Версия для печати

Новый радиотелескоп РТ-13 расширит возможности отечественной системы ГЛОНАСС

САНКТ-ПЕТЕРБУРГ, 4 декабря. В радиоастрономической обсерватории "Светлое", которая располагается в Ленинградской области, ввели в эксплуатацию радиотелескоп нового поколения РТ-13. Собранные с его помощью данные позволят, в частности, значительно повысить точность национальной навигационной спутниковой системы ГЛОНАСС.

"Его антенна изготовлена в разных странах, но аппаратура полностью отечественная. Этот телескоп – один из лучших в мире в своем классе. Предназначен он не для удовлетворения научного интереса, а в первую очередь, для пользы государству. Такие установки обеспечивают независимость РФ от международных служб", – отметил научный руководитель Института прикладной астрономии (ИПА РАН) Александр Ипатов.

По его словам, погрешность наблюдений предыдущих версий отечественных радиотелескопов составляла около 3 см. На новом телескопе это значение примерно на порядок меньше. Стоимость РТ-13 составляет около €5 млн.

РТ-13 стал третьей подобной установкой для первой в России (и второй в мире) системы (Радиоинтерферометрический комплекс "Квазар-КВО"), которая обеспечивает страну точными данными о времени и параметрах вращения Земли, а также о космических объектах за пределами галактики. Кроме того, ввод в эксплуатацию нового телескопа позволит с высокой точностью синхронизировать космическую и земную систему координат.

"Земля вращается сложным образом, чтобы с высокой точностью ориентироваться в положениях на ней, нужно очень точно знать, как вращается планета. Хотя человек это движение не ощущает, это крайне важно для точных электронных приборов. В частности, комплекс "Квазар-КВО" сможет обеспечить данными гражданских и специальных потребителей, в частности, национальную навигационную спутниковую систему ГЛОНАСС", – рассказали в пресс-службе ИПА РАН.

"Квазар-КВО" будет вести постоянное наблюдение из трех обсерваторий: в поселке Светлое Ленинградской области, вблизи станицы Зеленчукская Карачаево-Черкесской Республики и в урочище Бадары Республики Бурятия. В результате сформирована трехэлементная сеть, объединенная с Центром корреляционной обработки в Санкт-Петербурге, где ведется первичная обработка и анализ данных.

РТ-13 будет ежедневно наблюдать за звездами на окраине Вселенной, чтобы можно было понять, как меняется наша планета в пространстве и своей геометрии.

«Земля, как известно, не жесткое тело. Она подвижна. Происходят ее колебания, вращения. Происходит это неравномерно. Предсказать модель, которая смогла бы все это рассчитать заранее, на данном этапе пока не удается», — объясняет директор Института прикладной астрономии РАН Дмитрий Иванов.

С каждым своим поворотом телескоп РТ-13 засекает едва уловимые радиоисточники — квазары на расстоянии в сотни миллионов световых лет от Земли. Практически неподвижные космические объекты — своего рода космические маяки. Они являются ориентиром для построения системы координат. Если есть исходные данные, значит можно наблюдать за изменениями в самых разных областях.

Ученые Института прикладной астрономии (ИПА) РАН создали новую систему определения точных наземных координат. Она учитывает неравномерность вращения Земли и отклонения формы планеты от геометрии шара. Точность определения координат до 1 мм обеспечивают три одинаковых радиотелескопа с диаметром зеркал в 13 м, расположенные в разных частях страны и связанные суперкомпьютером. Они образуют единый научный прибор — интерферометр. Устройство обладает самым большим в мире быстродействием и способно получать точные координаты в режиме реального времени. Инструмент заработает в штатном режиме 4 декабря после ввода в эксплуатацию третьего радиотелескопа, построенного за четыре года в обсерватории «Светлое» в Ленинградской области.

Источник скорости

Рекордное быстродействие российскому интерферометру обеспечивает оригинальное техническое решение в области обработки данных. Информация с синхронно работающих радиотелескопов передается на программный коррелятор, представляющий собой суперкомпьютер. Значительная часть его процессоров — графические.

— Мы впервые использовали графические процессорные устройства. Часть вычислительных процессов перенесены на вспомогательные устройства, развившиеся из видеокарт. Сейчас западные разработчики тоже используют наши наработки, — сообщил «Известиям» заведующий лабораторией корреляционной обработки ИПА РАН Игорь Суркис.

Три радиотелескопа в обсерваториях «Зеленчукская» (Карачаево-Черкесия), «Бадары» (Бурятия) и «Светлое» (Ленинградская область), образующие на карте России треугольник со сторонами в 2015, 4282 и 4405 км, синхронно наводятся на один из квазаров — самых дальних объектов известной землянам части Вселенной. В процессе работы для каждой пары станций суперкомпьютер выполняет «корреляцию»: накладывает сигналы квазара, записанные на станциях, друг на друга с учетом смещений, вызванных вращением Земли, и вычисляет задержку — разность времени прихода радиосигнала от квазара на станции. Точность вычисления задержки составляет единицы-десятки пикосекунд (одна пикосекунда составляет одну триллионную секунды). По полученным задержкам выполняется построение систем координат.

Точно фиксировать такие малые отрезки времени позволяют водородные эталоны времени, имеющиеся в каждой из трех обсерваторий, где расположены радиотелескопы. Координаты радиотелескопов, установленных на массивных бетонных основаниях, нужно постоянно уточнять, потому что они меняются из-за подвижности земной коры.

Проектирование и развертывание интерферометров для получения точных данных о координатах и времени ведется в России 30 лет в рамках проекта «Квазар». Он начал разрабатываться в недрах Специальной астрофизической обсерватории, предполагал строительство 12 32-метровых телескопов и должен был обеспечить страну собственной фундаментальной системой координат с точностью до 3 см. Затем из-за экономических трудностей и распада СССР число антенн сократилось до девяти, а потом и до шести (часть радиотелескопов планировалось строить на территории бывших союзных республик). В итоге в начале 2000-х годов было построено три 32-метровых радиотелескопа.

Новые же 13-метровые радиотелескопы — логическое продолжение и развитие «Квазара», они создаются в рамках проекта «Квазар-КВО» (КВО — координатно-временное обеспечение). Требования к точности координат повысились до 1 мм. Изменилась «начинка» антенн с учетом быстрого развития радиоэлектроники, а также был выбран оптимальный размер зеркала, позволяющий сохранять форму без деформации. Также 13-метровые телескопы быстро перенастраиваются и могут отслеживать до 100 объектов в сутки.

Комплексы «Квазар» и «Квазар-КВО» — самые крупные научные инструменты, созданные в российской астрономии за последние 50 лет, отметил вице-президент РАН, академик Юрий Балега.

В мире есть только две постоянно действующие сети радиотелескопов, выполняющие задачи координатно-временного обеспечения — одна в России, вторая в США. Американская сеть включает 10 антенн.

По материалам ТАСС, ТВ Звезда, НТВ, iz.ru, Телеканал 360°