակելի շենքեր, դպրոց, գտնվում է Բոլշոյ Զելենչուկ գետի ափին՝ 9-13-րդ դարերի Նիժնե-Արխիզ բնակավայրի մոտ։։

Տեխնիկական պայմաններ

RATAN-600-ն օգտագործում է աստղադիտակի կառուցման նոր սկզբունքներ՝ ալտազիմուտ ամրացում, բացվածքի սինթեզ և վերահսկվող մակերես: Հիմնական առանձնահատկությունները՝

• Հաճախականության տիրույթ՝ 610-30000 ՄՀց։
• Ալիքի միջակայք՝ 1-50սմ
• Ճշգրտություն՝ 1-10 աղեղ վայրկյան։
• Անկյունային առավելագույն լուծաչափը՝ 2անգ. վրկ.
• Պայծառության ջերմաստիճանի հայտնաբերման սահմանաչափ՝ 0,050 մԿ։
• Հոսքի խտության սահման՝ 0,500 մՀուն։

Շնորհիվ հետազոտողների թիմի, ովքեր ստեղծում և մշտապես բարելավում են այս սարքերը, համալիրը մնում է տիեզերական դիտարկման հիմնական տարրը:

Ընդունող կրպակներ

Բացի շրջանաձև ռեֆլեկտորից, որը հավաքում և կենտրոնացնում է տեղեկատվություն (ճառագայթում), RATAN-ը հագեցած է հինգ ընդունիչ խցիկներով: Դրանք պարունակում են ձայնագրման գործիքներ։

Խցիկները տեղադրված են երկաթուղային հարթակների վրա, ինչը թույլ է տալիս դրանք տեղափոխել 12 ճառագայթային գծերով: Mobility-ն ապահովում է տարբեր ազիմուտներում գտնվող առարկաների հետազոտություն 30° քայլով:

Գիտական աշխատանք

ՍԱՕ-ում իրականացվում է տարբեր հետազոտությունների լայն ծրագիր, այդ թվում՝

• Արեգակնային ակտիվության համապարփակ ուսումնասիրություն ռադիոտիրույթում։
• Աստղամետրիա երկուական և բազմակի աստղերի և ընդլայնված մթնոլորտ ունեցող առանձին աստղերի վերջնական անկյունային լուծաչափով (կծիկների ինտերֆերոմետրիա):
• Տարբեր տեսակի աստղերի մթնոլորտների և քամիների բարձր լուծաչափության սպեկտրոսկոպիա (մասնավորապես, համալիրը դարձել է աստղերի մագնիսական դաշտերի չափումների հիմնական մատակարարը):
• Միգամածությունների ռադիո և օպտիկական սպեկտրոսկոպիա մեր և այլ գալակտիկաներում:
• Ֆոտոմետրիա՝ հարաբերական օբյեկտների (պուլսարներ, սև խոռոչներ և այլոց) վերջնական ժամանակային լուծմամբ։
• Միկրոքվազարների, գրավիտացիոն ոսպնյակների, սովորական և յուրօրինակ գալակտիկաների և առանձին աստղերի չափավոր և ցածր լուծաչափության ֆոտոմետրիա և սպեկտրոսկոպիադրանց մեջ։
• Գալակտիկաների տեղական խմբի տարածական և կինեմատիկական պատկերի կառուցում:
• Տիեզերական հեռավորությունների վրա գամմա ճառագայթների պոռթկումների օպտիկական բաղադրիչների լուսաչափություն և սպեկտրոսկոպիա։
• Տիեզերքի մասունքների ֆոնի ռադիոքարտեզագրում:

RATAN-600 (Զելենչուկ) ունի բաց կոլեկտիվ օգտագործման գործիքների կարգավիճակ։ Ներքին աստղագետների հետ մեկտեղ դիտման ժամանակի զգալի մասը հատկացվում է օտարերկրյա գործընկերներին, որպես կանոն, համատեղ նախագծերի իրականացման համար։

արդիականացում

ՍԱՕ-ի գոյության տարիներին նրանում ձևավորվել է աստղագետների և գործիքավորման մասնագետների յուրահատուկ թիմ։ Վերջին տասնամյակի ընթացքում մասնագետները աստղադիտակը վերազինել են բարձր և անընդհատ աճող բնութագրերով՝ զգայունություն, սպեկտրալ, տարածական և ժամանակային լուծաչափով ճառագայթային ընդունիչներով::

Մասնավորապես, վերազինվել է RATAN-600 երկրորդային ճառագայթիչների շարժիչ տեխնոլոգիան և ներդրվել է ռադիատորների դիրքավորման ավտոմատ կառավարման համակարգ: Բարձր լուծաչափով արևային սպեկտրալ բևեռացման համալիրի (SPKVR-2) նոր տարբերակը գործում է 2008 թվականից:

Ստեղծվել է համացանցային ռեսուրս՝ ներկայացնելու արեգակնային դիտման տվյալները, որը հավաքում և վերլուծում է տվյալները իրական ժամանակում։ Այն ունի տվյալների որոնման և վերլուծության ծառայություններ, ներառյալ այլ գործիքների տվյալների հետ համեմատելը, տեղական աղբյուրներից սպեկտրներ և այլ պարամետրեր ստանալը:

Աշխատանքը շարունակվում է մեկ փուլային կենտրոնով առաջնային սնուցումների օգտագործման վրա, որը թույլ է տալիս«բեռնաթափել» առաջնային կիզակետը և կատարել դիտարկումներ բազմահաճախական հետևման ռեժիմում (Օկտավա նախագիծ թիվ 1 և թիվ 3 սնուցման համար): Այս տիրույթում ռադիոմետրերիէլեկտրամագնիսական միջամտություն:

Ընդլայնված հետազոտություն

CAO-ն վերահսկում է հետազոտական ծրագրերը, որոնք նախատեսված են լույս սփռելու տիեզերքի առեղծվածների վրա: Հիմնական նախագծերից՝

• Հետազոտել Արևը։
• Միջաստղային գազի կառուցվածքը և կինեմատիկան աստղագոյացման շրջաններում:
• Արտագալակտիկական ռադիոհաղորդումների աղբյուրների ակտիվություն.
• Փնտրեք ռելյատիվիստական շիթեր ակտիվ գալակտիկաներում և քվազարներում:
• Միջաստղային գազի կառուցվածքի և կինեմատիկայի ուսումնասիրություն աստղաստեղծ շրջաններում:
• Արտագալակտիկական նախաօբյեկտների սպեկտրների ուսումնասիրություն։
• Տիեզերական գեն.
• Դիտարկումներ MARS-3 Matrix Radio Engineering համակարգի վերաբերյալ:
• LSI+61 օբյեկտի բազմալիքային դիտարկումներ 303.
• GPS աղբյուրների սպեկտրների և փոփոխականության ուսումնասիրություն:
• Լացերտիդների միաժամանակյա սպեկտրներ.
• Միկրոքվազարների մոնիտորինգ.

Օգուտներ

Ռուսական աստղադիտակի առավելությունների թվում փորձագետներն առանձնացնում են.

• մեծ շեղումներից զերծ դաշտ;
• բազմ հաճախականության չափումներ (0,6-35 ԳՀց);
• բարձրացված լուծում;
• ավելացել է պայծառության ջերմաստիճանի զգայունությունը:

Առաջիկատարի RATAN-ը կդառնա էլ ավելի լավը. 2015 թվականին Ռուսաստանի Դաշնության կրթության և գիտության նախարարությունը որոշեց մոտ 100 միլիոն ռուբլի հատկացնել բջջային մոդուլների տեղադրման համար: Եթե այժմ ռադիոաստղադիտակը դիտում է օբյեկտներ, որոնք գտնվում են ուղիղ տեսադաշտում, ապա արդիականացումից հետո այն կկարողանա ուղեկցել ուսումնասիրվող թիրախին։ Այս բացառիկ հնարավորությունը կընդլայնի համալիրի ֆունկցիոնալությունը։

Չնայած բարդ տեխնիկական օբյեկտի համար իր զգալի տարիքին, RATAN-600-ը շարունակում է մնալ ամենամեծ ռադիոաստղադիտակը տարածքի առումով: Այն մրցում է չինական վերջին FAST համալիրի հետ՝ հինգ հարյուր մետրանոց բացվածքով: