RATAN 600: Zweck und Funktionsprinzip

2024 Autor: Henry Conors | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2024-02-12 05:45

RATAN-600 ist das größte Radioteleskop der Welt und befindet sich in Karatschai-Tscherkessien. Der Hauptspiegel hat einen Durchmesser von 576 Metern, die geometrische Fläche der Antennen beträgt 15.000 m2. Das Teleskop wurde geschaffen, um Planeten, die Sonne, Galaxien, extragalaktische Objekte, Spektralstrahlung und andere Zwecke zu untersuchen.

Geschichte: RATAN-600

Die Idee, ein heimisches Radioteleskop zu bauen, das auf der Arbeit von S. E. Khaikin und N. L. Kaidanovsky basiert, ist seit den 50er Jahren von entscheidender Bedeutung. Zunächst wurde ein experimentelles Pulkovo-Teleskop geschaffen, auf dessen Grundlage die Wirksamkeit von Antennen mit variablem Profil für die Weltraumforschung nachgewiesen wurde.

Es war während des K alten Krieges, als die Rivalität zwischen den USA und der UdSSR bis zum Äußersten zunahm. Die Führung, inspiriert vom Start des ersten Satelliten, forderte (zur Freude der Wissenschaftler), den Erfolg durch den Bau grandioser Objekte für die Weltraumforschung zu festigen. Es waren das einzigartige Sechs-Meter-Spiegel-Azimutteleskop BTA und das Radioteleskop RATAN-600. Das Projekt wurde schließlich am 18. August 1965 genehmigt.

Im Sommer 1974 wurde der nördliche Sektor in Betrieb genommenReflektor und Strahler Nr. 1. Die erste Funkquelle PKS 0521-36 wurde am 12. Juli 1974 untersucht. Anfang 1977 wurden die restlichen Teile des Komplexes eingeführt: ein flacher Reflektor, südlicher, östlicher und westlicher Sektor.

Beschreibung

Das RATAN-600-Teleskop wird vom Speziellen Astrophysikalischen Observatorium der Russischen Akademie der Wissenschaften (SAO) betrieben, dem einzigen Weltklasse-Observatorium in der Russischen Föderation. Das Objekt ist mit einer 576 Meter langen Ringantenne (Rundreflektor) ausgestattet, die aus 895 Elementen besteht. Die Größe jedes Empfangselements beträgt 2 m Breite und 11,4 m Höhe.

Von einer Gesamtfläche von 15.000 m2² belegt die Antenne selbst (Außenteil) nur 3500 m²^{2. Der innere Teil ist ein offener Raum, in dem Emitter platziert sind, verschiedene Geräte, die kosmische Strahlung empfangen und analysieren.}

Der RATAN-600, dessen Foto beeindruckend ist, wurde am südlichen Rand des Dorfes Zelenchukskaya (Karatschai-Tscherkessien) installiert. Die Observatoriumssiedlung, die Laborgebäude, Wohngebäude und eine Schule umfasst, befindet sich am Ufer des Flusses Bolshoi Selenchuk in der Nähe der Nizhne-Arkhys-Siedlung aus dem 9. bis 13. Jahrhundert.

Spezifikationen

Das RATAN-600 verwendet neue Prinzipien der Teleskopkonstruktion: azimutale Montierung, Apertursynthese und kontrollierte Oberfläche. Hauptmerkmale:

• Frequenzbereich: 610-30000 MHz.
• Wellenbereich: 1-50cm
• Genauigkeit: 1-10 Bogensekunden.
• Winkel maximale Auflösung: 2ang. Sek.
• Helligkeitstemperatur-Erfassungsgrenze: 0,050 mK.
• Flussdichtegrenze: 0,500 mJan.

Dank des Forscherteams, das diese Geräte entwickelt und ständig verbessert, bleibt der Komplex ein Schlüsselelement in der Weltraumbeobachtung.

Empfangskabinen

Neben dem kreisförmigen Reflektor, der Informationen (Strahlung) sammelt und konzentriert, ist RATAN mit fünf Empfangskabinen ausgestattet. Sie enth alten Aufnahmeinstrumente.

Die Kabinen werden auf Bahnsteigen platziert, wodurch sie entlang 12 radialer Gleise bewegt werden können. Mobility bietet die Suche nach Objekten in verschiedenen Azimuten mit einem Schritt von 30°.

Wissenschaftliche Arbeit

In der SAO wird ein breites Programm verschiedener Forschungsarbeiten durchgeführt, darunter:

• Umfassende Untersuchung der Sonnenaktivität im Radioband.
• Astrometrie mit höchster Winkelauflösung (Speckle-Interferometrie) von Doppel- und Mehrfachsternen und Einzelsternen mit ausgedehnten Atmosphären.
• Hochauflösende Spektroskopie der Atmosphären und Winde von Sternen verschiedener Art (insbesondere ist der Komplex zum Hauptlieferanten von Messungen der Magnetfelder von Sternen geworden).
• Radio- und optische Spektroskopie von Nebeln in unserer und anderen Galaxien.
• Photometrie mit der ultimativen zeitlichen Auflösung relativistischer Objekte (Pulsare, Schwarze Löcher und andere).
• Photometrie und Spektroskopie mit mittlerer und niedriger Auflösung von Mikroquasaren, Gravitationslinsen, normalen und besonderen Galaxien und einzelnen Sternendarin.
• Aufbau eines räumlichen und kinematischen Bildes der lokalen Galaxiengruppe.
• Photometrie und Spektroskopie optischer Komponenten von Gammablitzen in kosmologischen Entfernungen.
• Radiokartierung des Relikthintergrunds des Universums.

RATAN-600 (Zelenchuk) hat den Status von Instrumenten der offenen kollektiven Nutzung. Neben einheimischen Astronomen wird in der Regel ein erheblicher Teil der Beobachtungszeit ausländischen Kollegen zur Durchführung gemeinsamer Projekte zugewiesen.

Modernisierung

In den Jahren des Bestehens des SAO hat sich darin ein einzigartiges Team von Astronomen und Instrumentierungsspezialisten gebildet. In den letzten zehn Jahren haben Spezialisten das Teleskop mit Strahlungsempfängern mit hohen und ständig wachsenden Eigenschaften ausgestattet: Empfindlichkeit, spektrale, räumliche und zeitliche Auflösung.

Insbesondere die Antriebstechnik der RATAN-600 Sekundärstrahler wurde neu ausgestattet und eine automatisierte Steuerung zur Positionierung der Strahler eingeführt. Eine neue Version des High Resolution Solar Spectral Polarization Complex (SPKVR-2) ist seit 2008 in Betrieb.

Eine Internetressource wurde entwickelt, um Sonnenbeobachtungsdaten zu präsentieren, die Daten in Echtzeit sammelt und analysiert. Es verfügt über Dienste zum Suchen und Analysieren von Daten, einschließlich des Vergleichs mit Daten von anderen Instrumenten, zum Abrufen von Spektren und anderen Parametern aus lokalen Quellen.

Die Arbeit an der Verwendung von primären Feeds mit einem einzigen Phasenzentrum wird fortgesetzt, was dies ermöglicht„Entladen“Sie den primären Fokus und führen Sie Beobachtungen im Mehrfrequenz-Tracking-Modus durch (Oktava-Projekt für Feeds Nr. 1 und Nr. 3).elektromagnetische Interferenz von Radiometern in diesem Bereich.

Fortgeschrittene Forschung

CAO beaufsichtigt Forschungsprogramme, die Licht in die Mysterien des Universums bringen sollen. Unter den Hauptprojekten:

• Erforsche die Sonne.
• Struktur und Kinematik von interstellarem Gas in Sternentstehungsgebieten.
• Aktivität von Quellen extragalaktischer Radiostrahlung.
• Suche nach relativistischen Jets in aktiven Galaxien und Quasaren.
• Untersuchung der Struktur und Kinematik von interstellarem Gas in Sternentstehungsgebieten.
• Untersuchung der Spektren extragalaktischer Protoobjekte.
• Kosmologisches Gen.
• Beobachtungen am MARS-3 Matrix Radio Engineering System.
• Mehrwellenbeobachtungen des Objekts LSI+61 303.
• Untersuchung der Spektren und Variabilität von GPS-Quellen.
• Gleichzeitige Spektren von Lacertiden.
• Überwachung von Mikroquasaren.

Vorteile

Unter den Vorteilen des russischen Teleskops heben Experten hervor:

• ein großes aberrationsfreies Feld;
• Mehrfrequenzmessungen (0,6-35GHz);
• erhöhte Auflösung;
• erhöhte Temperaturempfindlichkeit für Helligkeit.

In KürzeJahre RATAN wird noch besser: 2015 beschloss das Ministerium für Bildung und Wissenschaft der Russischen Föderation, rund 100 Millionen Rubel für die Installation mobiler Module bereitzustellen. Wenn das Radioteleskop jetzt Objekte beobachtet, die sich in direkter Sichtlinie befinden, kann es nach der Modernisierung das untersuchte Ziel begleiten. Diese einmalige Gelegenheit wird die Funktionalität des Komplexes erweitern.

Trotz seines beachtlichen Alters für ein komplexes technisches Objekt ist RATAN-600 nach wie vor das flächenmäßig größte Radioteleskop. Es konkurriert mit dem neuesten chinesischen FAST-Komplex mit einer Öffnung von fünfhundert Metern.