11 апреля была основана Пущинская радиоастрономическая обсерватория. ПРАО является старейшей, одной из самых первых Советских обсерваторий, занимающихся радиоастрономией.
По этому поводу предлагаю совершить прогулку по территории, посмотреть, чем живёт обсерватория, что изучает, и, самое интересное - с помощью каких инструментов.

Ежегодно ко дню своего рождения и во время максимума метеорного потока Персеид обсерватория проводит Дни открытых дверей - отличные мероприятия по освещению своей деятельности, да и популяризации науки в целом. В программе научно-популярные лекции, обзорные экскурсии по территории ПРАО, а ночью, при наличии хорошей погоды - все желающие могут полюбоваться звёздным небом в телескопы поменьше, привезённые сюда астрономами-любителями. В этот раз апрельское мероприятие в связи с карантином было отменено; будем надеяться, что к августу всё уладится. Ну а пока есть повод достать и пересмотреть прошлогодние фотографии. Итак, 2019 год, утро 13 апреля, поехали.
Что с Москвы, что с Тулы дорога на Пущино занимает чуть больше часа. По приезду ставим машину на улице Радиотелескопной (ну а какое же ещё название может быть у улицы, прилегающей к институту?) и бежим через шлагбаум на территорию...


Первое здание, встречающееся на пути - главный корпус. Сегодня там читают лекции и показывают научно-популярные фильмы.


А на углу тем временем уже собралась довольно внушительная толпа на обзорную экскурсию по территории, во главе с самим Рустамом Давудовичем Дагкесаманским - директором обсерватории. Пропускать такое нельзя, а фильмы потом и на ютубе посмотрим.
Территория комплекса довольно обширная, представляет собой большой лесопарк, и, двигаясь к нашей первой цели - РТ-22, попутно слушаем рассказ о истории создания обсерватории:
" Днем рождения обсерватории принято считать 11 апреля 1956 года, когда вышло Распоряжение Совета Министров СССР, разрешающее Академии наук СССР построить в Серпуховском районе здание радиоастрономической станции Физического института им. П.Н.Лебедева и установить на этой станции радиотелескоп.


Этому важному решению предшествовало славное десятилетие зарождения и становления отечественной радиоастрономии, колыбелью которой по праву считается ФИАН. В 1946 г. Виталий Лазаревич Гинзбург предсказал, что радиодиаметр Солнца на метровых волнах должен заметно превосходить размеры его оптического диска. И уже в 1947 г. организованная по инициативе академика Д.Д.Папалекси экспедиция к берегам Бразилии для наблюдений полного солнечного затмения блестяще подтвердила это предсказание. Окрыленные первым успехом сотрудники лаборатории колебаний ФИАН организуют постоянно действующую экспедицию (впоследствии научную станцию) в Крыму, где сооружают первые отечественные радиотелескопы и получают первые выдающиеся результаты, например такие, как открытие Сверхкороны Солнца и обнаружение поляризации радиоизлучения Крабовидной туманности.
А в конце 1956 года в район деревни Пущино, что на правом берегу Оки примерно в 15 км вниз по течению от Серпухова, высадился первый десант фиановских радиоастрономов. Несмотря на отсутствие благоустроенного жилья, надежного сообщения даже с ближайшим городом Серпуховом, работа шла быстрыми темпами, и уже вскоре на бывшем колхозном поле у д. Пущино был создан первый крупный радиотелескоп и крепкий коллектив специалистов. "
...тем временем, за разговорами дошли до небольших зданий, за одним из которых появился он, "первый крупный радиотелескоп"...

РТ-22

РТ-22 - радиотелескоп, диаметр главного зеркала 22 метра. РТ-22 являлся первым в мире телескопом такого диаметра, способным работать на миллиметровых волнах: из-за короткой длины волны необходимо было выдержать очень высокую точность изготовления главного зеркала.
Вот что поведал нам лектор:
" В 1951 г, по инициативе ФИАН, Академии наук СССР было поручено подготовить предложения о создании в СССР с участием промышленных предприятий больших радиотелескопов для службы Солнца, наблюдения за радиоизлучением Солнца и других космических источников радиоизлучения на сантиметровых и миллиметровых волнах.


Опыта по конструированию и созданию таких радиотелескопов не было ни в нашей стране, ни за рубежом. Ни одна из промышленных организаций не бралась за создание такого инструмента. В декабре 1952 разработка эскизного проекта радиотелескопа с параболическим рефлектором диаметром 16 метров была возложена на ФИАН.
По результатам эскизного проектирования было решено увеличить диаметр зеркала радиотелескопа до 22 метров.


В научно-техническом плане было необходимо решить очень сложную, не имеющую прецедентов, задачу создания зеркала антенны диаметром 22 метра, работающую на миллиметровых волнах, т.е. с точностью поверхности в доли миллиметра. В мире в это время существовал только один радиотелескоп, работающий на миллиметровых волнах, но его диаметр составлял всего 4 метра. Предстояло создать радиотелескоп в 5 раз большего размера, обеспечив столь же высокую точность поверхности.


П.Д.Калачев предложил принципиально новое оригинальное конструкторское решение - разделение функций обеспечения жесткости и точности рефлектора. Жесткость обеспечивалась несущим силовым каркасом сравнительно малой точности. Точность отражающей поверхности радиотелескопа достигалась креплением рефлектора на каркасе на регулируемых по высоте установочных опорах (шпильках) (32 000 шпилек), выставляемых по шаблону с требуемой точностью отражающей поверхности. "


Несмотря на свой почти 50-летний возраст, радиотелескоп РТ-22, благодаря систематической модернизации его антенно-аппаратурного комплекса, продолжает оставаться в строю в качестве действующей уникальной научной установки.
Телескоп допускает работу как из первичного, так и из вторичного фокусов. Для перехода в первичный фокус телескоп паркуется своим вторичным зеркалом к башне (на нижнем фото), затем зеркало демонтируют, и заменяют облучателем.


В настоящее время РТ-22 позволяет проводить широкий круг радиоастрономических наблюдений. На нем проводятся наблюдения рекомбинационных радиолиний водорода, гелия и углерода, развивающих сделанное ранее открытие этих линий. Осуществляются систематические наблюдения линии водяного пара на волне 1.35 см. а также наблюдения линий некоторых других молекул. В этих наблюдениях помимо сотрудников ПРАО участвуют также астрономы ГАИШ, ИЗМИРАН и других организаций.


Радиотелескоп регулярно работает совместно с рядом зарубежных радиотелескопов в международной системе радиоинтерферометров со сверхдлинными базами (вплоть до размеров земного шара). Это позволяет получать радиоизображения квазаров с рекордным угловым разрешением до десятитысячных долей секунды.


Также в настоящее время РТ-22 дополнительно оснащён оборудованием, позволяющем использовать его как наземную станцию для приема научной информации с космического радиотелескопа "РадиоАстрон".


Интересное решение конструкторы применили и при изготовлении опорно-поворотного устройства:
"Когда чертежи на опорно-поворотное устройство поступили в конструкторский отдел Ленинградского Металлического завода, местные конструкторы обратили внимание на большое сходство этой системы с конструкцией поворотных устройств изготовленных ранее и неиспользованных орудийных башен главного калибра линкора и предложили использовать готовую конструкцию, что экономило время и средства."
Водрузили телескоп на готовый постамент от корабельной пушки, если быть кратким. :)


Фотографии вряд ли передают масштаб этого изделия, живьём он выглядит необычайно огромным! В 28 мм-объектив полностью не влезает, большинство фото - панорамы из нескольких кадров.
Продолжаем движение к следующему телескопу.

БСА
Большая сканирующая антенна. Вот что узнали мы о ней:
"Радиотелескоп БСА ФИАН (Большая сканирующая антенна Физиче-ского института имени П.Н. Лебедева РАН) предназначен для радиоастрономических исследований в метровом диапазоне радиоволн.


Радиотелескоп разработан и создан ФИАН, введен в эксплуатацию в 1974 г. и по настоящее время обладает рекордной в мире мгновенной чувствительностью в рабочем диапазоне частот.


Антенна БСА ФИАН представляет собой эквидистантную фазированную антенную решетку, состоящую из 16 тысяч волновых диполей расположенных на площадке 200х400 м.


Диаграмма антенны фиксирована в Е-плоскости (восток запад) по нормали к плоскости горизонта и имеет электронно-управляемое сканирование в Н-плоскости.



Радиотелескоп БСА ФИАН является уникальной научной установкой, созданной в единственном экземпляре. Приемно-регистрирующее оборудование создавалось специально для определенных научных задач и также существует в единственном экземпляре.


Радиотелескоп неоднократно модернизировался, последняя модернизация была выполнена в 2010 – 2012 г.г.. В ходе модернизации была создана новая 128-лучевая фазирующая система антенны. Были также модернизированы системы распределенного усиления и система калибровки радиотелескопа.

Рядом с БСА соседствуют необычные "грибки", они также расставлены по все территории обсерватории - это современные экспериментальные телескопы, объединённые в общую сеть...


При создании же БСА его рабочая частота была 100 МГц. Но в 90-е годы, в период активного и повсеместного развития fm-радио, частоты заполнились помехами. На телескопе провели очередную модернизацию, и перестроили его рабочие частоты на 110 МГц.


Если очутиться среди антенного поля, не зная где находишься - то не сразу поймёшь, что это вообще такое.


Ну а мы тем временем выходим к самому масштабному сооружению обсерватории - ДКР-1000.


ДКР-1000
Диапазонный крестообразный радиотелескоп ДКР-1000.


" Радиотелескоп ДКР-1000 предоставляет уникальные возможности для исследования пульсаров, на нем проводятся наблюдения спектральных радиолиний, соответствующих переходам между уровнями с главными квантовыми числами около 750(!), изучаются вариации плотностей потоков радиоисточников.



Основными направлениями научных исследований являются:
- исследование радиоизлучения пульсаров;
- изучение структуры и динамики околосолнечной, межпланетной и межзвездной плазмы;
- анализ структуры компактных радиоисточников;
- поиск радиовсплесков, непосредственно сопутствующих космическим гамма-вспышкам космологической природы, поиск радиоизлучения от аномальных рентгеновских пульсаров (AXP) в аккреционных системах.




Радиотелескоп ввели в эксплуатацию в 1964 г. Основное его достоинство – это диапазонность, обеспечивающая возможность проведения одновременных наблюдений на нескольких частотах. Наряду с высокой чувствительностью инструмента, это качество радиотелескопа позволяет ему решать задачи, недоступные большинству других радиотелескопов метрового диапазона.



Телескоп состоит из двух антенн: Восток-Запад (на этих фото) и неподвижной Юг-Север. Антенна Юг-Север неисправна и требует капитального ремонта (была порезана на металл мародёрами в 90-е годы). А Восток-Запад находится в полной работоспособности и является уникальной по сей день.



"Зеркалом" данного телескопа является параболический цилиндр из натянутой проволоки, поднятый над землей на 37 опорах на высоту 20 м. А длина его составляет один километр (отсюда и 1000 в названии)



Вдоль фокальных линий обеих антенн расположены широкодиапазонные облучатели, позволяющие вести наблюдения на длинах волн от 2,5 до 10 м.



Для изменения угла поворота, все 37 опор должны двигаться абсолютно синхронно. Для этого на каждой опоре установлены специальные датчики, сигнализирующие об опасном рассинхроне оператору.



Красивейшее сооружение, год постройки - 1964, а проходя под этим гигантом не покидает мысль, что очутился где-то в далёком в будущем.



Говорят, во время ветра телескоп начинает очень атмосферно "петь" - так своеобразно гудят многочисленные элементы антенн. Но в тот день погода была, хоть и пасмурная и дождливая, но тихая, и проверить это не удалось.




Никак я не мог остановиться и снять палец с кнопки затвора - насколько прекрасно и величественно выглядит это сооружение!


Действующий памятник науки и промышленности Советского Союза. Насколько грандиозные в те времена ставились и успешно выполнялись проекты.



Экскурс наш тем временем подходит к концу, неспешно возвращаемся к главному корпусу...
По пути встретился необычный ангар. Обратите внимание на два больших блок-ролика на одной из стен. С их помощью крыша и стены отъезжают по рельсам в сторону, открывая обзор в небо космическому радиотелескопу "Радиоастрон". Именно в этом ангаре проводилась его доводка и отладка. А сдвижная крыша использовалась для защиты телескопа от различных земных климатических воздействий.


После, решил пройтись по всем телескопам ещё раз, поснимать без людей. По пути догнал следующую группу во главе с Андреем Казанцевым, и заслушавшись, уже не смог пройти дальше мимо, пришлось идти на ещё один полный круг вместе с ними. Так увлечённо могут рассказывать только истинные фанаты своего дела: хотя основные факты и оставались неизменными, все рассказы дополнялись новыми подробностями и историями. Но, в общем-то, оно и не удивительно: история обсерватории и его оборудования настолько обширна, что наверное и целого года не хватит, чтобы узнать о ней всё.
Очень круто, что обсерватория проводит такие научно-популярные мероприятия.
Ну и рассказы лекторов спустя год дословно вспомнить конечно же невозможно, поэтому восстанавливал всё по материалам с официального сайта ПРАО: http://www.prao.ru/History/history.html
Спасибо за внимание!