English 

Главная
Проекты АКЦ ФИАН:
РАДИОАСТРОН
МИЛЛИМЕТРОН
СУФФА (Узбекистан)

Структура АКЦ ФИАН:
Московская часть
ПРАО (Пущино)

Диссертационный совет
Ученый совет
Конференции
Астрономический совет
 
РАДИОТЕЛЕСКОП РТ-70
МЕЖДУНАРОДНОЙ РАДИОАСТРОНОМИЧЕСКОЙ ОБСЕРВАТОРИИ «Суффа»
Основные научные задачи и параметры радиотелескопа.

Ниже приводится перечень программ и направлений исследований и необходимая оснащенность радиотелескопа. В нем перечислены в укрупненном виде все известные направления. В настоящее время приоритет имеют поиски новых источников путем проведения глубоких обзоров с использованием матричных приемников миллиметрового и субмиллиметрового диапазонов, молекулярная радиоспектроскопия и построение изображений компактных источников методом радиоинтерферометрии.
Отражающая поверхность радиотелескопа образована щитами трапециевидной формы, максимальный размер которых 2,5 х 2 метра, общее число щитов 1188 14-ти типоразмеров. Щиты имеют специальную конструкцию, позволяющую проводить предварительную юстировку отражающей поверхности в среднем в 50 –ти точках с СКО лучше 50 мкм. Для обеспечения работы радиотелескопа в коротковолновой части миллиметрового диапазона форма его отражающей поверхности (парабола) должна сохраняться во время наблюдений при действии гравитационных, тепловых и ветровых деформаций с точностью λ/D = 20, т.е. 50 – 70 мкм. С этой целью каждый щит по углам устанавливается на специальных злектродомкратах, которые крепятся на ферменном каркасе радиотелескопа. Число электродомкратов 1440. Во время наблюдений системой контроля отслеживается положение каждого щита и при необходимости регулируется их взаимное положение для создания оптимальной формы отражающей поверхности радиотелескопа (адаптивный метод).Предполагается, что в диапазоне 6 см – 8 мм форма отражающей поверхности будет сохраняться благодаря использованию гомологического принципа построения ферменного каркаса антенны, а на более коротких волнах – адаптивного метода.
Вторичное зеркало диаметром 3 (5)м. имеет форму эллипсоида вращения и пять степеней свободы перемещения в пространстве. В зависимости от диаметра оно будет либо точеное (3м) либо из отдельных листов на каркасе. Управление положением зеркала осуществляется ВУКом.
Перископическое (диагональное) зеркало плоское эллиптической формы. Размер большой оси эллипса 600 мм. Зеркало имеет четыре степени свободы. В последующем оно может быть сделано адаптивным.
КОСМОЛОГИЯ и АСТРОФИЗИКА
Вселенная и межгалактическая среда Реликтовый фон, красное смещение, химический состав. Глубокие обзоры.
Коротковолновая часть мм. диапазона Континуум, спектроскопия, многолучевая система. Супергетеродины, болометры, многоканальный спектрометр.
Галактики и их строение
Эволюция звёзд, межзвёздная среда, пыль. Квазары, ядра галактик, нейтронные звёзды, чёрные дыры, скрытая материя. Пульсары, экстрапланеты
Весь рабочий диапазон волн
Континуум, спектроскопия, многолучевая система. Радиоинтерферометрия. Болометры, супергетеродины, широкополосные и узкополосные спектроанализаторы, поляриметры. Широкополосная система регистрации. Коррелятор.
СОЛНЕЧНАЯ СИСТЕМА
Хим. состав атмосфер планет- гигантов, комет и газов от вулканов на спутниках планет
Миллиметровый диапазон
Узкополосная спектроскопия.
ФУНДАМЕНТАЛЬНАЯ АСТРОМЕТРИЯ
Создание высокоточной инерциальной системы небесных координат
Интерферометрия в сантиметровом и миллиметровом диапазонах волн
КООРДИНАТНО-ВРЕМЕННОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ. ГЕОДИНАМИКА
Положение полюса Земли в пространстве. Высокоточное определение расстояний
Интерферометрия включая подвижные радиотелескопы.
ПРИКЛАДНЫЕ ЗАДАЧИ
Высокоточное определение координат космических аппаратов
Многолучевая система.
ОСНОВНЫЕ ПРОЕКТНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ АНТЕННОЙ УСТАНОВКИ РАДИОТЕЛЕСКОПА РТ-70
Диаметр главного зеркала, м. 70
Геометрическая форма поверхности зеркала Параболоид вращения
Фокусное расстояние, м. 21
Угол раскрыва, град. 160
Схема облучения Двух зеркальная система
Грегори с перископическим
Рабочий диапазон волн λ S - миллиметровый (λ= 0.87 - 10 мм)
М- сантиметровый (λ = l - 6см)
Диаметр вторичного зеркала, м. 3 (5)
Геометрическая форма поверхности зеркала эллипсоид вращения
Межфокусное расстояние эллипсоида, м. 242
Размер перископического диагонального зеркала, 600 мм
Эквивалентный фокус системы Грегори, м. 571 (345)
Метод компенсаций весовых деформаций главного зеркала - в диапазон М,
- в диапазоне S
гомологический активная подстройка формы («адаптивное зеркало»)
Среднеквадратичное отклонение деформированного параболоида главного зеркала от аппроксимирующего, мм. 0.062
Ошибки профиля панелей рабочей обшивки (СКО), мкм. 50
Тип антенной установки полноповоротная
Тип основания башенное
Тип монтировки азимутальная, с взаимно- перпендикулярными не пересекающимися осями,
Точность установки и наведения антенны обеспечивается в диапазонах: М, в диапазоне S, угл. сек. <2 - датчиком "угол-код" 22 разряда, <1 - дополнительной системой на основе гида- построителя.
Высота над уровнем моря, м 2324
ОСНОВНЫЕ ПАРАМЕТРЫ РАДИОТЕЛЕСКОПА РТ-70.
Диаметр зеркала 70 м.
Геометрическая площадь раскрыва зеркала 3848 кв.м,
Точность отражающей поверхности (СКО) 0.07 мм.
Рабочие диапазоны
(Приоритетные диапазоны II, III, IV)
I II III IV V VI VII
Средняя длина волны, (мм) 0.87 1.2 1.9 3.3 7.5 13 61
Ширина диапазона, (ГГц) 275-373 211-275 125-211 67-116 26.5-50 18-26.6 4-8
Ширина диаграммы,1.02(λ/D) (") по уров. 0.5 2.6 3.5 5.6 9.7 22 38 180
Эффективная площадь антенны (кв. м.) 1350 1350 2000 2000 2700 2700 2700
Эффективность апертуры (КИП) 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.7 0.7
Чувствительность (СКО) в мкЯн (время накопления 1мин/8час) 480/20 220/10 140/7 100/5 170/8 560/30 800/40
Шумовая температура системы (Кo) (при 3 мм. осажденной воды) 380 230 190 160 110 80 60
Шумовая температура приемника (Кo) 100 100 100 100 50 30 10
Максимальная полоса приемника (ГГц) 30 30 30 30 10 2 0.1
Система управления телескопом состоит из электроследящего привода (ЭСП), выполненного по схеме традиционной для радиоастрономических антенн, и контура точного наведения, обеспечивающего его работу в миллиметровом диапазоне длин волн. ЭСП обеспечивает наведение на объект наблюдения и его сопровождение с заданной точностью и скоростью. При этом используются вычислительно управляющий комплекс (ВУК) и цифровые 22-х разрядные (0."3) датчики обратной связи (ЦДОС), установленные на угломестной и азимутальной осях и обеспечивающие наведение на объект с точностью СКО 1 угловой секунды с учетом ошибок в механизмах привода и других. На волне 1 мм расчетная диаграмма направленности радиотелескопа составляет 3 угловых секунды. Предусмотрена специальная система высокоточного наведения электрической оси антенны на наблюдаемый источник, которая работает в диапазоне углов ±10" от текущего направления, определяемого ЦДОС ЭСП, и обеспечивает точность наведения не хуже 0.3 угл. сек.

В таблице 2 указаны рабочие диапазоны радиотелескопа. Радиометры будут размещаться в первичном фокусе и во вторичном. В первичном фокусе смена радиометров будет осуществляться с помощью стационарной башни обслуживания, во вторичном – 7 радиометров на стационарной основе с переключением луча с помощью перископического зеркала. Комплект радиометров и их радиофизические характеристики определяются научными задачами цикла наблюдений. Предпочтение коротковолновой части миллиметрового диапазона, поисковые задачи слабых источников и глубокие обзоры в непрерывном спектре, поляриметрия космологического фона, молекулярная радиоспектроскопия, быстропеременные процессы. В этом диапазоне в основном используются болометры (в том числе решетки болометров) охлаждаемые до температур 4 – 0.3 oK и супергетеродинные приемники также с охлаждением до 20 - 4 oK

Длиннофокусная оптическая система Грегори радиотелескопа имеет во вторичном фокусе поле зрения 15'-40' в зависимости от диаметра вторичного зеркала 5 – 3 м. При диаграмме направленности в 3'' в фокусе можно разместить 1000- элементную и более охлаждаемую матрицу болометров или смесительных приемников.
Сравнение с другими обсерваториями
По чувствительности в миллиметровом диапазоне РТ-70 будет уступать лишь обсерватории ALMA, расположенной в Чили на высоте 5 км над уровнем моря, а на длинах волн 7 и более мм -- американским телескопам VLA и GBT. Однако, ALMA представляет собой интерферометр, а для ряда задач одиночный телескоп обладает важными преимуществами: большим полем зрения и возможностью использовать болометрические приемники. Благодаря этому РТ-70 может стать уникальным инструментом, на котором будут проведены самые глубокие обзоры неба на миллиметровых длинах волн и другие исследования слабых, но протяженных объектов.
Направление научных исследований
Диапазон работы РТ-70 позволит изучать чрезвычайно широкий спектр астрономических объектов, от тел Солнечной Системы до далеких галактик и реликтового излучения. В качестве ключевых направлений можно выделить:
  • Исследования образования и эволюции звезд и их взаимодействия с межзвездной средой с помощью наблюдений нашей Галактики: межзвездной среды, газопылевых облаков, областей звездообразования, водяных мазеров, истечений из звезд, пульсаров и т.д. В основном, здесь подразумеваются спектральные измерения высокого разрешения, поляриметрия. Для мазеров возможны РСДБ-наблюдения.
  • Определение физических параметров джетов активных ядер галактик вблизи их центральных черных дыр путем РСДБ-наблюдений, в т.ч. на сверхбольших наземно-космических базах.
  • Изучение свойств галактик с красными смещениями z>1 и скоплений галактик для исследования их эволюции, распределения темной материи и уточнения космологической модели. Глубокие обзоры с целью фотометрии галактик, определение их красных смещений по спектрам среднего разрешения, наблюдения эффекта Зельдовича-Сюняева на скоплениях галактик. Кроме того, на РТ-70 могут решаться много других задач, например, исследования атмосфер планет, наблюдения послесвечений гамма-всплесков и сверхновых, картографирования излучения пыли и газа в ближайших галактиках, задачи астрометрии и уточнения координатной системы и т.д.
  •  
     
     
    ASL editor (часть 1)
    ASL editor (часть 2)
    ASL editor (часть 3)
    ASL самокалибровка (часть 1)
    ASL самокалибровка (часть 2)
    ASL редактор палитры
    Многочастотная
    обработка изображений
    UVX-формат
     
     
     
    Отчет о результатах обработки интерферометрических наблюдений на базе “Пущино - Радиоастрон” на волне 1.35 см
     
     
    РСДБ-наблюдения на однобазовом интерферометре “Пущино - Калязин”
     
     
    4-station ground based VLBI pre-launch test of "Radioastron" recording mode
     
     
    Comparision Ariadna and Caicif2 delay modeles