RATAN 600: finalitat i principi de funcionament

2024 Autora: Henry Conors | [email protected]. Última modificació: 2024-02-12 05:00

RATAN-600 és el radiotelescopi més gran del món, situat a Karachay-Txerkèsia. El mirall principal té un diàmetre de 576 metres i l'àrea geomètrica de les antenes és de 15.000 m2. El telescopi es va crear per estudiar planetes, el Sol, galàxies, objectes extragalàctics, radiació espectral i altres propòsits.

Història: RATAN-600

La idea de construir un radiotelescopi domèstic basat en el treball de S. E. Khaikin i N. L. Kaidanovsky vital des dels anys 50. Inicialment, es va crear un telescopi experimental Pulkovo, sobre la base del qual es va demostrar l'eficàcia de les antenes de perfil variable per a la investigació espacial.

Va ser durant la Guerra Freda, quan la rivalitat entre els EUA i l'URSS es va escalfar al límit. El lideratge, inspirat en el llançament del primer satèl·lit, va exigir (per al plaer dels científics) consolidar l'èxit mitjançant la construcció d'objectes grandiosos per a l'exploració espacial. Eren l'únic telescopi azimutal mirall de sis metres BTA i el radiotelescopi RATAN-600. El projecte es va aprovar finalment el 18 d'agost de 1965.

A l'estiu de 1974, es va posar en funcionament el sector nordreflector i irradiador núm. 1. La primera font de ràdio PKS 0521-36 es va investigar el 12 de juliol de 1974. A principis de 1977, es van introduir les parts restants del complex: un reflector pla, sectors sud, est i oest.

Descripció

El telescopi RATAN-600 està operat per l'Observatori Astrofísic Especial de l'Acadèmia Russa de Ciències (SAO), l'únic observatori de classe mundial de la Federació Russa. L'objecte està equipat amb una antena d'anell de 576 metres (reflector circular), que consta de 895 elements. La mida de cada element receptor és de 2 m d'ample i 11,4 m d'alçada.

D'una superfície total de 15.000 m2², la pròpia antena (part exterior) ocupa només 3500 m^{2. La part interior és un espai obert on es col·loquen emissors, diversos aparells que reben i analitzen la radiació còsmica.}

El RATAN-600, la foto del qual és impressionant, es va instal·lar als afores sud del poble de Zelenchukskaya (Karachay-Cherkessia). L'assentament de l'observatori, que inclou edificis de laboratoris, edificis residencials i una escola, es troba a la vora del riu Bolxoi Zelenchuk, prop de l'assentament de Nizhne-Arkhyz dels segles IX-XIII.

Especificacions

El RATAN-600 utilitza nous principis de construcció del telescopi: muntatge altazimut, síntesi d'obertura i superfície controlada. Característiques principals:

• Rang de freqüència: 610-30.000 MHz.
• Interval d'ones: 1-50 cm
• Precisió: 1-10 segons d'arc.
• Resolució màxima angular: 2ang. seg.
• Límit de detecció de temperatura de brillantor: 0,050 mK.
• Límit de densitat de flux: 0,500 mgen.

Gràcies a l'equip d'investigadors que creen i milloren constantment aquests dispositius, el complex segueix sent un element clau en l'observació espacial.

Cabines de recepció

A més del reflector circular que recull i concentra la informació (radiació), RATAN està equipat amb cinc cabines receptores. Contenen instruments de gravació.

Les cabines es col·loquen en andanes de ferrocarril, la qual cosa permet desplaçar-les per 12 vies radials. La mobilitat proporciona recerca d'objectes a diferents azimuts amb un pas de 30°.

Treball científic

A SAO s'està implementant un ampli programa de diverses investigacions, que inclou:

• Estudi exhaustiu de l'activitat solar a la banda de ràdio.
• Astrometria amb la màxima resolució angular (interferometria de mota) d'estrelles binàries i múltiples i d'estrelles individuals amb atmosferes esteses.
• Espectroscòpia d' alta resolució de les atmosferes i els vents d'estrelles de diversos tipus (en particular, el complex s'ha convertit en el principal proveïdor de mesures dels camps magnètics de les estrelles).
• Espectroscòpia radiofònica i òptica de nebuloses a la nostra i altres galàxies.
• Fotometria amb la màxima resolució temporal d'objectes relativistes (púlsars, forats negres i altres).
• Fotometria i espectroscòpia de resolució moderada i baixa de microquàsars, lents gravitacionals, galàxies normals i peculiars i estrelles individualsen ells.
• Construir una imatge espacial i cinemàtica del grup local de galàxies.
• Fotometria i espectroscòpia de components òptics de ràfegues de raigs gamma a distàncies cosmològiques.
• Mapeig de ràdio del fons relíquia de l'Univers.

RATAN-600 (Zelenchuk) té la condició d'instruments d'ús col·lectiu obert. Juntament amb els astrònoms nacionals, una part important del temps d'observació s'assigna a col·legues estrangers, per regla general, per a la implementació de projectes conjunts.

Modernització

Durant els anys d'existència del SAO, s'hi ha format un equip únic d'astrònoms i especialistes en instrumentació. Durant l'última dècada, els especialistes han reequipat el telescopi amb receptors de radiació amb característiques elevades i en constant augment: sensibilitat, resolució espectral, espacial i temporal.

En particular, es va reequipar la tecnologia d'accionament dels irradiadors secundaris RATAN-600 i es va introduir un sistema de control automatitzat per al posicionament dels irradiadors. Una nova versió del complex de polarització espectral solar d' alta resolució (SPKVR-2) funciona des del 2008.

S'ha desenvolupat un recurs d'Internet per presentar dades d'observació solar, que recull i analitza dades en temps real. Disposa de serveis per cercar i analitzar dades, inclosa la comparació amb dades d' altres instruments, l'obtenció d'espectres i altres paràmetres de fonts locals.

Es continua treballant en l'ús d'aliments primaris amb un centre monofàsic, que permet"Descarregueu" l'enfocament principal i feu observacions en el mode de seguiment multifreqüència (projecte Oktava per a les fonts núm. 1 i núm. 3).interferència electromagnètica dels radiòmetres en aquest rang.

Recerca avançada

CAO supervisa programes de recerca dissenyats per aclarir els misteris de l'univers. Entre els principals projectes:

• Recerca el sol.
• Estructura i cinemàtica del gas interestel·lar a les regions de formació estel·lar.
• Activitat de les fonts d'emissió de ràdio extragalàctica.
• Cerca jets relativistes a galàxies i quàsars actius.
• Estudi de l'estructura i la cinemàtica del gas interestel·lar a les regions de formació estel·lar.
• Estudi dels espectres de protoobjectes extragalàctics.
• Gen cosmològic.
• Observacions al sistema d'enginyeria de ràdio de matriu MARS-3.
• Observacions multiones de l'objecte LSI+61 303.
• Estudi dels espectres i la variabilitat de les fonts GPS.
• Espectres simultanis de lacèrtids.
• Vigilància de microquasars.

Avantatges

Entre els avantatges del telescopi rus, els experts destaquen:

• un camp gran sense aberracions;
• mesures multifreqüència (0,6-35GHz);
• resolució augmentada;
• augment de la sensibilitat a la temperatura de la brillantor.

En les properesanys RATAN serà encara millor: el 2015 el Ministeri d'Educació i Ciència de la Federació Russa va decidir destinar uns 100 milions de rubles per a la instal·lació de mòduls mòbils. Si ara el radiotelescopi observa objectes situats en línia de visió directa, després de la modernització podrà acompanyar l'objectiu en estudi. Aquesta oportunitat única ampliarà la funcionalitat del complex.

Malgrat la seva considerable edat per a un objecte tècnic complex, el RATAN-600 continua sent el radiotelescopi més gran en termes d'àrea. Competeix amb l'últim complex xinès FAST amb una obertura de cinc-cents metres.