По третьему этапу научно-исследовательской работы

Настоящий проект направлен на обеспечение модернизации крупнейших российских телескопов – оптического (Большого телескопа азимутального (БТА)) (рис.1) и радиотелескопа (РАТАН-600) (рис.2), вовлечение молодых ученых в научно-исследовательский процесс. Это позволит проводить астрофизические наблюдения на современном уровне.

Рис.1. Оптический телескоп БТА с диаметром главного зеркала 6 метров.

Рис.2. Радиотелескоп РАТАН-600 с диаметром кольцевой антенны 600 метров.

Все современные оптические телескопы проектируются и создаются с соблюдением условий максимально высокой эффективности использования их ресурсов. Постоянное совершенствование элементной и приборной базы науки требует также совершенствования комплексов телескопов, обновления парка приемной и регистрирующей аппаратуры.

В области фундаментальных исследований наблюдательная астрофизика обеспечивает получение новейших знаний о происхождении и эволюции объектов Вселенной. Этот вопрос является одним из важных в естествознании. Исследование макромира (Вселенной как целого) позволяют проводить тестирование физических моделей микромира (теория Великого Объединения и др.). Результаты астрофизических исследований, полученных сегодня, составят основу для развития физических наук человечества в XXI веке.

Актуальность связана как с необходимостью сохранения и развития имеющихся в стране телескопов, так и для обеспечения условий для решения более сложных научно-технических задач, соответствующих современному уровню. Опыт, накопленный за годы эксплуатации телескопов, должен быть обобщен и использован при разработке новых проектов крупных астрономических телескопов. Инновационные подходы к развитию отечественной технологической и научной базы предполагают взвешенное сочетание собственного и мирового опыта во всех отраслях науки и техники.

Исследования космических объектов выполняются в нашей стране на протяжении последних десятилетий на добротном мировом уровне во многом благодаря серьезным капитальным вложениям в материальную базу наблюдательной наземной базы страны. Это позволяет поддерживать конкурентную способность отечественных наземных телескопов на мировом уровне. Телескопы САО РАН изначально создавались как инструмент общего пользования, а наблюдательное время на нем регулярно распределяется программным комитетом, в состав которого всегда входят ведущие астрономы России и стран СНГ. В настоящее время САО РАН является крупнейшим наземным центром астрономических наблюдений в стране и де-факто обеспечивает задачи коллективного доступа к ресурсам уникальных научных инструментов. Ежегодно выполняются наблюдения по 50-60 заявкам ученых России, стран СНГ, дальнего зарубежья. Половина наблюдательного времени на телескопах выделяется для ученых из разных институтов России, до 30% времени предназначается для зарубежных астрономов. При этом необходимо учитывать, что эти телескопы останутся основными поставщиками астрономической информации в России еще ближайшие 20-25 лет.

Данные разработки и полученные результаты можно применять для решения актуальных задач в области наблюдательной астрофизики. Исследование астрономических объектов и дальнейшая разработка методик, несомненно, внесет огромный вклад в астрономию.
2. Разрабатываемая продукция

2.1 Номенклатура продукции, разрабатываемой в рамках проекта

• 
  Метод повышения качества поверхности антенны радиотелескопа РАТАН-600.
  
• 
  Методика реконструкции узлов вакуумной камеры для алюминирования рабочей поверхности 6-м зеркала телескопа БТА.
  
• 
  Система мониторинга температур подкупольного пространства и зеркала телескопа БТА.
  
• 
  Система контроля параметров атмосферы в месте установки телескопа БТА.
  
• 
  Методика контроля качества оптических поверхностей в процессе обработки заготовки 6-м зеркала телескопа БТА.
  

Анализ приведенных параметров показывает, что все виды продукции, разрабатываемой в рамках проекта, являются конкурентоспособными на мировом рынке научных услуг – основные параметры продукции сравнимы с лучшими мировыми образцами, обладая при этом существенно более низкой себестоимостью.

Основным объектом реализации потребителям является оказание услуг по обеспечению наблюдений на телескопах ЦКП, доступ к базам данных ЦКП, доступ к электронным публикациям.

Полученные результаты и разработанные методы ориентированы на широкое применение в научно-исследовательских организациях.
3 Области и масштабы использования полученных результатов

Результаты проведенных НИР, могут быть использованы для проведения опытно-конструкторских и опытно-технологических работ, направленных на создание современных комплексов наземных телескопов.. Результаты разработок могут быть использованы на других телескопах, использующихся как для фундаментальных, так и прикладных целей.

Обеспечены наблюдения на телескопах ЦКП в соответствие с расписанием. На третьем этапе 24сторонних организации проводили наблюдения на телескопах ЦКП. На БТА продолжены работы по разработке методики реконструкции узлов вакуумной камеры для алюминирования рабочей поверхности 6-м зеркала телескопа БТА, системы контроля параметров атмосферы в месте установки телескопа БТА, системы мониторинга температур подкупольного пространства и зеркала телескопа БТА, методики контроля качества оптических поверхностей в процессе обработки заготовки 6-м зеркала телескопа БТА. На РАТАН-600 продолжены работы по разработке методики повышения качества поверхности антенны радиотелескопа РАТАН-600. Приобретено оборудование на сумму 4450 тыс.руб. Обеспечен мониторинг солнечной активности. Проведены исследования Солнца, звезд, галактик. Опубликованы 20 научных статей в ведущих мировых научных журналах. Проведены работы по подготовке дипломных работ и диссертаций. Проведено весеннее заседание комитета по большим телескопам и распределение на конкурсной основе наблюдательного времени на второе полугодие 2010 года. Постоянно обновляется информация о работе телескопов ЦКП САО РАН на домашней странице. Поддерживалось издание журнала.

Наиболее важные результаты, полученные в результате выполнения проекта.

1) Модернизирована система контроля параметров атмосферы в месте установки телескопа БТА.

2) Исследована яркая протяженная туманность вокруг линзовидной галактики NGC 4460 (рис.3). Обнаружен выброс газа над плоскостью галактики, причиной которого является коллективное действие ветров молодых массивных звезд и сверхновых, находящихся в центральной области галактики. При этом все современное звездообразование сосредоточено в компактной области радиусом около 1кпк.

Рис.3. Результаты наблюдений NGC 4460 на 6-м телескопе. Синим цветом показано распределение яркости в звездном континууме, красным - в линии H ионизованного газа. Квадратом выделена область, наблюдавшаяся с 3D-спектрографом MPFS. Для нее приведено поле скоростей ионизованного газа (слева) и карта отношения линий [SII]/H c контурами изображения в Н (справа).

3) Впервые в видимом диапазоне (рис.4) излучения разрешен компонент в симбиотической системе CH Cyg на расстоянии 0".042 от главного компонента - красного гиганта. Разность блеска между компонентами Δm=2^m. На основе спекл-измерений сделана оценка суммарной массы системы, которая согласуется с оценкой, полученной из элементов спектральной орбиты и эволюционного статуса звезды. Величина позиционного угла в двойной системе на момент разделения позволяет сделать вывод, что джеты, обнаруженные по данным рентгеновских и радионаблюдений, ориентированы практически ортогонально плоскости орбитального движения компонент CH Cyg.

Рис. 4. Восстановленное по данным спекл-интерферометрических наблюдений изображение двойной звезды CH Cyg в фильтре λ/Δλ=600/40 нм. Расстояние между компонентами ρ=42±2 миллисекунды дуги. Север вверху, восток слева.

4) В результате спектроскопии на БТА и Calar Alto (рис.5) обнаружена новая LBV-звезда (полный спектральный аналог известной звезды Р Лебедя). Сделан вывод, что круговые ИК оболочки коротко живущие, порядка 10000 лет, и возникают, когда появляется звезда WNL и ее мощный ветер догоняет медленный ветер звезды, когда та была звездой LBV или красным гигантом.

Рис.5. Спектры MN112 (БТА, SCORPIO и Calar Alto, TWIN) с отождествлением основных линий.

26 апреля 2010 г.