| Radiotelescop ADU-1000 | |
|---|---|
| Antenă de transmisie lângă satul Zaozernoe | |
| Tip de | radiotelescop, radar planetar |
| Locație | Evpatoria , Crimeea |
| Coordonatele | 45°13′14″ N SH. 33°10′17″ in. e. |
| lungimi de undă | unde radio λ=8 cm, λ=30…40 cm |
| data deschiderii | septembrie 1960 |
| Diametru | 8 oglinzi cu diametrul de 16 m |
| Dom | Nu |
| Fișiere media la Wikimedia Commons | |
ADU-1000 (antene cu secțiune îndepărtată cu o suprafață efectivă de 1000 m 2 [1] ) este un complex de antene de recepție și transmisie, parte a complexului de recepție Pluton al Centrului pentru Comunicații în Spațiul Adânc .
Construite în doar un an, aceste antene au susținut toate programele de explorare a spațiului adânc ale URSS până la sfârșitul anilor 1970 , când a fost construită antena RT-70 pentru a le înlocui . Pe baza acestor antene, a fost creat primul localizator planetar sovietic al gamei de unde decimetrice , au fost efectuate primele studii radar din lume ale lui Venus , Marte și Mercur , iar modelele mișcării lor au fost rafinate.
Complexul Pluton a constat din trei antene de recepție și transmisie ADU-1000 separate. Emițătorul (K1 - 45°10′13″ N 33°15′11″ E ) a fost amplasat pe locul 2 al Centrului pentru Comunicații în Spațiul Adanc , lângă satul Zaozernoye , acum distrus. Sunt amplasate două săli de recepție (K2 - 45°13′14″ N 33°10′17″ E și K3 - 45°13′14″ N 33°09′55″ E e. ) la primul loc al Centrului pentru Comunicații în Spațiul Adânc.
Separarea antenei de 8,5 km s-a datorat necesității de a izola echipamentul sensibil de recepție de pe primul loc de radiația puternică a antenelor de transmisie de pe locul 2.
Antena ADU-1000 funcționează în domeniul undelor decimetrice (λ=30…40 cm).
Suprafața efectivă a antenei este de 900 m², temperatura zgomotului la poziția zenitală a antenei este de 25 K. Lățimea modelului de antenă la frecvența de recepție în plan orizontal este de 16 minute arc , în verticală - 36 minute arc. La frecvența de transmisie, lățimea diagramei de radiație este egală cu 19 și respectiv 40 de minute de arc [3] .
Puterea venită de la transmițător în 1960 era egală cu 10 kW în modul de radiație continuă. Apoi puterea a fost crescută la 40 kW. În acest moment, puterea emițătorului în modul continuu este de 100 kW . În modul impuls, puterea ajunge la 250 MW pe steradian [4] .
Antena are ghidare software cu o precizie de 1 minut de arc.
În 1962, Pluto a fost modernizat. Era echipat cu echipamente pentru primirea informațiilor științifice în intervalul centimetrilor. Au fost folosite amplificatoare cuantice cu zgomot redus , bazate pe cristale paramagnetice răcite cu heliu lichid . După upgrade, aria efectivă a antenei în banda de undă DM a fost de 650 m², în SM - 450 m². Dimensiunea fasciculului este de 2500×1250 de secunde de arc.
Raza de comunicare este de 300 milioane km [4] [5] .
Rata de transfer a informațiilor științifice a fost de până la 3 kbps la primirea telemetriei și de până la 6 kbps la primirea de imagini.
Antena ADU-1000 este o rețea de opt oglinzi parabolice din duraluminiu de 16 metri dispuse în două rânduri de patru oglinzi pe un dispozitiv rotativ comun.
Grila este plasată pe două carene puternice de submarine diesel sudate împreună și fixate pe țesătura podului feroviar , care este instalată pe dispozitivul de rotire al turnulelor de tun de 305 mm de calibru principal al crucișătoarelor salvate de tip Stalingrad [4] [5] [6 ] [7] . Dispozitivele rotative ale turnulelor de tun au fost selectate personal de S. P. Korolev și M. V. Keldysh [5] . Întreaga antenă se sprijină pe o bază de beton de înaltă precizie. Utilizarea structurilor gata făcute a făcut posibilă construirea de antene într-un interval de timp accelerat. Toate părțile rotative ale fiecărei antene cântăresc 1500 de tone [5] .
Calea de alimentare a antenei de recepție este realizată pe baza ghidurilor de undă de 292 × 146 mm. Semnalele se însumează mai întâi din fiecare pereche verticală de oglinzi, apoi din două perechi adiacente, combinate într-un cvadruplu, iar în final din două cvadruple formând o figură de opt [3] .
„Kadr”, primul sistem sovietic pentru controlul programului digital al antenelor de indicare ADU-1000, a fost creat în 1960 la Institutul Central de Cercetare „Agat” sub conducerea lui Ya. A. Khetagurov . Cercetările științifice și studiile teoretice efectuate de Khetagurov au făcut posibilă crearea unui sistem de control și ghidare a programelor cu o acuratețe care îndeplinește pe deplin cerințele de comunicare la distanță, datorită sarcinilor tehnice și tehnologice pentru sistem. Dezvoltarea sistemului „Kadr” a fost foarte apreciată de guvern: Ya. A. Khetagurov a primit Ordinul lui Lenin și medalia Prezidiului Academiei de Științe a URSS „În comemorarea primei plimbări spațiale umane din lume”, participanții la dezvoltare au primit ordine și medalii [8] .
Acționările electrice ale antenelor ADU-1000 au fost dezvoltate și depanate de Institutul de Cercetare în Automatizări și Hidraulice (fostul Institut Central de Cercetare-173 al echipamentelor de apărare). Sistemele radio ale complexului Pluton au fost create de SKB-567 . Antenele parabolice de 16 metri au fost fabricate de Uzina de Construcție de Mașini Gorki a industriei de apărare, structura metalică pentru combinația lor a fost montată de Institutul de Cercetare a Ingineriei Grele , electronica sistemului de ghidare și control al antenei a fost dezvoltată de MNII-1 a industriei construcțiilor navale [6] .
În 1961, antena de transmisie a fost modernizată pentru a furniza radar planetar. Sistemele radar planetare au fost dezvoltate la Institutul de Inginerie Radio și Electronică al Academiei de Științe a URSS și create sub formă de machete. Maserele nou inventate au fost folosite pentru prima dată . Lucrarea a fost supravegheată de A. V. Francesson .
În același an, a fost realizat primul radar al lui Venus din lume. În 1962, antenele de recepție au fost și ele modernizate pentru a asigura recepția simultană în benzile de undă decimetru și centimetru (λ = 8 cm). Pentru a face acest lucru, sistemul de oglindă al elementului de matrice este realizat conform schemei Cassegrain cu două oglinzi [3] [9] și este instalată o alimentare cu două frecvențe. Calea de alimentare a intervalului de centimetri este realizată pe baza ghidurilor de undă rotunde cu diametrul de 70 și 120 mm.
Complexul Pluton a susținut toate programele sovietice de explorare a spațiului adânc până la sfârșitul anilor 1970.
În anii 1960 și 1970 s-a lucrat cu nava spațială Venera .
În 1971, s-au lucrat cu navele spațiale Mars-2 și Mars-3 .
În 1973, cu sondele spațiale Mars-4, −5, −6 și −7 s- au studiat atmosfera și suprafața lui Marte și au fost obținute primele fotografii color ale suprafeței sale.
1995-2000 - lucru cu Interball-1 [10 ] .
16 noiembrie 1996 - lucru cu sonda spațială Mars-96 [11] .
Pe 18 și 26 aprilie 1961 [12] , a fost realizat primul radar de succes al planetei Venus. Locația lui Venus a constatat că unitatea astronomică este (149 599 300 ± 2000) km .
În iunie 1962, după creșterea sensibilității echipamentului de recepție, a fost produs primul radar din lume cu Mercur . Ea a confirmat valoarea unității astronomice obținute prin localizarea lui Venus. Când a fost localizat Mercur, coeficientul de reflexie de la suprafața planetei a fost determinat a fi de 3-7%. Un an mai târziu, aceeași locație a avut loc în Statele Unite.
În octombrie-noiembrie 1962, a fost efectuat un al doilea sondaj radar al lui Venus . Radarul repetat a făcut posibilă clarificarea valorii unității astronomice: s-a dovedit a fi (149.598.100 ± 750) km . La localizarea lui Venus, a fost determinat și coeficientul de reflexie de pe suprafața acestei planete. S-a dovedit a fi egal cu 12-18%. Aceasta însemna că pe suprafața lui Venus există roci dure, similare ca proprietăți cu rocile Pământului.
Pe 19 și 24 noiembrie 1962 s-au făcut comunicații radio prin planeta Venus. Inițiatorul acestei emisiuni a fost O. N. Riha. Codul Morse a fost folosit pentru modulare , durata punctului a fost de 10 secunde, liniuța a fost de 30 de secunde, valoarea nominală a frecvenței purtătoare (λ = 39 cm) a fost emisă în pauze de zece secunde, la transmiterea „puncte” și „ liniuțe”, frecvența emisă a crescut cu 62,5 Hz, timpul total de transmisie radio a fost de 8 minute. Pe 19 noiembrie, cuvântul „MIR” a fost transmis prin cod telegrafic, după 4 minute 32,7 secunde semnalul reflectat de la Venus a fost primit pe Pământ. Pe 24 noiembrie a fost trimis un mesaj radiotelegrafic din cuvintele „LENIN”, „URSS” și semnalul reflectat de la suprafața lui Venus a fost primit după 4 minute și 44,7 secunde. Aceste mesaje sunt primele transmisii pentru civilizațiile extraterestre din istoria omenirii. Semnalul, trecând pe lângă Venus, a mers către steaua HD131336 din constelația Balanță [13] .
În februarie 1963, a fost efectuată o radiolocație a lui Marte. În acel moment, Marte se afla la 100 de milioane de km de Pământ. Coeficientul de reflexie s-a dovedit a fi mai mic decât cel al lui Venus, dar uneori a ajuns la 15%. Acest lucru a indicat că pe Marte erau pete orizontale plate, mai mari de un kilometru.
Îmbunătățirea ulterioară a localizatorului planetar a făcut posibilă, în septembrie-octombrie 1963, localizarea planetei Jupiter . Jupiter în această perioadă se afla la 600 de milioane de km de Pământ. Undele radio trimise către Jupiter s-au întors pe Pământ după 1 oră și 6 minute, după ce au parcurs 1 miliard 200 milioane km. Coeficientul de reflexie al suprafeței lui Jupiter este mai mare de 10%. Experimentul a arătat că comunicarea radio folosind ADU-1000 este posibilă chiar și la o distanță de câteva sute de milioane de kilometri.
Din 1962, observațiile pe antenele ADU-1000 au început la 32 și 7 cm de către Departamentul de Radio Astronomie al SAI [14] . La sfârșitul anilor 1950, problema centrală în astronomie a fost problema surselor particulelor relativiste . Sursa cea mai probabilă a fost Nebuloasa Crabului . Observațiile din 16 aprilie 1964 cu un RDA-1000 acoperind nebuloasa Lunii au relevat un model de difracție corespunzător unei surse radio compacte . A fost înregistrată o schimbare a luminozității unei regiuni compacte din partea de sud-est a Nebuloasei Crabului , a cărei radiație a scăzut semnificativ a doua zi. Mai târziu s-a arătat că această caracteristică este determinată de un nor de electroni relativiști care trec în direcția tangențială a unui tub de câmp magnetic. Au fost studiate, de asemenea, sursele radio din clustere de galaxii, emisiile radio din galaxiile normale și nebuloasele planetare și sursele radio duble. Dintre rezultatele obținute la acel moment în termeni istorici, de interes deosebit este descoperirea de către G. B. Sholomitsky a variabilității fluxului de emisie radio STA-102 [15] .
Gama de frecvență folosită de complexul Pluto este cea mai reprezentativă în emisia radio a Soarelui, este optimă pentru construirea de imagini radio tridimensionale ale Soarelui și studierea plasmei circumsolare, a galaxiilor radio și a quasarelor . Pe discul solar, rezoluția spațială a radiotelescopului este de aproximativ 1000 km [16] [17] .
În 2004, folosind ADU-1000, a fost studiată influența găurilor coronale asupra geomanifestărilor [16] .
În 2008, s-a propus crearea unui radar cu impulsuri bazat pe sistemele de inginerie radio existente (ADU-1000 - antenă de recepție și antena de emisie P-400 ) pentru urmărirea asteroizilor, catalogarea resturilor spațiale , studierea coroanei solare , a plasmei circumsolare și interplanetare . Un astfel de radar la o lungime de undă de aproximativ 30 cm la altitudini de aproximativ 100 km detectează obiecte cu o dimensiune minimă de aproximativ 0,7 cm [17] . Cu toate acestea, analiza a arătat că complexul propus este nepotrivit pentru astrometria asteroizilor din apropierea Pământului și pentru predicția pericolului de asteroizi. În primul rând, potențialul său energetic (EP) este de peste 50 de ori mai mic decât EP al sistemului distanțat din gama de 6 cm RT-70 - RT-100 (antenă și transmițător de 70 m în Evpatoria - antenă și receptor de 100 m) în Effelsberg, Germania), care a fost folosit în radarul asteroidului (4179) Tautatis în 1992. În același timp, chiar și sistemul RT-70 - RT-100 a putut primi ecouri de la Tautatis doar pentru că asteroidul a trecut de Pământ la o distanță de doar 0,024 unități astronomice, ceea ce se întâmplă extrem de rar. În al doilea rând, sistemele distanțate sunt în general nepotrivite pentru astrometria de precizie din cauza erorilor sistematice mari în măsurarea întârzierii semnalelor de ecou [18] .
Istoria Centrelor sovietice pentru comunicații în spațiul profund a început în 1960 odată cu crearea complexului Pluton din Crimeea , lângă orașul Evpatoria .
Pentru a asigura o comunicare stabilă cu navele spațiale din interiorul sistemului solar , a fost necesară construirea unei antene parabolice cu un diametru de aproximativ 100 de metri. Construcția acestui tip de antenă durează 5-7 ani [6] . Primele lansări ale navelor spațiale sovietice pe Marte au fost planificate pentru octombrie 1960 . Proiectantul șef al SKB-567, Evgeny Gubenko , a acceptat propunerea inițială a inginerului Efrem Korenberg de a construi un sistem de opt paraboloizi standard de 16 metri în loc de o antenă parabolică mare. Structurile metalice ale mecanismelor și acționărilor au fost folosite gata de la platanele turnulelor de tun ale navelor de luptă.
Centrul Yevpatoriya pentru Comunicații în Spațiul Adânc (NIP-16) a fost construit de militarii din Direcția Yevpatoriya a șefului lucrărilor (UNR), sub comanda colonelului V. Ya. Levin. Construcția primei etape a „facilității MV” („MV” înseamnă „Marte-Venus”) [19] a început în martie 1960 [5] .
Peninsula Crimeea a fost foarte convenabilă pentru construirea de puncte științifice și de măsurare ( NIP ) [5] [6] [11] :
Lucrările au decurs într-un ritm rapid și deja după 7 luni, în septembrie 1960, pe locul 2 a fost ridicat turnul de recepție ADU-1000 [6] . Dar lansările nu au avut loc din cauza accidentelor vehiculelor de lansare.
În decembrie 1960, antenele au fost calibrate pentru surse radio cosmice. Lucrările practice ale complexului au început cu stația Venera-1 , lansată în februarie 1961. Apoi a fost lansarea în noiembrie 1962 a stației Mars-1 . În anii 1970, lucrările au fost realizate cu succes cu navele spațiale Venera și Marte . Mai târziu, „obiectul MV” începe să lucreze cu nave spațiale cu echipaj și este principalul centru de control al misiunii , până la construirea centrului de control al misiunii în orașul Korolev , după care a servit ca centru de control al misiunii de rezervă. Înainte de construirea unei antene de 64 de metri în Goldstone (SUA) în 1964, complexul Pluto era cel mai puternic sistem de comunicații în spațiul adânc.
În noiembrie 2013, antena de la al 2-lea amplasament a fost eliminată pentru a acoperi datoria financiară a Centrului Național de Control și Testare a Instalațiilor Spațiale al Ucrainei.
În decembrie 2018, Andrei Tuchin, cercetător șef la Institutul de Matematică Aplicată al Academiei Ruse de Științe, a remarcat că compania rusă de sisteme spațiale ar putea folosi antene ADU-1000 împreună cu echipamente mai moderne, reducând astfel costul construirii de noi comunicații. stații [20] .