РТ-70

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к: навигация, поиск
Радиотелескоп П-2500 (РТ-70)
70-м антенна П-2500 (РТ-70).jpg

Вид на радиотелескоп

Тип

радиообсерватория, планетный радар

Расположение

Евпатория, Крым

Длины волн

39см и 6см

Дата открытия

декабрь 1978

Диаметр

70 м

Собирающая площадь

2500 кв.м

Купол

нет

Радиотелескоп П-2500 (РТ-70) — радиотелескоп с диаметром зеркала 70 м (отсюда первое название РТ-70, второе название П-2500, так как площадь радиотелескопа 2500 квадратных метров), один из самых больших полноподвижных радиотелескопов в мире. Создано три радиотелескопа этого вида.

Один из РТ-70 находится на 3-й площадке Центра дальней космической связи на побережье Чёрного моря возле посёлка Молочное под Евпаторией в Крыму, второй такой же расположен в посёлке Галёнки Приморского края.

Строительство первого радиотелескопа этой серии под Евпаторией закончено в 1978 году.

Уникален тем, что кроме выполнения обычных радиоастрономических задач, связанных с пассивным наблюдением собственного излучения небесных тел, комплекс включает в себя мощные передатчики, которые позволяют проводить активные космические эксперименты, связанные с излучением в сторону исследуемых объектов мощных электромагнитных потоков с последующим анализом принятых сигналов — в мире всего два таких мощных радара — второй Голдстоунский в Калифорнии (США).

После присоединения Крыма к России РТ-70 в Галёнках был практически реконструирован и работает в рамках российских космических программ, а РТ-70 на плато Суффа будет достроен в рамках подготовки к проекту «Спектр-Миллиметрон».

Обладает кодом 255 (Evpatoria) в списке обсерваторий Центра малых планет.

Конструкция[править | править вики-текст]

Главное зеркало антенны. В антенне используется квазипараболическое зеркало.

Радиотехнический комплекс «Квант-Д»[править | править вики-текст]

Состав:

Характеристики[править | править вики-текст]

П-2500. Фото получено фотографическим спутником видовой разведки KH-9 Hexagon в 1982 году

Антенное устройство рассчитано на работу в диапазоне длин волн до 8 мм.

тип антенны: двухзеркальная — по системе Грегори

  • диаметр основного зеркала — 70 м;
  • диаметр вспомогательного зеркала — 7 м;
  • высота антенны — 86,36 метра;
  • вес подвижной части: ~ 5000 тонн;
  • эффективная площадь поверхности антенны:
    • передача — 2000 м² (в диапазоне 39 см) и 2600 м² (в диапазоне 6 см);
    • приём — 2500 м².

антенная система:

  • полноповоротная;
  • По углу места — от 0 до 90 град;
  • По азимуту — ± 270 град;
  • ширина диаграммы направленности — от 2 до 18 угловых минут в зависимости от диапазона частот;
  • точность наведения — до 10 угловых секунд.

Скорость движения антенны:

  • в режиме скорость «медленная»:
    • по азимуту — от 2,5 угл. с/с до 4 угл. мин/с;
    • по углу места — от 2,5 угл. с/с до 1 угл. мин/с;
  • в режиме скорость «быстрая»:
    • по азимуту — от 0,5 до 30 угл. мин/с;
    • по углу места — от 0,5 до 15 угл. мин/с.

Суммарная шумовая температура комплекса в сантиметровом диапазоне: 23 К.

Точность траекторных измерений:

  • по дальности — до 20 метров;
  • по скорости — до 2 мм/с.

Скорость принимаемой научной информации: до 131 кбит/с.

Радиопередающее устройство (РПДУ) «Голиаф»[править | править вики-текст]

  • режим работы — непрерывный;
  • несущая частота — 5010 МГц;
  • тип модуляции — ЧМ, АМ, ЛЧМ;
  • дальность связи до 10 миллиардов километров.
  • мощность передающего устройства в СМ диапазонах волн — до 100 кВт при использовании одного усилителя мощности на базе клистрона КУ-342, до 200 кВт при использовании двух усилителей мощности и моста сложения;
  • Работа на передачу в диапазонах 6 см. Эффективная площадь антенны 2000 м² соответственно.

Во время работы передатчика в радиусе 100 метров вокруг антенны напряжённость электромагнитного поля представляет[источник не указан 1448 дней] опасность для жизни и здоровья. Здания на самой площадке от излучения защищены.

История[править | править вики-текст]

Вид с крыши здания Центра управления в Евпатории
Вид на радиотехнический комплекс с запада

Для будущих советских космических программ возможности комплекса «Плутон» были ограничены. Требовался комплекс с большей дальностью связи и скоростью передачи информации. РНИИ КП разработал радиотехнический комплекс «Квант-Д» с высокоэффективной антенной П-2500 с диаметром зеркала 70 м. Основной программой, для которой была создана данная разработка, являлась «Марс». В 1973 году началось строительство. На берегу Чёрного моря недалеко от п. Молочное (Евпатория) был вырыт шестиметровый котлован, в скалистое дно которого были вбиты 1004 сваи — фундамент антенны. Строительство антенны было закончено в 1978 году. Введен комплекс в эксплуатацию в 1980 году.

К программе «Вега-1 и 2» в Приморском крае, в районе посёлка Галёнки в 1985 году была построена вторая РТ-70. Эти два радиотелескопа совместно с глобальной РСДБ сетью провели уникальный эксперимент по измерению траекторий полёта аэростатных зондов в атмосфере Венеры. В конце 1980-х началось строительство третьей антенны РТ-70 в Узбекистане на плато Суффа.

После распада Советского Союза финансирование космической отрасли было резко сокращено. Радиотелескопы оказались в разных странах.

РТ-70 в Галёнках («Уссурийск») 44°00′57″ с. ш. 131°45′25″ в. д. / 44.0160833° с. ш. 131.7569806° в. д. / 44.0160833; 131.7569806 (G) (O) с 1996 года не работала, но сохранялась в рабочем состоянии вплоть до начала ее реконструкции в 2006 году. Оборудование антенны сильно пострадало в период бездействия от высокой влажности (здание не отапливалось) и протекающих крыш.

РТ-70 на плато Суффа 39°37′27″ с. ш. 68°26′51″ в. д. / 39.6241806° с. ш. 68.4476750° в. д. / 39.6241806; 68.4476750 (G) (O) на начало 1990-х находилась на первых этапах строительства. Перешла в собственность Узбекистана, была сдана в аренду, а потом и продана России. Возобновление строительства планировалось в 2009—2012 г.г. Комплекс требует дефектации, так как простоял недостроем почти 20 лет, и перепроектирования, так как основные системы управления уже успели устареть и должны быть заменены на современные. Стоимость достройки оценивается в 40—50 миллионов долларов[1].

РТ-70 в Евпатории 45°11′20″ с. ш. 33°11′14″ в. д. / 45.1890694° с. ш. 33.1873583° в. д. / 45.1890694; 33.1873583 (G) (O) к запуску КА Марс-96 уже была единственной действующей антенной этого типа. Евпаторийскую антенну спасла международная астрофизическая обсерватория «Гранат». Космическую обсерваторию «Гранат» запустили в 1989 году. Расчётное время работы обсерватории — один год, но обсерватория проработала восемь лет. Украинское правительство практически прекратило финансирование. Работы по управлению обсерваторией напрямую финансировала французская сторона, благодаря чему РТ-70 остался в рабочем состоянии. В этот же период на РТ-70 радиолокационными исследованиями активно занимался А. Л. Зайцев, которому удавалось получить для этого небольшое финансирование от зарубежных партнёров. Помимо измерения расстояния до Венеры, совместно с зарубежными учёными им были проведены исследования трёх астероидов (1992, 1995, 2001 гг.). Также А. Л. Зайцев в 1999, 2001 и 2003 годах руководил проектами отправки радиопосланий Cosmic Call 1999, Детское послание, Cosmic Call 2003 с помощью РТ-70.

Научные задачи[править | править вики-текст]

С начала эксплуатации в декабре 1978 года были проведены работы:

  • по исследованиям планеты Венера с использованием спускаемых межпланетных станций, «Венера-11» и «Венера-12» при их движении в атмосфере и с поверхности планеты;
  • по обеспечению управления автоматическими межпланетными станциями «Венера-13» и «Венера-14», «Венера-15» и «Венера-16». В ходе работ получены первые цветные фотографии поверхности и полная карта поверхности Венеры;
  • по исследованиям планеты Венера и кометы Галлея автоматическими межпланетными станциями «Вега-1 и 2»;
  • первый в мире РДСБ эксперимент с внеатмосферным радиотелескопом был проведен в 1979 году на станции Салют-6 с 10-метровой антенной радиотелескопа КРТ-10 и РТ-70 в Евпатории[2].
  • по исследованиям планет Марс с его спутником Фобос и Меркурия;
  • в 1983—1991 гг. обеспечивалось управление орбитальной научной станцией «Астрон», проводившей наблюдения ультрафиолетовых спектров космических объектов;
  • в 1988—1989 гг. обеспечивалось управление орбитальными научными станциями «Фобос-1» и «Фобос-2»;
  • в 1989—1999 гг. принимал участие в международной программе по исследованию объектов Вселенной с помощью космической обсерватории «Гранат»;
  • в 1995—2000 гг. принимал участие в комплексном международном многоспутниковом проекте «Интербол» по изучению солнечно-земных связей и физических процессов происходящих в космической плазме (основной передающей была АДУ-1000, резервными передающими были РТ-70 и П-400)[3];
  • в 1999, 2001, 2003, 2008 годах участвовал в проектах радиопосланий внеземным цивилизациям: Cosmic Call 1999, Детское послание, Cosmic Call 2003, AMFE;
  • с 1992 г. принимает активное участие в международных радиоастрономических и радиофизических экспериментах по изучению планет солнечной системы, космического мусора, определению параметров движения астероидов (1992 год — астероид (4179) Таутатис, работа совместно с Эффельсбергским радиотелескопом — первые неамериканские радиолокационные наблюдения астероида), их формы и изображения;
  • В 1995 г. участвует в совместном изучении тремя радиообсерваториями астероида Голевка, по результатам которого было создано компьютерное изображение астероида:

По предложению А. Л. Зайцева этот астероид получил постоянное имя Гол-Ев-Ка (Gol-Ev-Ka), составленное из первых слогов станций дальней космической связи в Голдстоуне, Евпатории и Кашима (Япония), где были приняты эхосигналы от астероида (всего в эксперименте было задействовано 6 станций космической связи, кроме перечисленных выше, это Медвежьи Озёра (Россия), Happelheim (Германия) и Usuda (Япония)).

  • В 2005 году РТ-70 принимал участие в следующих работах:
    • картографирование небесной сферы;
    • подготовку и передачу сообщения внеземным цивилизациям;
    • радиоинтерферометрия и радиолокация;
    • работа по КА «Марс-экспресс» и «Розетта».

Результатом этих работ было:

    • измерены динамические ошибки наведения РТ-70 в диапазоне 13 см и 3,5 см;
    • выяснено возможности использования антенны ТНА-400 совместно с РТ-70 для бистатической локации объектов ближнего космоса;
    • совместно с радиотелескопом УТР-2 проведены одновременные радиоастрономические наблюдения пульсаров в диапазонах 13 см и 3,5 см, 92 см;
    • исследование Марса, Луны, астероида (101955) 1999 RQ36, элементов космического мусора в РСДБ-режиме;
    • исследование солнечного ветра методом радиопросвечивания;
    • наблюдение квазаров методом РСДБ;
    • определение угловых координат КА «Марс-экспресс» и «Розетта». Получены радиоотклики от этих аппаратов;
    • получены распределения радиояркости остатков вспышек сверхновых звезд, в диапазоне 3,5/13 см;
    • измерены эффективная площадь антенны РТ-70 на частоте 22 ГГц и динамические ошибки наведения;
    • впервые обнаружены мелкие фрагменты космического мусора на геостационарных орбитах[4].

С 2 по 9 июля 2006 проводились совместные работы с радиообсерваториями в Симеизе, в России, Италии, Китае[5] по наблюдению астероида 2004 XP14[6].

Современное состояние[править | править вики-текст]

Опорно-поворотное устройство антенны
Images.png Внешние изображения
Фотографии «Третьей площадки» в Евпатории (май 2014)
Image-silk.png Вид с воздуха 1
Image-silk.png Вид с земли 2

РТ-70 (Евпатория)[править | править вики-текст]

Антенная система находится в эксплуатации с декабря 1978 года. Опорно-поворотное устройство и антенная система исправны, находятся в удовлетворительном состоянии. В течение срока эксплуатации ряд аппаратных средств автоматического управления выработал технический ресурс. РПУ «Голиаф» ограниченно годен по причине отсутствия исправных клистронов КУ-342. В настоящее время к изготовлению партии этих клистронов по старым чертежам приступил ФГУП НПП «Торий», клистроны планируется поставить в течение 2011 года.

Для восстановления технического ресурса необходимо проведение модернизации или замены следующих составных частей:

При проведении работ по модернизации командной радиолинии, системы обработки телеметрической информации и системы радиоконтроля орбиты, возможно применение комплекса РТ-70 по обеспечению управления КА «Спектр РГ», получения с него специальной и телеметрической информации.

До 2009 года РТ-70 два раза в год использовался в рамках проекта «Астероидная опасность». В период с 25 по 28 мая 2010 года на радиотелескопе РТ-70 (г. Евпатория) успешно проведён цикл работ по приёму телеметрической информации с КА «Mars-Express»[7].

Реверс купюры номиналом 100 рублей с изображением радиотелескопа в нижней части.

24 июня 2010 года решено управлять КА «Фобос-грунт» из Евпатории[8][9]. Также будет осуществляться управление КА Спектр-РГ[10][11].

В 2011—2012 гг. восстановлен мост сложения передатчика «Голиаф», что позволило РТ-70 выдавать излучение мощностью до 200 кВт. В результате этого планетарный локатор получил дополнительные возможности. Летом 2012 года успешно проведены работы по радиолокации планет земной группы.

3 марта 2014 года радиотелескоп временно прекратил работу по программе «Радиоастрон» в связи с событиями в Крыму[12]. Весной 2014 года радиотелескоп перешёл в ведение Министерства обороны РФ и с тех пор не использовался в научных целях[13].

Евпаторийский радиотелескоп РТ-70 изображён на памятной банкноте Банка России образца 2015 года номиналом 100 рублей[14].

РТ-70 (Галёнки)[править | править вики-текст]

На комплексе РТ-70 (Галёнки) за период 2006—2012 гг. проведён ряд работ по его реконструкции и переходу на цифровую технику:

  • полностью заменены электросиловые привода на современные комплекты тиристорных электроприводов;
  • заменён пульт подготовки АУ[неизвестный термин] и управления ЭСП[неизвестный термин] в ручном и полуавтоматических режимах на современный цифровой;
  • заменён вычислительно-управляющий комплекс;
  • смонтированы современные приёмопередающие комплексы в C и X-диапазонах, новые облучатели для этих диапазонов;
  • заменена система охлаждения криоблоков малошумящих усилителей облучателей;
  • смонтирован цифровой блок управления поворотной-зеркальной системой;
  • начата установка и тестирование новой системы измерения и коррекции деформаций главного и вспомогательного зеркал;
  • заменён привод вспомогательного зеркала на современный цифровой;
  • почти закончен монтаж оборудования ИПА РАН под проведение РСДБ-измерений;
  • произведена юстировка главного и вспомогательного зеркал, что позволило существенно поднять СКО[неизвестный термин] и эффективную площадь зеркал.

Начиная с 2011 года используется для связи с космическим радиотелескопом «Спектр-Р». Антенну планируется использовать по ближайшим космическим программам «Луна-Глоб» и «Спектр-РГ».

В 2012—2014 гг. были частично проведены работы по модернизации отражающей поверхности главного зеркала и контррефлектора антенны для работы в Ku и Ka-диапазонах, что, возможно, позволит антенне участвовать в программе «Спектр-Миллиметрон».

Перспективные направления применения РТ-70[править | править вики-текст]

  • Применение РТ-70 в проектах Европейского космического агентства «Марс-экспресс» и Российского космического агентства «Фобос-грунт», «Спектр РГ», «Спектр-Р»[15].
  • Автономные радиоастрономические исследования на РТ-70 галактических и внегалактических объектов в непрерывном излучении.
  • Радиоинтерферометрия с сверхдлинными базами в локальных и глобальных радиоинтерферометрических сетях.
  • Наземно-космическая радиоинтерферометрия.
  • Радиолокация космических объектов в режиме моностатического локатора.
  • Радиолокация космических объектов с использованием РСДБ-методов.
  • Просвечивание солнечной короны, солнечного ветра, межпланетного пространства радиосигналами космических аппаратов дальнего космоса.
  • Астрометрия, навигация, координатно-временное обеспечение.

См. также[править | править вики-текст]

Ссылки[править | править вики-текст]

Примечания[править | править вики-текст]

  1. Российские астрономы ратуют за достройку радиотелескопа РТ-70 в Узбекистане
  2. Козлов А. Гигант смотрит во Вселенную. — Наука и жизнь, 1982, № 3.
  3. Проект «Интербол».
  4. проект «Інтерферометр»
  5. Антенні засоби в Євпаторії задіяні в експерименті щодо спостереження за астероїдом, що наближається до Землі
  6. Космического пришельца поймали, облучили и теперь изучают
  7. Украинский радиотелескоп РТ-70 успешно принял телеметрическую информацию с европейского космического аппарата «Mars-Express»
  8. Управление российским космическим аппаратом по программе «Фобос-грунт» будет осуществляться из Евпатории
  9. Крымчане будут наблюдать за россиянами, которые собираются на Марс
  10. Украина примет участие в научных космических программах РФ «Фобос-грунт» и «Спектр-РГ»
  11. Из Евпатории снова будут управлять автоматическими межпланетными станциями
  12. «Радиоастрон» лишился Крыма.
  13. Радиотелескоп наш, но за деньги, Газета.ru (2 сентября 2015).
  14. Памятная банкнота Банка России образца 2015 года номиналом 100 рублей
  15. Наземная поддержка Спектр-Р