RATAN 600: çalışma amacı ve prensibi

2024 Yazar: Henry Conors | [email protected]. Son düzenleme: 2024-02-12 14:15

RATAN-600, Karaçay-Çerkes'te bulunan dünyanın en büyük radyo teleskopudur. Ana aynanın çapı 576 metredir ve antenlerin geometrik alanı 15.000 m2'dir. Teleskop gezegenleri, Güneş'i, galaksileri, ekstragalaktik nesneleri, spektral radyasyonu ve diğer amaçları incelemek için oluşturuldu.

Tarihçe: RATAN-600

50'lerden beri hayati önem taşıyan S. E. Khaikin ve N. L. Kaidanovsky'nin çalışmalarına dayanan yerli bir radyo teleskopu inşa etme fikri. Başlangıçta, uzay araştırmaları için değişken profilli antenlerin etkinliğinin kanıtlandığı deneysel bir Pulkovo teleskopu oluşturuldu.

Soğuk Savaş sırasında, ABD ile SSCB arasındaki rekabet had safhaya ulaştı. İlk uydunun fırlatılmasından ilham alan liderlik, uzay araştırmaları için görkemli nesneler inşa ederek başarıyı pekiştirmeyi (bilim adamlarının zevkine göre) talep etti. Bunlar benzersiz altı metrelik aynalı azimut teleskopu BTA ve radyo teleskopu RATAN-600 idi. Proje nihayet 18 Ağustos 1965'te onaylandı.

1974 yazında kuzey sektörü hizmete girdireflektör ve ışınlayıcı No. 1. İlk radyo kaynağı PKS 0521-36, 12 Temmuz 1974'te araştırıldı. 1977'nin başında, kompleksin geri kalan kısımları tanıtıldı: düz bir reflektör, güney, doğu ve batı sektörleri.

Açıklama

RATAN-600 teleskopu, Rusya Federasyonu'ndaki tek birinci sınıf gözlemevi olan Rusya Bilimler Akademisi'nin (SAO) Özel Astrofizik Gözlemevi tarafından işletilmektedir. Nesne, 895 elemandan oluşan 576 metrelik bir halka anten (dairesel reflektör) ile donatılmıştır. Her alıcı elemanın boyutu 2 m genişliğinde ve 11,4 m yüksekliğindedir.

Toplam 15.000 m2² alanın dışında, antenin kendisi (dış kısım) sadece 3500 m^{2 kaplar. İç kısım, yayıcıların, kozmik radyasyonu alan ve analiz eden çeşitli cihazların yerleştirildiği açık bir alandır.}

Fotoğrafı etkileyici olan RATAN-600, Zelenchukskaya köyünün (Karaçay-Çerkes) güney eteklerine kuruldu. Laboratuvar binaları, konut binaları ve bir okulu içeren gözlemevi yerleşimi, Bolşoy Zelençuk Nehri kıyısında, 9.-13. Yüzyıllardan kalma Nizhne-Arkhyz yerleşiminin yakınında bulunuyor.

Özellikler

RATAN-600, teleskop yapımında yeni ilkeler kullanır: altazimut montajı, açıklık sentezi ve kontrollü yüzey. Temel Özellikler:

• Frekans aralığı: 610-30000 MHz.
• Dalga aralığı: 1-50cm
• Doğruluk: 1-10 arksaniye.
• Açısal maksimum çözünürlük: 2ang. sn.
• Parlaklık sıcaklık algılama sınırı: 0.050 mK.
• Akı yoğunluğu limiti: 0,500 mJan.

Bu cihazları yaratan ve sürekli geliştiren araştırmacılardan oluşan ekip sayesinde, kompleks uzay gözleminde önemli bir unsur olmaya devam ediyor.

Kabinleri kabul etme

Bilgi (radyasyon) toplayan ve yoğunlaştıran dairesel reflektöre ek olarak, RATAN beş alıcı kabin ile donatılmıştır. Kayıt aletleri içerirler.

Kabinler, 12 radyal ray boyunca hareket etmelerini sağlayan demiryolu platformlarına yerleştirilmiştir. Hareketlilik, 30°'lik bir adımla farklı azimutlardaki nesnelerin araştırılmasını sağlar.

Bilimsel çalışma

SAO'da aşağıdakiler dahil olmak üzere çeşitli araştırmalardan oluşan geniş bir program uygulanmaktadır:

• Radyo bandındaki güneş aktivitesinin kapsamlı çalışması.
• İkili ve çoklu yıldızların ve genişletilmiş atmosfere sahip bireysel yıldızların nihai açısal çözünürlüğüne (benek interferometrisi) sahip astrometri.
• Çeşitli türdeki yıldızların atmosferlerinin ve rüzgarlarının yüksek çözünürlüklü spektroskopisi (özellikle kompleks, yıldızların manyetik alanlarının ölçümlerinin ana tedarikçisi haline gelmiştir).
• Bizim ve diğer galaksilerdeki bulutsuların radyo ve optik spektroskopisi.
• Göreceli nesnelerin (pulsarlar, kara delikler ve diğerleri) nihai zamansal çözünürlüğüne sahip fotometri.
• Mikrokuasarların, kütleçekimsel lenslerin, normal ve tuhaf galaksilerin ve bireysel yıldızların orta ve düşük çözünürlüklü fotometrisi ve spektroskopisionların içinde.
• Yerel gökada grubunun uzamsal ve kinematik bir resmini oluşturma.
• Kozmolojik mesafelerde gama ışını patlamalarının optik bileşenlerinin fotometrisi ve spektroskopisi.
• Evrenin kalıntı arka planının radyo haritası.

RATAN-600 (Zelenchuk), açık toplu kullanım araçları statüsüne sahiptir. Yerli gökbilimcilerle birlikte, gözlem süresinin önemli bir kısmı, kural olarak, ortak projelerin uygulanması için yabancı meslektaşlarına tahsis edilir.

Modernizasyon

SAO'nun var olduğu yıllarda, içinde benzersiz bir gökbilimciler ve enstrümantasyon uzmanları ekibi oluşturuldu. Son on yılda uzmanlar, teleskopu yüksek ve sürekli artan özelliklere sahip radyasyon alıcılarıyla yeniden donattı: hassasiyet, spektral, uzaysal ve zamansal çözünürlük.

Özellikle, RATAN-600 ikincil ışınlayıcıların tahrik teknolojisi yeniden donatıldı ve ışınlayıcıların konumlandırılması için otomatik bir kontrol sistemi tanıtıldı. Yüksek Çözünürlüklü Solar Spektral Polarizasyon Kompleksinin (SPKVR-2) yeni bir versiyonu 2008'den beri çalışıyor.

Güneş gözlem verilerini sunmak için gerçek zamanlı olarak veri toplayan ve analiz eden bir İnternet kaynağı geliştirilmiştir. Diğer cihazlardan alınan verilerle karşılaştırma, yerel kaynaklardan spektrum ve diğer parametreleri elde etme dahil olmak üzere verileri arama ve analiz etme hizmetlerine sahiptir.

Tek fazlı bir merkeze sahip birincil beslemelerin kullanımına yönelik çalışmalar devam etmektedir. Birincil odağı “boş altın” ve çoklu frekans izleme modunda gözlemler yapın (1 ve 3 numaralı beslemeler için Oktava projesi)bu aralıktaki radyometrelerin elektromanyetik paraziti.

Gelişmiş Araştırma

CAO, evrenin gizemlerine ışık tutmak için tasarlanmış araştırma programlarını denetler. Ana projeler arasında:

• Güneşi Araştırın.
• Yıldız oluşum bölgelerinde yıldızlararası gazın yapısı ve kinematiği.
• Galaksi dışı radyo emisyonu kaynaklarının etkinliği.
• Etkin galaksilerde ve kuasarlarda göreli jetleri arayın.
• Yıldız oluşum bölgelerinde yıldızlararası gazın yapısı ve kinematiğinin incelenmesi.
• galaksi dışı proto-nesnelerin spektrumunun incelenmesi.
• Kozmolojik gen.
• MARS-3 Matrix Radyo Mühendisliği Sistemi Üzerine Gözlemler.
• LSI+61 303 nesnesinin çok dalgalı gözlemleri.
• GPS kaynaklarının spektrumlarını ve değişkenliğini inceleme.
• Lacertidlerin eşzamanlı spektrumu.
• Mikrokuasarların izlenmesi.

Faydalar

Rus teleskopunun avantajları arasında uzmanlar şunları vurgulamaktadır:

• aberasyonsuz geniş bir alan;
• çoklu frekans ölçümleri (0,6-35GHz);
• artırılmış çözünürlük;
• artırılmış parlaklık sıcaklık hassasiyeti.

Gelecekteyıllar RATAN daha da iyi olacak: 2015 yılında Rusya Federasyonu Eğitim ve Bilim Bakanlığı, mobil modüllerin kurulumu için yaklaşık 100 milyon ruble ayırmaya karar verdi. Şimdi radyo teleskopu doğrudan görüş hattında bulunan nesneleri gözlemlerse, modernizasyondan sonra incelenen hedefe eşlik edebilecektir. Bu eşsiz fırsat, kompleksin işlevselliğini artıracak.

Karmaşık bir teknik nesne için hatırı sayılır yaşına rağmen, RATAN-600 alan açısından en büyük radyo teleskopu olmaya devam ediyor. Beş yüz metrelik bir açıklığa sahip en yeni Çin FAST kompleksiyle rekabet ediyor.