RATAN 600 : but et principe de fonctionnement

2024 Auteur: Henry Conors | [email protected]. Dernière modifié: 2024-02-12 07:17

RATAN-600 est le plus grand radiotélescope au monde, situé à Karachay-Cherkessia. Le miroir principal a un diamètre de 576 mètres et la surface géométrique des antennes est de 15 000 m2. Le télescope a été créé pour étudier les planètes, le Soleil, les galaxies, les objets extragalactiques, le rayonnement spectral et d'autres fins.

Histoire: RATAN-600

L'idée de construire un radiotélescope domestique basé sur les travaux de S. E. Khaikin et N. L. Kaidanovsky est vitale depuis les années 50. Initialement, un télescope expérimental Pulkovo a été créé, sur la base duquel l'efficacité des antennes à profil variable pour la recherche spatiale a été prouvée.

C'était pendant la guerre froide, lorsque la rivalité entre les États-Unis et l'URSS a atteint son paroxysme. La direction, inspirée par le lancement du premier satellite, a exigé (pour le plus grand plaisir des scientifiques) de consolider le succès en construisant des objets grandioses pour l'exploration spatiale. Il s'agissait de l'unique télescope azimutal à miroir de six mètres BTA et du radiotélescope RATAN-600. Le projet fut finalement approuvé le 18 août 1965.

À l'été 1974, le secteur nord a été mis en serviceréflecteur et irradiateur n° 1. La première source radio PKS 0521-36 a été étudiée le 12 juillet 1974. Au début de 1977, les parties restantes du complexe ont été introduites: un réflecteur plat, des secteurs sud, est et ouest.

Description

Le télescope RATAN-600 est exploité par l'Observatoire spécial d'astrophysique de l'Académie des sciences de Russie (SAO), le seul observatoire de classe mondiale de la Fédération de Russie. L'objet est équipé d'une antenne annulaire de 576 mètres (réflecteur circulaire), composée de 895 éléments. La taille de chaque élément récepteur est de 2 m de large et 11,4 m de haut.

Sur une surface totale de 15 000 m2², l'antenne elle-même (partie extérieure) n'occupe que 3500 m^{2. La partie intérieure est un espace ouvert où sont placés des émetteurs, divers appareils qui reçoivent et analysent le rayonnement cosmique.}

Le RATAN-600, dont la photo est impressionnante, a été installé à la périphérie sud du village de Zelenchukskaya (Karachay-Cherkessia). La colonie de l'observatoire, qui comprend des bâtiments de laboratoire, des bâtiments résidentiels et une école, est située sur les rives de la rivière Bolchoï Zelenchuk, près de la colonie Nizhne-Arkhyz des IXe-XIIIe siècles.

Spécifications

Le RATAN-600 utilise de nouveaux principes de construction de télescope: monture azimutale, synthèse d'ouverture et surface contrôlée. Caractéristiques principales:

• Gamme de fréquence: 610-30000 MHz.
• Gamme de vagues: 1-50cm
• Précision: 1-10 secondes d'arc.
• Résolution maximale angulaire: 2ang. sec.
• Limite de détection de la température de luminosité: 0,050 mK.
• Limite de densité de flux: 0,500 mJan.

Grâce à l'équipe de chercheurs qui créent et améliorent sans cesse ces dispositifs, le complexe reste un élément clé de l'observation spatiale.

Cabines de réception

En plus du réflecteur circulaire qui collecte et concentre les informations (rayonnement), RATAN est équipé de cinq cabines de réception. Ils contiennent des instruments d'enregistrement.

Les cabines sont placées sur des plates-formes ferroviaires, ce qui permet de les déplacer le long de 12 voies radiales. La mobilité permet de rechercher des objets à différents azimuts avec un pas de 30°.

Travail scientifique

Un vaste programme de recherches diverses est mis en œuvre à SAO, notamment:

• Étude complète de l'activité solaire dans la bande radio.
• Astrométrie avec la résolution angulaire ultime (interférométrie speckle) des étoiles binaires et multiples et des étoiles individuelles avec des atmosphères étendues.
• Spectroscopie haute résolution des atmosphères et des vents d'étoiles de divers types (en particulier, le complexe est devenu le principal fournisseur de mesures des champs magnétiques des étoiles).
• Spectroscopie radio et optique des nébuleuses dans notre galaxie et dans d'autres.
• Photométrie avec la résolution temporelle ultime des objets relativistes (pulsars, trous noirs et autres).
• Photométrie et spectroscopie à résolution moyenne et basse des microquasars, des lentilles gravitationnelles, des galaxies normales et particulières et des étoiles individuellesen eux.
• Construire une image spatiale et cinématique du groupe local de galaxies.
• Photométrie et spectroscopie des composantes optiques des sursauts gamma à des distances cosmologiques.
• Cartographie radio de l'arrière-plan relique de l'Univers.

RATAN-600 (Zelenchuk) a le statut d'instruments à usage collectif ouvert. Outre les astronomes nationaux, une partie importante du temps d'observation est généralement attribuée à des collègues étrangers pour la mise en œuvre de projets communs.

Modernisation

Au cours des années d'existence du SAO, une équipe unique d'astronomes et de spécialistes de l'instrumentation s'y est formée. Au cours de la dernière décennie, des spécialistes ont rééquipé le télescope de récepteurs de rayonnement aux caractéristiques élevées et en constante augmentation: sensibilité, résolution spectrale, spatiale et temporelle.

En particulier, la technologie d'entraînement des irradiateurs secondaires RATAN-600 a été rééquipée et un système de contrôle automatisé pour le positionnement des irradiateurs a été introduit. Une nouvelle version du complexe de polarisation spectrale solaire à haute résolution (SPKVR-2) fonctionne depuis 2008.

Une ressource Internet a été développée pour présenter les données d'observation solaire, qui collecte et analyse les données en temps réel. Il dispose de services de recherche et d'analyse de données, y compris la comparaison avec les données d'autres instruments, l'obtention de spectres et d'autres paramètres à partir de sources locales.

Les travaux se poursuivent sur l'utilisation d'alimentations primaires avec un centre monophasé, ce qui permet« décharger » le foyer principal et effectuer des observations en mode de poursuite multifréquence (projet Oktava pour les flux n° 1 et n° 3).interférences électromagnétiques des radiomètres dans cette gamme.

Recherche avancée

CAO supervise des programmes de recherche destinés à faire la lumière sur les mystères de l'univers. Parmi les principaux projets:

• Rechercher le Soleil.
• Structure et cinématique du gaz interstellaire dans les régions de formation d'étoiles.
• Activité des sources d'émission radio extragalactique.
• Recherche de jets relativistes dans les galaxies actives et les quasars.
• Étude de la structure et de la cinématique du gaz interstellaire dans les régions de formation d'étoiles.
• Étude des spectres de proto-objets extragalactiques.
• Gène cosmologique.
• Observations sur le système d'ingénierie radio MARS-3 Matrix.
• Observations multi-ondes de l'objet LSI+61 303.
• Etude des spectres et de la variabilité des sources GPS.
• Spectres simultanés de lacertides.
• Surveillance des microquasars.

Avantages

Parmi les avantages du télescope russe, les experts soulignent:

• un grand champ sans aberration;
• mesures multi-fréquences (0,6-35GHz);
• résolution accrue;
• augmentation de la sensibilité à la température de luminosité.

À venirannées RATAN deviendra encore meilleur: en 2015, le ministère de l'Éducation et des Sciences de la Fédération de Russie a décidé d'allouer environ 100 millions de roubles pour l'installation de modules mobiles. Si maintenant le radiotélescope observe des objets situés en ligne de visée directe, alors après modernisation, il pourra accompagner la cible à l'étude. Cette opportunité unique élargira les fonctionnalités du complexe.

Malgré son âge considérable pour un objet technique complexe, RATAN-600 continue d'être le plus grand radiotélescope en termes de surface. Il rivalise avec le dernier complexe FAST chinois avec une ouverture de cinq cents mètres.