WikiDer > Обсерватория Йебес RT40m - Википедия

Обсерватория Йебес RT40m

Часть	Европейская сеть VLBI Обсерватория Йебес
Местоположение (а)	Yebes, Провинция Гвадалахара, Кастилия – Ла-Манча, Испания
Координаты	40 ° 31′31 ″ с.ш. 3 ° 05′19 ″ з.д. / 40,525208 ° с.ш.3,088725 ° з.д. / 40.525208; -3.088725Координаты: 40 ° 31′31 ″ с.ш. 3 ° 05′19 ″ з.д. / 40,525208 ° с.ш.3,088725 ° з.д. / 40.525208; -3.088725
Организация	Instituto Geográfico Nacional
Высота	931 м (3054 футов)
Построен	1999–2007 (1999–2007)
Стиль телескопа	Отражатель кассегрена Телескоп Нэсмита радиотелескоп
Диаметр	40 м (131 фут 3 дюйма)
Место сбора	1250 м2 (13 500 квадратных футов)
Интернет сайт	астрономия.ign.es
Расположение обсерватории Йебес RT40m
Связанные СМИ на Викискладе?
[редактировать в Викиданных]

В Обсерватория Йебес RT40m, или же ОВЕНXXI, - радиотелескоп, входящий в состав обсерватории на Yebes, Испания.^[1]Это 40-метровый Кассегрэн-Нэсмит телескоп.

Место расположения

Телескоп расположен по адресу Обсерватория Йебес (Испанский: Centro Astronómico de Yebes (CAY)).^[2] Обсерватория Йебес - главный научно-технический объект Национальный географический институт Испании.^[2][3]

Обсерватория расположена примерно в 50 км к северо-востоку от Мадрида.^[3] в провинция Гвадалахара в автономном сообществе Кастилия-Ла-Манча. Он расположен на высоте 931 метра над уровнем моря и предлагает отличные условия для наблюдения круглый год. Уровень осажденного водяного пара (PWV) составляет менее 6 мм и достигает минимум 2 мм зимой. Скорость ветра составляет менее 5 м / с в течение большей части года, а количество дней с дождем или снегом составляет менее 1 недели в году.

В состав Центра технологического развития (ЦТР) входят два радиотелескопа, одна солнечная башня, астрограф и Гравиметр. Самый мощный телескоп - это недавно построенный 40-метровый телескоп, строительство которого было завершено в 2005 году и впервые увидел свет в мае 2007 года. ARIESXXI был специально разработан для интеграции в европейскую Интерферометрия с очень длинной базой сеть (EVN), а также работающая как единая тарелка. В настоящее время у него есть активные приемники в S-диапазоне (2,2–2,37 ГГц), CH-диапазоне (3,22–3,39 ГГц), диапазоне C, который разделен на два поддиапазона (4,56–5,06 ГГц и 5,9–6,9 ГГц), X- диапазон (8,15–9,00 ГГц) и K-диапазон (разделенный на четыре диапазона между 21,77 и 24,45 ГГц). В настоящее время устанавливается приемник диапазона 100 ГГц для РСДБ миллиметрового диапазона. CDT имеет передовые лаборатории приемников на месте (малошумящие усилители, квазиоптика и т. д.), что позволяет специальной команде из более чем 20 инженеров и астрономов разрабатывать и оптимизировать новые и существующие приемники. Исследования и разработки, проводимые CDT в соответствии с мандатом OAN, позволяют ему обмениваться информацией и ресурсами с другой важной радиообсерваторией Испании, IRAM радиотелескоп в Пико Велета в Гранаде. Это сотрудничество также позволяет свободно обмениваться идеями и персоналом с объектами IRAM во Франции и Испании и облегчает обмен технологиями между родственными институтами в других европейских странах, которые участвуют в EVN.

История

Проект «Радиотелескоп для Испании» был разработан на основе серии национальных планов развития радиоастрономии, предпринятых в середине и конце 90-х годов. Кульминацией этих планов стало техническое совещание в Мадриде в конце 90-х годов, на котором сотрудники CAY совместно с экспертами со всей Европы провели исчерпывающее исследование, чтобы определить характеристики, необходимые для такого телескопа, чтобы активно участвовать в международном астрономическом сообществе. После выбора соответствующей гомологии и применения телескопа было проведено технико-экономическое обоснование с фундаментальной целью определить, было ли целесообразно построить такой телескоп в Испании, и если да, то как максимально увеличить участие испанской промышленности в указанном проект. Это исследование было проведено компанией INISEL Espacio, и, наконец, контракт на детальное проектирование и строительство был присужден немецкой компании MAN Technologie с большим опытом проектирования и обслуживания радиотелескопов и радиолокационных антенн. Таким образом, первые строительные работы начались в 2000 году с заливка фундамента и установка бетонного постамента, построенного ACS, который будет поддерживать рефлекторы телескопа и соответствующую опорную конструкцию. В том же году были произведены азимутальные и вертикальные подшипники компаниями Rothe-Erde и FAQ из Германии соответственно. В 2000 году испанская компания Schwartz-Hautmont Construcciones Metálicas построила стальную опорную конструкцию для телескопа. Контракт на проектирование оптики фокальной плоскости был заключен с ESTI из Технического университета телекоммуникаций в Мадриде для передачи излучения фокальной плоскости Кассегрена на приемники. В 2001 году контракт на изготовление поверхностных панелей первичных и вторичных отражателей был заключен с компанией Schwartz-Hautmont, а затем на установку серводвигателей с компанией BBH из Германии. Наконец, в 2003 году электромонтажные работы были завершены испанской компанией ELIMCO.

Ввод в эксплуатацию начался в ¿2005 г.? и закончили в 2007 году.

Свойства телескопа

ОВЕНXXI радиотелескоп представляет собой альт-азимутальную конструкцию с вращающейся головкой над азимутальным подшипником или вращающейся головкой. Он имеет полное вращение на 360 градусов в азимут и покрытие от горизонта до горизонта по высоте (всего 180 градусов или чуть меньше?). Как упоминалось ранее, телескоп представляет собой модель Нэсмита-Кассегрена, которая состоит из параболического первичного рефлектора и гиперболического вторичного рефлектора, который фокусирует двойную систему на 11 метров ниже в структуре корпуса телескопа с помощью лучевого направляющего устройства. Оптическая конфигурация третичной системы Нэсмита такова, что фокус всегда сохраняется в том же месте, что и плоские зеркала Нэсмита, отслеживающие движение основной оси двойного отражателя, чтобы гарантировать постоянное освещение приемников. Это позволяет антеннам приемника оставаться на месте и значительно упрощает оптико-механическую конструкцию комплекта приемника.

Вспомогательный отражатель можно смещать в осевом направлении через фокус, чтобы помочь в коррекции эффектов расфокусировки во время поворота телескопа, вызванных гравитационными / вертикальными деформациями. Это полая конструкция, позволяющая установить голографический приемник, внутри которого будет определяться точность поверхности первичных отражательных панелей. Конструкция телескопа соответствует принципу гомологии. Он может работать при скорости ветра до 15 м / с и выдерживать максимальную скорость ветра до 50 м / с без повреждения конструкции. Точность поверхности может достигать не менее 150 мкм. RMS с максимально достижимой точностью 75 микрон RMS. Для достижения такого уровня плоскостности каждая отдельная панель должна иметь точность поверхности 60 микрон. Минимальная планарность в 150 микрон позволяет работать на частоте до 125 ГГц с применением условия Рузе λ / 16 с верхней пороговой частотой 250 ГГц в случае точности 75 микрон. Измеренная неэффективность ARIESXXI составляет?% При? ГГц, что по сравнению с теоретическим максимумом 78% для заблокированного гауссова освещения и с постоянным сужением края -10,9 дБ на вспомогательном отражателе.

Оптика

Третичная оптика.

Оптическая система состоит из трех основных компонентов:

Первичный отражатель

M1 - это 40-метровый главный параболический отражатель, состоящий из 420 алюминиевых панелей, собранных в 10 концентрических колец. Каждая панель изготовлена ​​из алюминиевой пластины толщиной примерно 1,8 мм и покрыта эпоксидной смолой для защиты от элементов. Панели смонтированы на усиленном алюминиевом каркасе, и каждая панель связана с механическим приводом, который обеспечивает точные перемещения и ориентацию каждой панели до 14 микрон. Первичный фокус расположен в 15 метрах от вершины параболы и совпадает с одним из фокусов вторичного. Весь первичный отражатель и опорная конструкция весит 200 тонн.

Вторичный отражатель

M2 - гиперболический вспомогательный отражатель системы Кассегрена с двумя отражателями и имеет диаметр 3,28 метра. Он сделан из корпуса из углеродного волокна, покрытого тонким слоем алюминиевой фольги. Требования к плоскостности поверхности более жесткие, чем для первичной обмотки, из-за масштабирования размера главного луча и составляют среднеквадратичное значение 53 мкм. Имеет две номинальные фазы движения; во-первых, точное движение для корректировки расфокусировки, поскольку небольшая расфокусировка на вторичной стороне увеличивается в 21 раз в фокусе Кассегрена, что может привести к большим потерям связи, особенно на высоких частотах. Во-вторых, возможно также большое осевое смещение (1 метр), что позволяет разместить голографический рецептор в фокусе параболического отражателя.

Нэсмит Зеркала

M3 и M4 / M4 ’- это зеркала Нэсмита, которые перенаправляют падающий луч с неба в фокус Нэсмита, который по сути является фокусом Кассегрена, но смещен. Оба зеркала плоские, имеют диаметр 2,65 метра и образуют угол 45 градусов с оптической осью телескопа. Основная функция этих зеркал - обеспечить непрерывное освещение третичной оптической системы. В настоящее время только ветвь M4 оснащена приемниками с M4 ’, зарезервированными для будущих высокочастотных и / или многолучевых приемников.

Третичная оптика

Третичная оптика отвечает за эффективную связь неба с рупорными антеннами 5 полос частот ARIESXXI. Первый встреченный элемент представляет собой офсетно-параболический элемент с фокусным расстоянием 1,36 метра, который преобразует входящую квазиплоскостную волну в сходящийся луч, который затем падает на дихроичную линзу определенной формы, которая передает частоту S / C / CH для связи с их соответствующими подает и отражает излучение X-диапазона в сторону источника X-диапазона.

Приемники

Приемники диапазона S / CH / C.

ARIESXXI может похвастаться необычно большой кабиной приемника (8 × 9 x 3,5 метра), которая позволяет разместить большое количество приемников. В настоящее время в кабине находится шесть приемников, каждый из которых находится в одной из двух доступных оптических ветвей (M и M '). Ориентация зеркал Нэсмита также может быть изменена на 0 ° и 20 °, если требуется, чтобы включить дополнительные оптические пути и что значительно увеличивает количество приемников, которые потенциально могут быть размещены в кабине. В настоящее время установлены следующие приемники:

S-Band

S-диапазон - это полоса с двойной поляризацией с наблюдаемыми частотами от 2,2 до 2,37 ГГц. Приемник S-диапазона состоит из осевого гофрированного рупора с дроссельным кольцом, разработанного антенной группой Мадридского технического университета. Рупорная антенна соединена с волноводом и коаксиальным поляризатором, который разделяет два ортогональных компонента входящего луча с круговой поляризацией. Затем две линейные поляризации поступают непосредственно на два малошумящих усилителя с криогенным охлаждением. После 2-го каскада усиления, преобразования и фильтрации астрономический сигнал смешивается с сигналом локального осциллятора на частоте 1,53 ГГц, чтобы получить сигнал 170 МГц. Промежуточная частота (IF) полоса пропускания с центром на 755 ГГц. Затем этот IF перенаправляется к бэкэндам в диспетчерской примерно на 5 метров ниже через кабельную обмотку. Фазовый сигнал также подается в IF-модуль для устранения фазовых ошибок. Этот диапазон в основном используется для атмосферной калибровки РСДБ-наблюдений? ¿.

CH-Band

Диапазон C-H - это канал с двойной поляризацией, охватывающий диапазон от 3,22 до 3,39 ГГц. Приемник состоит из гофрированного рупора с дроссельным кольцом, который был разработан антенной группой Мадридского технического университета. Рупорная антенна соединена с волноводом и коаксиальным поляризатором, который разделяет два ортогональных компонента входящего луча с круговой поляризацией. Затем две линейные поляризации поступают непосредственно на два малошумящих усилителя с криогенным охлаждением. После 2-го каскада усиления, преобразования и фильтрации астрономический сигнал смешивается с сигналом местного генератора на частоте 2,555 ГГц, чтобы получить полосу ПЧ 170 МГц с центром на 750 МГц. Затем этот IF перенаправляется к бэкэндам в диспетчерской примерно на 5 метров ниже через кабельную обмотку. Фазовый сигнал также подается в IF-модуль для устранения фазовых ошибок. Эта полоса важна для наблюдения трех молекулярных линий Ch, которые считаются чрезвычайно важными для понимания химии межзвездная среда.

C-Band

C-Band имеет три поддиапазона двойной поляризации, которые нет одновременно наблюдаемые в диапазонах 4,56–5,06 ГГц, 5,9–6,4 ГГц и 6,4–6,9 ГГц. Приемник C-Band также состоит из осевого гофрированного рупора с дроссельным кольцом и был разработан Antenna Group в Университете Наварры. Затем рупорная антенна соединяется с волноводом с коаксиальным поляризатором, который разделяет два ортогональных компонента входящего луча с круговой поляризацией. Затем две линейные поляризации поступают непосредственно на два малошумящих усилителя с криогенным охлаждением. После 2-го каскада усиления, преобразования и фильтрации астрономический сигнал смешивается с сигналом локального осциллятора для получения полосы ПЧ 200 МГц или 500 МГц с центрами 750 и 800 МГц соответственно. Затем этот IF перенаправляется к бэкэндам в диспетчерской примерно на 5 метров ниже через кабельную обмотку. Фазовый сигнал также может быть введен в IF-модуль для устранения фазовых ошибок. Эта полоса особенно важна для наблюдения за формальдегидом (H₂CO) и метанол (CH₃OH), межзвездное распределение которых может дать важную информацию о структуре галактики.

X-Band

X-Band имеет две одновременно наблюдаемые поддиапазоны с двойной поляризацией: от 8,18 до 8,65 ГГц, называемые стандартным диапазоном, и от 8,65 до 8,98 ГГц, называемые расширенным диапазоном. Приемник X-Band состоит из конического рупора с гладкими стенками и был разработан антенной группой Мадридского технического университета. Затем рупорная антенна соединяется с волноводом с коаксиальным поляризатором, который разделяет два ортогональных компонента входящего луча с круговой поляризацией. Затем две линейные поляризации поступают непосредственно на два малошумящих усилителя с криогенным охлаждением. После 2-го каскада усиления, преобразования и фильтрации астрономический сигнал смешивается с сигналом локального осциллятора, чтобы получить ПЧ 500 МГц в стандартном диапазоне и полосу ПЧ 330 МГц в расширенном диапазоне. Затем этот IF перенаправляется к бэкэндам в диспетчерской примерно на 5 метров ниже через кабельную обмотку. Фазовый сигнал также может быть введен в IF-модуль для устранения фазовых ошибок.

K-Band

Приемник с двойной поляризацией (LCP и RCP) в диапазоне 18–26 ГГц.

Q-Band

Приемник с двойной поляризацией (LCP и RCP) в диапазоне 41–49 ГГц.

W-диапазон

Однополяризационный (RCP) приемник диапазона 78–110 ГГц.

Бэк-энды

ARIESXXI использует бэкэнд-систему коррелятора MarkV, основанную на твердотельном накопителе (в отличие от системы MarkIV, которая использовала магнитные ленты.

Наука

Эта секция нуждается в расширении. Вы можете помочь добавляя к этому. (Сентябрь 2015 г.)

Телескоп работает как автономный телескоп, так и в составе РСДБ-сетей. До 30% времени наблюдений доступно астрономам во всем мире.^[3]

РСДБ

С 2008 года телескоп используется для Интерферометрия с очень длинной базой как для астрономии, так и для геодезия. Это часть Европейская сеть VLBI, то Глобальная РСДБ-матрица мм, а Международная служба РСДБ по геодезии и астрометрии.^[2]

Наблюдения с одной антенны

Телескоп также используется для наблюдения спектральные линии из межзвездные молекулы в околозвездные оболочки, то межзвездная среда, и внегалактические источникиТипы наблюдений (частота и цели).^[3]

Рекомендации