| Radioteleskop ADU-1000 | |
|---|---|
| Senderantenne nær landsbyen Zaozernoe | |
| Type | radioteleskop, planetradar |
| Beliggenhed | Evpatoria , Krim |
| Koordinater | 45°13′14″ N sh. 33°10′17″ in. e. |
| Bølgelængder | radiobølger λ=8 cm, λ=30…40 cm |
| åbningsdato | september 1960 |
| Diameter | 8 spejle med en diameter på 16 m |
| Kuppel | Ingen |
| Mediefiler på Wikimedia Commons | |
ADU-1000 (fjernsektionsantenner med en effektiv overflade på 1000 m 2 [1] ) er et kompleks af modtage- og sendeantenner, en del af Pluton -modtagekomplekset i Center for Deep Space Communications .
Disse antenner blev bygget på kun et år og understøttede alle USSR's programmer for udforskning af dybt rum indtil slutningen af 1970'erne , hvor RT-70- antennen blev bygget til at erstatte dem . På grundlag af disse antenner blev den første sovjetiske planetariske locator af decimeterbølgeområdet skabt , verdens første radarundersøgelser af Venus , Mars og Merkur blev udført, og modeller af deres bevægelse blev forfinet.
Pluton-komplekset bestod af tre separate ADU-1000-modtage- og sendeantenner. Senderen (K1 - 45°10′13″ N 33°15′11″ E ) var placeret på den anden side af Center for Deep Space Communications nær landsbyen Zaozernoye , nu ødelagt. To modtagelsesrum (K2 - 45°13'14' N 33°10'17' E og K3 - 45°13'14' N 33°09'55' E e. ) er placeret på 1. sted for Center for Deep Space Communications.
Antenneadskillelse på 8,5 km skyldtes behovet for at isolere det følsomme modtageudstyr på 1. pladsen fra den kraftige stråling fra sendeantennerne på 2. plads.
ADU-1000-antennen fungerer i decimeterbølgeområdet (λ=30…40 cm).
Det effektive areal af antennen er 900 m², støjtemperaturen ved antennens zenitposition er 25 K. Bredden af antennemønsteret ved modtagefrekvensen i det vandrette plan er 16 bueminutter , i lodret - 36 bueminutter. Ved sendefrekvensen er bredden af strålingsmønsteret henholdsvis lig med 19 og 40 bueminutter [3] .
Effekten fra senderen i 1960 var lig med 10 kW i tilstanden med kontinuerlig stråling. Så blev effekten øget til 40 kW. I øjeblikket er sendereffekten i kontinuerlig tilstand 100 kW . I pulstilstand når effekten 250 MW pr. steradian [4] .
Antennen har softwarevejledning med en nøjagtighed på 1 bueminut.
I 1962 blev Pluto opgraderet. Den var udstyret med udstyr til at modtage videnskabelig information i centimeterområdet. Støjsvage kvanteforstærkere baseret på paramagnetiske krystaller afkølet med flydende helium blev brugt . Efter opgraderingen var det effektive areal af antennen i DM-bølgebåndet 650 m², i SM - 450 m². Strålestørrelsen er 2500×1250 buesekunder.
Kommunikationsrækkevidden er 300 millioner km [4] [5] .
Overførselshastigheden af videnskabelig information var op til 3 kbps ved modtagelse af telemetri og op til 6 kbps ved modtagelse af billeder.
ADU-1000-antennen er et gitter af otte 16-meter duralumin parabolske spejle arrangeret i to rækker af fire spejle på en fælles roterende enhed.
Gitteret er placeret på to stærke skrog af dieselubåde svejset sammen og fastgjort på jernbanebroens truss , som er installeret på drejeanordningen til 305 mm kanontårne af hovedkaliberen af de bjærgede krydsere af Stalingrad typen [4] [5] [6 ] [7] . De roterende anordninger til kanontårnene blev personligt udvalgt af S. P. Korolev og M. V. Keldysh [5] . Hele antennen hviler på et betonunderlag med høj præcision. Brugen af færdige strukturer gjorde det muligt at bygge antenner i en accelereret tidsramme. Alle roterende dele af hver antenne vejer 1500 tons [5] .
Den modtagende antennes fødevej er lavet på basis af bølgeledere 292 × 146 mm. Signalerne summeres først fra hvert lodret par af spejle, derefter fra to tilstødende par, kombineret til en firdobling, og til sidst fra to firdobler, der danner et tal på otte [3] .
"Kadr", det første sovjetiske system til digital programstyring af pegende ADU-1000-antenner, blev oprettet i 1960 ved det centrale forskningsinstitut "Agat" under ledelse af Ya. A. Khetagurov . Den videnskabelige forskning og teoretiske undersøgelser udført af Khetagurov gjorde det muligt at skabe et programkontrol- og vejledningssystem med en nøjagtighed, der fuldt ud opfylder kravene til langdistancekommunikation på grund af de tekniske og teknologiske opgaver for systemet. Udviklingen af "Kadr"-systemet blev meget værdsat af regeringen: Ya. A. Khetagurov blev tildelt Leninordenen og medaljen fra Præsidiet for USSR Academy of Sciences "Til minde om verdens første menneskelige rumvandring", deltagere i udviklingen blev tildelt ordener og medaljer [8] .
De elektriske drev til ADU-1000-antennerne blev udviklet og fejlrettet af Research Institute of Automation and Hydraulics (tidligere Central Research Institute-173 af forsvarsudstyr). Radiosystemerne i Pluton-komplekset blev skabt af SKB-567 . 16-meter parabolantenner blev fremstillet af Gorky Machine-Building Plant i forsvarsindustrien, metalstrukturen til deres kombination blev monteret af Research Institute of Heavy Engineering , elektronikken i antennestyrings- og kontrolsystemet blev udviklet af MNII-1 af skibsbygningsindustrien [6] .
I 1961 blev sendeantennen opgraderet til at levere planetarisk radar. Planetariske radarsystemer blev udviklet på Institute of Radio Engineering and Electronics ved USSR Academy of Sciences og skabt i form af mock-ups. De nyopfundne masere blev brugt for første gang . Arbejdet blev overvåget af A. V. Francesson .
Samme år blev verdens første radar af Venus udført. I 1962 blev modtagerantennerne også opgraderet for at sikre samtidig modtagelse i decimeter og centimeter (λ = 8 cm) bølgebånd. For at gøre dette er array-elementets spejlsystem lavet i henhold til to-spejl Cassegrain -skemaet [3] [9] , og en to-frekvens feed er installeret. Indføringsvejen for centimeterområdet er lavet på basis af runde bølgeledere med en diameter på 70 og 120 mm.
Pluton-komplekset understøttede alle sovjetiske dybe rumudforskningsprogrammer indtil slutningen af 1970'erne.
I 1960'erne og 1970'erne blev der arbejdet med Venera- rumfartøjet.
I 1971 blev der arbejdet med Mars-2 og Mars-3 rumfartøjerne.
I 1973, med Mars-4, −5, −6 og −7 rumfartøjer , blev Mars atmosfære og overflade studeret, og de første farvefotografier af dens overflade blev taget.
1995-2000 - arbejde med Interball-1 [10 ] .
16. november 1996 - arbejde med Mars-96 rumfartøjet [11] .
Den 18. og 26. april 1961 [12] blev verdens første succesrige radar af planeten Venus udført. Placeringen af Venus fandt ud af, at den astronomiske enhed er (149 599 300 ± 2000) km .
I juni 1962, efter at have øget følsomheden af det modtagende udstyr, blev verdens første radar af Merkur produceret . Hun bekræftede værdien af den astronomiske enhed opnået ved at lokalisere Venus. Da Merkur blev lokaliseret, blev refleksionskoefficienten fra planetens overflade bestemt til at være 3-7%. Et år senere blev det samme sted afholdt i USA.
I oktober-november 1962 blev en anden radarundersøgelse af Venus udført . Gentagen radar gjorde det muligt at afklare værdien af den astronomiske enhed: den viste sig at være (149.598.100 ± 750) km . Ved lokalisering af Venus blev refleksionskoefficienten fra overfladen af denne planet også bestemt. Det viste sig at svare til 12-18%. Det betød, at der på overfladen af Venus er hårde klipper, der i egenskaber ligner Jordens klipper.
Den 19. og 24. november 1962 blev der foretaget radiokommunikation gennem planeten Venus. Initiativtageren til denne udsendelse var O. N. Riha. Morsekode blev brugt til modulering , varigheden af prikken var 10 sekunder, bindestregen var 30 sekunder, den nominelle værdi af bærefrekvensen (λ = 39 cm) blev udsendt i ti sekunders pauser, når der blev transmitteret "prikker" og " bindestreger”, den udsendte frekvens steg med 62,5 Hz, den samlede radiotransmissionstid var 8 minutter. Den 19. november blev ordet "MIR" transmitteret med telegrafkode, efter 4 minutter 32,7 sekunder blev signalet reflekteret fra Venus modtaget på Jorden. Den 24. november blev der sendt en radiotelegrafisk besked fra ordene "LENIN", "USSR", og signalet reflekteret fra overfladen af Venus blev modtaget efter 4 minutter og 44,7 sekunder. Disse beskeder er de første udsendelser for udenjordiske civilisationer i menneskehedens historie. Signalet, der passerede Venus, gik til stjernen HD131336 fra stjernebilledet Vægten [13] .
I februar 1963 blev der foretaget en radiolokalisering af Mars. På det tidspunkt var Mars 100 millioner km fra Jorden. Refleksionskoefficienten viste sig at være mindre end Venus, men til tider nåede den 15%. Dette indikerede, at der var flade, vandrette pletter på Mars større end en kilometer.
Yderligere forbedring af den planetariske locator gjorde det muligt i september-oktober 1963 at lokalisere planeten Jupiter . Jupiter var i denne periode 600 millioner km fra Jorden. Radiobølger sendt til Jupiter vendte tilbage til Jorden efter 1 time og 6 minutter efter at have tilbagelagt 1 milliard 200 millioner km. Refleksionskoefficienten for Jupiters overflade er mere end 10%. Eksperimentet viste, at radiokommunikation ved hjælp af ADU-1000 er mulig selv på en afstand af flere hundrede millioner kilometer.
Siden 1962 begyndte observationer på ADU-1000-antennerne ved 32 og 7 cm af SAI 's Department of Radio Astronomy [14] . I slutningen af 1950'erne var det centrale problem i astronomi spørgsmålet om kilderne til relativistiske partikler . Den mest sandsynlige kilde var Krabbetågen . Observationer den 16. april 1964 med en RDA-1000, der dækkede Månens tåge, afslørede et diffraktionsmønster svarende til en kompakt radiokilde . En ændring i lysstyrken af et kompakt område i den sydøstlige del af Krabbetågen blev registreret , hvis stråling faldt betydeligt den næste dag. Senere blev det vist, at dette træk er bestemt af en sky af relativistiske elektroner, der passerer i tangentialretningen af et magnetfeltrør. Radiokilder i galaksehobe, radioemission fra normale galakser og planetariske tåger og dobbelte radiokilder blev også undersøgt. Af de resultater, der blev opnået på det tidspunkt i historiske termer, er af særlig interesse G. B. Sholomitskys opdagelse af variabiliteten af STA-102 radioemissionsfluxen [15] .
Frekvensområdet, der bruges af Pluto-komplekset, er det mest repræsentative i Solens radioemission , det er optimalt til at konstruere tredimensionelle radiobilleder af Solen og studere circumsolar plasma, radiogalakser og kvasarer . På solskiven er radioteleskopets rumlige opløsning omkring 1000 km [16] [17] .
I 2004, ved hjælp af ADU-1000, blev indflydelsen af koronale huller på geomanifestationer undersøgt [16] .
I 2008 blev det foreslået at skabe en pulseret radar baseret på eksisterende radiotekniske systemer (ADU-1000-modtagende antenne og P-400 -emitterende antenne) til sporing af asteroider, katalogisering af rumaffald , undersøgelse af solkorona , cirkumsolar og interplanetarisk plasma . En sådan radar med en bølgelængde på omkring 30 cm i højder på omkring 100 km registrerer objekter med en minimumsstørrelse på omkring 0,7 cm [17] . Analysen viste imidlertid, at det foreslåede kompleks er uegnet til astrometri af jordnære asteroider og forudsigelse af asteroider. For det første er dets energipotentiale (EP) mere end 50 gange lavere end EP'et for det adskilte system med 6 cm rækkevidde RT-70 - RT-100 (70 m antenne og sender i Evpatoria - 100 m antenne og modtager i Effelsberg, Tyskland), som blev brugt i radaren af asteroiden (4179) Tautatis i 1992. På samme tid var selv RT-70 - RT-100- systemet kun i stand til at modtage ekkoer fra Tautatis, fordi asteroiden passerede fra Jorden i en afstand på kun 0,024 astronomiske enheder, hvilket sker ekstremt sjældent. For det andet er afstandsbaserede systemer generelt uegnede til præcisionsastrometri på grund af store systematiske fejl i måling af forsinkelsen af ekkosignaler [18] .
Historien om de sovjetiske centre for Deep Space Communications begyndte i 1960 med oprettelsen af Pluton-komplekset på Krim , nær byen Evpatoria .
For at sikre stabil kommunikation med rumfartøjer inde i solsystemet var det nødvendigt at bygge en parabolantenne med en diameter på omkring 100 meter. Konstruktionen af denne type antenne tager 5-7 år [6] . De allerførste opsendelser af sovjetiske rumfartøjer til Mars var planlagt til oktober 1960 . Chefdesigneren af SKB-567, Evgeny Gubenko , accepterede det oprindelige forslag fra ingeniør Efrem Korenberg om at bygge et system af otte standard 16-meter paraboloider i stedet for en stor parabolantenne. Metalstrukturerne af mekanismerne og drevene blev brugt klar fra drejeskivene i slagskibenes kanontårne.
Yevpatoriya Center for Deep Space Communications (NIP-16) blev bygget af militæret fra Yevpatoriya Directorate of the Chief of Works (UNR) under kommando af oberst V. Ya. Levin. Byggeriet af den første etape af "MV-anlægget" ("MV" står for "Mars-Venus") [19] begyndte i marts 1960 [5] .
Krim-halvøen var meget praktisk til konstruktion af videnskabelige og målepunkter ( NIP'er ) [5] [6] [11] :
Arbejdet forløb i et stærkt tempo og allerede efter 7 måneder, i september 1960, blev ADU-1000 modtagetårnet opført på 2. plads [6] . Men opsendelserne fandt ikke sted på grund af løfteraketsulykker.
I december 1960 blev antennerne kalibreret til kosmiske radiokilder. Det praktiske arbejde med komplekset begyndte med Venera-1- stationen, der blev lanceret i februar 1961. Så var der opsendelsen i november 1962 af Mars-1- stationen. I 1970'erne blev arbejdet udført med Venera og Mars rumfartøjer. Senere begynder "objektet MV" at arbejde med bemandede rumfartøjer og er det vigtigste missionskontrolcenter , indtil opførelsen af missionskontrolcentret i byen Korolev , hvorefter det fungerede som et backup-missionskontrolcenter. Før konstruktionen af en 64 meter lang antenne i Goldstone (USA) i 1964, var Pluto-komplekset det mest kraftfulde dybe rumkommunikationssystem.
I november 2013 blev antennen på det andet sted bortskaffet til dækning af den finansielle gæld fra Ukraines Nationale Center for Kontrol og Afprøvning af Rumfaciliteter .
I december 2018 bemærkede Andrei Tuchin, chefforsker ved Institute of Applied Mathematics ved det russiske videnskabsakademi, at det russiske rumsystemfirma kunne bruge ADU-1000-antenner sammen med mere moderne udstyr og derved reducere omkostningerne ved at bygge ny kommunikation stationer [20] .