Большая тарелка в калязине что это
Калязинская радиоастрономическая обсерватория
Калязинская радиоастрономическая обсерватория
Калязинская радиоастрономическая обсерватория (сокращённо КРАО; ранее Центр космической связи Особого Конструкторского Бюро МЭИ «Калязин», сокращённо ЦКС ОКБ МЭИ «Калязин» и «Калязинский пункт космической связи», сокращённо КПКС) — российская радиоастрономическая обсерватория, подразделение Особого конструкторского бюро Московского энергетического института. Находится около города Калязин Тверской области в 200 км к северу от Москвы.
Для чего предназначена?
Калязинская радиоастрономическая обсерватория проводит следующие исследования:
Состав Калязинской радиоастрономической обсерватории
Главным инструментом является радиотелескоп ТНА-1500, созданный ОКБ МЭИ. В обсерватории располагается Калязинская радиоастрономическая лаборатория отдела пульсарной астрометрии ПРАО. С 2001 года ТНА-1500 арендуется АКЦ ФИАН у ОКБ МЭИ.
Лабораторно-производственные помещения располагаются в опоре-здании радиотелескопа общей площадью 840 кв.м.
Труба, которая крутится вместе с тарелкой — шахта лифта с приделанной к ней лестницей (многих мучает вопрос, почему шахта лифта не мешает при поворотах – ответ наглядно продемонстрирован на фото).
Телескоп принимающий и не излучает, поэтому вблизи можно перемещаться без риска для здоровья.
Самая удобная точка для рассмотрения — 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. Макушка ощутимо шатается на ветру.
Численность Калязинской радиоастрономической обсерватории составляет 10 человек.
История создания
Обсерватория запущена в эксплуатацию в 1992 году.
В 2010 году в обсерватории случился страшный пожар, в результате чего пострадало очень дорогое оборудование и главная антенна. Ремонт, а так же восстановление, проводилось в рамках Федеральной космической программы. Данные работы продолжались два с половиной года и закончились в 2012 году.
В ходе работ были произведены замены систем энергоснабжения, модернизирована надзеркальная кабина, в которой располагается комплекс приёмо-передающего оборудования. Осуществлена замена зеркала малого диаметра и усовершенствована форма поверхности основного зеркала. Данные модернизации повысили чувствительность радиотелескопа и открыли новые возможности доступа к более высоким частотным диапазонам исследований космических радиоисточников.
Основные достижения
Цикл радиоастрономических наблюдений по программе «Радиоастрон»;
Первые наблюдения пульсаров с астрометрической привязкой к квазарной системе координат с базой в 7 000 км.
Адрес обсерватории
171573, д. Толстоухово Калязинского района Тверской области, КРАО АКЦ ФИАН.
57 град. 13 мин. 22,8587 сек С.Ш.; 37 град. 54 мин. 01,1533 сек В.Д.; высота над уровнем моря 178,079 м.
Геоцентрические прямоугольные координаты:
Х=2731190,445 м У=2126198,279 м; Z=5339535,645 м.
Интересные факты
Это один из крупнейших в мире радиотелескопов, в России таких всего два (второй находится в подмосковных «Медвежьих озерах»). Оба являются основными элементами всех отечественных и ряда иностранных комплексов, предназначенных для исследования планет Солнечной системы, а также для изучения радиоастрономических объектов нашей Галактики. За истекшие двадцать лет радиотелескоп превратился в один из символов Калязина, наряду с затопленной колокольней.
Технические характеристики комплекса радиоастрономической обсерватории
0,6; 1,7; 2,3; 4,8; 22 ГГц
| по азимуту |
| по углу места |
| +/- 270 |
| 0 — 90 |
Основные параметры приемных комплексов установки «Пульсарного времени» приведены в таблице.
Преобразование к промежуточным частотам осуществляется с помощью конвертеров, установленных непосредственно после МШУ.
Гетеродины выполнены с использованием фазовой автоподстройки частоты по опорному сигналу 5 МГц от квантовых стандартов.
| Приемный комплекс | ПР-0,6 | ПР-1,4 | ПР-2,2 | ПР-8,3 |
| Полоса частот МШУ ГГц | 0,596-0,604 | 1,35-1,45 | 2,07-2,32 | 7,80-8,70 |
| Частота 1-го гетерод. МГц | 562,0; 563,6 | 1590,0 | 2020,0 | 8080,0 |
| 1-ая пром. част. МГц | 38 | 175 | 230 | 300 |
| Температура приемн. К | 40 | 25 | 12 | 14 |
| Полный КИП антенны | 0,53 | 0,5 | 0,55 | 0,3 |
Радиотелескоп оснащен следующими приемно-регистрирующими системами:
Технические параметры пульсарного комплекса АС-600/160 на радиотелескопе РТ-64:
В состав радиотелескопа также входят:
Публикации материалов и данные исследований
Данные исследований Калязинской астрономической обсерватории Вы сможете найти в следующих публикациях:
Большая тарелка в калязине что это
В обсерватории исследуют физику пульсаров (вращающихся нейтронных звезд с магнитным полем, наклоненным к оси вращения), изучают галактические и внегалактические объекты, занимаются поисками космического мусора.
Радиотелескоп способен принимать сигналы из космоса на расстоянии более 300 млн километров. Информация поступает на зеркальный диск, состоящий из 1200 дюралевых пластин. Далее сигнал отражается на малое зеркало и затем через центральную кабину поступает на компьютер. Здесь данные обрабатываются и передаются в нужном направлении.
Чтобы ветер не нарушал ориентацию зеркала, на территории обсерватории установлена вышка высотой около 30 метров с флюгерами: они определяют его направление и силу. В том числе благодаря этому у телескопа уникальная точность, погрешность составляет менее одного миллиметра.
У Калязинской обсерватории есть «старший» брат — Центр космической связи «Медвежьи озера», в 15 километрах от Москвы. Он был построен в 1958 году и после реконструкции телескоп, введенный в работу в конце 70-х, стал еще и передающим. С этим телескопом Калязинская обсерватория связана информационно, геодезически и организационно, так что они представляют собой единый комплекс. В связке обе «тарелки» призваны обеспечивать более точное решение космических задач.
В 2010 году в обсерватории произошел пожар, в котором пострадало дорогостоящее оборудование, в том числе главная антенна. Ремонт и восстановление в рамках Федеральной космической программы продолжались два с половиной года. В результате были заменены системы энергоснабжения, обновлена надзеркальная кабина, где расположено приемо-передающее оборудование. Кроме того, установили новое зеркало малого диаметра и усовершенствовали форму поверхности основного зеркала. Все это повысило чувствительность радиотелескопа и теперь позволяет проводить более точные наблюдения за космическими радиоисточниками.
Уже в 2012 году радиотелескоп Калязинской обсерватории в «паре» с космическим аппаратом «Спектр-Р» стал участником проекта «Радиоастрон».
Калязинская радиоастрономическая обсерватория
У большинства людей город Калязин ассоциируется с колокольней Никольского собора. Несмотря на то, что затопленная колокольня является главным символом Калязина и привлекает множество туристов, на мой взгляд она скучна и не интересна. А главным символом города для меня является радиотелескоп ТНА-1500.Калязинская радиоастрономическая обсерватория — российская радиоастрономическая обсерватория, подразделение Особого конструкторского бюро Московского энергетического института. Введена в строй в 1992 году.
Основным инструментом является радиотелескоп ТНА-1500, созданный ОКБ МЭИ.
В обсерватории располагается Калязинская радиоастрономическая лаборатория отдела пульсарной астрометрии ПРАО.
В обсерватории постоянно работает 10 человек персонала.
Радиотелескоп ТНА-1500 или РТ-64: D = 64 м, F/0.37.
Полноповоротный параболический рефлектор, минимальная рабочая длина волны = 1 см, общая масса = 3800т, масса зеркала = 800т, вторичное зеркало D = 6 м.
В обсерватории были проведены радиоастрономические наблюдения по программе «Радиоастрон» и первые наблюдения пульсаров с астрометрической привязкой к квазарной системе координат с базой в 7 000 км.
В 2010 году в обсерватории произошёл пожар, в результате которого пострадало дорогостоящее оборудование и главная антенна. Реконструкция и восстановление в рамках Федеральной космической программы продолжались 2 года. В ходе работ проведена замена системы энергоснабжения, реконструирована надзеркальная кабина, в которой размещён комплекс приёмо-передающего оборудования.
Проведена замена зеркала малого диаметра и улучшена форма поверхности главного зеркала. Всё это повысило чувствительность радиотелескопа и сделало доступным более высокий частотный диапазон наблюдений космических радиоисточников.
Это второй подобный инструмент. Первый был построен в 1969 году в «Медвежьих озёрах», в 15 километрах восточнее Москвы. В общем, будете проезжать мимо, обязательно посмотрите!
Вообще, радиотелескоп — это инструмент для приёма собственного радиоизлучения небесных объектов (в Солнечной системе, Галактике и Метагалактике) и исследования их характеристик, таких как: координаты, пространственная структура и т.д.
Астрофизическая обсерватории «Спектр-М» («Миллиметрон»). В погоне за «кротовыми норами»
На конец десятилетия запланирован запуск астрофизической обсерватории «Спектр-М» («Миллиметрон») – четвертого и последнего космического аппарата из серии «Спектр». Находясь в полутора миллионах километров от Земли и прячась в ее тени, этот мощнейший телескоп пронизывающим взглядом будет наблюдать и изучать самые таинственные явления во вселенной. Особый интерес вызывает поиск «кротовых нор» – своеобразных порталов между галактиками, существование которых пока рассматривается только в теории.
Космическая обсерватория «Миллиметрон» в каком-то смысле является продолжателем традиций «Спектра-Р» – первого аппарата серии для исследования Вселенной, запущенного на орбиту в 2011 г. и прослужившего семь с половиной лет. И это закономерно, учитывая, что разработчиком обоих проектов является одна организация – Астрокосмический центр (АКЦ) Физического института имени П. Н. Лебедева РАН (ФИАН). Аппараты роднит диаметр параболической антенны-зеркала, составляющий ни много ни мало десять метров. Однако «Миллиметрон», в отличие от предшественника, будет работать в двух режимах – одиночном и режиме интерферометра – в кооперации с наземными телескопами.
Было запланировано создать четыре обсерватории серии «Спектр» для изучения астрономических объектов в различных диапазонах электромагнитных волн. Первый аппарат – «Спектр-Р» – стартовал в 2011 г. и наблюдал небесные тела в радиодиапазоне. Отправленная на орбиту летом 2019 г. обсерватория «Спектр-РГ» нацелена на построение полной карты Вселенной в рентгеновском диапазоне и сейчас активно работает.
В середине десятилетия эстафету подхватит разрабатываемый аппарат «Спектр-УФ», который будет собирать информацию о далеких объектах в ультрафиолете. Завершит масштабный проект обсерватория «Спектр-М», чьей задачей станет исследование Вселенной в миллиметровом и инфракрасном диапазонах.
На каждом этапе инструмент обеспечит непревзойденную зоркость. Высочайшая чувствительность во время «сольной» работы будет достигнута благодаря глубокому охлаждению, которое защитит бортовую аппаратуру от «теплового шума». А режим интерферометра предполагает, что вместе с наземными радиотелескопами «Миллиметрон» сможет образовать систему, работающую как одно огромное чуткое электронное око. Эта связка даст возможность получить гигантское угловое разрешение (3.7.10-8 угловых секунд), позволяющее разглядеть даже самые удаленные объекты с невероятно малым угловым размером.
Что касается диапазона исследований, то у «Миллиметрона» он будет беспрецедентно широким – с длиной волны от 70 мкм (тепловое излучение средней длины) до 10 мм (миллиметровые волны), в то время как предшественник вел наблюдения в чистом радиодиапазоне.
В числе отличий и координаты точки назначения: «Спектр-Р» вглядывался в бесконечность, вращаясь вокруг Земли по эллиптической орбите, а «Миллиметрон» для выполнения своей миссии направится в точку Лагранжа L2, находящуюся на прямой линии между Солнцем и нашей планетой на расстоянии 1.5 миллиона километров от Земли в направлении Солнце–Земля. Орбита в окрестности точки L2 была выбрана главным образом для обеспечения охлаждения до сверхнизких температур.
Главное зеркало «Миллиметрона», где отразятся ответы на загадки Вселенной, отправится в космическое путешествие аккуратно сложенным и раскроется как огромный космический цветок сразу по выведении на орбиту. После этого его полет к точке L2 составит еще три месяца. Это время будет использовано для начального охлаждения конструкции.
У обсерватории-цветка будет 24 трансформируемых лепестка и центральное стационарное зеркало диаметром три метра. На каждом лепестке будет установлено по три панели из высокомодульного углепластика с алюминиевым радиоотражающим покрытием. Кинематика раскрытия зеркала будет такой же, как и у обсерватории «Спектр-Р», но устройство раскрытия модернизировано для достижения более высокой точности этого процесса.
«Раскрытие каждого лепестка происходит вокруг своей индивидуальной оси, сориентированной в пространстве таким образом, чтобы избежать взаимного пересечения между соседними лепестками, – объясняет и.о. главного конструктора проекта Евгений Голубев. – При этом вращение всех лепестков синхронизировано между собой специальным механизмом». Лепестки космического цветка будут зафиксированы по краям специальными защелками. «Цветущий» в холодном космосе, «Миллиметрон» с легкостью будет собирать излучение благодаря большому диаметру и высокоточной поверхности.
По словам руководителя АКЦ ФИАН, научного руководителя проекта Сергея Лихачева, готовящаяся миссия – «это уровень космического телескопа имени Джеймса Уэбба или даже выше». Хотя российский и американский аппараты рассчитаны на работу в разных диапазонах электромагнитного излучения («Джеймс Уэбб» будет работать в видимом и среднем инфракрасном cпектре, а «Миллиметрон» – в субмиллиметровом и миллиметровом диапазонах), отечественный телескоп будет иметь несомненное преимущество: он позволит изучать объекты, закрытые межзвездной пылью.
В диапазоне, на работу с которым настроен «Джеймс Уэбб», они просто не видны, а «Миллиметрон» сможет достаточно хорошо наблюдать Вселенную и сквозь «завесу» пыли, объяснила ученый секретарь АКЦ ФИАН Татьяна Ларченкова.
Например, активное звездообразование – загадочный и при этом очень «пыльный» процесс. С помощью «Спектра-М» ученые надеются узнать, как именно рождаются звезды и как развивается этот процесс. В отличие от зарубежного коллеги, «Миллиметрон» сможет также проводить быстрые обзоры небольших секторов неба.
Если продолжить сравнение с аппаратом «Спектр-Р», то ученые гораздо шире рассматривают потенциал «Миллиметрона» и в рамках второго этапа, когда он будет действовать как единое целое с наземными телескопами. Дело в том, что «Спектр-Р» работал на гораздо большей длине волны, что было не очень удобно для изучения черных дыр из-за межзвездного рассеивания излучения. При уменьшении длины волны сильно снижается и эффект рассеивания, поэтому «Миллиметрон» сможет рассмотреть весьма далекие области, куда взгляд «Спектра-Р» никогда бы не проник.
По словам Татьяны Ларченковой, на сегодняшний день наиболее перспективными наземными партнерами «Миллиметрона» являются интерферометрическая сеть «Телескоп горизонта событий» (Event Horizon Telescope) – телескопы восьми обсерваторий на разных континентах, а также «Атакамская большая [антенная] решетка миллиметрового диапазона» (Atacama Large Millimeter Array) – комплекс радиотелескопов, расположенный в чилийской пустыне Атакама.
Кроме того, в рамках проекта возможно сотрудничество с Международной радиоастрономической обсерваторией «Суффа», строящейся в Республике Узбекистан. Особые надежды возлагаются на совместную работу с «Телескопом горизонта событий». Проведенное учеными моделирование показало, что общими усилиями обсерватории смогут получать изображения, качество которых будет в шесть-десять раз лучше, чем то, что «Телескоп горизонта событий» получает сейчас.
Характеристики обсерватории и ее будущее «место работы» позволили ученым сформировать амбициозную научную программу. Как отметил Сергей Лихачев, «Миллиметрон» поможет ответить на самые актуальные вопросы в области современной астрофизики и космологии, «начинаяот «кротовых нор» и заканчивая образованием того мира, в котором мы живем».
Основные направления работы: исследования процессов в ранней Вселенной, изучение геометрии пространства-времени вблизи сверхмассивных черных дыр, поиск воды и биомаркеров в нашей галактике.
Татьяна Ларченкова объяснила, что при определении приоритетов важно было выявить задачи, которые до запуска «Миллиметрона» не будут решены другими проектами. Строгая иерархия работ оправдана ограниченным временем работы в режиме активного охлаждения (порядка трех лет), которое даст «Миллиметрону» особую чувствительность в режиме одиночного телескопа. На этом этапе он сможет пробиться взглядом к очень слабым объектам, например самым первым галактикам.
Что касается астробиологических задач, они присутствовали в концепции проекта с самого начала и со временем все глубже прорабатывались. «С психологической точки зрения поиск признаков внеземной жизни для человечества представляет наибольший интерес, – замечает Татьяна Ларченкова. – В контексте исследования воды нам интересны ледяные спутники Сатурна и Юпитера. Их наблюдения, в том числе спектральные, нужны, чтобы понять состав их поверхностей, атмосфер, изучать их льды и понять, из чего они состоят. Такие спектральные исследования как раз сможет проводить наша обсерватория».
«Миллиметрон» будет в первую очередь интересоваться такими спутниками планет-гигантов, как Европа, Ганимед, Титан и Энцелад. Особенно привлекает возможность изучить окрестности Сатурна, к которому в ближайшие годы не планируется направлять автоматические межпланетные миссии с Земли. С помощью телескопа ученые смогут оценить астробиологический потенциал Энцелада и Титана, под поверхностью которых предположительно есть океаны с условиями, пригодными для живых организмов. Анализ химического состава этих миров поможет ученым исследовать особенности взаимодействия океана с поверхностью спутника и ответить на вопрос, есть ли там жизнь.
В ПОГОНЕ ЗА «КРОТОВЫМИ НОРАМИ»
В объектив «Миллиметрона» попадут также центральные области активных ядер галактик. По всей видимости, это сверхмассивные черные дыры, но нельзя исключать, что некоторые из них окажутся «кротовыми норами». «Издали эти объекты могут вести себя очень похоже», – говорит Андрей Андрианов, заведующий лабораторией математических методов обработки астрофизических наблюдений АКЦ ФИАН.
«Благодаря уникальному разрешению и высокой чувствительности, «Миллиметрон» сможет близко подобраться к горизонту событий любой черной дыры и увидеть, что она собой представляет, – продолжает Татьяна Ларченкова. – Конечно, это возможно только для объектов активных ядер ближайших к нам галактик, в которых есть достаточно массивная центральная черная дыра или ”кротовая нора“».
Поиск «кротовых нор» – одна из самых интересных и захватывающих задач «Миллиметрона». В отличие от черных дыр, эти таинственные объекты в космосе наблюдателями пока не обнаружены. На сегодняшний день «кротовая нора» – это гипотетическое явление, существование которого допускается общей теорией относительности. Она предположительно состоит из двух входов, своеобразных порталов, которые могут располагаться на значительном удалении друг от друга, возможно, даже в разных Вселенных. Открытие этих объектов произвело бы революцию в наших представлениях о пространстве и окружающем мире. Благодаря своим параметрам «Миллиметрон» сможет приблизиться к разгадке этой тайны.
Открытие кротовых нор означало бы переворот в современной астрофизике, доказывающее существование принципиально новых объектов, сложную топологическую структуру пространства, и даже существование других вселенных.
Как рассказали Сергей Лихачев и Евгений Голубев, в настоящее время создается ряд опытных образцов различных составных частей космической обсерватории. Один из самых высокотехнологичных образцов – система раскрытия главного зеркала. Помимо раскрытия лепестков и их фиксации в рабочем положении с высокой точностью, она выполняет функции силовой конструкции главного зеркала (для восприятия нагрузок выведения на ракете-носителе). Когда зеркало «Миллиметрона» раскроется, оно должно будет зафиксироваться с погрешностью не более 1 мм – сложнейшая задача, учитывая его габариты. Однако она выполнима: прежде на конструкторско-технологическом макете главного зеркала была достигнута точность раскрытия 0.3 мм.
Изготовление составных частей, сборка и испытания модуля полезной научной нагрузки будут проводиться на предприятии «Информационные спутниковые системы» имени академика М. Ф. Решетнёва, где сейчас и изготавливается экспериментальный образец десятиметровой антенны.
Как ранее сообщалось в СМИ, изначально в Федеральной космической программе (ФКП) на 2016–2025 годы на создание «Спектра-М» было заложено 11 млрд руб. Однако в 2019 г. стало известно, что финансирование сокращено в два раза. Ранее на проект выделялись 1.36 млрд руб в 2015–2017 гг. и 2 млрд руб в 2017–2021 гг. Для изготовления и испытания необходимой аппаратуры в 2021 г. было выделено еще 2.2 млрд руб. Полученная сумма рассчитана на ближайшие четыре года.