Знаймо

Додати знання

приховати рекламу

Цей текст може містити помилки.

Радіоастрон


RIAN archive 930415 Russian Spektr R space-born radio telescope.jpg

План:


Введення

Радіоастрон ( англ. RadioAstron ) - Міжнародний космічний проект з проведення фундаментальних астрофізичних досліджень в радіодіапазоні електромагнітного спектра за допомогою космічного радіотелескопу (КРТ), змонтованого на космічному апараті (КА) "Спектр-Р", в складі наземних РНДБ -мереж. Проект створений за ініціативою Росії. Координатор проекту - Астрокосмічний центр ФІАН ( Москва). [1]


1. Опис

Основу проекту складає наземно-космічний інтерферометр, що складається з мережі наземних радіотелескопів і космічного радіотелескопу (КРТ), встановленого на російському космічному апараті "Спектр-Р".

Творець космічного апарату "Спектр-Р" - НПО імені Лавочкіна [2]. Головний конструктор - співробітник НВО ім. Лавочкіна Володимир Бабишкін [3].

Суть експерименту полягає в одночасному спостереженні одного радіоджерела наземними і космічним радіотелескопами при синхронізації їх роботи від єдиного стандарту частоти (метод РНДБ). КРТ звертається по еліптичній орбіті з висотою апогею близько 340 тис. км. [4], це можна порівняти з відстанню від Землі до Місяця. Висока дозвіл при спостереженні радіоджерел забезпечується за рахунок великого плеча інтерферометра, рівного висоті апогею робочої орбіти.

Основні параметри наземно-космічного інтерферометра проекту "Радіоастрон": [5]

Діапазон (λ, см) 92 18 6,2 1,2-1,7
Діапазон (v, ГГц) 0,327 1,665 4,83 18-25
Ширина діапазону (Δv, МГц) 4 32 32 32
Ширина інтерференційного пелюстки (мксек дуги) при базі 350 000 км 540 106 37 7,1-10
Чутливість по потоку (σ, мян), на землі антена EVLA, 300 с. накопичення 10 1,3 1,4 3,2

Шириною інтерференційного пелюстки визначається кутове дозвіл радіоінтерферометра, тобто, наприклад, на хвилі 92 см "Радіоастрон" зможе розрізняти два джерела радіовипромінювання, розташовані на кутовій відстані близько 540 мксек і більше один від одного, а на хвилі 6,2 см - ще більш близькі (37 мксек і більше) [6].


2. Мета

Головна наукова мета місії - дослідження астрономічних об'єктів різних типів з безпрецедентним дозволом до мільйонних часток кутової секунди. Дозвіл, досягнуте за допомогою проекту "Радіоастрон", дозволить вивчати такі явища як:


3. Космічний радіотелескоп

Космічний радіотелескоп з приймальною параболічної антеною діаметром 10 метрів виведений на орбіту високоапогейну супутника Землі висотою до 350 тис. км в складі КА "Спектр-Р" [7]. Він є найбільшим у світі космічним телескопом.

23 липня 2011 успішно завершено розкриття параболічної антени радіотелескопу [8] [9]. Це дозволить отримувати зображення, координати і кутові переміщення різних об'єктів Всесвіту з винятково високим дозволом.


3.1. Обладнання

Повна маса корисного наукового вантажу - приблизно 2600 кг. Вона включає масу 1500 кг розкривається параболічної антени діаметром 10 м і масу електронного комплексу, що містить приймачі, малошумні підсилювачі, синтезатори частот, блоки управління, перетворювачі сигналів, стандарти частоти, високоінформативних систему передачі наукових даних - близько 900 кг. Маса всього супутника, виведеного на орбіту за допомогою ракети-носія "Зеніт-2SБ" - "Фрегат-2СБ", - близько 3850 кг. [10] Повна потужність живлення системи складає 2600 Вт, з яких 1150 Вт використовується для наукових приладів. Під час перебування в тіні акумуляторний блок апарата дозволяє працювати близько двох годин без живлення від сонячних батарей [3].


3.1.1. Антена

Антена космічного радіотелескопу складається з 27 пелюсток. При виведенні на цільову орбіту антена знаходилася в складеному (аналогічно парасолю) стані. Після досягнення цільової орбіти виконано механічне розкриття антени радіотелескопа. [3]

4. Експеримент "Плазма-Ф"

Крім апаратури для основної місії, на борту супутника знаходяться прилади для наукового експерименту "Плазма-Ф" [11]. Прилад важить близько 20 кілограмів. Завдання "Плазми-Ф" - моніторинг міжпланетної середовища з метою складання прогнозів " космічної погоди ", дослідження турбулентності сонячного вітру і магнітного поля в діапазоні 0,1-30 Гц і дослідження процесів прискорення космічних частинок. Супутник кілька днів перебуває поза магнітосфери Землі, що дозволяє спостерігати міжпланетну середу, а потім дуже швидко проходить всі шари магнітосфери, завдяки чому можна буде стежити за її зміною. Прилад може вимірювати потік сонячного вітру з тимчасовим дозволом в 30 мілісекунд. Це можна порівняти з показниками таких супутників як "ACE" (Advanced Composition Explorer) і " Wind ". Вимірювання швидкості, температури і концентрації сонячного вітру мають тимчасовий дозвіл 1,5 секунди. [3] до 5 серпня 2011 року був включений весь комплекс Плазма-Ф [12] і отримані з нього перші вимірювання [13].


5. Запуск

21 червня 2011 генеральний директор НПО імені Лавочкіна Віктор Хартом оголосив про результати засідання Державної Комісії. [14] За його словами, Державна Комісія дозволила відправку обсерваторії на космодром Байконур.

Запуск КРТ проведений 18 липня 2011 в 6:31 за московським часом з 45-ї площадки космодрому Байконур ракетою-носієм " Зеніт-2SLБ80 "з розгінним блоком" Фрегат-СБ ". [15]


18 липня 2011 в 10:06 за московським часом КА "Спектр-Р" досяг цільової орбіти з параметрами:

Під дією місячної гравітації площину орбіти безперервно повертається, що дозволяє обсерваторії сканувати простір в усіх напрямках. [17] За плановане час роботи (5 років) тяжіння Місяця підніме апогей радіотелескопу до висоти 390 000 км. [19]

При русі по орбіті космічний апарат проходить через радіаційні пояси Землі, що збільшує радіаційне навантаження на його прилади. Термін служби космічного апарату - близько 5 років. [20] Згідно балістичним розрахунками КРТ літатиме 9 років, після чого увійде в щільні шари атмосфери і згорить. [21]

На момент свого виходу на орбіту космічний радіотелескоп, встановлений на борту російського космічного апарату "Спектр-Р", - найбільш віддалений від Землі радіотелескоп. [19]


6. Початок роботи

Після розкриття дзеркала приймальної антени КРТ потрібно близько трьох місяців перед початком спостережень для синхронізації з земними радіотелескопами. [22]

Після закінчення перевірки всіх систем апарату планується перехід до наукових досліджень. На Землі в якості синхронних радіотелескопів будуть використані два стометрових радіотелескопу в Грін-Бенк, Західна Віргінія, США і в Еффельсберге, Германію а також знаменита радіообсерваторії Аресібо, Пуерто Ріко. [19]

Наземно-космічний інтерферометр з такою базою забезпечить інформацію про морфологічні характеристики та координатах галактичних і позагалактичних радіоджерел з шириною інтерференційних пелюстків до 8 мікросекунд дуги для самої короткої довжини хвилі проекту 1,35 см.

27 вересня 2011 Спектр-Р вперше провів тестові спостереження космічного об'єкта - залишку наднової Кассіопея A. Успішно проведені спостереження методом сканування за двома ортогональними напрямками в діапазонах 92 і 18 см в двох кругових поляризаціях.

29 і 30 жовтня 2011 радіотелескопом проведені спостереження мазера W3 (OH) в сузір'ї Кассіопеї [23].

14-15 листопада 2011 успішно проведені одночасні спостереження в інтерферометричному режимі на КРТ "Спектр-Р", трьох російських радиотелескопах, що утворюють радиоинтерферометерическую мережа "Квазар" (РТ-32 " Світле ", РТ-32" Зеленчукская ", РТ-32" Бадар ") та українською РТ-70 "Євпаторія". Метою спостереження були пульсар В0531 +21 в Крабовидної туманності, квазари 0016 +731 і 0212 +735 (для вивчення квазара 0212 +735 додатково був задіяний німецький 100-метровий радіотелескоп в Еффельсберге [24]), а також джерела мазерного випромінювання W3 (OH) [25].


7. Зв'язок

На даний момент сеанси зв'язку (передача командно-програмної та прийом телеметричної інформації) з КРТ проходять 2 рази на добу. Для цього задіяні найбільші в Росії антенні комплекси П-2500 (діаметр 70 м) в приморському місті Уссурійськ і ТНА-1500 (діаметр 64 м) в підмосковному селищі Ведмежі Озера. На малих відстанях до КРТ (до 100 тис. км) використовується антена НС-3, 7, розташована в НВО ім. С.А. Лавочкіна. Починаючи з середини серпня 2011 проводиться тестування і поступовий запуск високоінформативного радіокомлекса (Вірко), що працює на частотах 8 і 15 ГГц, для зв'язку з КРТ за допомогою 22-метрового радіотелескопу РТ-22 в підмосковному Пущино.

Потік інформації, що збирається телескопом, становить 128 мегабіт в секунду. Деякі учасники проекту висловлювали побоювання з приводу ймовірності втрати частини наукових даних, якщо не вдасться підготувати інші наземні приймаючі станції. [26] На даний момент ведуться переговори про додаткові станціях стеження в південному і західному півкулях, за умови, що будуть знайдені додаткові джерела фінансування. [27]


8. Аналогічні проекти

У 1997 році JAXA (Японське агентство аерокосмічних досліджень) запустило радіотелескоп HALCA діаметром 8 метрів на орбіту приблизно в 10 разів нижчу, ніж орбіта "Спектр-Р". Апарат пропрацював до 2005 року.

Примітки

  1. Радіоастрон - www.asc.rssi.ru / radioastron / rus / index.html. Офіційний сайт проекту. АКЦ ФІАН (липень 2011).
  2. "Спектр-Р" на сайті НПО ім. Лавочкіна - www.laspace.ru / rus / spektrR.php
  3. 1 2 3 4 Російський "Хаббл" - www.moderniz.ru/news/rossijskij_khabbl/2011-07-22-1165.
  4. 1 2 Російська обсерваторія для вивчення Всесвіту виведена на орбіту - roscosmos.ru / main.php? id = 2 & nid = 17569
  5. Проект "Радіоастрон" і космічна радіоастрономія - www.federalspace.ru/main.php?id=148.
  6. Прохоров М., Рудницький Г. Самий пильне телескоп - www.vokrugsveta.ru/vs/article/2933/ / / Навколо світу. - 2006. - № 12.
  7. Міжнародний проект "Радіоастрон" - roscosmos.ru / main.php? id = 363
  8. Завершена операція по розкриттю антени радіотелескопа "Спектр-Р" - www.laspace.ru / rus / news.php # 403
  9. Успішно завершилася операція по розкриттю дзеркала радіотелескопу КА "Спектр-Р" - roscosmos.ru / main.php? id = 2 & nid = 17603
  10. http://www.laspace.ru/rus/spektrR.php - www.laspace.ru / rus / spektrR.php Склад КА
  11. Офф. сайт експерименту "Плазма-Ф" - www.plasma-f.cosmos.ru/
  12. Відбулося включення приладу БМСВ - www.plasma-f.cosmos.ru/content/sostoyalos-vklyuchenie-pribora-bmsv
  13. Про роботу комплексу приладів "Плазма-Ф" - pfp.cosmos.ru / index.php? id = 1501 & tx_ttnews [tt_news] = 1603
  14. Взгляд / Росія виведе на орбіту обсерваторію для вивчення Всесвіту. - vz.ru/news/2011/6/21/501283.html
  15. Прес-служба Роскосмосу / Запуск російського наукового космічного апарату "Спектр-Р" успішно здійснений з Байконуру. - www.federalspace.ru/main.php?id=2&nid=17567
  16. Спектр-Р - www.laspace.ru / rus / spektrR.php
  17. 1 2 Астрофізична обсерваторія успішно виведено на орбіту - www.vesti.ru/doc.html?id=512001
  18. Космічний апарат "Спектр-Р" доставлений на космодром Байконур - www.laspace.ru / rus / news.php # 403
  19. 1 2 3 Космічний телескоп створить "радіоглаз" розміром більше, ніж Земля - www.newscientist.com/article/dn20705-space-telescope-to-create-radio-eye-larger-than-earth.html (Англ.)
  20. КА "Спектр-Р": чотири дні на орбіті - www.laspace.ru / rus / news.php # 403
  21. "На російської орбітальної обсерваторії розкрилося дзеркало радіотелескопа" - Стаття на сайті www.vz.ru - vz.ru/news/2011/7/22/509216.html
  22. - Www.federalspace.ru/main.php?id=2&nid=17573 ФКА. На космодромі Байконур підведені підсумки запуску російського наукового космічного апарату "Спектр-Р"
  23. Інформаційне повідомлення № 8 Астрокосмічного центру ФІАН від 3 листопада 2011 - www.asc.rssi.ru / radioastron / news / news_ru.pdf
  24. "The birth of a telescope 30 times larger than Earth" Max Planck Institute for Radio Astronomy - December 08, 2011 Press Release - www.mpifr-bonn.mpg.de/public/pr/pr-radioastron2011-en.html
  25. "Спектр-Р" провів перші спостереження в режимі інтерферометра Повідомлення Ріа-новини - www.rg.ru/2011/11/16/spektr-site-anons.html
  26. "Все, що потрібно було розкрити, ми розкрили" - Стаття на сайті www.gazeta.ru - www.gazeta.ru/science/2011/07/19_a_3699381.shtml
  27. "Російські вчені ведуть переговори про прийомних станціях" Радіоастрон "" - Стаття на сайті www.ria.ru - www.ria.ru/science/20110718/403612967.html

Цей текст може містити помилки.

Схожі роботи | скачати
© Усі права захищені
написати до нас
Рейтинг@Mail.ru