RATAN 600: finalidad y principio de funcionamiento

2024 Autor: Henry Conors | [email protected]. Última modificación: 2024-02-12 06:13

RATAN-600 es el radiotelescopio más grande del mundo, ubicado en Karachay-Cherkessia. El espejo principal tiene un diámetro de 576 metros, y el área geométrica de las antenas es de 15.000 m2. El telescopio fue creado para estudiar planetas, el Sol, galaxias, objetos extragalácticos, radiación espectral y otros fines.

Historia: RATAN-600

La idea de construir un radiotelescopio doméstico basado en el trabajo de S. E. Khaikin y N. L. Kaidanovsky vital desde los años 50. Inicialmente, se creó un telescopio Pulkovo experimental, en base al cual se demostró la eficacia de las antenas de perfil variable para la investigación espacial.

Fue durante la Guerra Fría, cuando la rivalidad entre EE. UU. y la URSS llegó al límite. El liderazgo, inspirado por el lanzamiento del primer satélite, exigió (para deleite de los científicos) consolidar el éxito construyendo objetos grandiosos para la exploración espacial. Eran el exclusivo telescopio azimutal de espejo de seis metros BTA y el radiotelescopio RATAN-600. El proyecto fue finalmente aprobado el 18 de agosto de 1965.

Para el verano de 1974 se encargó el sector nortereflector e irradiador nº 1. La primera fuente de radio PKS 0521-36 fue investigada el 12 de julio de 1974. A principios de 1977, se introdujeron las partes restantes del complejo: un reflector plano, sectores sur, este y oeste.

Descripción

El telescopio RATAN-600 es operado por el Observatorio Astrofísico Especial de la Academia Rusa de Ciencias (SAO), el único observatorio de clase mundial en la Federación Rusa. El objeto está equipado con una antena de anillo de 576 metros (reflector circular), que consta de 895 elementos. El tamaño de cada elemento receptor es de 2 m de ancho y 11,4 m de alto.

De un área total de 15.000 m2², la antena en sí (parte exterior) ocupa solo 3500 m^{2. La parte interior es un espacio abierto donde se colocan emisores, varios dispositivos que reciben y analizan la radiación cósmica.}

El RATAN-600, cuya foto es impresionante, se instaló en las afueras del sur del pueblo de Zelenchukskaya (Karachay-Cherkessia). El asentamiento del observatorio, que incluye edificios de laboratorio, edificios residenciales y una escuela, está ubicado a orillas del río Bolshoi Zelenchuk, cerca del asentamiento de Nizhne-Arkhyz de los siglos IX al XIII.

Especificaciones

El RATAN-600 utiliza nuevos principios de construcción de telescopios: montura altacimutal, síntesis de apertura y superficie controlada. Características principales:

• Rango de frecuencia: 610-30000 MHz.
• Rango de onda: 1-50 cm
• Precisión: 1-10 segundos de arco.
• Resolución máxima angular: 2ángulo seg.
• Límite de detección de temperatura de brillo: 0,050 mK.
• Límite de densidad de flujo: 0,500 mJan.

Gracias al equipo de investigadores que crean y mejoran constantemente estos dispositivos, el complejo sigue siendo un elemento clave en la observación espacial.

Cabinas de recepción

Además del reflector circular que recoge y concentra la información (radiación), RATAN está equipado con cinco cabinas receptoras. Contienen instrumentos de grabación.

Las cabinas se colocan sobre plataformas ferroviarias, lo que les permite moverse a lo largo de 12 vías radiales. Mobility proporciona investigación de objetos en diferentes acimutes con un paso de 30°.

Trabajo científico

Se está implementando un amplio programa de diversas investigaciones en SAO, que incluye:

• Estudio exhaustivo de la actividad solar en la banda de radio.
• Astrometría con la máxima resolución angular (interferometría moteada) de estrellas binarias y múltiples y estrellas individuales con atmósferas extendidas.
• Espectroscopía de alta resolución de las atmósferas y vientos de estrellas de varios tipos (en particular, el complejo se ha convertido en el principal proveedor de mediciones de los campos magnéticos de las estrellas).
• Espectroscopía de radio y óptica de nebulosas en nuestra y otras galaxias.
• Fotometría con la máxima resolución temporal de objetos relativistas (púlsares, agujeros negros y otros).
• Fotometría y espectroscopia de resolución moderada y baja de microquásares, lentes gravitacionales, galaxias normales y peculiares y estrellas individualesen ellos.
• Construyendo una imagen espacial y cinemática del grupo local de galaxias.
• Fotometría y espectroscopia de componentes ópticos de estallidos de rayos gamma a distancias cosmológicas.
• Mapeo de radio del fondo reliquia del Universo.

RATAN-600 (Zelenchuk) tiene el estatus de instrumentos de uso colectivo abierto. Junto con los astrónomos nacionales, una parte significativa del tiempo de observación se asigna a colegas extranjeros, por regla general, para la implementación de proyectos conjuntos.

Modernización

Durante los años de existencia del SAO, se ha formado en él un equipo único de astrónomos y especialistas en instrumentación. Durante la última década, los especialistas han reequipado el telescopio con receptores de radiación con características altas y en constante aumento: sensibilidad, resolución espectral, espacial y temporal.

En particular, se reequipó la tecnología de accionamiento de los irradiadores secundarios RATAN-600 y se introdujo un sistema de control automatizado para el posicionamiento de los irradiadores. Una nueva versión del Complejo de Polarización Espectral Solar de Alta Resolución (SPKVR-2) ha estado operando desde 2008.

Se ha desarrollado un recurso de Internet para presentar datos de observación solar, que recopila y analiza datos en tiempo real. Cuenta con servicios de búsqueda y análisis de datos, incluyendo comparación con datos de otros instrumentos, obtención de espectros y otros parámetros de fuentes locales.

Se continúa trabajando en el uso de alimentaciones primarias con centro monofásico, lo que permite"descargar" el foco principal y realizar observaciones en el modo de seguimiento multifrecuencia (proyecto Oktava para las alimentaciones n.º 1 y n.º 3). Interferencia electromagnética de radiómetros en este rango.

Investigación avanzada

CAO supervisa los programas de investigación diseñados para arrojar luz sobre los misterios del universo. Entre los principales proyectos:

• Investiga el Sol.
• Estructura y cinemática del gas interestelar en regiones de formación estelar.
• Actividad de fuentes de emisión de radio extragaláctica.
• Búsqueda de chorros relativistas en galaxias y cuásares activos.
• Estudio de la estructura y cinemática del gas interestelar en regiones de formación estelar.
• Estudio de los espectros de protoobjetos extragalácticos.
• Gen cosmológico.
• Observaciones sobre el sistema de ingeniería de radio de matriz MARS-3.
• Observaciones multionda del objeto LSI+61 303.
• Estudiando los espectros y la variabilidad de las fuentes GPS.
• Espectros simultáneos de lacértidos.
• Seguimiento de microquásares.

Beneficios

Entre las ventajas del telescopio ruso, los expertos destacan:

• un gran campo libre de aberraciones;
• medidas multifrecuencia (0,6-35 GHz);
• mayor resolución;
• mayor sensibilidad a la temperatura de brillo.

En lo que vieneaños RATAN será aún mejor: en 2015, el Ministerio de Educación y Ciencia de la Federación Rusa decidió asignar alrededor de 100 millones de rublos para la instalación de módulos móviles. Si ahora el radiotelescopio observa objetos ubicados en la línea de visión directa, luego de la modernización podrá acompañar al objetivo en estudio. Esta oportunidad única ampliará la funcionalidad del complejo.

A pesar de su considerable edad para un objeto técnico complejo, RATAN-600 sigue siendo el radiotelescopio más grande en términos de área. Compite con el último complejo chino FAST con una apertura de quinientos metros.