Блог-тур в КЧР. Специальная Астрофизическая Обсерватория.
В горной Карачаево-Черкессии в долине реки Большой Зеленчук находится уникальный научно-исследовательский институт под названием Специальная астрофизическая обсерватория Российской академии наук (САО РАН). На сегодняшний день это один из немногих российских центров, в котором проводятся наземные астрономические наблюдения во всем диапазоне электромагнитного излучения, с использованием крупнейших телескопов мира.
Сама же обсерватория была построена в 1966 году для обеспечения работы крупнейших в мире астрономических интструментов: оптического Большого телескопа Альт-азимутального (БТА) с диаметром зеркала 6 метров и Радиотелескопа Академии наук с кольцевой антенной 600-метрового диаметра (РАТАН - 600). Эти телескопы были введены в строй в 1976-1977 гг и до сих пор обеспечивают решение задач фундаментальной науки.
Экскурсии на БТА проводятся по пятницам, субботам, воскресеньям и календарным праздничным дням с 9.30 до 16.00 (последняя экскурсия начинается в 15.30). Продолжительность экскурсии 40 минут, минимальное количество - 10 человек в группе. Стоимость - 250 рублей.
Евгений Семенко - старший научный сотрудник САО РАН. Выражаю ему огромную благодарность за подробный рассказ о САО РАН!
Телескоп состоит из двух основных механических узлов: монтировки и трубы . Монтировка, в свою очередь, состоит из опорно-поворотной части и стоек с подшипниками горизонтальной оси. Впервые примененные для двух осей специальные гидростатические подшипники, а также уникальные (диаметром 5,6 м) высокоточные червячные пары обеспечивают перемещение подвижной части телескопа массой 650 тонн с точностью до десятых долей угловой секунд.
Так выглядит телескоп на схематичном рисунке
Для сборки телескопа в ЛОМО в 1961 - 1964 гг. был построен корпус высотой более 50м. В 1965 г. в корпусе были установлены два мостовых крана грузоподъемностью 150 и 30т, проведена сборка специальных напольных монтажных плит для узлов телескопа, изготовлен специальный фундамент для сборки телескопа. С начала 1966 г. началась сборка узлов и самого телескопа, которая была завершена в сентябре 1967 г.
Сборка велась по специальному проекту организации работ под руководством Б.К.Иоаннисиани и В.Б.Лабинского.
Для шестиметрового телескопа был выбран принцип движения его оптической оси по азимутальным координатам. Принятый принцип альтазимутального оптического телескопа и определил его дальнейшее наименование - Большой телескоп азимутальный - БТА.
Телескоп установлен в башне высотой 53 м с диаметром купола 45,2 м.
Некоторые характеристики телескопа БТА
Световой диаметр главного зеркала
6000 мм
Фокусное расстояние системы первичного фокуса без корректора
24000 мм
Фокусное расстояние системы неподвижного фокуса с линзовой удлиняющей системой
349400 мм
Точность вращения вертикальной оси телескопа
около 2”
Точность автоматической установки по заданным координатам
± 10”
Точность, ведения телескопа за объектом
0,2 диаметра изображения звезды
Масса главного зеркала
42 т
Масса подвижкой части телескопа
около 650 т
Общая масса телескопа
около 850 т
Высота телескопа при вертикальном положении трубы
42 м
Умели же строить в советское время..
Такой вид открывается, когда поднимаешься открытом забралу обсерватории.
Основной деталью оптической схемы телескопа является главное зеркало. Оно имеет световой диаметр 6000 мм и фокусное расстояние 24000 мм.
После того, как мы посмотрели сам телескоп, нас пригласили осмотреть его "сердце".
Опорно-поворотная часть телескопа монтируется на центральном железобетонном фундаменте в башне и представляет собой жесткую сварную платформу с вертикальной осью. Верхняя часть платформы выполнена в виде горизонтального вращающегося круга диаметром 12м, который образует центральную часть пола подпольного этажа башни. К нижней части платформы крепятся сферическое кольцо , выполняющее роль верхнего радиально-упорного самоустанавливающегося подшипника, и полая вертикальная ось длиной 9м с нижним радиальным подшипниковым узлом, определяющим и фиксирующим положение оси в пространстве.
Подшипниковый узел снабжен поперечными подвижками, необходимыми для вертикализации оси, осуществляемой относительно центра сферического кольца.
Сферическое кольцо представляет собой стальную отливку диаметром 4600мм. Сферическая опорная поверхность (R=3300мм) была прошлифована на станке для обработки главного зеркала в период его обкатки. Покоится сферическое кольцо на шести (трех жестких и трех подпружиненных) опорах жидкостного трения .
Вы не поверите, но этот маленький двигатель, питающий телескоп потребляет всего 1 кВт!
Блок колес привода вращения. Он состоит из прецизионного червячного и цилиндрического косозубого колес, которые жестко связаны с осью. Червячное колесо предназначено для точного слежения телескопа за объектом, а цилиндрическое - для наведения на объект. Червяк червячного колеса и малая приводная шестерня цилиндрического колеса кинематически связаны между собой и вращают одновременно, с одинаковой скоростью и в одну и ту же сторону, вертикальную ось опорно-поворотной части (ОПЧ).
Таким образом, вращение как бы передается одновременно по двум кинематическим ветвям.
Опоры жидкостного трения (гидравлические подушки) - единственный пригодный для данного случая тип подшипника, решающего проблему необходимой плавности и точности вращения, проблему сверхмалых скоростей (фото 4). А скорости действительно сверхмалые при массе подвижной части свыше 600 т минимальная скорость вращения оси порядка одного оборота за 3 месяца, коэффициент трения порядка 7*10-5. Практически данная масса приводится во вращение от усилия около 15 кг, приложенного на плече 6м. Соприкасающаяся со сферическим кольцом стальная баббитированная самоустанавливающаяся подушка размерами 750х750мм имеет 4 углубления (паза), в которые под давлением около 70 атм. нагнетается масло, вытекающее наружу сплошной пленкой толщиной 0,15¸0,18мм. Она разделяет поверхности скольжения
Из этой комнаты ведется наблюдение, а также осуществляется управление телескопом.
"На снимке спектр сравнения - так светит лампа с ториевым катодом и аргоновым наполнением. Ее мы используем для привязки отдельных деталей в спектре к лабораторным
длинам волн" - поясняет Евгений.
.
Именно из этой комнаты телескоп управляется операторами. Без предварительной работы оператора астроном ничего не сделает. Поэтому из помещения АСУ (или ЦПУ) ведется не только наблюдение, а вообще вся работа по управлению всем комплексом телескопа. Кроме его навесных приборов. Хотел бы я поработать у них:)
Понимаю, что мой фоторассказ слишком краток, чтобы рассказать все об этой гениальной обсерватории. Хочется туда вернуться, но уже с большим количеством времени:)
При подготовке использованы материалы из книги “Создание Большого азимутального телескопа БТА” под редакцией В.Ю.Торочкова.
https://www.sao.ru/hq/sekbta/40_SAO/SAO_40/SAO_40.htm
Также интересная подборка материалов на сайте САО РАН
https://www.sao.ru/hq/sekbta/40_SAO/40_SAO.html
Огромная благодарность ОАО "Курорты Северного Кавказа" и администрации САО РАН за возможность посетить такое интересное место!
Сама же обсерватория была построена в 1966 году для обеспечения работы крупнейших в мире астрономических интструментов: оптического Большого телескопа Альт-азимутального (БТА) с диаметром зеркала 6 метров и Радиотелескопа Академии наук с кольцевой антенной 600-метрового диаметра (РАТАН - 600). Эти телескопы были введены в строй в 1976-1977 гг и до сих пор обеспечивают решение задач фундаментальной науки.
Экскурсии на БТА проводятся по пятницам, субботам, воскресеньям и календарным праздничным дням с 9.30 до 16.00 (последняя экскурсия начинается в 15.30). Продолжительность экскурсии 40 минут, минимальное количество - 10 человек в группе. Стоимость - 250 рублей.
Евгений Семенко - старший научный сотрудник САО РАН. Выражаю ему огромную благодарность за подробный рассказ о САО РАН!
Телескоп состоит из двух основных механических узлов: монтировки и трубы . Монтировка, в свою очередь, состоит из опорно-поворотной части и стоек с подшипниками горизонтальной оси. Впервые примененные для двух осей специальные гидростатические подшипники, а также уникальные (диаметром 5,6 м) высокоточные червячные пары обеспечивают перемещение подвижной части телескопа массой 650 тонн с точностью до десятых долей угловой секунд.
Так выглядит телескоп на схематичном рисунке
Для сборки телескопа в ЛОМО в 1961 - 1964 гг. был построен корпус высотой более 50м. В 1965 г. в корпусе были установлены два мостовых крана грузоподъемностью 150 и 30т, проведена сборка специальных напольных монтажных плит для узлов телескопа, изготовлен специальный фундамент для сборки телескопа. С начала 1966 г. началась сборка узлов и самого телескопа, которая была завершена в сентябре 1967 г.
Сборка велась по специальному проекту организации работ под руководством Б.К.Иоаннисиани и В.Б.Лабинского.
Для шестиметрового телескопа был выбран принцип движения его оптической оси по азимутальным координатам. Принятый принцип альтазимутального оптического телескопа и определил его дальнейшее наименование - Большой телескоп азимутальный - БТА.
Телескоп установлен в башне высотой 53 м с диаметром купола 45,2 м.
Некоторые характеристики телескопа БТА
Световой диаметр главного зеркала
6000 мм
Фокусное расстояние системы первичного фокуса без корректора
24000 мм
Фокусное расстояние системы неподвижного фокуса с линзовой удлиняющей системой
349400 мм
Точность вращения вертикальной оси телескопа
около 2”
Точность автоматической установки по заданным координатам
± 10”
Точность, ведения телескопа за объектом
0,2 диаметра изображения звезды
Масса главного зеркала
42 т
Масса подвижкой части телескопа
около 650 т
Общая масса телескопа
около 850 т
Высота телескопа при вертикальном положении трубы
42 м
Умели же строить в советское время..
Такой вид открывается, когда поднимаешься открытом забралу обсерватории.
Основной деталью оптической схемы телескопа является главное зеркало. Оно имеет световой диаметр 6000 мм и фокусное расстояние 24000 мм.
После того, как мы посмотрели сам телескоп, нас пригласили осмотреть его "сердце".
Опорно-поворотная часть телескопа монтируется на центральном железобетонном фундаменте в башне и представляет собой жесткую сварную платформу с вертикальной осью. Верхняя часть платформы выполнена в виде горизонтального вращающегося круга диаметром 12м, который образует центральную часть пола подпольного этажа башни. К нижней части платформы крепятся сферическое кольцо , выполняющее роль верхнего радиально-упорного самоустанавливающегося подшипника, и полая вертикальная ось длиной 9м с нижним радиальным подшипниковым узлом, определяющим и фиксирующим положение оси в пространстве.
Подшипниковый узел снабжен поперечными подвижками, необходимыми для вертикализации оси, осуществляемой относительно центра сферического кольца.
Сферическое кольцо представляет собой стальную отливку диаметром 4600мм. Сферическая опорная поверхность (R=3300мм) была прошлифована на станке для обработки главного зеркала в период его обкатки. Покоится сферическое кольцо на шести (трех жестких и трех подпружиненных) опорах жидкостного трения .
Вы не поверите, но этот маленький двигатель, питающий телескоп потребляет всего 1 кВт!
Блок колес привода вращения. Он состоит из прецизионного червячного и цилиндрического косозубого колес, которые жестко связаны с осью. Червячное колесо предназначено для точного слежения телескопа за объектом, а цилиндрическое - для наведения на объект. Червяк червячного колеса и малая приводная шестерня цилиндрического колеса кинематически связаны между собой и вращают одновременно, с одинаковой скоростью и в одну и ту же сторону, вертикальную ось опорно-поворотной части (ОПЧ).
Таким образом, вращение как бы передается одновременно по двум кинематическим ветвям.
Опоры жидкостного трения (гидравлические подушки) - единственный пригодный для данного случая тип подшипника, решающего проблему необходимой плавности и точности вращения, проблему сверхмалых скоростей (фото 4). А скорости действительно сверхмалые при массе подвижной части свыше 600 т минимальная скорость вращения оси порядка одного оборота за 3 месяца, коэффициент трения порядка 7*10-5. Практически данная масса приводится во вращение от усилия около 15 кг, приложенного на плече 6м. Соприкасающаяся со сферическим кольцом стальная баббитированная самоустанавливающаяся подушка размерами 750х750мм имеет 4 углубления (паза), в которые под давлением около 70 атм. нагнетается масло, вытекающее наружу сплошной пленкой толщиной 0,15¸0,18мм. Она разделяет поверхности скольжения
Из этой комнаты ведется наблюдение, а также осуществляется управление телескопом.
"На снимке спектр сравнения - так светит лампа с ториевым катодом и аргоновым наполнением. Ее мы используем для привязки отдельных деталей в спектре к лабораторным
длинам волн" - поясняет Евгений.
.
Именно из этой комнаты телескоп управляется операторами. Без предварительной работы оператора астроном ничего не сделает. Поэтому из помещения АСУ (или ЦПУ) ведется не только наблюдение, а вообще вся работа по управлению всем комплексом телескопа. Кроме его навесных приборов. Хотел бы я поработать у них:)
Понимаю, что мой фоторассказ слишком краток, чтобы рассказать все об этой гениальной обсерватории. Хочется туда вернуться, но уже с большим количеством времени:)
При подготовке использованы материалы из книги “Создание Большого азимутального телескопа БТА” под редакцией В.Ю.Торочкова.
https://www.sao.ru/hq/sekbta/40_SAO/SAO_40/SAO_40.htm
Также интересная подборка материалов на сайте САО РАН
https://www.sao.ru/hq/sekbta/40_SAO/40_SAO.html
Огромная благодарность ОАО "Курорты Северного Кавказа" и администрации САО РАН за возможность посетить такое интересное место!