РТ-70

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к: навигация, поиск
Радиотелескоп П-2500 (РТ-70)
Вид на радиотелескоп

Вид на радиотелескоп

Тип

радиообсерватория, планетный радар

Расположение

Евпатория, Республика Крым

Координаты
Длины волн

39см и 6см

Дата открытия

декабрь 1978

Диаметр

70 м.

Собирающая площадь

2500 кв.м.

Купол

нет

Сайт:

Официальный сайт

Радиотелескоп П-2500 (РТ 70) — радиотелескоп с диаметром зеркала 70 м (отсюда первое название РТ-70, второе название П-2500, т.к. площадь радиотелескопа 2500 квадратных метров), самый большой полноподвижный радиотелескоп в мире (второй такойже расположен в пос.Галёнки).

РТ-70 Находится на 3-й площадке Центра дальней космической связи на побережье Черного моря возле посёлка Молочное (Республика Крым).

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).

На данный момент[когда?] РТ-70 в Галёнках 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 исходный текст]

Главное зеркало антенны. В антенне используется квазипараболическое зеркало.

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

Состав:

Характеристики[править | править исходный 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 — 2 000 м² (в диапазоне 39 см) и 2 600 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 2,5угл. 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 исходный 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 786 дней] опасность для жизни и здоровья. Здания на самой площадке от излучения защищены.

История[править | править исходный текст]

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.

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 активно на РТ-70 радиолокационными исследованиями 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.). Так же 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 исходный 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[1].
  • по исследованиям планет Марс с его спутником Фобос и Меркурия;
  • в 1983—1991 г. обеспечивалось управление орбитальной научной станцией «Астрон», проводившей наблюдения ультрафиолетовых спектров космических объектов;
  • 1988—1989 г. обеспечивалось управление орбитальными научными станциями «Фобос-1» и «Фобос-2»;
  • В 1989—1999 г. принимал участие в международной программе по исследованию объектов Вселенной с помощью космической обсерватории «Гранат»;
  • 1995—2000 г. 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)[2]
  • 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 радиобсерваториями 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 Озера (Россия), Happelheim (Германия) и Usuda (Япония)).

  • В 2005 году РТ-70 принимал участие в работах:
    • картографирование небесной сферы;
    • подготовку и передачу сообщения внеземным цивилизациям;
    • радиоинтерферометрию и радиолокацию
    • 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.[3]

С 2 по 9 июля 2006 проводились совместные работы с радиообсерваториями в Симеизе, в России, Италии, Китае[4] по наблюдению астероида 2004 XP14.[5]

Современное состояние[править | править исходный текст]

Опорно-поворотное устройство антенны

РТ-70 (Евпатория)

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 проведен цикл работ по приему телеметрической информации с КА «Mars-Express»[6]

24 июня 2010 года решено управлять КА «Фобос-грунт» из Евпатории[7][8]. Также будет осуществляться управление КА Спектр-РГ[9][10]..

В 2011—2012 г.г. восстановлен мост сложения передатчика «Голиаф», что позволило РТ-70 выдавать излучения мощностью до 200 кВт. В результате чего 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[11].

РТ-70 (Галёнки)

На комплексе РТ-70 (Галенки) за период 2006—2012 г.г. проведен ряд работ по ее реконструкции и переходу на цифровую технику:

  • полностью заменены электросиловые привода на современные тиристорные КТЭ,
  • заменен пульт подготовки АУ и управления ЭСП в ручном и полуавтоматических режимах на современный цифровой,
  • заменен вычислительно-управляющий комплекс,
  • смонтированы современные приемопередающие комплексы в C и X-диапазонах, новые облучатели для этих диапазонов,
  • заменена система охлаждения криоблоков МШУ облучателей,
  • смонтирован цифровой блок управления поворотной-зеркальной системой (ПЗС),
  • начата установка и тестирование новой системы измерения и коррекции деформаций главного и вспомогательного зеркал,
  • заменен 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 и эффективную площадь зеркал.

Начиная с 2011 года используется для связи с КРТ Спектр-Р. Антенну планируется использовать по ближайшим космическим программам Луна-Глобо и Спектр-РГ.

В 2012—2014 будут 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 исходный текст]

  • Применение РТ-70 в проектах Европейского космического агентства «Марс-экспресс» и Российского космического агентства «Фобос-грунт», «Спектр РГ», «Спектр-Р»[12].
  • 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 исходный текст]

Ссылки[править | править исходный текст]

Примечания[править | править исходный текст]

  1. Наука и жизнь, 1982, № 3, A.Козлов, инж. — Гигант смотрит во Вселенную.
  2. Проект «Интербол»
  3. проект «Інтерферометр»
  4. Антенні засоби в Євпаторії задіяні в експерименті щодо спостереження за астероїдом, що наближається до Землі
  5. Космического пришельца поймали, облучили и теперь изучают
  6. Украинский радиотелескоп РТ-70 успешно принял телеметрическую информацию с европейского космического аппарата «Mars-Express»
  7. Управление российским космическим аппаратом по программе «Фобос-грунт» будет осуществляться из Евпатории
  8. Крымчане будут наблюдать за россиянами, которые собираются на Марс
  9. Украина примет участие в научных космических программах РФ «Фобос-грунт» и «Спектр-РГ»
  10. Из Евпатории снова будут управлять автоматическими межпланетными станциями
  11. «Радиоастрон» лишился Крыма.
  12. Наземная поддержка Спектр-Р