Экскурсия на РАТАН-600 — крупнейший в мире радиотелескоп с рефлекторным зеркалом
На нашей планете определенно есть места, будто бы специально созданные для той или иной миссии. Район станицы Зеленчукской в этом смысле — рай для астрономов. Здесь прекрасные условия для наблюдения неба. Поэтому сегодня здесь такая большая плотность телескопов на единицу площади. И именно здесь на территории древнего аланского городища можно увидеть остатки каменного сооружения в виде идеального круга диаметром 88 метров и высотой стен 12 метров — предположительно самой большой средневековой обсерватории, хранящей немало загадок. Но сегодня речь пойдет о современном и гораздо большем алюминиевом идеальном круге — телескопе РАТАН-600.
РАТАН-600 (от радиоастрономический телескоп Академии наук) — это место для посвященных в таинства звездного неба. Нам повезло: с нами был такой посвященный, Семен Аронович Пустильник, и именно ему мы благодарны за возможность познакомиться с телескопом.
Первым в небо с помощью зрительной трубы в 1609 г. посмотрел Галилео Галилей. Так появился телескоп. Но, как вы понимаете, его устройство с тех пор сильно изменилось. Настолько сильно, что сегодня не каждый угадает в циклопическом сооружении на фото сверху именно телескоп.
Однако это он. Просто современный, очень продвинутый. Но все же телескоп. Давайте разберемся, как он работает.
Куда надо смотреть? — Не спешите. Сначала надо понять, на что смотреть. Смотрят на РАТАНе не в видимом, а в радиодиапазоне. Что не менее интересно, потому что говорит сразу о "внутреннем содержании" галактик. Примерно как рентген или УЗИ рассказывают вам о вашем внутреннем содержании.
Радиоизлучение от далеких звезд и галактик слабое. Чтобы его собрать и зарегистрировать, нужна большая линза или большое зеркало. На РАТАНе диаметр зеркала 600 метров. И это не простое зеркало, это отражающее алюминиевое кольцо высотой 11 метров — круговой отражатель. Вот он:
Это наиболее крупная часть радиотелескопа, она состоит из 895 прямоугольных отражающих элементов размером 11,4 на 2 метра, расположенных по кругу диаметром 576 метров. Центральная часть каждой панели высотой 5 метров имеет радиус кривизны 290 м. и выполнена с повышенной точностью. Они могут перемещаться по трём степеням свободы. Круговой отражатель разделён на 4 независимых сектора, названных по частям света: юг, север, восток, запад. Отражающие элементы каждого сектора выставляются по параболе, образуя отражающую и фокусирующую полосу антенны. В фокусе такой полосы располагается специальный облучатель.
А теперь представьте, что каждый из 895 отражающих элементов не просто имеет независимое управление, но и настроен с миллиметровой точностью с помощью десятков подпружиненных болтов, опломбированных после настройки.
Представляете, какая работа по настройке была проведена?!
Телескоп может работать в разных режимах. Самый мощный — когда задействовано все кольцо, весь круговой отражатель. В этом случае плоский отражатель ложится на землю, а все излучение собирается в центре круга на коническом отражателе-облучателе:
Излучение отражается от конуса вниз, на собирающее зеркало и фокусируется на приемных устройствах в центре:
На конический отражатель-облучатель можно подняться:
Другой (и повседневный) режим работы телескопа — по секторам. В этом случае задействованы разные секторы для разных наблюдений. Излучение от сектора собирают пять приемных кабин, перемещающихся по рельсам и устанавливаемых с миллиметровой точностью на этих рельсах.
Под отражателем приемной кабины расположены приемные устройства, работающие в разных диапазонах. Это позволяет радиотелескопу РАТАН-600 вести сразу многодиапазонные наблюдения.
В центре есть паровозный поворотный круг, позволяющий отправить приемную кабину на любой из 12 (в теории) или 4 (на практике) радиусов круга:
Наблюдения проводятся каждые 30 минут. Потом приемную кабину переставляют. Снова наблюдение, снова переставляют. И так все время. Полученные данные потом обрабатываются в лабораториях САО. И ученые пишут биографии галактик. И узнают подробности жизни Солнца. И много чего еще, что позволяет нам лучше понимать устройство мира.
Сооружение реально циклопическое. Не верится, что такое количество технических приспособлений способно согласованно работать, не теряя миллиметровой точности.
Такой вот он: самый большой радиотелескоп РАТАН-600.
