Как заглянуть в глубины Космоса

Как заглянуть в глубины Космоса

Кольцо в горах
Оно лежит в отрогах Большого Кавказского хребта, в двуречье Большого Зеленчука и Хусы. Огромное, белое. С высоты птичьего полета оно смотрится, как фрагмент таинственных «рисунков Наска», что на побережье Перу. И как те рисунки, оставленные древней цивилизацией, кажется, что это кольцо – знак для пришельцев. От центра кольца радиально расходятся одинаковые прямые линии. По ним, время от времени, перемещаются «корабли» с металлическими квадратными парусами. В долине полное безветрие, но паруса прогнуты, в них бьется луч солнца, словно не земной, а космический ветер наполняет их.

И вот я стою посередине кольца и вижу его изнутри. Вокруг – стена почти вплотную прижатых друг к другу металлических платин, высотой с двухэтажный дом. Часть из них обращена к небу. Вдруг, где-то над головой, словно из поднебесья, раздается многократно усиленный громкоговорителем голос: «Внимание! На плоском можно отрабатывать следующую программу». Проходит минута, другая… В звенящей тишине запрокинутый край металлического кольца медленно выравнивается и одновременно вверх, к небесам, отклоняется его другой край.
Еле заметное движение огромных плоскостей создает впечатление, будто происходит все это не наяву, а в фантастическом сне. Вот колыхнулся и поплыл к центру кольца один из «кораблей»…он скользит по рельсам – это те самые радиальные прямые, исходящие из центра кольца. А «солнечный парус» - такая же металлическая пластина, как и те, из которых состоит кольцо.


Все это РАТАН-600 – крупнейший в мире кольцевой радиотелескоп с антенной переменного профиля, введенный в строй в 1974 году. РАТАН – аббревиатура из слов Радиотелескоп Академии Наук, цифра 600 – диаметр его кольцевого зеркала в метрах. Невероятный прибор, размером с трибуну стадиона, находится в высокогорной долине, на высоте почти километр над уровнем моря. Обрамляющие долину горы надежно защищают РАТАН от посторонних помех и нестабильностей атмосферы.

Второе окно
Ровно 80 лет назад, в 1932 году радиоинженер Карл Янский, изучая источник помех радиосвязи, обнаружил неизвестный шум. В своих публикациях он отмечал, что «…направление прихода шипящих помех меняется постепенно в течение дня, делая полный оборот за 24 часа». В ходе своих дальнейших экспериментов Карл Янский постепенно пришел к заключению, что источником неведмых помех является шум неба – радиоизлучение нашей Галактики. Вот так, в ходе борьбы с помехами радиосвязи родилась новая наука радиоастрономия.
Как заглянуть в глубины Космоса

Первая схема звездного неба по данным радиотелесскопа

Радиотелескоп стал для человека «вторым окном» в небо, позволив увидеть многие явления и объекты, недоступные прежде для наблюдения оптическими инструментами. С его помощью удалось «прощупать» нашу Галактику и установить ее спиралевидную форму. Были неожиданно открыты квазары (квазизвездные радиоисточники) и пульсары. Радиоастрономы обнаружили «реликтовое излучение» - космическое микроволновое радиоизлучение из «ниоткуда» в «никуда»; согласно современным космологическим теориям мы слышим эхо Большого взрыва в момент зарождения Вселенной.
Для радиоастрономии нет преград в виде облачности или яркого дневного света – радиолучи позволяют наблюдать «неуловимый» Меркурий, который из-за близости к Солнцу трудно наблюдать в обычные телескопы – планета поднимается над горизонтом лишь в часы утренней зари и исчезает с небосвода сразу после захода Солнца. Чувствительность радиотелескопов потрясает воображение – энергии, принятой всеми радиотелескопами в мире за 80 лет существования радиоастрономии недостаточно, чтобы нагреть каплю воды на сотую долю градуса.


Королевство кривых зеркал

Чтобы детально рассмотреть кольцо приходится идти не одну сотню метров по скошенной траве мимо пахучих стогов сена. Вообще, РАТАН действительно удивительный объект: здесь пересекаются привычный земной мир и послания из далеких глубин Космоса. И пока ученые занимаются своими космическими делами, среди гигантских деталей их инструмента долина продолжает жить своей обычной жизнью.
Как заглянуть в глубины Космоса

Приемник-облучатель

Как заглянуть в глубины Космоса

Подходим вплотную к пластинам, составляющим кольцо. Всего их 895, и каждая размером 11,4 х 2 метра. Между пластинами широкие зазоры, да и сами они совсем не сплошные, а состоят из более мелких пластин. Позвольте, - усмехнется читатель – каким образом эта небрежно собранная конструкция способна улавливать космические сигналы? Взгляните на радиотелескоп обсерватории Аресибо (США, 1963 г.) – вот это настоящая антенна!
Как заглянуть в глубины Космоса

305 метровая антенна обсерватории "Аресибо", о. Пуэрто-Рико. Неподвижная антенна радиотелескопа построена на месте естественной впадины, перемещается лишь облучатель подвешенный на тросах. Единственный недостаток - ограниченое поле зрения. "Аресибо" не может наблюдать объекты ниже 20 градусов над горизонтом


На самом деле, «кривая» антенна РАТАН обладает завидной точностью и способна пеленговать координаты небесных объектов с точностью до одной угловой секунды. В процессе создания крупных радиотелескопов выяснилось, что нельзя беспредельно увеличивать размеры зеркал – постепенно снижается точность их реальной поверхности. Ученые и инженеры уперлись в непреодолимую технологическую проблему, до тех пор, пока не поступило предложение расчленить зеркало-отражатель на отдельные элементы и с помощью геодезических и радиометодов составлять из них идеально гладкие поверхности любых размеров.

РАТАН-600 создан на основе разработок Н.Л. Кайдановского. Советский астроном предложил оригинальную конструкцию, когда вместо строительства сплошной круглой антенны, используется кольцо из отражателей. Само кольцо – первичный отражатель, оно первым собирает энергию космических радиосигналов. Беря в «прицел» заданную часть неба, отражающие элементы каждого сектора выставляются по параболе, образуя отражающую и фокусирующую полосу антенны, при этом не нарушая идеальную гладкость кольцевого отражателя. В фокусе такой полосы располагаются облучатели, они собирают и регистрируют радиоволны, собранные гигантской антенной. Кольцевидная форма антенны обеспечивает обзор всей видимой части небосвода, а наличие нескольких облучателей позволяет одновременно наблюдать несколько космических объектов.
Как заглянуть в глубины Космоса

Надеюсь, эта схема позволит читателям понять гениальный, и в то же время такой простой, принцып работы РАТАН-600


Пожалуй, мы не станем утомлять читателя перечислением скупых научных характеристик вроде «предела по яркостной температуре» или «предела по плотности потока». Отметим лишь, что истинный диаметр «кольца» - 576 метров, а эффективная площадь антенны – 3500 кв. метров. Радиотелескоп способен получать мгновенные спекры небесных объектов в диапазоне (0.6÷30 ГГц). Остальную информацию о РАТАНе можно легко найти на официальном сайте Российской астрофизической обсерватории http://w0.sao.ru/ratan/

Операция «Холод» или На краю Вселенной

На РАТАНе были впервые приняты радиоизлучения крупных спутников Юпитера – Ио и Европы, которые в тысячи раз слабее излучения гигантской планеты. Различить их – всеравно, что на другом конце улицы расслышать сквозь рёв мотора дыхание водителя КАМАЗА.
Почти 40 лет радиотелескоп непрерывно ведет наблюдения Солнца, изучает состояние нашей звезды, определяет природу его возбуждений и даже научился диагностировать «солнечные возмущения». Ведутся планомерные исследования Млечного Пути и внегалактических объектов дальнего Космоса.
Как заглянуть в глубины Космоса

17 марта 1980 года научный коллектив РАТАНа приступил к эксперименту под кодовым названием «Холод» с целью как можно глубже заглянуть во Вселенную. Аппаратура была настроена на прием предельно слабых сигналов, чувствительность радиотелескопа обеспечивалась сверхнизкими температурами – приемники охлаждались парами кипящего гелия с температурой минус 260°С.
100 дней РАТАН непрерывно смотрел в одну точку неба, в результате из-за вращения Земли в его поле зрения оказывалась не точка, а узкая полоса. Были зарегистрированы тысячи новых объектов, удаленные от нас на миллиарды световых лет, в том числе был получен мгновенный спектр квазара OQ172 – самого удаленного на тот момент объекта во Вселенной. Плотность расположения далеких объектов в пространстве была неоднородной – чем дальше смотрел РАТАН, тем все сильнее уменьшалось количество радиоисточников. Можно предположить, что где-то их вообще нет – там должна быть непрозрачная непроходимая стена – «край» Вселенной. И кто знает, шутят ли физики, когда рисуют пограничный забор у квазара OQ-172 ?

Уникальный астрономический инструмент РАТАН-600, «занесенный в Книгу Рекордов Гиннеса», сейчас находится в ведомстве Российской астрофизической обсерватории и продолжает исследование Вселенной. 20% рабочего времени РАТАНа выделяется для международных исследователей, остальное время радиотелескоп работает по заявкам российских астрономов. Заявок поступает много – в среднем конкурс составляет 1:3. Грандиозный советский проект был по достоинству оценен учеными со всего мира.
Как заглянуть в глубины Космоса
Автор: Олег Капцов


Мнение редакции "Военного обозрения" может не совпадать с точкой зрения авторов публикаций

CtrlEnter
Если вы заметили ошибку в тексте, выделите текст с ошибкой и нажмите Ctrl+Enter
Читайте также
Комментарии 11
  1. biglow 3 октября 2012 09:42
    вот что значит новаторский подход ,не устарел и через 30 лет.Вот в чем прокол советской идеологии ,мало говорили о своих достижениях .многие про этот телескоп и не слышали даже как и про многое другое .
    biglow
  2. Skiff 3 октября 2012 10:44
    Великая была страна СССР, велики были и деяния, с развалом СССР складывается чувство что у России умерла душа и отсохли мозги, пичаль тоска.
    Skiff
  3. hohryakov066 3 октября 2012 12:36
    Про РАТАН600 в свое время говорили достаточно много. Другое дело, что было это уже давно. Рад услышать, что этот прибор еще работает на пользу России. В 70 -х - 80 - х годах было построено еще несколько подобных грандиозных приборов http://www.fresher.ru/2012/01/29/bolshaya-solnechnaya-pech/, http://anovichkov.msk.ru/?p=1874. К сожалению в настоящее время подобные вещи нашей стране не под силу. А жаль.
    1. Аскет 3 октября 2012 14:57
      Цитата: hohryakov066
      К сожалению в настоящее время подобные вещи нашей стране не под силу. А жаль.


      В прошлом году к примеру был запущен на орбиту космический радиотелескоп
      "Спект-Р"( в прессе его называют проект " «Радиоастрон»). Разработка более чем 30-летней давности с задержкой на 15 лет по всем известным причинам.
      Антенна нового телескопа невелика по сравнению с другими аналогичными устройствами – ее диаметр всего 10 метров, – однако ее мощность может значительно увеличиться при совместной работе с наземными радиотелескопами. Эта технология, которая называется интерферометрией, позволит фактически создать самый большой телескоп в истории, с базой примерно в 30 раз больше диаметра Земли.
      "Спектр-Р" «Радиоастрон» сможет получать изображения космических объектов с разрешением, в 10 000 раз превышающим разрешение телескопа «Хаббл». А так как он находится на орбите 350тыс.км от Земли, то при такой орбите и задействовании Луны "малограмотные" российские специалисты нашли решение, до которого НАСА как до Китая пешком.
      Сигнальный луч с "Радиоастрона" направляется в какую-то далёкую точку Вселенной.В ту же точку идет луч с наземного радиотелескопа. Сигналы отражаются, возвращаются, их принимают антенны, а затем данные сводятся в общую картину. Такие пары астрономических инструментов называются интерферометрами. Разнесённые орбитой спутника на громадное расстояние, они позволяют получать предельно чёткое изображение. Например, можно уловить радиоизлучение микрообъектов, угловые размеры которых сравнимы... с фасолиной на поверхности Луны. Вот вкратце схема работы проекта.
      14-15 ноября 2011 года успешно проведены одновременные наблюдения в интерферометрическом режиме на КРТ «Спектр-Р», трёх российских радиотелескопах, образующих радиоинтерферометерическую сеть «Квазар» (РТ-32 «Светлое», РТ-32 «Зеленчукская», РТ-32 «Бадары») и украинском РТ-70 «Евпатория». Целью наблюдения были пульсар В0531+21 в Крабовидной туманности, квазары 0016+731 и 0212+735 (для изучения квазара 0212+735 дополнительно был задействован немецкий 100-метровый радиотелескоп в Эффельсберге[23]), а также источники мазерного излучения W3(OH)
      -Википедия
      Руководитель проекта Владимир Бобышкин в свое время не сбежал в поисках зелёных бумажек,а продолжает трудиться во благо Родины!

      P.S/
      Радиоастрон" – не единственная миссия, которую планируют Академия наук и Российское космическое агентство. В 2018 году запланирована миссия "Миллимитрон", которая позволит получить еще более фантастические результаты, дать полную картину окружающей нас Вселенной".

      заведующий отделом Астрокосмического центра ФИАНа (Физического института имени Лебедева РАН) Сергей Лихачев:
      1. tarks 3 октября 2012 21:24
        спасибо, аскет.
  4. Dusk 3 октября 2012 17:40
    Ничего себе. Сперва подумал американский а потом после прочтения оказалось что наш. Приятно удивлен.
    Dusk
    1. iCuD 3 октября 2012 19:49
      Я тоже сначала подумал, что он американский)
      1. tarks 3 октября 2012 21:10
        сколько вам лет, ребята?
  5. neri73-r 3 октября 2012 17:50
    И пусть работает!!! (с)
  6. tarks 3 октября 2012 21:09
    слава богу - работает!
  7. ГУМАНОИД 4 октября 2012 17:16
    К сожалению наши достижения мало популяризируются ,американцы про свой ХАБЛ несколько научно популярных фильмов сняли.А мы?

Информация

Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии к данной публикации.
Картина дня