RATAN 600: scopo e principio di funzionamento

2024 Autore: Henry Conors | [email protected]. Ultima modifica: 2024-02-13 01:36

RATAN-600 è il più grande radiotelescopio del mondo, situato a Karachay-Cherkessia. Lo specchio principale ha un diametro di 576 metri e l'area geometrica delle antenne è di 15.000 m2. Il telescopio è stato creato per studiare pianeti, Sole, galassie, oggetti extragalattici, radiazioni spettrali e altri scopi.

Cronologia: RATAN-600

L'idea di costruire un radiotelescopio domestico basato sul lavoro di S. E. Khaikin e N. L. Kaidanovsky vitale dagli anni '50. Inizialmente è stato creato un telescopio sperimentale Pulkovo, sulla base del quale è stata dimostrata l'efficacia delle antenne a profilo variabile per la ricerca spaziale.

Fu durante la Guerra Fredda, quando la rivalità tra Stati Uniti e URSS raggiunse il limite. La dirigenza, ispirata dal lancio del primo satellite, chiese (per la gioia degli scienziati) di consolidare il successo costruendo oggetti grandiosi per l'esplorazione spaziale. Erano l'esclusivo telescopio azimutale a specchio di sei metri BTA e il radiotelescopio RATAN-600. Il progetto fu finalmente approvato il 18 agosto 1965.

Nell'estate del 1974, il settore settentrionale fu commissionatoriflettore e irradiatore n. 1. La prima sorgente radio PKS 0521-36 è stata studiata il 12 luglio 1974. All'inizio del 1977 furono introdotte le parti rimanenti del complesso: un riflettore piatto, i settori meridionale, orientale e occidentale.

Descrizione

Il telescopio RATAN-600 è gestito dall'Osservatorio Astrofisico Speciale dell'Accademia Russa delle Scienze (SAO), l'unico osservatorio di livello mondiale nella Federazione Russa. L'oggetto è dotato di un'antenna ad anello di 576 metri (riflettore circolare), composta da 895 elementi. La dimensione di ciascun elemento ricevente è di 2 m di larghezza e 11,4 m di altezza.

Su un'area totale di 15.000 m2², l'antenna stessa (parte esterna) occupa solo 3500 m^{2. La parte interna è uno spazio aperto dove sono collocati gli emettitori, vari dispositivi che ricevono e analizzano le radiazioni cosmiche.}

Il RATAN-600, la cui foto è impressionante, è stato installato nella periferia meridionale del villaggio di Zelenchukskaya (Karachay-Cherkessia). L'insediamento dell'osservatorio, che comprende edifici di laboratorio, edifici residenziali e una scuola, si trova sulle rive del fiume Bolshoi Zelenchuk vicino all'insediamento di Nizhne-Arkhyz del IX-XIII secolo.

Specifiche

Il RATAN-600 utilizza nuovi principi di costruzione del telescopio: montatura altazimutale, sintesi dell'apertura e superficie controllata. Caratteristiche principali:

• Gamma di frequenza: 610-30000 MHz.
• Gamma d'onda: 1-50cm
• Precisione: 1-10 secondi d'arco.
• Risoluzione massima angolare: 2ang. sec.
• Limite di rilevamento della temperatura di luminosità: 0,050 mK.
• Limite di densità di flusso: 0.500 mJan.

Grazie al team di ricercatori che crea e migliora costantemente questi dispositivi, il complesso rimane un elemento chiave nell'osservazione dello spazio.

Cabine di ricezione

Oltre al riflettore circolare che raccoglie e concentra le informazioni (radiazioni), RATAN è dotato di cinque cabine riceventi. Contengono strumenti di registrazione.

Le cabine sono posizionate su binari ferroviari, il che consente loro di essere spostate lungo 12 binari radiali. La mobilità fornisce la ricerca di oggetti a diversi azimut con un passo di 30°.

Lavoro scientifico

Un ampio programma di varie ricerche viene implementato in SAO, tra cui:

• Studio completo dell'attività solare nella banda radio.
• Astrometria con la massima risoluzione angolare (interferometria speckle) di stelle binarie e multiple e singole stelle con atmosfere estese.
• Spettroscopia ad alta risoluzione delle atmosfere e dei venti di stelle di vario tipo (in particolare il complesso è diventato il principale fornitore di misure dei campi magnetici delle stelle).
• Spettroscopia radio e ottica di nebulose nella nostra e in altre galassie.
• Fotometria con la massima risoluzione temporale di oggetti relativistici (pulsar, buchi neri e altri).
• Fotometria e spettroscopia a media e bassa risoluzione di microquasar, lenti gravitazionali, galassie normali e peculiari e singole stellein loro.
• Costruire un'immagine spaziale e cinematica del gruppo locale di galassie.
• Fotometria e spettroscopia di componenti ottiche di lampi di raggi gamma a distanze cosmologiche.
• Mappatura radiofonica dello sfondo della reliquia dell'Universo.

RATAN-600 (Zelenchuk) ha lo status di strumenti di uso collettivo aperto. Insieme agli astronomi nazionali, una parte significativa del tempo di osservazione viene assegnata ai colleghi stranieri, di norma, per l'attuazione di progetti congiunti.

Modernizzazione

Durante gli anni di esistenza del SAO, al suo interno si è formato un team unico di astronomi e specialisti della strumentazione. Nell'ultimo decennio, gli specialisti hanno riequipaggiato il telescopio con ricevitori di radiazioni con caratteristiche elevate e in costante aumento: sensibilità, risoluzione spettrale, spaziale e temporale.

In particolare è stata riequipaggiata la tecnologia di azionamento degli irradiatori secondari RATAN-600 ed è stato introdotto un sistema di controllo automatizzato per il posizionamento degli irradiatori. Una nuova versione del complesso di polarizzazione spettrale solare ad alta risoluzione (SPKVR-2) è operativa dal 2008.

È stata sviluppata una risorsa Internet per presentare i dati di osservazione solare, che raccoglie e analizza i dati in tempo reale. Dispone di servizi per la ricerca e l'analisi dei dati, incluso il confronto con i dati di altri strumenti, l'ottenimento di spettri e altri parametri da fonti locali.

Proseguono i lavori sull'utilizzo di alimentazioni primarie con un centro monofase, che consente“scaricare” il focus primario e condurre le osservazioni nella modalità di tracciamento multi-frequenza (progetto Oktava per i feed n. 1 e n. 3)interferenza elettromagnetica dei radiometri in questo intervallo.

Ricerca avanzata

CAO sovrintende ai programmi di ricerca progettati per far luce sui misteri dell'universo. Tra i progetti principali:

• Ricerca nel sole.
• Struttura e cinematica del gas interstellare nelle regioni di formazione stellare.
• Attività delle sorgenti di emissione radio extragalattica.
• Cerca i jet relativistici nelle galassie attive e nei quasar.
• Studio della struttura e della cinematica del gas interstellare nelle regioni di formazione stellare.
• Studio degli spettri di proto-oggetti extragalattici.
• Gene cosmologico.
• Osservazioni sul sistema di ingegneria radiofonica a matrice MARS-3.
• Osservazioni multionda dell'oggetto LSI+61 303.
• Studiare gli spettri e la variabilità delle sorgenti GPS.
• Spettri simultanei di lacertidi.
• Monitoraggio dei microquasar.

Vantaggi

Tra i vantaggi del telescopio russo, gli esperti evidenziano:

• un grande campo privo di aberrazioni;
• Misure multifrequenza (0,6-35GHz);
• risoluzione aumentata;
• aumento della sensibilità alla temperatura della luminosità.

In arrivoanni RATAN diventerà ancora migliore: nel 2015 il Ministero dell'Istruzione e della Scienza della Federazione Russa ha deciso di stanziare circa 100 milioni di rubli per l'installazione di moduli mobili. Se ora il radiotelescopio osserva oggetti posti in linea diretta di vista, dopo la modernizzazione sarà in grado di accompagnare il bersaglio in studio. Questa opportunità unica amplierà le funzionalità del complesso.

Nonostante la sua notevole età per un oggetto tecnico complesso, RATAN-600 continua ad essere il più grande radiotelescopio in termini di area. È in concorrenza con l'ultimo complesso cinese FAST con un'apertura di cinquecento metri.