РТ-70

Радиотелескоп РТ-70 (П-2500) — радиотелескоп с диаметром зеркала 70 м (отсюда название РТ-70, другое название П-2500 связано с площадью радиотелескопа: 2500 квадратных метров), один из самых больших полноподвижных радиотелескопов в мире.

Радиотелескоп П-2500 (РТ-70)
Вид на радиотелескоп. 2008 год.
Тип	радиообсерватория, планетный радар
Расположение	Евпатория, Крым;
Длины волн	39 см и 6 см
Дата открытия	декабрь 1978
Диаметр	70 м
Эффективная площадь	2500 м²
Купол	нет

Первый радиотелескоп этой серии находится на третьей площадке Центра дальней космической связи на побережье Чёрного моря возле села Молочное под Евпаторией в Крыму (построен в 1978 году с передатчиком в 200 кВт), второй расположен в посёлке Галёнки Приморского края (В 90-х и 00-х годах у телескопа было нерабочее состояние из-за разграбления, восстановление началось в 2006 году, сейчас в эксплуатации), третий начали строить в 200 км от Ташкента в 1981 году, но строительство не было завершено в связи с развалом СССР.

Уникален тем, что кроме выполнения обычных радиоастрономических задач, связанных с пассивным наблюдением собственного излучения небесных тел, комплекс включает в себя мощные передатчики 200 кВт, которые позволяли проводить активные космические эксперименты, связанные с излучением в сторону исследуемых объектов мощных электромагнитных потоков с последующим анализом принятых сигналов — в мире было несколько таких радаров, в их числе АДУ-1000 в Евпатории, Аресибо в Пуэрто-Рико (США), Голдстоунский в Калифорнии (США) и РТ-70 в Евпатории. Сейчас в рабочем состоянии де-факто остался только Голдстоунский — мощность передатчика в Евпатории упала до 50 кВт из-за деградации оборудования и пока планов восстановления передатчика нет.

Обладает кодом 255 (Evpatoria) в списке обсерваторий Центра малых планет.

КонструкцияПравить

 

Главное зеркало антенны. В антенне используется квазипараболическое зеркало.

 

П-2500. Фото получено фотографическим спутником видовой разведки KH-9 Hexagon в 1982 году

 

Вид с крыши здания Центра управления в Евпатории. 2001 год.

 

Вид на радиотехнический комплекс с запада. 2001 год.

Радиотехнический комплекс «Квант-Д»Править

Состав:

• радиопередающее устройство (РПУ) сантиметрового диапазона «Голиаф»;
• система первичной обработки телеметрической информации С-73; отсутствует
• командная радиолиния С-95; отсутствует
• система радиоконтроля орбиты С-90; отсутствует
• приёмные системы различных диапазонов;
• система единого времени эталонных частот на базе водородных стандартов Ч1-70, Ч1-80.

ХарактеристикиПравить

Антенное устройство рассчитано на работу в диапазоне длин волн до 8 мм.

тип антенны: двухзеркальная — по системе Грегори

• диаметр основного зеркала — 70 м;
• диаметр вспомогательного зеркала — 7 м;
• высота антенны — 86,36 метра;
• вес подвижной части: ~ 5000 тонн;
• эффективная площадь поверхности антенны:
  • передача — 2000 м² (в диапазоне 39 см) и 2600 м² (в диапазоне 6 см);
  • приём — 2500 м².

антенная система:

• полноповоротная;
• По углу места — от 0 до 90 град^{[уточнить]};
• По азимуту — ± 270 град^{[уточнить]};
• ширина диаграммы направленности — от 2 до 18 угловых минут в зависимости от диапазона частот;
• точность наведения — до 10 угловых секунд.

Скорость движения антенны:

• в режиме скорость «медленная»:
  • по азимуту — от 2,5 угл. с/с до 4 угл. мин/с;
  • по углу места — от 2,5 угл. с/с до 1 угл. мин/с;
• в режиме скорость «быстрая»:
  • по азимуту — от 0,5 до 30 угл. мин/с;
  • по углу места — от 0,5 до 15 угл. мин/с.

Суммарная шумовая температура комплекса в сантиметровом диапазоне: 23 К.

Точность траекторных измерений:

• по дальности — до 20 метров;
• по скорости — до 2 мм/с.

Скорость принимаемой научной информации: до 131 кбит/с.

Радиопередающее устройство (РПДУ) «Голиаф»Править

• режим работы — непрерывный;
• несущая частота — 5010 МГц;
• тип модуляции — ЧМ, АМ, ЛЧМ;
• дальность связи до 50 миллиардов километров.
• мощность передающего устройства в СМ диапазонах волн — до 100 кВт при использовании одного усилителя мощности на базе клистрона КУ-342, до 200 кВт при использовании двух усилителей мощности и моста сложения;

ИсторияПравить

Для будущих советских космических программ возможности комплекса «Плутон» были ограничены. Требовался комплекс с большей дальностью связи и скоростью передачи информации. РНИИ КП разработал радиотехнический комплекс «Квант-Д» с высокоэффективной антенной П-2500 с диаметром зеркала 70 м. Основной программой, для которой была создана данная разработка, являлась «Марс». В 1973 году началось строительство. На берегу Чёрного моря недалеко от п. Молочное (Евпатория) был вырыт шестиметровый котлован, в скалистое дно которого были вбиты 1004 сваи — фундамент антенны. Строительство антенны было закончено в 1978 году. Введён комплекс в эксплуатацию в 1980 году.

К программе «Вега-1 и 2» в 1985 году в районе посёлка Галёнки в Приморском крае была построена вторая антенна РТ-70. Эти два радиотелескопа совместно с глобальной РСДБ сетью провели уникальный эксперимент по измерению траекторий полёта аэростатных зондов в атмосфере Венеры. В конце 1980-х годов началось строительство третьей антенны РТ-70 в Узбекской ССР на плато Суффа.

После распада Советского Союза финансирование космической отрасли было резко сокращено. Радиотелескопы оказались в разных странах.

 

Антенна космической связи у села Галёнки. Вид из окрестностей села Линевичи.

РТ-70 в селе Галёнки в составе Восточного центра дальней космической связи 44°00′57″ с. ш. 131°45′25″ в. д. С 1996 года не работал, но сохранялся в рабочем состоянии вплоть до начала его реконструкции в 2006 году. Оборудование антенны сильно пострадало в период бездействия от высокой влажности (здание не отапливалось) и протекающих крыш.

РТ-70 на плато Суффа в составе Международной радиоастрономической обсерватории «Суффа» 39°37′27″ с. ш. 68°26′51″ в. д. На начало 1990-х годов находился на первых этапах строительства. Перешёл в собственность Узбекистана, был сдан в аренду, а потом продан России. Возобновление строительства планировалось в 2009—2012 гг. Комплекс требует дефектации, так как простоял в недостроенном состоянии почти 20 лет, и перепроектирования, так как основные системы управления уже успели устареть и должны быть заменены на современные. Стоимость достройки оценивается в 40—50 миллионов долларов.

РТ-70 в Евпатории 45°11′20″ с. ш. 33°11′14″ в. д. К запуску КА Марс-96 антенна телескопа была единственной действующей антенной этого типа. Евпаторийскую антенну спасла международная астрофизическая обсерватория «Гранат», запущенная в 1989 году. Расчётное время работы обсерватории — один год, но обсерватория проработала восемь лет. Украинское правительство практически прекратило финансирование. Работы по управлению обсерваторией напрямую финансировала французская сторона, благодаря чему РТ-70 остался в рабочем состоянии. В этот же период на РТ-70 радиолокационными исследованиями активно занимался А. Л. Зайцев, которому удавалось получить для этого небольшое финансирование от зарубежных партнёров. Помимо измерения расстояния до Венеры, совместно с зарубежными учёными им были проведены исследования трёх астероидов (1992, 1995, 2001 гг.). Также А. Л. Зайцев в 1999, 2001 и 2003 годах руководил проектами отправки с помощью РТ-70 радиопосланий «Cosmic Call» 1999 и 2003 годов, а также «Детского послания».

РТ-70 в Индии В 1990-е годы Индия проявляла большую заинтересованность в строительстве радиотелескопа. Проходили активные переговоры сторон.

РТ-70 (Евпатория)Править

Антенная система находится в эксплуатации с декабря 1978 года. Опорно-поворотное устройство и антенная система исправны, находятся в удовлетворительном состоянии. В течение срока эксплуатации ряд аппаратных средств автоматического управления выработал технический ресурс. РПУ «Голиаф» ограниченно годен по причине отсутствия исправных клистронов КУ-342. В 2011 году к изготовлению партии этих клистронов по старым чертежам приступило АО «НПП „Торий“». При этом до 2018 года данным предприятием предполагалась разработка клистрон на 200 кВт непрерывной мощности, в то время как в 2011 году радар работал в режиме сложения мощностей двух усилителей на одну антенну до уровня 160 кВт.

Научные задачиПравить

С начала эксплуатации в декабре 1978 года были проведены работы:

• по исследованиям планеты Венера с использованием спускаемых межпланетных станций, «Венера-11» и «Венера-12» при их движении в атмосфере и с поверхности планеты;
• по обеспечению управления автоматическими межпланетными станциями «Венера-13» и «Венера-14», «Венера-15» и «Венера-16». В ходе работ получены первые цветные фотографии поверхности и полная карта поверхности Венеры;
• по исследованиям планеты Венера и кометы Галлея автоматическими межпланетными станциями «Вега-1 и 2»;
• первый в мире РДСБ эксперимент с внеатмосферным радиотелескопом был проведён в 1979 году на станции Салют-6 с 10-метровой антенной радиотелескопа КРТ-10 и РТ-70 в Евпатории.
• по исследованиям планет Марс с его спутником Фобос и Меркурия;
• в 1983—1991 гг. обеспечивалось управление орбитальной научной станцией «Астрон», проводившей наблюдения ультрафиолетовых спектров космических объектов;
• в 1988—1989 гг. обеспечивалось управление орбитальными научными станциями «Фобос-1» и «Фобос-2»;
• в 1989—1999 гг. принимал участие в международной программе по исследованию объектов Вселенной с помощью космической обсерватории «Гранат»;
• в 1995—2000 гг. принимал участие в комплексном международном многоспутниковом проекте «Интербол» по изучению солнечно-земных связей и физических процессов происходящих в космической плазме (основной передающей была АДУ-1000, резервными передающими были РТ-70 и П-400);
• в 1999, 2001, 2003, 2008 годах участвовал в проектах радиопосланий внеземным цивилизациям: Cosmic Call 1999, Детское послание, Cosmic Call 2003, AMFE;
• с 1992 г. принимает активное участие в международных радиоастрономических и радиофизических экспериментах по изучению планет солнечной системы, космического мусора, определению параметров движения астероидов (1992 год — астероид (4179) Таутатис, работа совместно с Эффельсбергским радиотелескопом — первые неамериканские радиолокационные наблюдения астероида), их формы и изображения;
• В 1995 г. участвует в совместном изучении тремя радиообсерваториями астероида Голевка, по результатам которого было создано компьютерное изображение астероида:

По предложению А. Л. Зайцева этот астероид получил постоянное имя Гол-Ев-Ка (Gol-Ev-Ka), составленное из первых слогов станций дальней космической связи в Голдстоуне, Евпатории и Касима (Япония), где были приняты эхосигналы от астероида (всего в эксперименте было задействовано 6 станций космической связи, кроме перечисленных выше, это Медвежьи Озёра (Россия), Happelheim (Германия) и Усуда (Япония).

• В 2005 году РТ-70 принимал участие в следующих работах:
  • картографирование небесной сферы;
  • подготовку и передачу сообщения внеземным цивилизациям;
  • радиоинтерферометрия и радиолокация;
  • работа по КА «Марс-экспресс» и «Розетта».

В результате работ:

• измерены динамические ошибки наведения РТ-70 в диапазоне 13 см и 3,5 см;
• выяснено возможности использования антенны ТНА-400 совместно с РТ-70 для бистатической локации объектов ближнего космоса;
• совместно с радиотелескопом УТР-2 проведены одновременные радиоастрономические наблюдения пульсаров в диапазонах 13 см и 3,5 см, 92 см;
• исследование Марса, Луны, астероида (101955) 1999 RQ₃₆, элементов космического мусора в РСДБ-режиме;
• исследование солнечного ветра методом радиопросвечивания;
• наблюдение квазаров методом РСДБ;
• определение угловых координат КА «Марс-экспресс» и «Розетта». Получены радиоотклики от этих аппаратов;
• получены распределения радиояркости остатков вспышек сверхновых звёзд, в диапазоне 3,5/13 см;
• измерены эффективная площадь антенны РТ-70 на частоте 22 ГГц и динамические ошибки наведения;
• впервые обнаружены мелкие фрагменты космического мусора на геостационарных орбитах.

С 2 по 9 июля 2006 проводились совместные работы с радиообсерваториями в Симеизе, в России, Италии, Китае по наблюдению астероида 2004 XP14.

Современное состояниеПравить

 

Опорно-поворотное устройство антенны

Для восстановления технического ресурса необходимо проведение модернизации или замены следующих составных частей:

• аналого-цифрового преобразователя АЦП-ВУ-217 с датчиком положения Г-601М;
• вычислительно-управляющего комплекса ВУК-2500;
• комплекта тиристорных электроприводов (КТЭ).

До 2009 года РТ-70 два раза в год использовался в рамках проекта «Астероидная опасность». В период с 25 по 28 мая 2010 года на радиотелескопе РТ-70 (г. Евпатория) успешно проведён цикл работ по приёму телеметрической информации с КА «Mars-Express».

 

Реверс купюры номиналом 100 рублей с изображением радиотелескопа в нижней части.

24 июня 2010 года решено управлять КА «Фобос-грунт» из Евпатории. Также будет осуществляться управление КА Спектр-РГ.

В 2011—2012 гг. восстановлен мост сложения передатчика «Голиаф», что позволило РТ-70 выдавать излучение мощностью до 200 кВт. В результате этого планетарный локатор получил дополнительные возможности. Летом 2012 года успешно проведены работы по радиолокации планет земной группы.

3 марта 2014 года радиотелескоп временно прекратил работу по программе «Радиоастрон» в связи с событиями в Крыму.

Весной 2014 года радиотелескоп перешёл в ведение Министерства обороны РФ, после чего антенна больше не используется в научной работе.

Евпаторийский радиотелескоп РТ-70 изображён на памятной банкноте Банка России образца 2015 года номиналом 100 рублей.

В 2019 году озвучены планы использования антенн для связи с астрофизической космической обсерваторией «Спектр-РГ».

Федеральной космической программой России на 2016—2025 годы на модернизацию средств наземного комплекса управления дальними космическими аппаратами будет направлено 1,76 миллиарда рублей. Работы должны быть завершены к 25 ноября 2025 года. В частности опытно-конструкторской работой на тему «Модернизация средств наземного комплекса управления дальними космическими аппаратами в обеспечение решения всех задач управления отечественными дальними космическими аппаратами в период до 2025 года до ввода в строй перспективных наземных средств управления» предусмотрена модернизация АС П-2500Е «Евпатория»:

• Изготовление составных частей командно-измерительной системы (КИС) «Клен-Д» и АС П-2500Е «Евпатория». Дата окончания выполнения работ — 25 ноября 2019 года.
• Изготовление, монтаж, автономные испытания (АИ) комплексов средств автоматизации мониторинга, технического обслуживания и ремонта (КСА МТОР) на базе антенной системы (АС) П-2500Е «Евпатория». Корректировка рабочей конструкторской документации (РКД) и сертификация КСА МТОР на базе АС П-2500Е «Евпатория». Дата окончания выполнения работ — 25 ноября 2022 года.
• Изготовление, монтаж, АИ аппаратно-программных средств комплексирования (АПСК) на базе АС П-2500Е «Евпатория». Корректировка РКД и сертификация АПСК на базе АС П-2500Е «Евпатория». Дата окончания выполнения работ — 24 ноября 2023 года.
• Изготовление, монтаж на АС, АИ наземного радиотехнического комплекса (НРТК) «Юпитер-М-70» на базе модернизированной для работы в Х-диапазоне АС П-2500Е «Евпатория». Корректировка РКД и сертификация НРТК «Юпитер-М-70» на базе модернизированной для работы в Х-диапазоне АС П-2500Е «Евпатория». Дата окончания выполнения работ — 24 ноября 2023 года.
• Изготовление составных частей, монтаж, АИ многофункциональной антенной сети наземных радиотехнических комплексов (МАС-НТРК) на базе П-2500Е «Евпатория». Дата окончания выполнения работ — 30 июня 2025 года.

РТ-70 (Галёнки)Править

Основная статья: Восточный центр дальней космической связи

На комплексе РТ-70 (Галёнки) за период 2006—2012 гг. проведён ряд работ по его реконструкции и переходу на цифровую технику:

• полностью заменены электросиловые привода на современные комплекты тиристорных электроприводов;
• заменён пульт подготовки антенной установки (АУ) и управления (электросиловым приводом (ЭСП) в ручном и полуавтоматических режимах на современный цифровой;
• заменён вычислительно-управляющий комплекс;
• смонтированы современные приёмопередающие комплексы в C и X-диапазонах, новые облучатели для этих диапазонов;
• заменена система охлаждения криоблоков малошумящих усилителей облучателей;
• смонтирован цифровой блок управления поворотной-зеркальной системой;
• начата установка и тестирование новой системы измерения и коррекции деформаций главного и вспомогательного зеркал;
• заменён привод вспомогательного зеркала на современный цифровой;
• почти закончен монтаж оборудования ИПА РАН под проведение РСДБ-измерений;
• произведена юстировка главного и вспомогательного зеркал, что позволило существенно поднять среднеквадратичное отклонение (СКО) и эффективную площадь зеркал.

Начиная с 2011 года используется для связи с космическим радиотелескопом «Спектр-Р». Антенну планируется использовать по ближайшим космическим программам «Луна-Глоб» и «Спектр-РГ».

В 2012—2014 гг. были частично проведены работы по модернизации отражающей поверхности главного зеркала и контррефлектора антенны для работы в Ku и Ka-диапазонах, что, возможно, позволит антенне участвовать в программе «Спектр-Миллиметрон».

РТ-70 (Суффа)Править

Основная статья: Международная радиоастрономическая обсерватория «Суффа»

По состоянию на 2014 год, со слов академика Николая Кардашёва, построена примерно половина обсерватории, но строительство приостановлено из-за недостатка финансирования.

По состоянию на 2016 год РФ и Узбекистан совместно достраивают телескоп. Степень его готовности оценивается в 40 %.

Перспективные направления применения РТ-70Править

• Применение РТ-70 в проектах Европейского космического агентства «Марс-экспресс» и Российского космического агентства «Фобос-грунт», «Спектр РГ», «Спектр-Р».
• Автономные радиоастрономические исследования на РТ-70 галактических и внегалактических объектов в непрерывном излучении.
• Радиоинтерферометрия с сверхдлинными базами в локальных и глобальных радиоинтерферометрических сетях.
• Наземно-космическая радиоинтерферометрия.
• Радиолокация космических объектов в режиме моностатического локатора.
• Радиолокация космических объектов с использованием РСДБ-методов.
• Просвечивание солнечной короны, солнечного ветра, межпланетного пространства радиосигналами космических аппаратов дальнего космоса.
• Астрометрия, навигация, координатно-временное обеспечение.

СсылкиПравить

• Фотография из фокальной кабины
• Антенный комплекс П2500
• РТ-70 внутри, сверху и сбоку — фото
• Фотогалерея радиотелескопа за 2015 год
• Радиотелескоп РТ-70
• Козлов А. Гигант смотрит во Вселенную. — Наука и жизнь, 1982, № 3. — (Детальное описание конструкции и характеристик радиотелескопа).
• Youtube: Современное состояние радиотелескопов П-400 и П-2500 (РТ-70) в Евпатории. Июль 2017