Радиотелескоп ратан краткое описание реферат
Обновлено: 02.07.2024
Далекие от астрономии люди представляют телескопы обычно в виде гигантских подзорных труб или тарелок на ножках. Оказавшись вблизи станицы Зеленчукская, что в Карачаево-Черкесии, они вряд ли узнают в монументальном объекте под странным названием РАТАН-600 сложнейший прибор для наблюдения за звездами.
Внешне гигантская антенна больше напоминает греческий амфитеатр, разделенный на сектора, или необычный футбольный стадион, непонятно зачем построенный в горной местности.
Аббревиатура объекта расшифровывается просто — радиоастрономический телескоп Академии наук. Элементы отражателя в данном устройстве выполнены из металлических щитов с габаритами 11,4×2 м в количестве 895 штук, выставленных по окружности. Точный диаметр антенны составляет 576 м.
Щиты имеют криволинейную поверхность, обработанную с неимоверной точностью, при необходимости фокусировки их аккуратно перемещают в пространстве. Отражатель разделен на четыре сектора площадью 3000 м². В фокусе каждой полосы расположено по специальному облучателю.
В качестве перископического зеркала на РАТАН-600 задействован плоский 400-метровый отражатель, состоящий из 124-х щитов высотой 8,5 м. Общая длина этого важнейшего элемента – около 400 м.
Составные щиты данного устройства при настройке вращаются вокруг горизонтальной оси. Радиоизлучение, принимаемое плоскими зеркалами, отражается в южную часть кругового излучателя, и затем концентрируется на облучателе. Меняя угол наклона щитов и позицию облучателя, телескоп перестраивается в нужную точку неба.
Для удобства работы с пятью приемными кабинами, расположенными внутри круга, были построены 12 железнодорожных путей, расходящихся строго в радиальных направлениях, и дополнительные дуговые рельсы. При смене азимута прибор переставляется на требуемую колею с помощью поворотного круга, установленного в центре антенны.
РАТАН-600 используется для обнаружения новых небесных тел, исследования радиоизлучения объектов в пределах Солнечной системы и удаленных галактик. Наблюдательное время уникальнейшего телескопа распределено между русскими учеными и зарубежными специалистами.
Нередко ради научных исследований необходимо создавать не просто лаборатории или иметь специальное оборудование, а и возводить огромные комплексы. И часто это касается телескопов. О том, что они бывают по-настоящему гигантскими, знает, пожалуй, каждый. Но далеко не всем известно, что самый большой на планете радиотелескоп расположен на отечественных просторах и многие годы успешно помогает ученым исследовать ближний и дальний космос.
Этот уникальный комплекс находится в Карачаево-Черкесии, недалеко от станицы Зеленчукская, на высоте 970 метров над уровнем моря. История крупнейшего на планете радиотелескопа началась в самый разгар Холодной войны, в пятидесятых годах прошлого столетия, когда эту задумку стали разрабатывать ученые С.Э.Хайкин и Н.Л.Кайдановский. Первой попыткой воплотить идею в жизнь стал экспериментальный Пулковский телескоп, который успешно функционировал и даже помог советским ученым доказать эффективность антенн переменного профиля для космических исследований.
Однако обстановка в мире накалялось, а противостояние США и СССР, в том числе, в науке, лишь обострялось. Поэтому советское правительство, удовлетворенное успешной работой первого спутника, дало отмашку ученым и инженерам на возведения целого ряда масштабных объектов по исследованию космоса. Одним из них и оказался радиотелескоп РАТАН-600, который был введен в эксплуатацию 12 июля 1974 года. Как и большинство аббревиатур в Советском Союзе, название объекта также имеет расшифровку: радиоастрономический телескоп Академии наук.
В числе оборудования радиотелескопа снаружи можно отметить кольцевую антенну из 895 круговых отражателей диаметром 576 метров. Габариты одного принимающего элемента составляют 2 метра шириной и 11,4 метра высотой. Внешняя часть антенны занимает площадь в 3500 кв. метров. Внутренняя составляющая состоит из ряда излучателей, а также устройств, принимающих и анализирующих космическое излучение. Все они расположены во внутренней части объекта, то есть, в пределах круга отражателей.
С помощью крупнейшего на планете радиотелескопа ученые имеют возможность проводить исследования и близких объектов, к например, Солнца, солнечного ветра, планет и спутников, дальнего космоса, таких, как радиогалактики, казары или космический микроволновой фон.
Кроме того, у РАТАН-600 был четко определен его функционал еще на этапе разработки концепта, и включал он следующие задачи: обнаружение большого количества космических источников радиоизлучения, идентификация по ним космических объектов; исследование звездного радиоизлучения; изучение Солнечной системы, в частности, областей повышенного радиоизлучения на Солнце, их строения, магнитных полей; отслеживание сигналов внеземного происхождения искусственной природы.
Несмотря на все возможности и масштабы комплекса, радиотелескоп продолжают модернизировать. Одной из последних мер по улучшению работы РАТАН-600 было постановление Министерства образования и науки РФ в 2015 году, когда было выделено около 100 миллионов рублей, которые предписывалось использовать для установки мобильных модулей. Подобная модернизации способствовала расширению функционала комплекса.
РАТАН-600 (сокращение от РАдиоТелескоп Академии Наук) — радиотелескоп диаметром около 600 метров, располагающийся недалеко от станицы Зеленчукская на Северном Кавказе на высоте 970 метров [2] над уровнем моря. Принадлежит САО РАН. Является крупнейшим радиотелескопом в мире.
Содержание
Руководители
Описание
РАТАН-600 был создан на основе разработок Наума Львовича Кайдановского. [3] [4] Телескоп состоит из 895 прямоугольных отражающих элементов размером 11,4 на 2 метра, расположенных по кругу с диаметром 576 метров [5] . Круг разделён на 4 сектора по сторонам света. Отражающие элементы каждого сектора выставляются по параболе, образуя отражающую и фокусирующую полосу антенны. В фокусе такой полосы располагается специальный облучатель. [6]
Технические характеристики [7]
| Диаметр главного зеркала | Число элементов антенны | Размер элемента | Геометрическая площадь антенны | Эффективная площадь всего кольца | Рабочий диапазон волн | Рабочий диапазон частот | Максимальное угловое разрешение | Точность определения координат | Предел по плотности потока | Предел по яркостной температуре | Время слежения (Юг + Плоский отражатель) |
| 576 м | 895 | 11,4 × 2 м | 15000 м² | 3500 м² | 1—50 см | 610—30 000 МГц | 2 угловые сек. | 1—10 угловые сек. | 0.500 мЯнских | 0.050 мК | 1—3 часа |
См. также
Литература
- Парийский, Ю.Н. О РАТАН-600, радиоастрономии и первоосновах мироздания // Наука и человечество, 1989 : Международный ежегодник. — М .: Знание, 1989. — С. 266—279.
Ссылки
Примечания
- Радиотелескопы
- Астрономические обсерватории России
- Зеленчукский район
Wikimedia Foundation . 2010 .
Полезное
Смотреть что такое "РАТАН-600" в других словарях:
РАТАН-600 — (радиотелескоп РАН с диаметром кольца ок. 600 м) крупнейший кольцевой радиотелескоп с антенной переменного профиля. Расположен на Сев. Кавказе, вблизи станицы Зеленчукская. Предназначен для изучения космических радиоисточников в диапазоне… … Большой Энциклопедический словарь
Ратан-600 — (радиотелескоп РАН с диаметром кольца около 600 м), крупнейший кольцевой радиотелескоп с антенной переменного профиля. Расположен на Северном Кавказе вблизи станицы Зеленчукская. Предназначен для изучения космических радиоисточников в диапазоне… … Энциклопедический словарь
РАТАН-600 — (радиотелескоп РАН с диам. кольца ок. 600 м), крупнейший кольцевой радиотелескоп с антенной переменного профиля. Расположен на Сев. Кавказе вблизи станицы Зеленчукская. Предназначен для изучения космич. радиоисточников в диапазоне радиоволн от 8… … Естествознание. Энциклопедический словарь
РАТАН-600 — крупнейший кольцевой радиотелескоп с антенной переменного профиля. Диаметр кольца антенны 600 м. Предназначен для изучения радиоизлучения космических объектов в диапазоне радиоволн 8 мм 21 см … Астрономический словарь
RATAN-600 — Observatoire spécial d astrophysique Pour les articles homonymes, voir BTA et 6 (nombre). Observatoire spécial d astrophysique … Wikipédia en Français
RATAN-600 — (russisch: РАТАН 600 РАдиоТелескоп Академии Наук Radioteleskop der Akademie der Wissenschaften) ist das größte Radioteleskop der Welt, seit 1974 in Betrieb und befindet sich in Selentschukskaja (Republik Karatschai Tscherkessien) im nördlichen… … Deutsch Wikipedia
RATAN 600 — einer der konischen Sekundärreflektoren des RATAN 600 auf einer UdSSR Briefmarke aus dem Jahre 1987 RATAN 600 (russisch РАТАН 600 – РАдиоТелескоп Академии Наук – Radioteleskop der Akademie der Wissenschaften) ist das Radioteleskop mit dem… … Deutsch Wikipedia
Список астрономических инструментов — В данной таблице представлены основные астрономические инструменты, которые используются в отечественных исследованиях[1]. Аббревиатура Полное название Производитель Оптическая система Диаметр апертуры (мм) Фокусное расстояние (мм) Обсерватории в … Википедия
Специальная астрофизическая обсерватория РАН — Координаты: 43°40′19.1″ с. ш. 41°26′23.7″ в. д. / 43.671972° с. ш … Википедия
СССР. Наука — Научно технический потенциал СССР В СССР создан значительный и быстро растущий научно технический потенциал (НТП). Он включает совокупность материальных и духовных ресурсов, определяющих научно технический уровень общественного… … Большая советская энциклопедия
Продолжаем тематику удивительных изобретений, начатую рассказом о Большом телескопе азимутальном (БТА).
Приятного чтения и просмотра!
П.С.: В статье будет много фото и несколько видео.
П.П.С.: Я не специалист в этих вопросах, просто делюсь интересным, как простой обыватель.
Общая информация
Проф. Хайкиным С.Э. и д.ф.м.н. Кайдановским Н.Л. были первыми, кто предложил принцип создавать антенн переменного профиля для радио-астрономических исследований. После многих лет успешного использования этого принципа на других объектах, было предложено создать более крупный радиотелескоп — РАТАН 600.
Радиотелескоп РАТАН-600 предназначен для:
- обнаружения большого числа космических источников радиоизлучения, отождествления их с космическими объектами,
- изучения радиоизлучения звезд,
- исследования тел солнечной системы,
- исследования областей повышенного радиоизлучения на солнце с целью изучения их - строения и, в частности, структуры их магнитных полей,
- обнаружения сигналов искусственного происхождения (внеземные цивилизации) и др.
- из двух основных отражателей: кругового и плоского,
- и пяти подвижных наблюдательных кабин, перемещающихся по рельсовым путям.
Круговой отражатель представляет собой металлоконструкцию, состоящую из 895 одинаковых, независимых подвижных отражающих элементов высотой 7.4 метра и шириной 2 м. с точной цилиндрической центральной частью высотой 5 м., радиус кривизны отражателя — 290 м. В настоящее время высота щитов кругового отражателя с учетом дополнительных панелей (закрылков) составляет 11.4 м. Отражающие элементы смонтированы на жестком фундаменте и имеют три степени свободы:
- поворот вокруг вертикальной оси на +-6 град.,
- поворот вокруг горизонтальной оси на 53 град. от вертикали,
- радиальное перемещение на 1 метр.
Плоский отражатель (перископическое зеркало) имеет общую длину 400 метров и состоит из 124-х отдельных плоских элементов высотой 8.5 м., установленных на низких тумбах ленточного фундамента. Элементы допускают поворот на 70 град. от вертикали относительно горизонтальной оси, расположенной вблизи уровня земли. Кроме того, отражатель в отдельных случаях ведения наблюдений может быть убран, уложен на землю.Внутреннее пространство антенны расчленено радиальными рельсовыми путями. Пути предназначены для перемещения пяти приемных кабин и направлены радиально от центра антенны под углом 30 град. Радиальная дорога пересекается кольцевым рельсовым путем, проходящим перед щитами антенны. Кольцевая дорога и рельсовые пути на ней предназначены для проезда кранов, ведущих монтажно-демонтажные работы на антенне, и автомашин. Приемные кабины смонтированы на самоходных тележках для передвижения по кольцевым и рельсовым путям. Для перехода кабины с одного пути на другой предусмотрен поворотный круг, расположенный в геометрическом центре телескопа. Ниже приведена схема радиотелескопа РАТАН-600
Основные этапы
Проектное задание комплекса зданий и сооружений радиотелескопа РАТАН-600 разработано в ГАО АН СССР.
Согласно Распоряжению Президиума АН СССР за N53-1366 от 3 июля 1965 года данный проект был утвержден 18 августа 1965 г.
1965 Совмин СССР принял Постановление о сооружении крупного радиотелескопа для АН СССР, вслед за этим ведомственное Постановление по данному вопросу принято Президиумом АН СССР. Местом для строительства радиотелескопа РАТАН-600 выбрана долина р. Б.Зеленчук, непосредственно к югу от ст. Зеленчукской.
1968 Рассмотрено и утверждено техническое задание на строительство радиотелескопа РАТАН-600 (март). Начаты строительные работы по комплексу РАТАН-600 на южной окраине ст. Зеленчукской (лето).
1969 Вышло Распоряжение Президиума АН СССР о включении строящегося комплекса РАТАН-600 в состав Специальной Астрофизической Обсерватории (САО) и о реорганизации Отдела радиоастрономии ГАО АН СССР (кроме солнечной радиоастрономии) в Ленинградский научно-методический филиал САО (ЛФ) в области радиоастрономии, на правах отдела (январь). Организационное создание филиала (68 сотрудников) завершено в октябре.
1970 Выданы технические условия и эскизные проекты облучателей и других узлов радиотелескопа, разработаны технические задания на ряд приемных устройств. В сентябре в ст. Зеленчукской создана рабочая группа РАТАН-600 для подготовки эксплуатационных кадров радиотелескопа, контроля за строительством и организации научно-исследовательских работ.
1971 В радиоастрономическом секторе САО создан Отдел радиоастрономического приборостроения и Лаборатория радиоспектроскопии
1972 Организация Лаборатории антенн переменного профиля
1973 Завершено строительство первой очереди PATAH-600 (северный сектор кругового отражателя, облучатель №1, лабораторный корпус с рабочей площадью 1300 м², ряд вспомогательных сооружений).
1974 В январе северный сектор кругового отражателя радиотелескопа принят под пусконаладочные работы и подготовку к пробным наблюдениям с облучателем №1. Создан Отдел радиоастрономических наблюдений. Завершен ввод в эксплуатацию 1-й очереди РАТАН-600 (северный сектор кругового отражателя, лабораторный корпус, облучатель №1, мастерские, основные инженерные сети и коммуникации). Проведение первых наблюдений радиоисточников (лето).
1975 Начаты регулярные наблюдения на радиотелескопе по плановой тематике, ежегодно утвержденной Программным комитетом РАТАН-600.
1976 На северном секторе РАТАН-600 проведено около 100 наблюдений различных радиообъектов на волнах от I.З5 до 21см. Завершено строительство и ввод в эксплуатацию всего комплекса радиотелескопа РАТАН-600: оставшиеся три сектора кругового отражателя и плоский (перископный) отражатель для южного сектора (декабрь).
1978 Группа сотрудников САО, принимавшая участие в проектировании, сооружении и вводе в эксплуатацию РАТАН-600, награждена орденами и медалями СССР.
Карачаево-Черкесия. РАТАН-600, крупнейший радиоантенный телескоп в мире
1. Фото у проходной. РАТАН расшифровывается как "Радиоастрономический телескоп Академии наук". Впервые он был запущен в июле 1974 года и является действующим до сих пор. Чтобы попасть сюда, необходим пропуск. Нам с этим помог сотрудник пресс-службы главы КЧР, Станислав Беляков, за что ему большое спасибо :)
2. Недалеко от проходной установлен "Столб Мира", с надписью на нескольких языках "Да будет мир человечеству во всем мире". Этот символ устанавливают по инициативе ОНН, сейчас такие столбы мира можно увидеть в более чем 120 странах.
3. Антенна радиотелескопа состоит из металлических щитов, расположенных по окружности диаметром почти 600 метров. Фактически телескоп напоминает круглый стадион, или амфитеатр, мы у входа в него.
4-5. Трехэтажная конструкция, для подъёма на высоту и обслуживания щитов.
6. Взгляд внутрь круга через входной портал. Круг разделён на 4 сектора по сторонам света, и имеет четыре независимых станции наблюдения.
7. Каждый алюминиевый щит имеет высоту 11 метров, всего их почти 900.
8. Все вместе или по отдельности щиты могут менять наклон, отражая излучение от космических источников, которое падает на них, в единый центр - фокус телескопа.
9. В фокусе стоят облучатели, устройства, собирающие радиоизлучение, которое направляется на него щитами. Облучатель передаёт принятую энергию на вход радиометра, и, после усиления регистрируется электроизмерительным прибором. Таким образом на РАТАН-600 наблюдают за Солнцем, звездами, туманностями, галактиками, кометами и прочими небесными телами.
10. Всего облучателей несколько, они передвигаются по рельсовым путям, словно обычные вагоны, но сейчас работают, если я не ошибаюсь, не все.
11. Внутрь, увы, мы не попали, для этого нужно просить специальную экскурсию, а не просто заезжать по пути :)
НАИБОЛЕЕ ЗНАЧИМЫЕ НАУЧНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ
1) По одновременным данным измерений телескопов РАТАН-600 и Fermi-LAT (1FGL) обнаружена значимая корреляция излучений в радио- и гамма- диапазонах для полос 0.1-1 ГэВ и слабая и незначимая для 10-100 ГэВ для обоих типов блазаров. В среднем, коэффициент корреляции выше у лацертид. Коэффициент корреляции оказался чувствительным к рассматриваемой полосе энергии (у лацертид) и к частоте и полосе энергии (у квазаров с плоским спектром). Полученные результаты говорят в пользу тесной взаимосвязи гамма- и радиоизлучения и образования их из одной популяции фотонов (в рамках синхрокомптоновского модели излучения).
2) Средний нормированный радиоспектр GPS галактик и квазаров имеет ряд отличий: GPS галактики имеют более крутые на высоких частотах спектры, в результате чего их спектры более узкие, чем у квазаров. Низкочастотный спектральный индекс в среднем не отличается. Но он меняется с ростом красного смещения Z- наблюдается его увеличение. Это может говорить в пользу наличия вещества с высокой плотностью излучающих частиц в околоядерных областях GPS-объектов. Численность GPS галактик резко падает с увеличением красного смещения, начиная с z=1. Галактики и квазары на одинаковых Z имеют угловые размеры одного порядка, при этом их светимости могут на порядок отличаться. Наблюдается дефицит объектов на больших красных смещениях с низкими частотами пика (несколько ГГц). Возможно, на больших Z отсутствуют объекты с крупными компонентами синхротронного самопоглощения.
4) Обнаружена область истечения плазмы из тени и полутени крупного пятна по наблюдениям в сантиметровом диапазоне волн. По спектрально-поляризационным наблюдениям на РАТАН-600 в диапазоне коротких сантиметровых волн от 1.7 см до 3 см обнаружено холодное поляризованное излучение обыкновенной моды в локальном источнике над крупным пятном NOAA 11289, которое на 2000- 3000 К ниже температуры спокойного Солнца, при температуре необыкновенной моды превышающую фоновую на величину около (30-40)х103 К. Эта область корональной плазмы примыкает к тени крупного пятна и подтверждается истечением плазмы вверх со скоростью до 12 км/с (Fe XII 195 A line, EIS) и низкой плотностью корональной плазмы около 5х108 см-3. Данное явление может указывать как на излучение плазмы в магнитном поле пятна на подфотосферных уровнях, так и на охлаждение плазмы ввиду быстрого ее испарения. Истечение корональной плазмы из пятен может определять изменения в формировании потоков солнечного ветра.
5) Измерения высотной структуры магнитного поля в короне является трудными для оптических методов. Предложен метод непосредственного измерения высот магнитного поля на основе одновременных многоволновых радиоастрономических наблюдений активных областей Солнца на больших позиционных углах. При этом находящиеся на лимбе активные области регистрируются на одномерном скане вдали от его края, значительно уменьшая краевые лимбовые эффекты. Метод эффективно работает в периоды весеннего и осеннего равноденствий, когда позиционные углы максимальны. Проведенные измерения дают возможность определять наклон магнитной структуры и ее высотный градиент. На примере многих наблюдений показано, что высотные структуры отличаются большим разнообразием от монотонных с градиентами около 0.1 Гс/км для спокойных областей до 1.6 Гс/км в случае вспышечно-активных областей.
8) Впервые реализован Идеальный радиометр полной мощности, имеющий расчетную чувствительность. Из-за шума вида 1/f (нестабильности различного происхождения) идеальный радиометр полной мощности был не достижим и радиоастрономы работают в модуляционном режиме (сравнение сигнал неба с искусственным опорным сигналом). Модуляционный радиометр имеет чувствительность вдвое хуже, чем идеальный радиометр полной мощности. При модернизации радиометров РАТАН-600 найдены и устранены основные источники шума 1/f. На масштабах времени до 30-50 секунд нами впервые в Мире реализован Идеальный Радиометр Полной мощности. Сейчас в опытной эксплуатации находятся два приемника, работающих в этом режиме. Исследования различных типов шумов в радиометрах РАТАН-600, а также применяемой элементной базы позволили сделать неожиданные выводы: основным источником шума 1/f является СВЧ детектор на диоде с низким барьером Шоттки; радиометр полной мощности на практике показывает чувствительность в 2 раза выше, чем модуляционный радиометр на масштабах времени до 30 секунд; на масштабах времени до 50 секунд чувствительность радиометра полной мощности остается выше, чем модуляционного.
Источник (для узких специалистов). Довольно полезный сайт.
Ну и немного видео (в качестве бонуса):
Читайте также: