RATAN 600: propósito e princípio de funcionamento

2024 Autor: Henry Conors | [email protected]. Última modificação: 2024-02-12 12:03

RATAN-600 é o maior radiotelescópio do mundo, localizado em Karachay-Cherkessia. O espelho principal tem diâmetro de 576 metros, e a área geométrica das antenas é de 15.000 m2. O telescópio foi criado para estudar planetas, o Sol, galáxias, objetos extragalácticos, radiação espectral e outros propósitos.

Histórico: RATAN-600

A ideia de construir um radiotelescópio doméstico baseado no trabalho de S. E. Khaikin e N. L. Kaidanovsky vital desde os anos 50. Inicialmente, foi criado um telescópio experimental Pulkovo, com base no qual foi comprovada a eficácia de antenas de perfil variável para pesquisas espaciais.

Foi durante a Guerra Fria, quando a rivalidade entre os EUA e a URSS chegou ao limite. A liderança, inspirada no lançamento do primeiro satélite, exigiu (para deleite dos cientistas) consolidar o sucesso construindo objetos grandiosos para exploração espacial. Eles eram o único telescópio azimutal de espelho de seis metros BTA e o radiotelescópio RATAN-600. O projeto foi finalmente aprovado em 18 de agosto de 1965.

No verão de 1974, o setor norte foi comissionadorefletor e irradiador nº 1. A primeira fonte de rádio PKS 0521-36 foi investigada em 12 de julho de 1974. No início de 1977, as demais partes do complexo foram introduzidas: um refletor plano, setores sul, leste e oeste.

Descrição

O telescópio RATAN-600 é operado pelo Observatório Astrofísico Especial da Academia Russa de Ciências (SAO), o único observatório de classe mundial na Federação Russa. O objeto é equipado com uma antena em anel de 576 metros (refletor circular), composta por 895 elementos. O tamanho de cada elemento receptor é de 2 m de largura e 11,4 m de altura.

De uma área total de 15.000 m2², a própria antena (parte externa) ocupa apenas 3500 m^{2. A parte interna é um espaço aberto onde são colocados emissores, diversos aparelhos que recebem e analisam a radiação cósmica.}

O RATAN-600, cuja foto é impressionante, foi instalado na periferia sul da aldeia Zelenchukskaya (Karachay-Cherkessia). O assentamento do observatório, que inclui edifícios de laboratório, edifícios residenciais e uma escola, está localizado às margens do rio Bolshoi Zelenchuk, perto do assentamento Nizhne-Arkhyz dos séculos IX e XIII.

Especificações

O RATAN-600 usa novos princípios de construção de telescópios: montagem em altazimute, síntese de abertura e superfície controlada. Características principais:

• Faixa de frequência: 610-30000 MHz.
• Intervalo da onda: 1-50cm
• Precisão: 1-10 segundos de arco.
• Resolução máxima angular: 2ang. seg.
• Limite de detecção de temperatura de brilho: 0,050 mK.
• Limite de densidade de fluxo: 0,500 mJan.

Graças à equipe de pesquisadores que criam e aprimoram constantemente esses dispositivos, o complexo continua sendo um elemento-chave na observação espacial.

Estandes de recebimento

Além do refletor circular que coleta e concentra as informações (radiação), o RATAN é equipado com cinco cabines de recebimento. Eles contêm instrumentos de gravação.

As cabines são colocadas em plataformas ferroviárias, o que permite que sejam movidas ao longo de 12 trilhos radiais. A mobilidade possibilita a pesquisa de objetos em diferentes azimutes com um passo de 30°.

Trabalho Científico

Um amplo programa de várias pesquisas está sendo implementado no SAO, incluindo:

• Estudo abrangente da atividade solar na faixa de rádio.
• Astrometria com a melhor resolução angular (interferometria speckle) de estrelas binárias e múltiplas e estrelas individuais com atmosferas estendidas.
• Espectroscopia de alta resolução das atmosferas e ventos de estrelas de vários tipos (em particular, o complexo tornou-se o principal fornecedor de medições dos campos magnéticos das estrelas).
• Radio e espectroscopia óptica de nebulosas em nossa e em outras galáxias.
• Fotometria com a melhor resolução temporal de objetos relativísticos (pulsares, buracos negros e outros).
• Fotometria e espectroscopia de resolução moderada e baixa de microquasares, lentes gravitacionais, galáxias normais e peculiares e estrelas individuaisneles.
• Construindo uma imagem espacial e cinemática do grupo local de galáxias.
• Fotometria e espectroscopia de componentes ópticos de explosões de raios gama em distâncias cosmológicas.
• Mapeamento de rádio do fundo relíquia do Universo.

RATAN-600 (Zelenchuk) tem o status de instrumentos de uso coletivo aberto. Juntamente com os astrônomos nacionais, uma parte significativa do tempo de observação é alocada a colegas estrangeiros, via de regra, para a implementação de projetos conjuntos.

Modernização

Durante os anos de existência do SAO, formou-se nele uma equipe única de astrônomos e especialistas em instrumentação. Ao longo da última década, especialistas reequiparam o telescópio com receptores de radiação com características elevadas e em constante aumento: sensibilidade, resolução espectral, espacial e temporal.

Em particular, a tecnologia de acionamento dos irradiadores secundários RATAN-600 foi reequipada e um sistema de controle automatizado para o posicionamento dos irradiadores foi introduzido. Uma nova versão do Complexo de Polarização Espectral Solar de Alta Resolução (SPKVR-2) está em operação desde 2008.

Foi desenvolvido um recurso da Internet para apresentar dados de observação solar, que coleta e analisa dados em tempo real. Possui serviços de busca e análise de dados, incluindo comparação com dados de outros instrumentos, obtenção de espectros e outros parâmetros de fontes locais.

Continua o trabalho de utilização de alimentações primárias com uma central monofásica, que permite“descarregue” o foco primário e realize observações no modo de rastreamento multifrequência (projeto Oktava para feeds nº 1 e nº 3).interferência eletromagnética de radiômetros nesta faixa.

Pesquisa Avançada

CAO supervisiona programas de pesquisa projetados para esclarecer os mistérios do universo. Entre os principais projetos:

• Pesquise o Sol.
• Estrutura e cinemática do gás interestelar em regiões de formação de estrelas.
• Atividade de fontes de emissão de rádio extragaláctica.
• Procure por jatos relativísticos em galáxias e quasares ativos.
• Estudo da estrutura e cinemática do gás interestelar em regiões de formação de estrelas.
• Estudo dos espectros de proto-objetos extragalácticos.
• Gene cosmológico.
• Observações sobre o Sistema de Engenharia de Rádio Matriz MARS-3.
• Observações multi-ondas do objeto LSI+61 303.
• Estudando os espectros e variabilidade das fontes GPS.
• Espectros simultâneos de lacertídeos.
• Monitoramento de microquasares.

Benefícios

Entre as vantagens do telescópio russo, especialistas destacam:

• um grande campo livre de aberrações;
• medidas multifrequência (0,6-35GHz);
• resolução aumentada;
• maior sensibilidade à temperatura de brilho.

Em breveanos RATAN se tornará ainda melhor: em 2015, o Ministério da Educação e Ciência da Federação Russa decidiu alocar cerca de 100 milhões de rublos para a instalação de módulos móveis. Se agora o radiotelescópio observar objetos localizados em linha direta de visão, após a modernização poderá acompanhar o alvo em estudo. Esta oportunidade única expandirá a funcionalidade do complexo.

Apesar de sua idade considerável para um objeto técnico complexo, o RATAN-600 continua sendo o maior radiotelescópio em termos de área. Concorre com o mais recente complexo chinês FAST com uma abertura de quinhentos metros.