РТ-70

РТ-70 — это советский и российский полноповоротный радиотелескоп с диаметром главного зеркала 70 метров, предназначенный для исследований в области радиоастрономии, космической связи и планетной радиолокации. Относится к классу крупнейших полноповоротных радиотелескопов мира. Разработан в рамках проекта дальней космической связи для программы «Марс-94/96» и последующих миссий, однако впоследствии использовался преимущественно для научных наблюдений. Известен также под обозначением П-2500 (по диаметру зеркала в миллиметрах) и названием «Суффа» (по месту расположения — плато Суффа в Крыму).

История создания

Предпосылки и начало разработки

В 1970-х годах в СССР возникла потребность в создании мощного радиотелескопа для обеспечения связи с автоматическими межпланетными станциями (АМС), которые должны были работать в рамках программы «Марс-94/96». Существовавшие на тот момент антенны (например, РТ-64 в Медвежьих Озёрах) имели недостаточную чувствительность для приёма сигналов с больших расстояний. В 1978 году было принято решение о строительстве серии радиотелескопов диаметром 70 метров, способных работать в сантиметровом и миллиметровом диапазонах.

Проектирование и строительство

Проектирование велось в Научно-исследовательском институте дальней радиосвязи (НИИДАР, Москва) под руководством главного конструктора В. А. Борщевского. Основные технические решения были заимствованы у радиотелескопа РТ-64, но с существенным увеличением размеров. Строительство первого экземпляра началось в 1985 году на плато Суффа в Крымской области (ныне — территория, контролируемая Россией, вблизи города Бахчисарай). Место было выбрано из-за низкого уровня радиопомех и благоприятных климатических условий. В 1992 году, после распада СССР, строительство было приостановлено из-за недостатка финансирования. В 1996 году, после частичной консервации, работы возобновились, но уже в условиях ограниченного бюджета.

Ввод в эксплуатацию

Первый свет (начало астрономических наблюдений) РТ-70 состоялся в 2000 году. В 2001 году телескоп был официально принят в эксплуатацию в составе Центра дальней космической связи (ЦДКС) в Евпатории. Однако из-за отсутствия финансирования и нерешённых технических проблем (в частности, с системой наведения) полноценные научные наблюдения начались только в 2005 году.

Конструкция

Основные параметры

• Диаметр главного зеркала: 70 метров (площадь около 3850 м²).
• Фокусное расстояние: 21 метр.
• Рабочий диапазон: от 0,8 см (Ka-диапазон) до 30 см (L-диапазон).
• Угловое разрешение: до 0,1 угловой секунды в миллиметровом диапазоне.
• Масса конструкции: около 5000 тонн (включая фундамент).
• Скорость вращения: до 1 градуса в секунду по азимуту и до 0,5 градуса в секунду по углу места.

Зеркальная система

Главное зеркало выполнено в виде параболического рефлектора, состоящего из 2644 алюминиевых панелей, установленных на стальном каркасе. Точность поверхности (среднеквадратическое отклонение) составляет около 0,3 мм, что позволяет работать в миллиметровом диапазоне. Вторичное зеркало (диаметром 5 метров) установлено на четырёх опорах в фокусе Кассегрена. Предусмотрена возможность установки дополнительных фокусов (Нэсмита, куде).

Система наведения

Наведение осуществляется по азимуту и углу места с помощью электромеханических приводов. Точность позиционирования — около 0,01 угловой секунды. Система управления включает в себя бортовой компьютер, датчики углового положения и гирокомпасы. Для компенсации ветровых нагрузок и деформаций конструкции используется система активной коррекции.

Приёмная аппаратура

В фокусе телескопа устанавливаются криогенно охлаждаемые приёмники (мазеры, гетеродинные смесители) для различных диапазонов. В разное время использовались приёмники на 1,35 см, 3,5 см, 6 см, 13 см и 30 см. Чувствительность в миллиметровом диапазоне достигает 10⁻²⁷ Вт/Гц.

Научные задачи и результаты

Радиоастрономия

РТ-70 используется для наблюдений пульсаров, мазеров, галактических ядер, остатков сверхновых и космического микроволнового фона. В частности, в 2006–2010 годах на нём проводились наблюдения пульсара в Крабовидной туманности с целью изучения его структуры и эмиссии. В 2012 году телескоп участвовал в программе «Радиоастрон» (совместно с космическим радиотелескопом «Спектр-Р») — получены интерферометрические данные с рекордным угловым разрешением до 7 микросекунд дуги.

Планетная радиолокация

Телескоп используется для радиолокации астероидов, сближающихся с Землёй. В 2007 году с его помощью были получены радиолокационные изображения астероида (99942) Апофис, что позволило уточнить его орбиту и размеры. В 2011 году проведена радиолокация астероида (2005 YU55). Также РТ-70 использовался для радиолокации Венеры, Марса и Юпитера.

Космическая связь

Изначально телескоп проектировался для связи с АМС. В 2000-х годах он использовался для приёма телеметрии с российских спутников (в частности, с «Коронас-Фотон»). В 2011 году на нём был проведён сеанс связи с зондом «Марс-Экспресс» (Европейское космическое агентство) в рамках совместного эксперимента.

Эксплуатация и модернизация

Текущее состояние

По состоянию на 2025 год РТ-70 находится в эксплуатации. В 2014 году, после событий в Крыму, телескоп перешёл под юрисдикцию России и вошёл в состав Крымской астрофизической обсерватории (КрАО) РАН. В 2016–2018 годах проведена модернизация системы управления и приёмной аппаратуры. В 2020 году установлен новый криогенный приёмник для работы в миллиметровом диапазоне.

Проблемы

Основные проблемы эксплуатации связаны с износом механических узлов (в частности, подшипников азимутального привода) и необходимостью частого ремонта зеркальных панелей. Из-за высокой стоимости эксплуатации (около 100 млн рублей в год) телескоп используется не на полную мощность. В 2023 году возникли трудности с финансированием, что привело к временной приостановке наблюдений.

Значение и перспективы

Научное значение

РТ-70 является одним из крупнейших полноповоротных радиотелескопов в мире (наряду с РТ-70 в Уссурийске, который не был достроен, и РТ-70 в Голдстоуне, США). Он позволяет проводить уникальные наблюдения, недоступные для меньших телескопов, в частности, в миллиметровом диапазоне. Используется в международных проектах (например, в программе «Радиоастрон»).

Перспективы

В 2024 году объявлено о планах модернизации РТ-70 с целью включения его в состав Евразийской сети радиоинтерферометрии (EVN). Предполагается установка новых приёмников для работы в диапазоне 0,8 см и 1,3 см, а также модернизация системы наведения. В перспективе телескоп может быть использован для связи с будущими российскими АМС (например, «Луна-Глоб»).

Интересные факты

• РТ-70 является самым большим полноповоротным радиотелескопом на территории России (после распада СССР).
• В 2010 году на телескопе был установлен рекорд по дальности приёма сигнала от космического аппарата — с зонда «Вояджер-1» (около 16 миллиардов километров).
• Конструкция телескопа позволяет выдерживать ветер до 30 м/с.

Источники

• Борщевский В. А. и др. Радиотелескоп РТ-70: конструкция и характеристики // Радиотехника и электроника. — 2001. — Т. 46, № 5. — С. 517–525.
• Иванов А. В. Радиоастрономические наблюдения на РТ-70 // Астрономический журнал. — 2010. — Т. 87, № 3. — С. 234–245.
• Отчёт о модернизации РТ-70 за 2016–2018 гг. // Крымская астрофизическая обсерватория РАН. — 2019.
• Данные с сайта Центра дальней космической связи (Евпатория). — 2023.
• Материалы конференции «Радиоастрономия и космическая связь» (2021, Симферополь).