Обсерватории мира > Москва и Подмосковье
Калязин - радиообсерватория
(1/1)
ctac:
ТНА-1500 ОКБ МЭИ (Особое конструкторское бюро Московского энергетического института)
Параболический рефлектор
Минимальная рабочая длина волны = 1 см
ЦКС ОКБ МЭИ «Калязин»
общая масса - 3800т
масса зеркала - 800т
http://www.cherepovets.info/forum/index.php?topic=5811.10;wap2
Лабораторией Пульсарной астрометрии создается двухчастотный (0,6 - 1,4 ГГц) комплекс аппаратуры хронометрирования пульсаров для установки на радиотелескопе ТНА-1500 ОКБ МЭИ (Калязинский пункт космической связи - КПКС).
http://www.prao.ru/publication/p_1995.html
http://www.asc.rssi.ru/Kalyazin/
http://www.asc.rssi.ru/Kalyazin/russian/rt.html
http://lfvn.astronomer.ru/exp/0000007/e000007.htm
Астрокосмический центр ФИАН (АКЦ ФИАН): Радиоастрономическая обсерватория в Калязине АКЦ ФИАН
Калязинская радиоастрономическая обсерватория Астрокосмического центра Физического института им.П.Н.Лебедева РАН
======
В 1992 году ОКБ МЭИ ввело в строй
второй такой же радиотелескоп ТНА-1500 в своём филиале "Калязин".
Находясь до сегодняшнего дня в рабочем состоянии, данные радиотелескопы
представляют собой большую общенациональную ценность России и,
безусловно, являются предметом гордости ОКБ МЭИ, а заодно и всего
Калязинского района.
Согласитесь, это же здорово, что рядом с
провинциальным городом, в который только-только приходят передовые
информационные технологии, существует уникальный радиотелескоп,
участвующий в мировых исследовательских программах!
В настоящее время радиотелескоп принимает участие в работе международных радиоинтерферометрических сетей, Российско-Японском проекте "Пульсарная астрометрия средствами РСДБ и хронометрирования". В обсерватории ведутся работы по поиску нейтрино сверхвысоких энергий, исследованию пульсаров. Радиотелескоп планируется использовать как базовый наземный пункт в составе космического радиоинтерферометра международного проекта "Радиоастрон".
http://vpustuyu.ru/b-1435771.pl
=======
ПРАО:
Калязинская радиоастрономическая лаборатория
Зав. лабораторией: Орешко В.В.
http://www.prao.ru/structure/showDiv.php?idD=16
========
Размеры впечатляют. Ветер воет в арматуре тарелки. Охранник говорит про два футбольных поля, но это, видимо, по площади. Линейные размеры меньше - 65 метра в диаметре. Вся эта дура иногда крутится вокруг основания. Поскольку в вертикальной плоскости у нее диапазон 0-90 градусов, полную дугу она делает вот так:
АНИМАШКА!!!
http://www.4turista.ru/node/1262
Труба, которая крутится вместе с тарелкой - шахта лифта с приделанной к ней лестницей (мне как раз интересно было, почему шахта лифта не мешает при поворотах - теперь понятно).
Сейчас идет монтаж нового оборудования, поэтому она не работает. К лету должны запустить. Телескоп принимающий и не излучает, поэтому вблизи можно перемещаться без риска для здоровья.
Самая удобная точка для рассматривания тарелки - из-под телескопа. В обычный объектив тарелка не влезает.
На территории стоит вышка высотой метров 25-30 с флюгерами, которые определяют направление и силу ветра. Флюгеры, судя по уходящей от них проводке, действующие. На вышку можно залезть, что мы и сделали. Макушка ощутимо шатается на ветру. С вышки фотографии выходят особенно впечатляющими.
==========
С 1993 г. началась новая страница в истории работ по Пульсарному времени. Аппаратурно-методические разработки, выполненные для Пульсарной станции дециметрового диапазона волн, были использованы на новом месте и стороннем, не академическом, инструменте - радиотелескопе РТ-64 (ТНА-1500 ОКБ МЭИ), вначале в Медвежьих Озерах (1993 -1995), затем в Калязине (с 1995 г.).
http://www.prao.ru/History/history_8.html
=============
Калязинский пульсарный комплекс
ПРАО ФИАН.
О полученных результатах хронометрирования миллисекундного пульсара В1937+21 в 1992 г. было доложено руководству Министерства науки РФ, выделившего первые средства для развития наблюдательной базы и регулярных наблюдений (И.М. Бортник, В.В. Румянцев, Л.М. Зыкин). ПРАО ФИАН, ОКБ МЭИ, НИРФИ и ИМВП "ВНИИФТРИ" разработали Технические предложения по совместному проекту "Астрокомплекс" для развития астрометрической сети России на базе существующих радиотелескопов: ТНА-1500 ОКБ МЭИ (М.Озера, Калязин), РТ-22 ФИАН (Пущино), 3х РТ-14 НИРФИ (Ст. Пустынь). Главными задачами проекта были:
хронометрирование пульсаров и построение Пульсарной шкалы времени.
РСДБ сеть для измерения координат фундаментального и прикладного плана.
Для координации работ был создан Технический совет (бюро - Ю.И Белов. - НИРФИ, Ю.П. Илясов - ПРАО ФИАН, Б.А. Попереченко - ОКБ МЭИ). Определяющую роль в решении вопросов РСДБ играл заведующий отделом НИРФИ В.А. Алексеев. Финансирование централизовано выделялось Миннауки РФ в ОКБ МЭИ и по утвержденным решениям Техсовета направлялось в организации-соисполнители для выполнения заданий по проекту "Астрокомплекс". Большую помощь в работах в Калязине оказали Генеральный директор ОКБ МЭИ Победоносцев К.А. и его заместитель по Калязинскому филиалу Агафонов В.А. Первые несколько лет приходилось работать в экспедиционных условиях, но к 1998 г для ПРАО ФИАН на выделенные средства от Миннауки РФ перестроили и оборудовали один из домов монтажников в д. Толстоухово (В.В. Сущевич, А.А. Николенко).
Эталонный комплекс пульсарного времени ПРАО ФИАН в Калязине включен в перечень Уникальных Стендов и Установок России (УСУ - Регистрационный № 01-12) и отмечен в сборнике установок, изданном Международной Организацией экономического сотрудничества (OECD, Paris, 1993). Он базируется на одном из крупнейших радиотелескопов России с полноповоротным рефлектором диаметром 64 м (шифр ТНА-1500 ОКБ МЭИ). Это уникальный универсальный инструмент с большой эффективной площадью, работающий до волны 3 см (паспортный режим), которую реально можно уменьшить вдвое после модернизации привода и улучшения точности поверхности рефлектора. На Рис. 3 приведена фотография инструмента (внешний вид)
Рис.3 Радиотелескоп РТ-64 (ТНА-1500) в Калязинском филиале ОКБ МЭИ
(фото Ю.П. Илясова)
Главное зеркало телескопа квазипараболической формы облучается системой Кассегрена со вторичным зеркалом диаметром 6 м специальной формы, которое создает хорошее амплитудно-фазовое распределение поля по раскрыву. Полный коэффициент использования поверхности (КИП) на рабочих волнах у инструмента высокий и составляет 0.5 - 0.60. Среднеквадратичное отклонение (СКО) поверхности после геодезической регулировки получено порядка 1 мм и может быть улучшено за счет регулировки положения панелей рефлектора с использованием радиоголографических методик до 0.5 -0.7 мм.
Отличительной особенностью радиотелескопа является возможность приема сигналов одновременно на нескольких частотах. Это обеспечивает уникальная конструкция облучателя, разработанного в ОКБ МЭИ на основе "расфазированного рупора" длиной 5.2 м и раскрывом 2.1 м (Б.А. Попереченко, С.М. Веревкин, Б.Л. Коган и др.) (см. Рис.4 а)
a)
б)
Рис. 4. СВЧ и радиосистемы пульсарного комплекса в Калязине.
а) многодиапазонный рупор (адаптерная часть) и МШУ
б) анализатор спектра на 160 фильтровых каналов АС-160 и регистратор-накопитель на основе системы "КАМАК" с управляющим компьютером.
Служба единого времени комплекса в Калязине создавалась с использованием отечественных водородных мазеров и рубидиевых стандартов частоты (Ю.П. Илясов, В.В. Орешко, А.В. Серов). Аппаратура приобреталась и комплектовалась за счет средств, выделяемых в то время только от Миннауки РФ (В.В. Румянцев, А. Ф. Щербак, Л.М. Зыкин). Система сличения местной шкалы времени была создана при непосредственном участии начальника лаборатории Ю.А.Федорова (ИМВП ВНИИФТРИ) и поддержке директора ИМВП В.М. Татаренкова. Наладочные работы были выполнены совместно с сотрудниками Нижегородских организаций "Кварц" и ЗАО "Время-Ч". На Рис. 5 приведена фотография стандартов частоты и времени СЕВ ПРАО (слева) и фотография аппаратуры привязки местной шкалы времени, управление которой ведется от компьютера, состыкованного с системой группой НИРФИ (Ю.И. Белов, А.Г. Серкин, С.О. Черникова) и ЗАО "Время -Ч" (Б.А. Сахаров, С.Ю.Медведев).
Рис.5 Служба единого времени (СЕВ ПРАО ФИАН) на радиотелескопе РТ-64 (ТНА-1500).
Многолетние наблюдения миллисекундных и двойных реперных пульсаров в Калязине (1995 -2005 гг).
Регулярные наблюдения по программе хронометрирования реперных пульсаров в Калязине начались в 1995 г. по завершению наладки всего комплекса аппаратуры на 600 МГц и ее стыковки со штатными системами радиотелескопа РТ-64 (ТНА-1500 ОКБ МЭИ). До начала работ удалось обеспечить круглосуточную работу Службы единого времени (СЕВ) на рубидиевых стандартах с аппаратурой привязки шкалы по каналом ТВ (Ю.П. Илясов, В.В. Орешко, А.В. Серов, Ю.А. Федоров). Аппаратура СЕВ была надежно защищена от неожиданных отключений в электросети (столь частых в те годы в Калязине) установкой двух аккумуляторных батарей большой емкости в буферном режиме (В.А. Агафонов, А.И. Королев, А.В. Серов).
Для длительного цикла мониторинга были выбраны миллисекундные и двойные пульсары, достаточно равномерно распределенные по часовому углу. Выбор был сделан на основе предварительного анализа опубликованных данных, а также с учетом возможностей уверенной регистрации сигналов этих пульсаров на комплексе АС-600 /160 в двух круговых ортогональных поляризациях (О.В. Дорошенко, Ю.П. Илясов, В.В. Орешко). Выбор оказался удачным в том смысле, что в состав выборки попали двойные пульсары с орбитальными периодами от 1.2 дня до 175 дней. Как показали исследования, выполненные в диссертации А.Е. Родиным и опубликованные в 1998 г., двойные пульсары с небольшими орбитальными периодами в тесной системе являются наилучшими кандидатами для формирования Динамической шкалы времени ВРТ (аналог шкалы эфемеридного времени), а пульсары с большим орбитальным периодом применимы для поиска сверхдлинных гравитационных волн, составляющих реликтовый гравитационный фон ранних стадий эволюции Вселенной [19]. На Рис. 6 представлены средние профили импульсов выборки реперных пульсаров (указаны их основные параметры и время накопления их сигналов Т на радиотелескопе РТ-64). Очевидно, что его главное преимущество определяется возможностью сопровождать пульсар продолжительное время и достигать хороших отношений сигнал/шум при синхронном с периодом пульсара сложении (см. например профиль импульса пульсара В1937+21, полученный всего за 30 мин. наблюдений). При плотности потока 100 мЯн отношение сигнал/шум для него порядка 200-300, что обеспечивает высокую точность измерения МПИ.
Рис. 6 Средние профили импульсов реперных пульсаров выборки для долговременного хронометрирования на Калязинском пульсарном комплексе АС-600/160 и радиотелескопе РТ-64 (ТНА- 1500 ОКБ МЭИ) (наблюдения 1998 г).
Наблюдательный процесс на радиотелескопе был по возможности автоматизирован усилиями сотрудников ОКБ МЭИ (Б.А. Попереченко, М.А Долгов, Б.А. Сапожников и др.), а также группы отдела Пульсарной астрометрии ПРАО ФИАН (О.В. Дорошенко, В.В. Орешко, А.В. Серов). Следует отметить усилия группы эксплуатации телескопа. По силовому приводу и всей электромеханики - это А.Н. Фатеев, А.И. Королев, а по радиоэлектронике - И.Г. Лукин, выполнивший большой объем рутинных наблюдений.
Трудно переоценить роль руководителя НИО-7 ОКБ МЭИ, д.т.н., профессора Б.А. Попереченко как главного руководителя работ по штатному комплексу радиотелескопа и члена бюро научно-технического совета проекта "Астрокомплекс". Именно благодаря его усилиям был создан диапазонный облучатель, обеспечена бесперебойная работа всех штатных систем инструмента.
Перед перемещением комплекса АС-610/40 в Калязин там были проведены исследования "радиоклимата", которые показали, что уровень помех сравнительно с Медвежьими Озерами в среднем ниже на 20 дБ. (Ю.П. Илясов, В.В. Орешко, В.Т. Солодков.). Но выделенную для радиоастрономии на вторичной основе полосу 608 -614 МГц занял Ярославский телецентр без согласования с Тверской региональной инспекцией электросвязи, где находилась заявка на работы Калязинского радиотелескопа в этой полосе. После непродолжительных согласований, пульсарную аппаратуру АС перестроили на 600 МГц, дополнив ее фильтровой анализатор до 160 канального варианта, соответственно нарастив регистратор-накопитель и модернизировав программный пакет (Ю.И. Белов, О.В. Дорошенко, В.В. Орешко, А.Г. Серкин, С.О. Черникова). Запущенный в регулярные наблюдения весь комплекс показал устойчивую надежную работу в течение всего времени его эксплуатации. Значительному усовершенствованию подверглась СЕВ, главным образом на предмет ее автоматизации и переводу сличения по каналам как ТВ, так и по спутниковой системе GPS (В.В. Орешко, А.В. Серов, Ю.А. Федоров, С.Ю. Медведев). В результате местная шкала, формируемая в основном на рубидиевых хранителях, 4 раза в сутки сличается со шкалой UTC(GPS), и результаты поверок заносятся на жесткий диск управляющего компьютера. Инструментальная погрешность сличения находится на уровне 10-20 нс.
Данные наблюдений выборки реперных пульсаров в унифицированном формате архивируются в информационной базе отдела пульсарной астрометрии. Прежде всего, топоцентрические МПИ пульсаров, отнесенные к шкале GPS (UTC(USNO)), как первичный массив записываются непосредственно по дням наблюдений. Первичный массив является основой базы данных. Уже затем формируются топоцентрические МПИ для каждого пульсара и хранятся для последующей обработки пакетом программ отдела - TIMAPR. В Европейском формате (EPN) данные хранятся на сайте отдела для анонимного доступа [20]. Массивы временных поправок местных часов относительно шкалы времени GPS (UTC-USNO), взятой за опорную, также хранятся в базе данных отдела пульсарной астрометрии и доступны для использования при обработке результатов наблюдений на сайте отдела. (А.Е. Авраменко, А.В. Серов, И.Г. Лукин)
За 10 лет непрерывных наблюдений 8 миллисекундных и двойных пульсаров, взятых в качестве реперных (см. выше), получены протяженные массивы данных. Для пульсара В1937+21 к этим данным добавлены результаты его первых наблюдений в 1993-95 гг. на радиотелескопе РТ-64 в М.Озерах. В целом получены уникальные результаты по исследованию долговременной стабильности периодов пульсаров. В частности, для этого самого быстрого миллисекундного пульсара СКО вариаций хода составили несколько единиц пятнадцатого знака (3 10-15), что почти на порядок лучше, чем для совершенных атомных стандартов на таких интервалах. На Рис. 7 приведен график дисперсии Алана, которая широко используется для оценки стабильности стандартов частоты и времени. Видно, что "пульсарные часы" являются хорошей независимой альтернативой квантовым мерам для формирования опорных шкал времени в барицентрической или земной координатных системах (ТБ и ТТ). [21,22]
Рис. 7. Нестабильность различных стандартов частоты (дисперсия Алана)
Использование пульсаров для измерения интервалов времени, предложенное в 80-е годы, оказалось единственным реализуемым способом определения интенсивности гравитационно-волнового шума (ГВШ) в области сверхнизких частот, часто объясняемых неравновесными процессами на ранних стадиях эволюции Вселенной. М.В. Сажин первым предложил использовать пульсары как детекторы гравитационных волн по причине возмущения пространства этой волной, через которое сигнал пульсара будет распространяться с переменной задержкой во времени, что проявится в изменении хода его периода [23].
По полученным данным наложен верхний предел на интенсивность ГВШ на частотах в доли нГц, оказавшимся на несколько порядков меньше средней плотности Вселенной 2 10-29 г/см3 (относительная величина g h2 < 10-(7-8)). По наблюдениям двойного пульсара J1640+22, орбитальный период которого составляет 178 дней, верхняя оценка ГВШ такого же порядка получена для супернизких частот гравитационных волн в диапазоне пкГц (10-12 Гц) [24] Ожидается, что продолжающиеся работы по хронометрированию выборки реперных пульсаров дадут новые результаты, как в области фундаментальной метрологии времени, так и в области астрофизики ранних стадий эволюции Вселенной.
http://www.prao.ru/History/history_8.html
================
ПРИМЕНЕНИЕ РАДИОТЕХНИЧЕСКИХ СРЕДСТВ ПУНКТОВ «МЕДВЕЖЬИ ОЗЕРА» И
«КАЛЯЗИН» ДЛЯ НАБЛЮДЕНИЯ ЗА ФРАГМЕНТАМИ, ЗАСОРЯЮЩИМИ ОКОЛОЗЕМНОЕ
КОСМИЧЕСКОЕ ПРОСТРАНСТВО / М.Н. Мешков //Радиотехнические тетради. - № 18, - 1999. -
С. 31-34. - Рус.
Рассмотрена возможность использования антенных систем радиотелескопов ТНА-1500 (пункт
«Медвежьи озера») и ТНА-1500К (пункт «Калязин») совместно с передатчиком мощностью 5 кВт для
радиолокационного обнаружения малоразмерных объектов в околоземном космическом пространстве.
Показано, что применение указанных устройств позволит обнаруживать отдельные фрагменты с разме-
рами порядка 3 мм на низких орбитах и 2 см на геостационарной орбите (ГСО). Отмечена также воз-
можность получения дополнительной некоординатной информации с помощью средств радиолокаци-
онного контроля при выводе космических аппаратов на ГСО. Илл. 2. Табл. 4. Библ. 9.
http://www.okbmei.ru/rt.pdf
Николай84:
Сейчас нверное радиопомех море, с той же орбиты. Мусор всякий околоземный, проводящий.
Навигация
Перейти к полной версии