RATAN 600: วัตถุประสงค์และหลักการทำงาน

2024 ผู้เขียน: Henry Conors | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2024-02-12 13:53

RATAN-600 เป็นกล้องโทรทรรศน์วิทยุที่ใหญ่ที่สุดในโลก ตั้งอยู่ใน Karachay-Cherkessia กระจกหลักมีเส้นผ่านศูนย์กลาง 576 เมตร และพื้นที่เรขาคณิตของเสาอากาศคือ 15,000 ม2 กล้องโทรทรรศน์ถูกสร้างขึ้นเพื่อศึกษาดาวเคราะห์ ดวงอาทิตย์ กาแล็กซี วัตถุนอกดาราจักร การแผ่รังสีสเปกตรัม และวัตถุประสงค์อื่นๆ

ประวัติ: RATAN-600

แนวคิดในการสร้างกล้องโทรทรรศน์วิทยุในประเทศโดยอิงจากงานของ S. E. Khaikin และ N. L. Kaidanovsky มีความสำคัญตั้งแต่ยุค 50 เริ่มแรก กล้องโทรทรรศน์ Pulkovo รุ่นทดลองได้ถูกสร้างขึ้น โดยอาศัยการพิสูจน์ประสิทธิภาพของเสาอากาศโปรไฟล์แบบแปรผันสำหรับการวิจัยอวกาศ

มันเป็นช่วงสงครามเย็นที่การแข่งขันระหว่างสหรัฐอเมริกาและสหภาพโซเวียตเริ่มร้อนแรงถึงขีดสุด ผู้นำที่ได้รับแรงบันดาลใจจากการเปิดตัวดาวเทียมดวงแรกเรียกร้องให้ (เพื่อความสุขของนักวิทยาศาสตร์) ให้รวมความสำเร็จด้วยการสร้างวัตถุที่ยิ่งใหญ่สำหรับการสำรวจอวกาศ พวกเขาเป็นกล้องโทรทรรศน์รัศมีกระจกหกเมตรที่ไม่เหมือนใคร BTA และกล้องโทรทรรศน์วิทยุ RATAN-600 ในที่สุดโครงการก็ได้รับการอนุมัติเมื่อวันที่ 18 สิงหาคม 2508

ในฤดูร้อนปี 1974 ภาคเหนือได้รับมอบหมายให้ดูแลแผ่นสะท้อนแสงและเครื่องฉายรังสี No. 1 แหล่งวิทยุแห่งแรก PKS 0521-36 ได้รับการตรวจสอบเมื่อวันที่ 12 กรกฎาคม พ.ศ. 2517 ในช่วงต้นปี 1977 ได้มีการแนะนำส่วนอื่นๆ ของอาคารคอมเพล็กซ์ ได้แก่ แผ่นสะท้อนแสงแบบแบน ทางใต้ ตะวันออก และตะวันตก

รายละเอียด

กล้องโทรทรรศน์ RATAN-600 ดำเนินการโดย Special Astrophysical Observatory of the Russian Academy of Sciences (SAO) ซึ่งเป็นหอดูดาวระดับโลกเพียงแห่งเดียวในสหพันธรัฐรัสเซีย วัตถุนี้มีเสาอากาศแบบวงแหวนยาว 576 เมตร (ตัวสะท้อนแสงแบบวงกลม) ประกอบด้วย 895 ชิ้น ขนาดขององค์ประกอบรับแต่ละอันกว้าง 2 ม. และสูง 11.4 ม.

จากพื้นที่ทั้งหมด 15,000 ตร.ม.² เสาอากาศเอง (ส่วนนอก) มีพื้นที่เพียง 3500 ม.^{2 ส่วนด้านในเป็นพื้นที่เปิดโล่งซึ่งมีอุปกรณ์ต่างๆ ที่รับและวิเคราะห์รังสีคอสมิก}

RATAN-600 ซึ่งมีรูปถ่ายที่น่าประทับใจ ได้รับการติดตั้งในเขตชานเมืองทางใต้ของหมู่บ้าน Zelenchukskaya (การาเชย์-เชอร์เคสเซีย) การตั้งถิ่นฐานของหอสังเกตการณ์ ซึ่งรวมถึงอาคารห้องปฏิบัติการ อาคารที่พักอาศัย และโรงเรียน ตั้งอยู่ริมฝั่งแม่น้ำบอลชอย เซเลนชุก ใกล้กับนิคม Nizhne-Arkhyz ในศตวรรษที่ 9-13

ข้อกำหนด

RATAN-600 ใช้หลักการใหม่ในการสร้างกล้องโทรทรรศน์: ฐานติดตั้งอัลตาซิมุท การสังเคราะห์รูรับแสง และพื้นผิวควบคุม คุณสมบัติที่สำคัญ:

• ช่วงความถี่: 610-30000 MHz.
• ระยะคลื่น: 1-50cm
• ความแม่นยำ: 1-10 arcseconds.
• ความละเอียดสูงสุดเชิงมุม: 2อ่างทอง วินาที
• ขีดจำกัดการตรวจจับอุณหภูมิความสว่าง: 0.050 mK.
• จำกัดความหนาแน่นของฟลักซ์: 0.500 ม.ค.

ขอบคุณทีมนักวิจัยที่สร้างและปรับปรุงอุปกรณ์เหล่านี้อย่างต่อเนื่อง ความซับซ้อนยังคงเป็นองค์ประกอบสำคัญในการสังเกตการณ์อวกาศ

ออกบูธ

นอกจากแผ่นสะท้อนแสงทรงกลมที่รวบรวมและรวบรวมข้อมูล (รังสี) RATAN ยังมีห้องโดยสารรับห้าห้อง มีเครื่องบันทึกเสียง

กระท่อมถูกวางบนชานชาลารถไฟ ซึ่งช่วยให้พวกมันเคลื่อนตัวไปตามรางรัศมี 12 ราง Mobility ให้การวิจัยวัตถุในมุมต่าง ๆ ด้วยขั้นตอน 30°

งานวิทยาศาสตร์

โครงการวิจัยที่หลากหลายกำลังดำเนินการใน SAO ซึ่งรวมถึง:

• การศึกษากิจกรรมโซลาร์อย่างครอบคลุมในวงวิทยุ
• Astrometry ที่มีความละเอียดเชิงมุมขั้นสูงสุด (speckle interferometry) ของดาวคู่และหลายดวงและดวงดาวแต่ละดวงพร้อมบรรยากาศที่ขยายออกไป
• สเปกโทรสโกปีความละเอียดสูงของบรรยากาศและลมของดวงดาวประเภทต่างๆ (โดยเฉพาะ คอมเพล็กซ์ได้กลายเป็นซัพพลายเออร์หลักในการวัดสนามแม่เหล็กของดาว)
• วิทยุและสเปกโทรสโกปีของเนบิวลาในดาราจักรของเราและดาราจักรอื่นๆ
• โฟโตเมทรีด้วยความละเอียดชั่วขณะสูงสุดของวัตถุที่มีความสัมพันธ์ (พัลซาร์ หลุมดำ และอื่นๆ)
• โฟโตเมทรีความละเอียดปานกลางและต่ำและสเปกโทรสโกปีของไมโครควาซาร์ เลนส์โน้มถ่วง ดาราจักรปกติและแปลกประหลาด และดาวแต่ละดวงในนั้น
• สร้างภาพเชิงพื้นที่และจลนศาสตร์ของกลุ่มดาราจักรในท้องถิ่น
• โฟโตเมทรีและสเปกโทรสโกปีของส่วนประกอบทางแสงของรังสีแกมมาระเบิดในระยะทางจักรวาลวิทยา
• การทำแผนที่วิทยุของพื้นหลังที่ระลึกของจักรวาล

RATAN-600 (เซเลชุก) มีสถานะเป็นตราสารแบบเปิดกว้าง ตามกฎแล้วนักดาราศาสตร์ในประเทศจะจัดสรรเวลาการสังเกตการณ์ที่สำคัญให้กับเพื่อนร่วมงานชาวต่างชาติสำหรับการดำเนินโครงการร่วมกัน

ความทันสมัย

ในช่วงหลายปีของการดำรงอยู่ของ SAO ได้มีการจัดตั้งทีมนักดาราศาสตร์และผู้เชี่ยวชาญด้านเครื่องมือวัดที่ไม่เหมือนใคร ในช่วงทศวรรษที่ผ่านมา ผู้เชี่ยวชาญได้ติดตั้งกล้องโทรทรรศน์ใหม่อีกครั้งด้วยเครื่องรับรังสีที่มีลักษณะพิเศษสูงและเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่อง ได้แก่ ความไว สเปกตรัม ความละเอียดเชิงพื้นที่ และความละเอียดชั่วขณะ

โดยเฉพาะอย่างยิ่ง เทคโนโลยีการขับเคลื่อนของเครื่องฉายรังสีทุติยภูมิ RATAN-600 ได้รับการติดตั้งใหม่และเปิดตัวระบบควบคุมอัตโนมัติสำหรับการวางตำแหน่งของเครื่องฉายรังสี เวอร์ชันใหม่ของ High Resolution Solar Spectral Polarization Complex (SPKVR-2) เริ่มดำเนินการมาตั้งแต่ปี 2008

ทรัพยากรทางอินเทอร์เน็ตได้รับการพัฒนาเพื่อนำเสนอข้อมูลการสังเกตการณ์แสงอาทิตย์ ซึ่งรวบรวมและวิเคราะห์ข้อมูลแบบเรียลไทม์ มีบริการสำหรับค้นหาและวิเคราะห์ข้อมูล รวมถึงการเปรียบเทียบกับข้อมูลจากเครื่องมืออื่นๆ การรับสเปกตรัมและพารามิเตอร์อื่นๆ จากแหล่งในท้องถิ่น

งานยังคงใช้ฟีดหลักด้วยศูนย์เฟสเดียว ซึ่งช่วยให้“ยกเลิกการโหลด” โฟกัสหลักและดำเนินการสังเกตการณ์ในโหมดการติดตามหลายความถี่ (โครงการ Oktava สำหรับฟีดหมายเลข 1 และหมายเลข 3)สัญญาณรบกวนแม่เหล็กไฟฟ้าของเรดิโอมิเตอร์ในช่วงนี้

การวิจัยขั้นสูง

CAO ดูแลโครงการวิจัยที่ออกแบบมาเพื่อให้ความกระจ่างเกี่ยวกับความลึกลับของจักรวาล ท่ามกลางโครงการหลัก:

• วิจัยดวงอาทิตย์
• โครงสร้างและจลนศาสตร์ของก๊าซระหว่างดาวในบริเวณก่อกำเนิดดาว
• กิจกรรมของแหล่งกำเนิดคลื่นวิทยุนอกกาแล็กซี่
• ค้นหาเครื่องบินไอพ่นเชิงสัมพันธ์ในกาแลคซี่และควาซาร์ที่เคลื่อนไหว
• การศึกษาโครงสร้างและจลนศาสตร์ของก๊าซระหว่างดาวในบริเวณก่อกำเนิดดาว
• การศึกษาสเปกตรัมของวัตถุโปรโตกาแล็กซี่
• ยีนจักรวาลวิทยา
• การสังเกตบนระบบวิศวกรรมวิทยุเมทริกซ์ MARS-3
• การสังเกตแบบมัลติเวฟของวัตถุ LSI+61 303.
• ศึกษาสเปกตรัมและความแปรปรวนของแหล่งที่มาของ GPS
• สเปกตรัมของลูกไม้พร้อมกัน
• การตรวจสอบไมโครควาซาร์

ผลประโยชน์

ท่ามกลางข้อดีของกล้องโทรทรรศน์รัสเซีย ผู้เชี่ยวชาญเน้น:

• สนามที่ปราศจากความคลาดเคลื่อนขนาดใหญ่;
• วัดหลายความถี่ (0.6-35GHz);
• เพิ่มความละเอียด;
• เพิ่มความไวต่ออุณหภูมิความสว่าง

กำลังมาปี RATAN จะดีขึ้นกว่าเดิม: ในปี 2558 กระทรวงศึกษาธิการและวิทยาศาสตร์ของสหพันธรัฐรัสเซียตัดสินใจจัดสรรประมาณ 100 ล้านรูเบิลสำหรับการติดตั้งโมดูลมือถือ หากตอนนี้กล้องโทรทรรศน์วิทยุสังเกตวัตถุที่อยู่ในแนวสายตาโดยตรง หลังจากการปรับปรุงให้ทันสมัยแล้ว จะสามารถติดตามเป้าหมายที่อยู่ระหว่างการศึกษาได้ โอกาสพิเศษนี้จะขยายฟังก์ชันการทำงานของคอมเพล็กซ์

แม้จะมีอายุมากสำหรับวัตถุทางเทคนิคที่ซับซ้อน RATAN-600 ยังคงเป็นกล้องโทรทรรศน์วิทยุที่ใหญ่ที่สุดในแง่ของพื้นที่ มันแข่งขันกับ Chinese FAST complex ล่าสุดด้วยรูรับแสงห้าร้อยเมตร