RATAN 600: účel a princip činnosti

RATAN-600 je největší rádiový dalekohled na světě, který se nachází v Karachay-Cherkessii. Hlavní zrcadlo má průměr 576 metrů a geometrická plocha antény je 15 000 metrů²

Historie: RATAN-600

Myšlenka vybudování domácího rádiového dalekohledu založeného na práci S. E. Khaikina a N. L. Kaidanovského existuje již od padesátých let minulého století. Zpočátku byl vytvořen experimentální dalekohled Pulkovo, na jehož základě byla prokázána účinnost antény s proměnlivou plochou pro kosmický výzkum.

Byla to doba studené války, kdy se soupeření mezi USA a Sovětským svazem ohřívalo až na hranici. Návod, inspirovaný zahájením prvního družice, vyžadoval (na potěšení vědců), aby upevnil úspěch budováním velkolepých objektů pro průzkum vesmíru. Jedná se o unikátní šestimetrový zrcadlový azimutový teleskop BTA a rádiový dalekohled RATAN-600. Projekt byl konečně schválen dne 18.08.1965.

Do léta 1974 bylo dodáno severní odvětví reflektoru a ozáření č. 1. První rádiový zdroj PKS 0521-36 byl vyšetřen dne 12.07.1974. Počátkem roku 1977 byl zbytek komplexu zaveden: plochý reflektor, jih, východ a západ.

Popis

Dalekohled RATAN-600 je provozován speciální astrofyzikální observatoří Ruské akademie věd (SAO), jediné observatoře světa v Rusku. Objekt je vybaven 576-ti mírnou kruhovou anténou (kruhový reflektor), skládající se z 895 prvků. Velikost každého přijímacího prvku je široká 2 m a vysoká 11,4 m.

Z celkové plochy areálu 15000 m² skutečná anténa (vnější část) zaujímá pouze 3500 m². Vnitřní část je otevřeným prostorem, kde jsou umístěny radiátory, různá zařízení, která přijímají a analyzují kosmické záření.

Ratan-600 byl nainstalován, fotografie je impozantní, na jižním okraji vesnice Zelenchukskaya (Karachay-Cherkessia). Vesnice observatoře, která zahrnuje laboratorní budovy, obytné budovy, školu, se nachází na břehu řeky Bolshoy Zelenchuk poblíž osady Nizhny-Arkhyz z 9. a 13. století.

Technické specifikace

RATAN-600 používá nové principy teleskopické: altazimutovou montáž, syntézu clony a řízenou plochu. Klíčové vlastnosti:

• Frekvenční rozsah je 610 - 30000 MHz.
• Rozsah vln: 1-50 cm.
• Přesnost: 1-10 sekund.
• Maximální úhlové rozlišení: 2 ang. sec.
• Mez stanovení teploty jasu: 0,050 mK.
• Mez stanovení hustoty toku: 0,500 mJan.

Díky týmu výzkumníků, kteří vytvářejí a neustále vylepšují tato zařízení, zůstává komplex klíčem k pozorování vesmíru.

Recepční kabiny

Kromě kruhového reflektoru, který shromažďuje a soustřeďuje informace (záření), je RATAN vybaven pěti recepčními kabinami. Obsahují záznamové přístroje.

Kabiny jsou umístěny na železničních plošinách, což jim umožňuje pohybovat se po 12 radiálních trasách. Mobilita poskytuje průzkum objektů v různých azimutách v přírůstcích 30 °.

Vědecká práce

CAO realizuje široký program různých studií, včetně:

• Komplexní studium sluneční aktivity v rádiovém rozsahu.
• Astrometrie s omezujícím úhlovým rozlišením (speckle-interferometry) binárních a více hvězd a jednotlivých hvězd s rozšířenou atmosférou.
• Spektroskopie atmosféry a větru různých typů hvězd (zejména komplex se stal hlavním dodavatelem měření magnetických polí hvězd).
• Rádiová a optická spektroskopie mlhovin v našich a dalších galaxiích.
• Fotometrie s maximálním časovým rozlišením relativistických objektů (pulsary, černé díry a další).
• Fotometrie a spektroskopie mikrokvasarů s nízkým rozlišením, gravitačních čoček, normálních a zvláštních galaxií a jednotlivých hvězd v nich.
• Výstavba prostorového a kinematického obrazu lokální skupiny galaxií.
• Fotometrie a spektroskopie optických složek gama záření na kosmologických vzdálenostech.
• Rádiové mapování pozadí reliktu vesmíru.

RATAN-600 (Zelenchuk) má status otevřených kolektivních nástrojů. Spolu s domácími astronomy je významná část pozorovacího času přidělena zahraničním spolupracovníkům zpravidla na realizaci společných projektů.

Modernizace

Během let existence CAO se v něm vytvořil jedinečný tým astronomů. Během uplynulého desetiletí specialisté znovu vybavili dalekohled radiačními přijímači s vysokými a neustále rostoucími charakteristikami: citlivost, spektrální, prostorové a časové rozlišení.

Zejména byla přestavěna technologie pohonu sekundárního ozáření RATAN-600 a byl zaveden systém automatizované regulace polohování ozáření. Od roku 2008 je v provozu nová verze komplexu solární spektrální polarizace s vysokým rozlišením (SPKVR-2).

Chcete-li představit data pozorování Slunce, je vytvořen internetový zdroj, který shromažďuje a analyzuje data v reálném čase. Má služby pro vyhledávání a analýzu dat, včetně shody s daty z jiných nástrojů, získávání spekter a dalších parametrů místních zdrojů.

Pokračují práce na použití jediného primárního přívodního fázového středu, která umožňuje „uvolnit“ hlavním cílem a vznést připomínky na podporu režimu multi-frekvence ( „Octave“ Projekt zářiče №1 a №3).
Probíhají práce na sledování a zkoumání vnějšího rušení v rozmezí desítek, po kterém následuje dokončení přijímacích cest pro ochranu před elektromagnetickým rušením z radiometrů tohoto rozsahu.

Perspektivní studie

CAO dohlíží na výzkumné programy navržené tak, aby osvětlovaly hádanky vesmíru. Mezi hlavní projekty:

• Studie slunce.
• Struktura a kinematika mezihvězdného plynu v oblastech tvorby hvězd.
• Aktivita zdrojů extragalaktických radiových emisí.
• Vyhledávejte relativistické trysky v aktivních galaxiích a kvazarech.
• Vyšetřování struktury a kinematiky mezihvězdného plynu v oblastech tvorby hvězd.
• Studie spektra extragalaktických proto-objektů.
• Kosmologický gen.
• Pozorování systému Matrix Radio Engineering MARS-3.
• Víceoborové pozorování objektu LSI + 61 303.
• Vyšetřování spektra a variability zdrojů GPS.
• Současné spektrum lacertidů.
• Monitorování mikrokvasárů.

Výhody

Mezi přednosti ruských dalekohledů se vyznačují:

• velká oblast domorodého pole;
• multifrekvenční měření (0,6-35 GHz);
• větší rozlišení;
• zvýšená citlivost na teplotu jasu.

V nadcházejících letech bude RATAN ještě lepší: Ministerstvo školství a vědy Ruské federace v roce 2015 rozhodlo o přidělení zhruba 100 milionů rublů na instalaci mobilních modulů. Pokud rádiový dalekohled nyní pozoruje objekty v přímce, pak po modernizaci může cíl doprovázet. Tato jedinečná příležitost rozšíří funkčnost komplexu.

Navzdory věku je RATAN-600 nadále největším rádiovým teleskopem z hlediska oblasti. Soutěž je vyrobena nejnovějším čínským komplexem FAST s pětistolometrovou clonou.