О музее / Блог

День радио + астрономия = радиоастрономия

6 мая 2022

День 7 мая вошел в наш календарь как день рождения радио. Именно в этот день в 1895 г. российский физик Александр Степанович Попов представил миру первый радиоприемник и осуществив первый сеанс радиосвязи. Произошло это на заседании Русского физико-химического общества.

Однако в этом году на 7 мая выпадает еще один важный праздник – Международный день астрономии. Дата у этого праздника плавающая: обычно его отмечают в субботу, в период с середины апреля до середины мая, вблизи 1-й четверти Луны или перед ней. Луна в этом году начала расти после 1 мая, и ближайшая к растущей Луне суббота выпала на 7 число. И раз уж эти два праздника совпали, поговорим сегодня о радиоастрономии.

Радиоастрономия – раздел астрономии, в котором небесные тела изучаются по приходящему от них радиоизлучению. Все тела во Вселенной в той или иной степени нагреты, и частицы, из которых они состоят, находятся в постоянном движении. С этим движением связано электромагнитное излучение небесных тел, в том числе и радиоизлучение.

Радиоастрономия довольно молода: она зародилась в начале 30-х гг. 20 в. Американский радиоинженер Карл Янский изучал помехи радиотелефонной связи и наряду с помехами земного, атмосферного происхождения (грозовые разряды, ионосферные шумы и др.) заметил другие радиошумы. Эти радиошумы совпадали с периодом вращения Земли, и вскоре Янский надежно установил космическое происхождение источника этих шумов.

Бурное развитие радиоастрономия получила с освоением космоса людьми. В 1957 г. в космос был запущен первый искусственный спутник связь с которым как раз должна была поддерживаться через радиоволны.

В настоящее время радиоастрономия очень важная для науки. Она позволила человечеству обнаружить объекты, которые были недостижимы для оптической астрономии: пульсары, квазары, радиогалактики, черные дыры и пр.

Исследования проводятся с помощью радиотелескопов. Радиотелескопы условно можно разделить на наземные и космические. Так как вывод радиотелескопов в космос и на другие космические объекты является очень дорогостоящей процедурой, а атмосфера Земли не препятствует получению радиоизлучения из космоса, наибольшее распространение получили наземные радиотелескопы. 

На данный момент по всему земному шару работают около ста наземных радиотелескопов, из них 14 расположены на территории России, в том числе крупнейший в мире радиотелескоп с рефлекторным зеркалом диаметром около 600 метров – РАТАН-600 (РадиоАстрономический Телескоп Академии Наук). Телескоп принадлежит Специальной астрофизической обсерватории Российской академии наук. Основными преимуществами телескопа являются высокая чувствительность по яркостной температуре и многочастотность.

Рис.1. Радиотелескоп РАТАН-600

РАТАН-600 расположен в Карачаево-Черкесии, недалеко от станицы Зеленчукская, на высоте 970 метров над уровнем моря. Внешне он больше напоминает греческий амфитеатр, разделенный на сектора, или необычный футбольный стадион. Телескоп работает в режиме общего пользования, наблюдательное время распределяется программным комитетом. Половина наблюдательного времени выделяется учёным различных институтов России, 30 % — учёным непосредственно самой обсерватории, а оставшиеся 20 % — зарубежным астрономам.

Что касается космических радиотелескопов, то тут наша страна опережает остальной мир: из трех радиотелескопов, которые за всю историю астрономии были выведены в космос, два принадлежат нам.

И запуск первого космического радиотелескопа КРТ-10 был произведен Советским Союзом. КРТ-10 был установлен на советской орбитальной станции «Салют-6» в 1979 г. Он был доставлен на станцию в виде отдельных блоков транспортным грузовым кораблем «Прогресс-7». Стыковку и монтаж всех блоков телескопа провели космонавты Владимир Ляхов и Валерий Рюмин. Для развертывания антенны на стыковочном узле станции было смонтировано специальное устройство. Сама антенна была закреплена в нем в сложенном состоянии. После отстыковки транспортного корабля «Прогресс-7» от станции «Салют-6» из Центра управления полетом была дана команда на раскрытие антенны. Проработал первый радиотелескоп чуть больше трех недель, успешно выполнив все свои задачи.

Интересно, что последним на данный момент запущенным космическим радиотелескопом так же стал российский аппарат – «Спектр-Р». Его запуск состоялся 18 июля 2011 г. с космодрома Байконур. Планировалось, что радиотелескоп проработает в космосе три года, однако план он перевыполнил – оставался на орбите до 2019 г.

Рис.2. Тарелка радиотелескопа «Спектр-Р»

С помощью космического радиотелескопа «Спектр-Р» учёные провели более 5 тысяч научных экспериментов в рамках международной программы «Радиастрон». Были исследованы несколько сотен объектов: ядра галактик, квазары, пульсары и области звездообразования. Был сделан ряд важных открытий, например, открыта экстремальная яркость квазара 3С273 в созвездии Девы (температура от 10 до 40 триллионов градусов, что в 10 раз выше значений, которые допускает теория), получен «рентгеновский снимок» нашей галактики, сделаны многие другие открытия.

30 мая 2019 г. состоялось заседание Государственной комиссии по рассмотрению хода летных испытаний космического аппарата (КА) «Спектр-Р». Государственная комиссия, заслушав доклады представителей ракетно-космической отрасли и научного сообщества, приняла решение завершить проект «Спектр-Р».

Литература:

  1. Радиотелескоп РАТАН-600 научно-технологическая инфраструктура российской федерации центры коллективного пользования научным оборудованием и уникальные научные установки URL: https://ckp-rf.ru/usu/73603/ (Дата обращения 05.05.2022)
  2. Список радиотелескопов. URL: https://ru.wikipedia.org/wiki/Список_радиотелескопов (Дата обращения 05.05.2022)
  3. История освоения космоса. 1979 год – первый в мире действующий космический радиотелескоп https://www.roscosmos.ru/23817  (Дата обращения 05.05.2022)
  4. Астрофизическая обсерватория «Спектр-Р» https://www.laspace.ru/projects/astrophysics/spectrum-r/ (Дата обращения 05.05.2022)
Татьяна Сапьян
Томский Планетарий
День радио + астрономия = радиоастрономия