Радиоастрономическая обсерватория "Зеленчукская" - второй из трех наблюдательных пунктов радиоинтерферометрической сети "Квазар-КВО", который был в 2001г. принят в опытную, а в 2002г. - введен в штатную эксплуатацию.
Радиоастрономическая обсерватория "Зеленчукская" расположена в Зеленчукском районе Карачаево-Черкесской Республики
( φ=43°47′, λ=41°34′, h=1175m )
Фотографии обсерватории
Основным элементом
радиоастрономической обсерватории является полноповоротный прецизионный радиотелескоп с диаметром главного зеркала 32м., который во многих отношениях является оптимальным при осуществлении астрометрических и геодинамических наблюдательных программ.
Антенна радиотелескопа построена по модифицированной схеме Кассегрена с главным квазипараболическим зеркалом с фокусным расстоянием 11,4 м и вторичным зеркалом - контррефлектором,
представляющим собой модифицированный гиперболоид диаметром 4м и имеющим одну плоскость симметрии. В отличие от радиотелескопа радиоастрономической обсерватории "Светлое" радиотелескоп обсерватории "Зеленчукская" не имеет азимутальной кабины.
Вторичная система с контррефлектором |
| 1. Вторичное зеркало-контррефлектор.
2. Подвеска контррефлектора. |
Подвеска контррефлектора дает возможность перемещать его по трем осям - двум в плоскости симметрии, параллельной раскрыву зеркала, одной - вдоль оси главного зеркала, а также вращать его вокруг фокальной оси. Несимметричное вторичное зеркало фокусирует принимаемое излучение в стороне от электрической оси антенны, и при его вращении фокальная точка описывает окружность. На этой окружности располагаются рупорные облучатели для разных длин волн, и, таким образом, быстрый переход с одной волны на другую осуществляется простым поворотом вторичного зеркала на заданный угол. Рупора герметизированы радиопрозрачной пленкой и внутри них поддерживается небольшое избыточное давление сухого воздуха, подаваемого устройством воздухонаполнения, размещенном в надзеркальной кабине радиотелескопа.
Движение антенны по азимуту осуществляется по рельсовому кольцевому пути диаметром 40 метров. В соответствии с этим ходовая часть азимутального привода выполнена в виде дискретно-фрикционной многоприводной системы, состоящей из четырех спаренных ходовых тележек. Движение антенны по углу места осуществляется с помощью зубчатого венца.
 |  |
| Зубчатый венец | Ходовая тележка азимутального вращения |
Движение антенны по азимуту и углу места обеспечивается двумя группами приводов - приводом большой скорости, предназначенным для быстрого переброса антенны с одного радиоисточника на другой, а также для наблюдений быстро движущихся радиоисточников и приводом малой скорости, который позволяет осуществлять программное сопровождение радиоисточников с высокой точностью.
Приводы расположены в специальной кабине, расположенной в помещении кабельной петли.
 |
 |
| Помещение кабельной петли |
Электроприводы азимутального и угломестного вращения |
| | 1. Аппаратура системы наведения
2. Аппаратура системы наведения контррефлектора
3. Стойка возбуждения двигателей
4. Стойки тиристорных преобразователе
5. Шкаф защиты двигателей
|
Основные механические характеристики антенны
| Диапазон скоростей: | |
| по углу места | от 0º до 1º в секунду |
| по азимуту | от 0º до 1.6º в секунду |
| Диапазон ускорений: | |
| по углу места | не более 0.8º/сек2 |
| по азимуту | не более 0.8º/сек2 |
| Пределы поворота: | |
| по углу места | от -1.5º до +91º |
| по азимуту | от +270º до - 270º |
| Рабочее состояние при скорости ветра | до 20 м/сек |
Отсчетными устройствами угловых координат при наведении антенны являются индуктосины, размещенные на валах подшипников угломестного и азимутального вращения. Соосно с колонной азимутальных индуктосинов находится оголовок закрепленной в земле сваи, фиксирующий центр вращения радиотелескопа - его геодезический центр.
 |
| "Блок" отсчетных устройств азимутального вращения |
| 1. Колонна индуктосина 2-3. Индуктосины - рабочий и резервный. |
Цифровая система контроля и управления радиотелескопом, разработанная на базе компьютерных плат Octagon и Fastwell с программным обеспечением в операционной среде Linux, обеспечивает наблюдения медленных (естественных) и быстрых (искусственных) радиоисточников с точностью не хуже 2 секунд дуги. Цифровая система реализует алгоритм управления ("ПИД-алгоритм"), благодаря которому радиотелескоп с массой более 700 тонн движется энергично и без заметных автоколебаний системы.
Рабочая станция контроля и управления
Основным аппаратным средством радиотелескопа, обеспечивающим его чувствительность
по потоку, является высокочувствительный криогенный приемный СВЧ-комплекс. Он представляет из себя пять двухканальных (правой и левой поляризаций) приемных устройств
на волны 1.35см., 3.5см., 6.2см., 13см. и 18-21см. Для высокоточных позиционных наблюдений в радиоинтерферометрическом режиме используются приемники на волны 3.5см и 13см (X- и S-диапазоны). В этих диапазонах осуществляется одновременный прием с помощью совмещенного облучателя в виде синфазного биконического рупора. 
Приемники на волны 6.2 см и 1.35 см и рупор на волну 2.6 см |
Приемники на волны
3.5 см и 13 см |
Приемник на волны
18 - 21 см
|
Для реализации низких шумовых температур системы "радиотелескоп-радиометр" усилительные устройства приемников всех диапазонов располагаются в криостате и охлаждаются до температуры 20 К ("водородный уровень"). Для криостатирования усилителей используются двухступенчатые микрокриогенные системы замкнутого цикла, расположенные в кабине компрессорных установок. В вакуумной полости криостата, помимо собственно усилителей, выполненных на НЕМТ-транзисторах, расположена часть входных трактов (поляризаторы, анализаторы и вентили), что позволяет снизить шумовую температуру приемников практически до предельно низкого уровня.
Шумовые температуры приемных устройств на фланцах криоблока составляют от 8 К на волнах 21/18 см и 6 см до 20 К на волне 1.35 см.
Газораспределительные панели МКС |
Компрессор МКС |
Кабина компрессорных установок |
В надзеркальной кабине размещена коммутационная матрица, на входе которой подключены 10 радиочастотных кабелей промежуточной частоты от 5 приемников (с левой и правой поляризациями), а на выходе - 4 канала промежуточной частоты, позволяющие передавать сигналы X- и S-диапазонов или других диапазонов в двух поляризациях через коммутационный шкаф в пультовой обсерватории.
 |  |
| Коммутационная матрица | Коммутационный шкаф |
Система частотно-временной синхронизации разработана как единая интегрированная система и состоит из:
- хранителя времени и частоты на базе водородных стандартов частоты
Ч1-80 и Ч1-80М;
-
средств временной привязки (тайминга) РСДБ наблюдений
по сигналам спутниковых навигационных систем GPS и ГЛОНАСС
с точностью не хуже 50нс на базе ГНСС приемника ПС-161 (производства ОАО РИРВ, Санкт-Петербург);
- буферных усилителей опорных сигналов 5МГц и фазостабильных линий их передачи;
- аппаратуры контроля и измерения параметров высокостабильных сигналов;
- комплекта синхронизируемых СВЧ-гетеродинов с частотами 1.26, 2.02, 4.5, 8.08 и 22.92 ГГц;
- средств фазовой калибровки приемопреобразующего тракта на базе генератора пикосекундных импульсов
с длительностью 25-50 пс, амплитудой около 1В и частотой следования 1МГц и системы контроля электрической длины кабеля .
Шкала времени обсерватории формируется при помощи прибора Ч7-37,
который синхронизируется высокостабильным сигналом 5 МГц от
водородного стандарта частоты. Для контроля расхождения местной
шкалы времени (T обсерватории) и UTC используется GPS/ГЛОНАСС
приемник типа ПС161.
 |
 |
| Помещение эталона времени и частоты |
1. Буферные усилители опорных сигналов 5 МГц
2. Водородные стандарты времени и частоты |
ПС-161- приемник синхронизирующий
спутниковых систем ГЛОНАСС/GPS |
Антенный блок генератора
пикосекундных импульсов |
|
Измеритель электрической длины кабеля в сборе с блоком питания.
|
Коаксиальные кабели для передачи сигналов промежуточной частоты, опорных сигналов времени и частоты, а также кабели сигналов управления расположены в кабельном канале.
 |
| Кабельный канал |
Кабельный канал соединяет радиотелескоп с помещением стандарта времени и частоты и пультовой обсерватории, которые расположены в лабораторном корпусе.
Система преобразования, форматирования и регистрации радиометрических и радиоинтерферометрических сигналов работает в базовой полосе промежуточных частот 100-1000 МГц.
Радиометрический модуль, содержащий четыре измерительных канала, соединенных через многоканальный аналого-цифровой преобразователь напряжения с процессором управления, дает возможность проводить точные радиометрические измерения одновременно в двух диапазонах частот по двум поляризациям радиоизлучения. Модуль работает как в модуляционном радиометрическом режиме, так и в режиме компенсационной радиометрии, совместимом с радиоинтерферометрическими наблюдениями.
Четырехканальный радиометрический модуль
|
