Русская Википедия:РТ-70
Радиотелескоп РТ-70 (П-2500) — радиотелескоп с диаметром зеркала 70 м (отсюда название РТ-70, другое название П-2500 связано с площадью радиотелескопа: 2500 квадратных метров), один из самых больших полноподвижных радиотелескопов в мире.
Первый радиотелескоп этой серии находится на третьей площадке Центра дальней космической связи на побережье Чёрного моря возле села Молочное[1] под Евпаторией в Крыму (построен в 1978 году с передатчиком в 200 кВт), второй расположен в посёлке Галёнки Приморского края (В 90-х и 00-х годах у телескопа было нерабочее состояние из-за разграбления, восстановление началось в 2006 году, сейчас в эксплуатации), третий начали строить в 200 км от Ташкента в 1981 году, но строительство не было завершено в связи с распадом СССР.
Уникален тем, что кроме выполнения обычных радиоастрономических задач, связанных с пассивным наблюдением собственного излучения небесных тел, комплекс включает в себя мощные передатчики 200 кВт, которые позволяли проводить активные космические эксперименты, связанные с излучением в сторону исследуемых объектов мощных электромагнитных потоков с последующим анализом принятых сигналов — в мире было несколько таких радаров, в их числе АДУ-1000 в Евпатории, Аресибо в Пуэрто-Рико (США), Голдстоунский в Калифорнии (США) и РТ-70 в Евпатории. Сейчас в рабочем состоянии де-факто остался только Голдстоунский — мощность передатчика в Евпатории упала до 50 кВт из-за деградации оборудования и пока планов восстановления передатчика нет[2].
Обладает кодом 255 (Evpatoria) в списке обсерваторий Центра малых планет.
Конструкция
Радиотехнический комплекс «Квант-Д»
Состав:
- радиопередающее устройство (РПУ) сантиметрового диапазона «Голиаф»;
- система первичной обработки телеметрической информации С-73; отсутствуетШаблон:Нет АИ
- командная радиолиния С-95; отсутствуетШаблон:Нет АИ
- система радиоконтроля орбиты С-90; отсутствуетШаблон:Нет АИ
- приёмные системы различных диапазонов;
- система единого времени эталонных частот на базе водородных стандартов Ч1-70, Ч1-80.
Характеристики
Шаблон:Нет ссылок в разделе 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 градШаблон:Уточнить;
- По азимуту — ± 270 градШаблон:Уточнить;
- 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»
- режим работы — непрерывный;
- несущая частота — 5010 МГц;
- тип модуляции — ЧМ, АМ, ЛЧМ;
- дальность связи до 50 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;
История
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. Введён комплекс в эксплуатацию в 1980 году.
К программе «Вега-1 и 2» в 1985 году в районе посёлка Галёнки в Приморском крае была построена вторая антенна 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 годов началось строительство третьей антенны РТ-70 в Узбекской ССР на плато Суффа.
После распада Советского Союза финансирование космической отрасли было резко сокращено. Радиотелескопы оказались в разных странах.
РТ-70 в селе Галёнки в составе Восточного центра дальней космической связи Шаблон:Coord С 1996 года не работал, но сохранялся в рабочем состоянии вплоть до начала его 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 в составе Международной радиоастрономической обсерватории «Суффа» Шаблон:Coord На начало 1990-х годов находился на первых этапах строительства. Перешёл в собственность Узбекистана, был сдан в аренду, а потом продан России. Возобновление строительства планировалось в 2009—2012 гг. Комплекс требует дефектации, так как простоял в недостроенном состоянии 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[3].
РТ-70 в Евпатории Шаблон:Coord К запуску КА Марс-96 антенна телескопа была единственной действующей антенной этого типа. Евпаторийскую антенну спасла международная астрофизическая обсерватория «Гранат», запущенная 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 с помощью РТ-70 радиопосланий «Cosmic Call» 1999 и 2003 годов, а также «Детского послания».
РТ-70 в Индии В 1990-е годы Индия проявляла большую заинтересованность в строительстве радиотелескопа. Проходили активные переговоры сторон[4].
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 2011 году к изготовлению партии этих клистронов по старым чертежам приступило АО «НПП „Торий“». При этом до 2018 года данным предприятием предполагалась разработка клистрон на 200 кВт непрерывной мощности, в то время как в 2011 году радар работал в режиме сложения мощностей двух усилителей на одну антенну до уровня 160 кВт[5].
Научные задачи
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 проведён в 1979 году на станции Салют-6 с 10-метровой антенной радиотелескопа КРТ-10 и РТ-70 в Евпатории[6].
- 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)[7];
- 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 Касима (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 Усуда (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».
В результате работ:
- 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 Шаблон:Mpl, 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 звёзд, 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[8].
С 2 по 9 июля 2006 проводились совместные работы с радиообсерваториями в Симеизе, в России, Италии, Китае[9] по наблюдению астероида 2004 XP14[10].
Современное состояние
Для восстановления технического ресурса необходимо проведение модернизации или замены следующих составных частей:
- аналого-цифрового преобразователя АЦП-ВУ-217 с датчиком положения Г-601М;
- вычислительно-управляющего комплекса ВУК-2500;
- комплекта тиристорных электроприводов (КТЭ).
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»[11].
24 июня 2010 года решено управлять КА «Фобос-грунт» из Евпатории[12][13]. Также будет осуществляться управление КА Спектр-РГ[14][15].
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[16].
Весной 2014 года радиотелескоп перешёл в ведение Министерства обороны РФ, после чего антенна больше не используется в научной работе[17].
В 2019 году озвучены планы использования антенн для связи с астрофизической космической обсерваторией «Спектр-РГ»[18][19].
В апреле-мае 2022 года радиотелескоп впервые с 2014 года было решено привлечь к приему научной информации и телеметрии с орбитальной обсерватории «Спектр-РГ»[20].
Евпаторийский радиотелескоп РТ-70 изображён на памятной банкноте Банка России образца 2015 года номиналом 100 рублей[21].
Федеральной космической программой России на 2016—2025 годы на модернизацию средств наземного комплекса управления дальними космическими аппаратами будет направлено 1,76 миллиарда рублей. Работы должны быть завершены к 25 ноября 2025 года. В частности опытно-конструкторской работой на тему «Модернизация средств наземного комплекса управления дальними космическими аппаратами в обеспечение решения всех задач управления отечественными дальними космическими аппаратами в период до 2025 года до ввода в строй перспективных наземных средств управления» предусмотрена модернизация АС П-2500Е «Евпатория»:
- Изготовление составных частей командно-измерительной системы (КИС) «Клен-Д» и АС П-2500Е «Евпатория». Дата окончания выполнения работ — 25 ноября 2019 года.
- Изготовление, монтаж, автономные испытания (АИ) комплексов средств автоматизации мониторинга, технического обслуживания и ремонта (КСА МТОР) на базе антенной системы (АС) П-2500Е «Евпатория». Корректировка рабочей конструкторской документации (РКД) и сертификация КСА МТОР на базе АС П-2500Е «Евпатория». Дата окончания выполнения работ — 25 ноября 2022 года.
- Изготовление, монтаж, АИ аппаратно-программных средств комплексирования (АПСК) на базе АС П-2500Е «Евпатория». Корректировка РКД и сертификация АПСК на базе АС П-2500Е «Евпатория». Дата окончания выполнения работ — 24 ноября 2023 года.
- Изготовление, монтаж на АС, АИ наземного радиотехнического комплекса (НРТК) «Юпитер-М-70» на базе модернизированной для работы в Х-диапазоне АС П-2500Е «Евпатория». Корректировка РКД и сертификация НРТК «Юпитер-М-70» на базе модернизированной для работы в Х-диапазоне АС П-2500Е «Евпатория». Дата окончания выполнения работ — 24 ноября 2023 года.
- Изготовление составных частей, монтаж, АИ многофункциональной антенной сети наземных радиотехнических комплексов (МАС-НТРК) на базе П-2500Е «Евпатория». Дата окончания выполнения работ — 30 июня 2025 года.
РТ-70 (Галёнки)
Шаблон:Main 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 антенной установки (АУ) и управления (электросиловым приводом (ЭСП) 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 среднеквадратичное отклонение (СКО) 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».
РТ-70 (Суффа)
Шаблон:Main По состоянию на 2014 год, со слов академика Николая Кардашёва, построена примерно половина обсерватории, но строительство приостановлено из-за недостатка финансирования[22].
По состоянию на 2016 год РФ и Узбекистан совместно достраивают телескоп. Степень его готовности оценивается в 40 %[23].
Перспективные направления применения РТ-70
- Применение РТ-70 в проектах Европейского космического агентства «Марс-экспресс» и Российского космического агентства «Фобос-грунт», «Спектр РГ», «Спектр-Р»[24].
- 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.
Примечания
Ссылки
- Фотография из фокальной кабины
- Антенный комплекс П2500
- РТ-70 внутри, сверху и сбоку — фото
- Фотогалерея радиотелескопа за 2015 год
- Радиотелескоп РТ-70
- Козлов А. Гигант смотрит во Вселенную. — Наука и жизнь, 1982, № 3. — (Детальное описание конструкции и характеристик радиотелескопа).
- Youtube: Современное состояние радиотелескопов П-400 и П-2500 (РТ-70) в Евпатории. Июль 2017
Шаблон:ВС Шаблон:Радиоастрономия
- ↑ Шаблон:Cite web
- ↑ Шаблон:Cite web
- ↑ Шаблон:Cite web
- ↑ Шаблон:Cite web
- ↑ Шаблон:Cite web
- ↑ Козлов А. Гигант смотрит во Вселенную. Шаблон:Wayback — Наука и жизнь, 1982, № 3.
- ↑ Проект «Интербол» Шаблон:Wayback.
- ↑ Шаблон:Cite web
- ↑ Шаблон:Cite web
- ↑ Космического пришельца поймали, облучили и теперь изучают
- ↑ Шаблон:Cite web
- ↑ Шаблон:Cite web
- ↑ Крымчане будут наблюдать за россиянами, которые собираются на Марс
- ↑ Шаблон:Cite web
- ↑ Из Евпатории снова будут управлять автоматическими межпланетными станциями
- ↑ Шаблон:Cite web
- ↑ Шаблон:Cite news
- ↑ Шаблон:Cite web
- ↑ Шаблон:Cite web
- ↑ Минобороны России разрешило астрономам работать на радиотелескопе в Евпатории
- ↑ Памятная банкнота Банка России образца 2015 года номиналом 100 рублей Шаблон:Webarchive
- ↑ Шаблон:Cite web
- ↑ Шаблон:Cite web
- ↑ Шаблон:Cite web
- Русская Википедия
- Страницы с неработающими файловыми ссылками
- Радиотелескопы
- Радиотехника
- Космонавтика СССР
- Наука в Крыму
- Радиоастрономические обсерватории
- Космонавтика России
- Страницы, где используется шаблон "Навигационная таблица/Телепорт"
- Страницы с телепортом
- Википедия
- Статья из Википедии
- Статья из Русской Википедии
,_Antenna,_Crimea.jpg){kind=link}
