Радиоастрон

[АниКей]

Космическая турбулентность в военное время
 «Радиоастрон» обнаружил необъяснимую турбуленцию в межзвездной космической среде
 
   http://www.gazeta.ru/science/2013/10/04_a_5681997.shtml
  04.10.2013, 15:03 | Павел Котляр
В День космической науки, проходящий в стенах ИКИ РАН, корреспондент «Газеты.Ru» узнал о новых достижениях флагмана российской космонавтики -- телескопа «Радиоастрон» -- и узнал, почему на конференции по астрономии астрономы заговорили о политике, имуществе и Саудовской Аравии.
В годовщину запуска первого космического спутника на ежегодно проводимом в стенах Института космических исследований Дне космической науки были оглашены последние результаты космического эксперимента «Радиоастрнон».
Ежегодная конференция, которая традиционно сопровождается днем открытых дверей, в этот раз отличалась отсутствием торжественных речей и общим подавленным настроем гостей и участников.
 
 Это было заметно еще в момент заполнения конференц-зала гостями. Вместо обычных рассказов ученых о последних работах и поездках на научные конференции из разных уголков доносилось «полный развал», «имущество» и «разделить и подмять».
-- Будет вариант Саудовской Аравии, -- сказал в группке ученых кто-то.
 -- Не будет. У нас стоимость добычи нефти выше, -- ответил ему оппонент.
Открывая заседание, директор ИКИ академик Лев Зеленый грустно пошутил :
-- Сегодняшний День космической науки, к сожалению, напоминает парад в ноябре 1941 года. Не будет концерта/фуршета, учитывая военное положение, в котором мы сегодня находимся.
Гвоздем программы были последние результаты первой и крупнейшей за последние десятилетия российской космической миссии «Радиоастрон», призванной дать ответы на многие загадки космологии.
По общему признанию отечественных и зарубежных ученых, «Радиоастрон» -- главный успех и флагман российской космической науки; его постоянно упоминают в своих отчетах высокопоставленные ученые и члены правительства, не обеспечивая при этом дополнительного финансирования.
Результаты миссии представил доктор физико-математических наук, заведующий лабораторией Астрокосмического центра ФИАН Юрий Ковалев.
 По его словам, одним из главных событий за последний год стало подключение в качестве наземного плеча радиоинтерферометра на постоянной основе второго радиотелескопа - Green Bank в США.
«Сегодня пущинская и американская станции покрывают 85% орбиты телескопа, мы вышли к максимуму наших возможностей», -- заявил он. Правда, отметил Ковалев, сегодня эта обсерватория отключена на фоне проблем с принятием бюджета США.
«Вся обсерватория Green Bank c вечера пятницы уходит в неоплачиваемый отпуск, кроме станции слежения за «Радиоастроном», -- отметил он.
Одной из главных задач телескопа было определение поверхностной яркости ядер активных галактик. Согласно теоретическим предсказаниям, яркость ядер квазаров не должна превышать 1012 Кельвинов. Если это так, то излучение в джетах, выбросах из квазаров, должно рождаться за счет синхротронного излучения. Наблюдения некоторых активных ядер показали превышение этого теоретического порога: яркость достигает 1013 Кельвинов.
По словам Ковалева, четкого объяснения этому нет, и сегодня ученые рассматривают сразу несколько возможных причин этого превышения. Все они, по его словам, «тяжелые».
Еще один сюрприз, который преподнесли наблюдения с «Радиоастрона», связан с никогда не наблюдавшимися ранее особенностями межзвездной среды. Открыть этот феномен позволили наблюдения пульсаров - нейтронных звезд с магнитным полем. По его словам, наблюдая отклик от пульсара Vela, ученые сразу обратили внимание на странную игольчатую структуру интерференционной картины.
«Отклики от этого пульсара получились в виде иголок, отдельных спайков. Все развели руками: ведь это принципиально противоречит природе межзвездной среды, принятой ранее», -- рассказал Ковалев.
Ученые предполагают, что причиной этого могут быть особые турбулентные сгустки, которые, подобно линзам, фокусируют изображения пульсаров по мере того, как свет от этих далеких объектов идет в направлении Земли.
Команда «Радиоастрона» за последние месяцы смогла построить изображения нескольких квазаров и увидеть основание струи джетов, вырывающихся из их ядер.
Минувшим летом закончилась так называемая ранняя научная программа миссии, и сейчас началась ключевая научная программа. «Всего в мире насчитывается не более 400 радиоастрономов, работающих в области радиоинтерферометрии со сверхдлинными базами. Более половина из них работает с нами. Это очень приятно», -- отметил Ковалев.
По итогам конкурса для участия в ключевой научной программе отобраны семь проектов, российские заявители лидируют в половине этих заявок.
 Подробно об одной из семи программ -- «Наблюдения радиотранзиентов», по которой в ближайшие месяцы будет работать «Радиоастрон», -- «Газете.Ru» рассказал ее заявитель, выпускник астрономического отделения физического факультета МГУ Кирилл Соколовский.
«Заявок было около 25, моя была 21-я. Радиотранзиенты -- это такое зонтичное понятие: все, что вспыхивает в радиодиапазоне, можно назвать этим словом. Для меня интерес представляет наблюдение таких объектов, как классические новые звезды, сверхновые звезды, микроквазары и двойные рентгеновские звезды, в которых при некоторых условиях может возникать радиоизлучение. Несмотря на то что все это разные объекты, мы тоже можем оценить их яркостную температуру и понять их механизмы излучения», -- рассказал Соколовский.
По его словам, эта программа отличается от остальных тем, что предполагает наведение телескопа не на известные объекты, а на только что вспыхнувшие. «По стратегии наблюдения, когда появится информация об интересном объекте (а это могут быть данные других групп, наблюдающих в радиодиапазоне, или, например, в гамма-лучах), мы сможем его пронаблюдать. Правда, подобные события, которые мы сможем наблюдать с «Радиоастроном», бывают редко»,-- рассказал Соколовский.
Важным дополнением к первым результатам «Радиоастрона» стал доклад Георгия Застенкера, участника небольшого эксперимента «Плазма-Ф» по анализу солнечного ветра вблизи орбиты Земли. По его словам, главной неожиданностью стали не наблюдавшиеся ранее быстрые перемены состава космических частиц, идущих от Солнца.
«Большие изменения содержания гелия происходят очень быстро - всего за три секунды концентрация ядер гелия скачет на три--шесть процентов! Изменение такого важного параметра, как содержание гелия, за несколько секунд -- факт новый, требующий осмысления!» -- сказал Застенкер. По словам ученых, данные радионаблюдений и слежения за составом солнечного ветра еще предстоит осмыслить.
Неприятной новостью стало объявление главы НПО имени Лавочкина Виктора Хартова, сделанное им в присутствии журналистов на встрече. По его словам, запуск российской космической обсерватории «Спектр-Рентген-Гамма», который планировался на 2014 год, переносится на более поздний срок. Хартов сообщил, что один из двух научных приборов на «Спектр-РГ» -- широкоугольный рентгеновский телескоп eRosita (диапазон 0,3-10 кэВ, поле зрения 1°) делается немецким институтом. Недавно зарубежные партнеры сначала в устной, а потом в письменной форме уведомили о том, что доставить прибор в заданные сроки они не смогут.
Выступавший на конференции космонавт Сергей Жуков, исполнительный директор кластера космических технологий и телекоммуникаций фонда «Сколково», рассказал о научных проектах, которые концентрируются в нем.
По окончании выступления под общее одобрение ему был задан вопрос о том,
не является ли решение отобрать институты у Академии наук и создание этого кластера ознаменованием развала отечественной космической науки.
Отвечая на этот вопрос, Жуков привел в пример начало 1990-х годов, когда многие сотрудники космической отрасли, перешедшие в организацию Рособщемаш, смогли остаться в отрасли.
«Вы меня простите, но Академия наук никаких запасных аэродромов для себя не построила. Поэтому в ваших же дочерних организациях часть молодежи останется, а кто-то уедет. Пример -- Слава Турышев (выпускник МГУ, работающий в Лаборатории реактивного движения NASA. -- «Газета.Ru»): у него семейные дела, он не смог приехать, и в итоге я расстался с ним как с директором по науке космического кластера.
Поэтому ребят, которые сейчас едут на Запад, лучше оставить в сколковских компаниях, а потом вернуть в обновленную академию, чтобы оставить для российской науки», -- заявил директор кластера.
Что касается самого Института космических исследований РАН, его директор Лев Зеленый заявил, что он опасности сбоя финансирования для своих сотрудников на фоне реорганизации РАН в ближайшее время не видит. По его словам, деньги, заложенные на 2014 год, будут выделены в полном объеме.
«Больше все в плане продолжения космических исследований меня волнует не реформа РАН, а реформа космического агентства. Многосоставные структуры сложно управляются, не ясно, как это будет происходить в будущем. А что касается реформы РАН, создания этого агентства, то с ним или без него, думаю мы это время переживем. Пережили же мы трехсотлетнее иго. Думаю и это переживем », -- заявил академик. «Правда, не исключаю, что у Института космических исследований при этом будет новый директор», -- уточнил он.

[phobos24]

А.Г. Тучин, С.В. Комовкин, С.М. Лавренов, Д.А. Тучин, В.С. Ярошевский
Небесно-механическая интерпретация радиотехнических измерений наклонной дальности и радиальной скорости
http://www.kiam1.rssi.ru/pubs/prep_2013_066.pdf

[PIN]

Доступная и полезная статья. Про three-way Doppler, признаюсь, раньше никогда и не слыхал. Наверно, потому, что не работал в миссиях "дальнего космоса".

[Старый]

Вобщем как я понял разрешающая способность Радиоастрона оказалась намного ниже ожидаемой. Как и с наземными телескопами вместо точечных источников он наблюдает некие спеклы. Это пытаются объяснить тем что в космическом пространстве происходит некое преломление радиоволн как световых лучей в земной атмосфере. 
 Правильно я понял?

[phobos24]

Старый пишет:
Вобщем как я понял разрешающая способность Радиоастрона оказалась намного ниже ожидаемой. Как и с наземными телескопами вместо точечных источников он наблюдает некие спеклы. Это пытаются объяснить тем что в космическом пространстве происходит некое преломление радиоволн как световых лучей в земной атмосфере.
 Правильно я понял?

Вы НЕ правильно поняли.
1. Радиоастрон - это проект, у него нет "разрешающей способности". Может Вы имели ввиду научную аппаратуру, стоящую на Спектр-Р?
2. Выполнение требований по точности к орбите в 600 м по положению и 20 мм/с по скорости может быть обеспечено грамотной обработкой траекторных измерений. Как интерпретировать измерения изложено в препринте.

SOE пишет:
Доступная и полезная статья. Про three-way Doppler, признаюсь, раньше никогда и не слыхал. Наверно, потому, что не работал в миссиях "дальнего космоса".

По поводу трехпутевого доплера... Мы (БЦ ИПМ) просили сделать эксперимент со Спектр-Р, но пока не хотят так мерить. Публикацию и сделали, чтобы никто не забыл... Подобных публикаций не встречал   .

[Alexandr_A]

Разрешающая способность в норме.

Это пытаются объяснить тем что в космическом пространстве происходит некое преломление радиоволн как световых лучей в земной атмосфере.

Наоборот. Думали, что излучение которое они увидят будет на порядки сильней размыто. (ссылки были на ветке) И так понятно, это физика, излучение миллиарды лет летело буквально. Ни о каких точечных и речи быть не может.

[Старый]

Alexandr_A пишет:
Ни о каких точечных и речи быть не может.

Не понял...

[Alexandr_A]

Старый пишет:
Не понял...

Излучение искажается проходя через вселенную, а Вы почему-то написали так будто это проблема "кривизны" Радиоастрона.

[dmdimon]

Старый пишет:

Alexandr_A пишет:
Ни о каких точечных и речи быть не может.

Не понял...

ровно наоборот - разрешение оказалось неожиданно высоким, вместо ожидавшихся мутных пятен система увидела какие-то аспекты внутренней структуры в виде спеклов. Теперь думают, что это какой-то вариант линзирования межзвездной средой.

[Stalky]

phobos24 пишет:
А.Г. Тучин, С.В. Комовкин, С.М. Лавренов, Д.А. Тучин, В.С. Ярошевский
Небесно-механическая интерпретация радиотехнических измерений наклонной дальности и радиальной скорости
 http://www.kiam1.rssi.ru/pubs/prep_2013_066.pdf

Гуд.
Но некоторые моменты сходу непонятны, например (измерение наклонной дальности), "Измерительная система обеспечивает только регистрацию момента приёма сигнала t3 . Моменты времени t2 и t1 должны быть найдены из световых уравнений" 
А какие религиозные соображения мешают измерительной системе непосредственно регистрировать не только t3, но и момент излучения сигнала t1? Система отсчёта и часы, связанные с земной антенной, ведь одни и те же. Или это чисто методический приём, чтобы разбить вычисление оценки релятивистских поправок на два плеча - туда и обратно?

[dmdimon]

э-э насколько я понимаю, т1 и т2 - время сигнала в пути. земля-кк и кк-земля. не вполне очевидно, как его можно измерить при асинхронных часах...

[Stalky]

dmdimon пишет:
э-э насколько я понимаю, т1 и т2 - время сигнала в пути. земля-кк и кк-земля. не вполне очевидно, как его можно измерить при асинхронных часах...

Нет. Это моменты событий, а не интервалы.

t1 - момент излучения сигнала;
t2 - момент переизлучения сигнала на борту КА;
t3 - момент приёма сигнала.

[Старый]

Alexandr_A пишет:

Старый пишет:
Не понял...

Излучение искажается проходя через вселенную, а Вы почему-то написали так будто это проблема "кривизны" Радиоастрона.Так точечных радиоисточников никто и не рассчитывал увидеть?

[dmdimon]

ой, да.
тогда с т2 все равно неочевидно - как померять? а через т1 можно проверяться )

[dmdimon]

2 Phobos24
А почему идея трехпутевого доппрлера не доведена до логического финала - четырехпутевого допплера с получением полного вектора движения?
Я чего-то не понял в статье?

[Имxотеп]

А вот и доклад Ковалева с конференции в ИКИ!
Тезисно:
1) Работа идет, квазары/пульсары/мазеры исследуются, процент успешных наблюдений: 75, 70, 30% для диапазонов 18, 6, 1.3 см соответственно.
2) Все новые и новые рекорды углового разрешения - 24 микросекунды дуги для ядра квазара 3С273 в диапазоне 1.3 см. Это значит, что размер ядра квазара не превышает 0.3 светового года.
3) Судя по всему синтезировано несколько новых картинок: радиоисточники 3С418 и 2013+370, правда без комментариев.
4) Первые исследования черной дыры в М87, картографирование в 2014.
5) Пульсары и межзвездная среда (обсуждалось в теме)

Итого:

Впервые реализован наземно-космический интерферометр на длинах волн 92 см и 1.3 см.

Впервые в космосе реализованы жесткая зеркальная антенна диаметром 10 м и водородный стандарт частоты.

Впервые реализована «передача фазы» между диапазонами, увеличивающая чувствительность на коротких волнах.

Впервые реализован интерферометр с проекциями баз:

20 диаметров Земли (92 см, пульсары),

16 диаметров Земли (18 см, квазары),

19.5 диаметров Земли (6.2 см, квазары),

8.1 диаметра Земли (1.3 см, квазары) и

5 диаметров Земли (1.3 см, мазеры) ̶̶ самый крупный измерительный инструмент в истории человечества.

Достигнуто рекордное в астрономии угловое разрешение 27 микросекунд дуги.

[Stalky]

Красивая презентация у Ковалёва. Позитивная.
Держим пальцы. Удачи нашим и международной команде.

[phobos24]

dmdimon пишет:
2 Phobos24
А почему идея трехпутевого доппрлера не доведена до логического финала - четырехпутевого допплера с получением полного вектора движения?
Я чего-то не понял в статье?

С полным вектором движения Вы можете ознакомиться  на
ftp://ftp.kiam1.rssi.ru/pub/gps/spectr-r/nu/
Изменено: Мы дошли до логического, как Вы говорите, финала... Вы предъяву привели?

[dmdimon]

phobos24 пишет:
ftp://ftp.kiam1.rssi.ru/pub/gps/spectr-r/nu/

просит логин-пароль...

phobos24 пишет:
Изменено: Мы дошли до логического, как Вы говорите, финала... Вы предъяву привели?

честно - не понял вас.

[Salo]

Астрокосмический центр ФИАН
РадиоАстрон
Информационное сообщение
Номер 22
18 ноября 2013 г.
===========================

100 витков Спектр-Р вокруг Земли!

Поздравляем российских и зарубежных ученых и инженеров, работающих в проекте РадиоАстрон, с завершением 100-ого витка космического радиотелескопа Спектр-Р по орбите вокруг Земли и благодарим за замечательную работу! На сегодняшний день, с помощью миссии РадиоАстрон были проведены в режиме наземно-космического интерферометра наблюдения более 100 квазаров и радиогалактик, около 20 пульсаров (нейтронных звезд) и 15 космических мазеров (в районах образования звёзд и планетных систем).
Аппарат продолжает успешно выполнять ключевую программу научных исследований, стартовавшую летом 2013 г. По большинству программ уже получены первые научные данные и проводится анализ. В частности, впервые в истории успешно получен отклик наземно-космического интерферометра при наблюдениях активной галактики на очень длинной волне 92 см (см. Рисунок). Это достижение открывает новые возможности для исследований как зоны синхротронного самопоглощения в ядрах активных галактик, так и использования этих данных для изучения параметров межзвездной плазмы в нашейГалактике.
С сентября 2013 г. вступила в эксплуатацию вторая станция слежения РадиоАстрон, в Грин Бэнк, США. В результате значительно увеличилось доступное наблюдательное время и улучшилась точность восстановления информации об орбите аппарата. Обе станции слежения, в Пущино и Грин Бэнк, успешно продолжают регулярную работу.

Планы по объявлению конкурса наблюдательных заявок AO-2 на период июль 2014 - июнь 2015 гг.

Объявление конкурса заявок на наблюдения с РадиоАстроном в рамках второго открытого периода AO-2 планируется в начале декабря 2013 г., заявки будут ожидаться к 27 января 2014 г. Будут приниматься как заявки в рамках открытой ключевой научной программы, так и общего наблюдательного времени.

Еще один программный коррелятор успешно работает с РадиоАстроном

Программный коррелятор JIVE (SFXC) успешно получил лепестки во всех тестовых записях, диапазонах длин волн и опробованных модах корреляции. Подробности см. в информационном сообщении Еропейской РСДБ сети (EVN Newsletter) 36, http://www3.mpifr-bonn.mpg.de/div/vlbi/newsletter/36/
Планируется, что часть совместных наблюдений РадиоАстрон - Европейская РСДБ сеть с 2013 г. будут коррелироваться на SFXC.

40-ая научная ассамблея COSPAR

40-ая научная ассамблея COSPAR пройдет в Москве в начале августа 2014 г. Один из симпозиумов в рамках ассамблеи, под номером E1.10, будет посвящен обсуждению научных результатов РадиоАстрон. Подробности организации симпозиума будут доступны с сайта конференции в ближайшее время. Приглашаем всех принять участие в симпозиуме.
https://www.cospar-assembly.org/ и http://cospar2014moscow.com/

Николай Кардашев (nkardash@asc.rssi.ru)
Юрий Ковалев (yyk@asc.rssi.ru)

Проект РадиоАстрон осуществляется Астрокосмическим центром Физического института им. П.Н. Лебедева Российской Академии наук и Научно-производственным объединением им. С.А. Лавочкина по контракту с Российским космическим агентством совместно с многими научно-техническими организациями в России и других странах.