Специальная Астрофизическая Обсерватория [MS/4895]

Специальная астрофизическая обсерватория
Специальная астрофизическая обсерватория
ТАЙНИК
Тип: Пошаговый традиционный
Класс: Музей/экскурсия
Природный
Техноген
Сезонные ограничения отсутствуют
КООРДИНАТЫ (WGS84)
(видны только зарегистрированным пользователям)
МЕСТНОСТЬ
Россия
Карачаево-Черкесская респ.
Зеленчукский р-н
БЛИЖАЙШИЙ НАС.ПУНКТ
Нижний Архыз
ОЦЕНКИ ТАЙНИКА [?]
Доступность: 1
Местность: 1
РЕЙТИНГ
4.67Рекомендаций: 1Нашли: 8
АТРИБУТЫ [?]
ПАСПОРТ ТАЙНИКА
ЭКСПОРТ ТОЧКИ
ФОТОАЛЬБОМ ТАЙНИКА
ПОКАЗАТЬ НА КАРТЕ
БОЛЬШЕ КАРТ
Над горою тучи ходят хмуро...
Над горою тучи ходят хмуро...
Автор: debugger
Создан: 27.06.2008
(отредактирован 14.07.2017)
Компаньоны: сын, Фирлипп МакЛауд

Описание окружающей местности

— Предисловие —

Специальная астрофизическая обсерватория (САО) упоминается в описании тайника Аланский храмовый комплекс — стоит, мол, такая на горе над городищем… Но САО, вне всякого сомнения, заслуживает отдельного тайника и подробного описания.

САО организована ради двух телескопов — шестиметрового БТА и шестисотметрового радиотелескопа РАТАН-600. Создание БТА — это веха в развитии советской науки и техники. Может быть, не такая заметная, как запуск первого искусственного спутника Земли или первый полёт человека в космос, но, тем не менее, важная веха. В «Истории создания БТА» часто используются слова «специальный», «уникальный» и «впервые» — просто потому, что без них не обойтись: специально для создания это уникального прибора впервые в мире… Впрочем, читайте «Историю».

При подготовке «Истории» я был поражён грандиозностью проекта БТА. Однако, чтобы втиснуть историю создания БТА в формат «Описания окружающей местности», очень многое приходилось опускать и сокращать. Заранее прошу прощения, если я не упомянул заслуги отдельных личностей или коллективов, не описал какой-то важный процесс, агрегат или прибор. Это было сделано не по злому умыслу.

Я снимаю шляпу перед всеми, кто принимал хоть малейшее участие в постройке телескопа.

— Чуть-чуть официоза —

САО РАН — Специальная Астрофизическая Обсерватория Российской Академии Наук — научное учреждение, которое занимается изучением космоса методами наземной астрономии, единственная в России обсерватория мирового уровня.

Основные направления научной деятельности САО:

——— История создания БТА ———

— Постановка задачи —

В пятидесятых годах прошлого века Академия наук СССР (АН СССР) решила построить новый телескоп мирового уровня. 25 марта 1960 года Совет Министров СССР принял постановление о создании телескопа-рефлектора. Основные работы по созданию телескопа были поручены Ленинградскому оптико-механическому объединению, Лыткаринскому заводу оптического стекла, Государственному оптическому институту им. С. Н. Вавилова, Горьковскому машиностроительному заводу, Кировскому заводу. Башню телескопа проектировали в Ленинградском отделении ГИПРОНИИ АН СССР. Главным конструктором телескопа был назначен доктор технических наук Баграт Константинович Иоаннисиани. Кроме уже перечисленных, в создании гигантского прибора принимали участие сотни заводов со всех концов Советского Союза.

Перед разработчиками стояла цель догнать и перегнать Америку, то есть построить самый большой телескоп в мире и побить пятиметровый телескоп Хейла установленный в Паломарской обсерватории. Разработчики решили строить телескоп с диаметром зеркала 6 метров. Для телескопа был выбран принцип движения его оптической оси по азимутальным координатам, что и определило его наименование — Большой телескоп азимутальный (БТА).

— Выбор места установки телескопа —

Одновременно с разработкой БТА АН СССР выбирала место для его установки. Чтобы уменьшить влияние земной атмосферы на наблюдения, телескоп надо размещать как можно выше (лучше всего — в космосе, но это уже другая история). В то же самое время велась разработка радиотелескопа РАТАН-600 (радио телескоп Академии наук, 600 — диаметр радиотелескопа в метрах). Было решено разместить телескопы рядом с друг другом. Для выбора места направили 16 экспедиций в различные уголки Советского Союза. После оценки различных вариантов выбрали место на Северном Кавказе рядом со станицей Зеленчук. РАТАН-600 разместили на южной окраине Зеленчука, а для БТА нашли площадку в 25 километрах к югу от станицы, на горе Семиродники (2 070 метров над уровнем моря). Так в 1966 году и была образована Специальная астрофизическая обсерватория (САО).

На территории СССР были найдены места более подходящие для астрономических наблюдений, но расположенные в таких удалённых и труднодоступных местах (например, в Средней Азии), что строительство телескопов и обустройство обсерватории потребовало бы чудовищных расходов (а после распада СССР обсерватория оказалась бы за пределами России).

— Система управления БТА —

Система управления должна обеспечивать наведение телескопа на объект наблюдения, ведение телескопа за объектом наблюдения, коррекцию положения телескопа и ряд операций, необходимых для функционирования такого сложного прибора, каким является оптический телескоп.

Применение альтазимутальной монтировки выдвинуло проблему управления движением телескопа одновременно по двум координатам с исключительно высокой точностью и с переменными скоростями. Проблема была решена с помощью специально разработанной и изготовленной на ЛОМО электронно-цифровой управляющей машины (слово компьютер тогда ещё не вошло в моду), системы фототелевизионного поиска и гидирования, а также системы компенсации вращения поля.

Для проведения исследований и отработки методик управления телескопом был построен макет БТА — оптический телескоп с диаметром главного зеркала 600 мм и фокусным расстоянием 12 000 мм с комплектом аппаратуры управления. На макете впервые в мире было опробовано управление оптическим телескопом от электронной цифровой машины.

Система управления БТА обеспечивает наблюдение не только звёзд, но и объектов, имеющих собственное движение относительно звёзд, таких, как Луна, планеты и искусственные небесные тела.

— Сборка телескопа в цехе ЛОМО —

В 19611964 годах на ЛОМО был построен специальный монтажный корпус высотой более 50 метров, названный «Большой башней». В 1965 году в корпусе были установлены два мостовых крана грузоподъемностью 150 и 30 тонн, проведена сборка специальных напольных монтажных плит для узлов телескопа, изготовлен специальный фундамент для сборки телескопа. С начала 1966 года началась сборка узлов и самого телескопа, которая была завершена в сентябре 1967 года. 7 мая 1968 года заводские испытания телескопа в сборочном корпусе ЛОМО были успешно закончены. При испытаниях на место главного зеркала и оправы с механизмами разгрузки был установлен железобетонный имитатор, уравновешивающий трубу. После демонтажа телескопа и приборов системы управления летом 1968 года все крупногабаритные узлы и детали телескопа были доставлены в обсерваторию.

— Изготовление главного зеркала —

— Отливка и отжиг —

Тем временем на Лыткаринском заводе оптического стекла изготавливали параболическое зеркало. Всё необходимое оборудование для изготовления зеркала приходилось, в свою очередь, проектировать и строить. Так, проект регенеративной ванной печи для варки стекла выполнен в ленинградском институте «Гипростекло», а постройкой печи (в специально построенном цехе!) занимался московский «Тепломонтаж».

Собственно варка стекла — далеко не единственная сложная техническая задача. После окончания варки нужно переместить 70 тонн стекломассы с температурой 1 500 °C из печи в форму, не допуская её «замерзания», захлёста газов и захвата материалов транспортного канала. Для транспортировки стекломассы построили платиновую (!) трубу диаметром 135 мм и длиной 5 040 мм (пять метров с хвостиком!), которую перед подачей стекломассы подогревали до 1 400 °C. Труба обеспечивала транспортировку стекломассы со скоростью 11.3 тонны в час.

После отливки заготовки следует отжиг (медленное охлаждение), чрезвычайно важная операция: огромная заготовка при быстром остывании просто лопнет (говорят, такая участь постигла первую заготовку), а при неправильном отжиге не будет обладать нужными свойствами. Вот план отжига заготовки:

  1. Охлаждение до 560 °C.
  2. Охлаждение с постоянной скоростью 0.029 °C/ч от 560 °C до 430 °C.
  3. Выдержка при 430 °C и подъем до 460 °C.
  4. Охлаждение с постоянной скоростью 0.028 °C от 460 °C до 387 °C.
  5. Охлаждение с переменной скоростью от 0.028 до 0.083 °C/ч.
  6. Охлаждение с постоянной скоростью 0.083 °C/ч.
  7. Охлаждение с замедленной скоростью от 64 °C до 20 °C.

Шаги 2, 3 и 4 являются критическими. Для отжига заготовки пришлось строить специальную печь мощностью 850 киловатт.

Навар стекла в ванной печи продолжался 2 года (!). Во время пробных отливок отработали все процессы, и, наконец, 20 ноября 1964 года отлили заготовку зеркала. Отжиг заготовки продолжался более двух лет (736 суток!) и закончился 5 октября 1966 года.

— Предварительная обработка —

Предварительная обработка осуществлялась силами Лыткаринского завода на специальном карусельном станке КУ-158 созданном на Коломенском заводе тяжёлого станкостроения. Для получения заготовки заданной геометрической формы был спроектирован и изготовлен комплекс алмазного инструмента. В инструменты было заложено свыше 12 000 карат (2.4 кг!) натурального алмаза в виде порошка. При обработке заготовки наиболее сложными и трудоемкими операциями были получение сфер фрезерованием, разметка и обработка 66 глухих отверстий для размещения механизмов разгрузки зеркала. Последними операциями в технологическом процессе предварительной обработки были шлифование и полирование боковой цилиндрической поверхности. Во время предварительной обработки, которая длилась почти полтора года, с заготовки сняли около 28 тонн стекла, на что израсходовали 7 000 карат (1.4 кг!) алмаза. Приемка заготовки для дальнейшей точной обработки лицевой стороны была произведена 4 сентября 1968 года.

— Точная обработка —

Окончательную шлифовку и полировку зеркала осуществляла команда оптиков ЛОМО в специальном термостатированном корпусе на уникальном шлифовальном станке изготовленном Коломенским заводом тяжёлого станкостроения. В апреле 1970 года зеркало было отшлифовано и начата полировка зеркала. В июне 1974 года зеркало было готово для проведения аттестации.

Для проведения технологических и аттестационных испытаний пришлось разработать несколько методик и изготовить множество высокоточных приборов. Некоторые методы контроля качества зеркала были применены впервые в мире.

Итого, 4 года (!) ушло на изготовление заготовки зеркала и 7 лет (!) — на её обработку.

— Транспортировка зеркала —

В июне 1974 года началась транспортировка зеркала в обсерваторию. Зеркало было установлено на амортизационные опоры в специальный транспортный контейнер с высокой степенью теплоизоляции и датчиками ускорений и температуры. Из-за исключительной ценности зеркала и учитывая, что дублёр сможет быть изготовлен из имеющейся второй заготовки не раньше, чем через 3–4 года, были приняты чрезвычайные меры предосторожности.

Пробный рейс транспортировки с имитатором зеркала был осуществлен с 12 мая по 5 июня 1974 года. 30 июня 1974 года трейлеры с настоящим зеркалом и оправой отправились из Лыткарино до Московского южного речного порта. Затем со специального причала трейлеры были установлены на баржу и с помощью мощного буксира двинулись в путь через канал Москва — Волга, по Волге и каналу Волга — Дон до Ростова-на-Дону. В Ростове-на-Дону трейлеры через специальный причал выехали на берег и продолжили движение по дорогам Северного Кавказа до обсерватории. 21 августа 1974 года груз был благополучно доставлен.

— Башня —

В 1967 году начали строительство башни телескопа. В апреле 1969 года строители совместно с ЛОМО приступили к монтажу 58 закладных деталей телескопа в башне обсерватории. В 1971 году были завершены основные строительные работы и была начата работа по установке и монтажу основных конструктивных элементов телескопа. 25 января 1972 года башня была принята Госкомиссией в эксплуатацию.

Стены башни и купола впервые изготовлены из тонких трехслойных алюминиевых панелей с запрессованным пенопластом. В подкупольном пространстве должна соблюдаться температура, равная предполагаемой ночной температуре воздуха, поэтому подкупольное пространство герметизировано и термостатируется. Два ряда алюминиевых панелей на куполе, образующих внешнюю обшивку, и продуваемая воздушная прослойка между ними толщиной 2 метра надежно защищают подкупольное пространство и телескоп от нагревания солнцем в дневное время. Впервые удалось разместить агрегаты алюминирования в подкупольном пространстве, и этим избавиться от рискованных перевозок шестиметрового зеркала в другое здание.

— Вакуумная установка для алюминирования зеркал —

На зеркало нанесено алюминиевое отражающее покрытие, которое представляет собой тончайшую металлическую пленку, толщина которой не превышает 0.1 микрометра. Алюминиевые светоотражающие покрытия зеркальной оптики телескопов требуют периодического обновления.

Наибольшие трудности представляет алюминирование отражающей поверхности главного зеркала. На площади в 28 квадратных метров в глубоком вакууме (давление не должно превышать 0.00001 миллиметра ртутного столба, что близко к вакууму открытого космоса), должен быть нанесен равномерный слой чистого алюминия. Для этого Горьковским машиностроительным заводом спроектирована и изготовлена специальная уникальная установка ВУАЗ-6 (Вакуумная установка алюминирования зеркал).

Работа начата в марте 1963 года, в 1968 году было закончено изготовление установки и в 1970 году начат её монтаж в обсерватории.

Впервые в мире была создана вакуумная установка для алюминирования столь большого диаметра. Зеркало подвергается алюминированию без извлечения из оправы и при установленных механизмах разгрузки, поэтому операция алюминирования выполняется всего за 15 дней.

Последний раз алюминирование зеркала проводили в 2005 году. (Однако, в промежутке между 1995 и 2005 годами зеркало не алюминировали.)

— Монтаж и наладка телескопа —

Сборка телескопа началась в марте 1969 года. Загрузку крупногабаритных частей производили через отверстие в куполе башни с помощью мощного козлового крана высотой 65 метров. (Этот кран и сейчас находится рядом с башней.)

К середине 1974 года была закончена отладка основных систем телескопа, опробованы все приводы, системы управления, наведения и слежения, определены основные точности механизмов и систем.

В конце сентября 1974 года зеркало было распаковано, расконсервировано, очищено и установлено в оправу. В течение октября производилась установка механизмов разгрузки, проверка их работы и, наконец, пристыковка зеркала в оправе к трубе телескопа. После испытаний телескоп был передан в опытную эксплуатацию 3 ноября 1974 года.

30 декабря 1975 года утвержден акт Государственной межведомственной комиссии по приемке в эксплуатацию Большого азимутального телескопа.

Принципиально новая азимутальная монтировка с компьютерным управлением (в отличие от экваториальной) значительно сократила массу телескопа, повысила жесткость металлоконструкции, упростила схему телескопа, уменьшила количество вспомогательных плоских зеркал и обеспечила удобство работы со светоприёмной аппаратурой. Впоследствии азимутальное монтирование стало широко распространённым.

— Проблемы —

Практически сразу после открытия злые языки на Западе стали говорить о серьёзных проблемах в телескопе. Говорили, что зеркало имело значительные дефекты. Видимо, эти слухи имели основания, поскольку объявленное разрешение телескопа составляло всего 0.6 угловых секунд (что далеко от теоретических 0.021). Для сравнения: угловое разрешение телескопа Хейла приближалось к своему теоретическому пределу в 0.025 угловых секунд, что дало американцам право говорить, будто их телескоп лучший в мире по угловому разрешению.

В августе 1978 года на обсерваторию доставили второе зеркало, в 1979 году оно было алюминировано и установлено на телескоп. Новое зеркало было такого же размера, но лучшей формы и без дефектов. Это зеркало работает до сих пор.

Однако, новое зеркало не исправило всех проблем. В частности, на горе Семиродники астрономическая видимость страдает из-за турбулентных ветров, дующих с близких более высоких гор, в результате чего наблюдения с разрешением менее угловой секунды редки, а двухсекундное разрешение считается хорошим. Другой важный фактор — погода, а именно, облачность и ветер. Например, нельзя направлять телескоп навстречу сильному ветру (более 12 метров в секунду) — несмотря на огромную массу телескопа (850 тонн!), раскачка телескопа становится недопустимой. Из-за атмосферных явлений менее половины ночей в году пригодны для наблюдений.

Но самая большая проблема БТА — температурные эффекты. Если температура зеркала изменяется более чем на 2 °C за сутки, то из-за неизбежно возникающих температурных градиентов зеркало деформируется и становится непригодным для использования. Если температура зеркала и внешнего воздуха различаются на 10 °C, наблюдения также невозможны. Установка постоянно работающего холодильного оборудования (для поддержания температуры внутри купола) несколько смягчила проблемы, но не решила их полностью.

— Смена рекордсмена —

БТА был крупнейшим в мире телескопом на протяжении 18 лет. В 1993 году американцы завершили строительство десятиметрового телескопа Кек I, который отнял у БТА звание крупнейшего. В 1996 году открылся Кек II. Конкуренты не стоят на месте…

Надо сказать, что зеркала телескопов Кек I и Кек II состоят из 36 отдельных сегментов каждое. Оба телескопа (а так же десяток других) установлены на горе Мауна Кеа на Гаваяйх. А зеркало БТА и по сей день остается самым массивным монолитным стеклянным изделием в мире — его вес составляет 42 тонны.

— А что сейчас? —

Старое зеркало (снятое с БТА в 1979 году) долгое время хранилось в специальном ангаре. 11 мая 2007 года зеркало спустили на тягачах с горы, 14 мая в Ростове-на-Дону его погрузили на баржу и отправили в Москву. 4 июня зеркало доставили на завод-изготовитель. Процесс полировки займёт два года и в 2009 году действующее зеркало заменят на отреставрированное.

Несмотря на недостатки, БТА остаётся важным инструментом, способным наблюдать объекты до 26 звёздной величины. Это становится особенно полезным для задач в которых сбор света важнее разрешения, например, для спектроскопии и спекл-интерферометрии. На БТА сделано несколько открытий используя эти техники наблюдений.

В настоящее время БТА является крупнейшим в Евразии и остается самым крупным и самым мощным отечественным астрономическим инструментом, который дает российским астрономам более 70 % всей наблюдательной информации.

— Заключение —

Говорят, есть способ попасть в башню БТА на экскурсию. Я сделал три или четыре попытки, но все, к сожалению, неудачные. То случался неправильный день недели, то неправильное время, то звёзды располагались таким образом, что у БТА я заставал только неприветливого охранника… Максимум, что мне удалось — постоять в дверях башни и купить сувенирных наклеек.

В июне 2009 года мне таки удалось попасть на экскурсию в башню БТА. Приехали мы в воскресенье утром, на парковке стояло несколько туристических автобусов. Нас пустили с одной из групп. Билет для взрослого стоил 60 рублей, для школьника — 40.

Я советую приезжать сюда в пятницу, субботу и воскресенье, лучше утром. Даже если вы не сможете попасть на экскурсию, подъём к БТА доставит вам удовольствие. Во-первых — сама дорога. Пожалуй, это самый извилистый серпантин, которые мне довелось видеть — проехав по дороге около 16 километров, вы отдаляетесь от старта на 4 с небольшим километра… Во-вторых — прогулка по вершине. Вы сможете прикоснуться к башне БТА, оценить кран, осмотреть башни двух меньших телескопов, поглядеть на горы, на долину… В-третьих — тайник. ;-)

Хорошей погоды и удачной прогулки!

Владельцам автомобилей повышенной проходимости:

Если вы считаете что живёте в свободной стране и не хотите показывать охране паспорт, вы можете подняться к САО с «чёрного хода». За аулом Маруха, в точке N 43° 44.572′ E 041° 36.975′ начинается отличная грунтовка, которая приведёт вас к прямо к БТА. «Отличная грунтовка» означает что по пути вас ждут завораживающие виды, полнейшая дичь и свобода, а не качество дорожного полотна.

Ой, чёрт, будка с охраной вам всё-таки понадобится, поскольку это первый шаг поиска… Ладно, переформулирую:

В точке N 43° 38.731′ E 041° 26.777′ начинается «партизанская тропа», по которой вы можете спуститься в аул Маруха. Попробуйте — не пожалеете. Захватывающие и завораживающие виды в изобилии. Обязательно выезжайте с полным баком, заправок по пути не будет. Приятно поколбаситься!

 — Источники информации —

Описание тайника

Содержимое тайника

Карта Билайн 100 рублей, ракушка, козёл-свистулька, 2 монетки по 25 центов США, 2 монетки по 1 центу США, головоломка, свисток, отвёртка, CD мультфильм Spirited Away, подставка.

Интернет-блокнот

Отметить все Убрать все отметки Распечатать интернет-блокнот тайника Оставить запись в интернет-блокноте тайника RSS-канал интернет-блокнота тайника Отправить ответ на виртуальный вопрос Добавить фотографии посещения тайника Оценить свои впечатления от посещения тайника Рекомендовать тайник Сообщить о проблеме с тайником Спрятать все Показать все

yurii23 (07.08.2016 22:27:01)
посетил в ходе автопробега в архыз.тайник не искал погода испортилась.
debugger (11.05.2016 19:15:36)
2016-05-03

Проезжал мимо, проверил тайник.

Контейнер на месте, лишь слегка отсырело содержимое (что не сильно удивительно — тайнику в этом году исполнится 8 лет). Забрал батарейки — видимо, «следующий посетитель» случится нескоро, лучше уж я использую их по назначению, чем они пропадут. Остальное содержимое просушил на ветру и солнце. Положил пару сувенирных монеток по 5 лепт.

Удачи в поисках.
Синяя Птица (10.01.2016 19:54:10)
yurii23 (07.07.2015 15:49:32)
mawritanec (17.08.2014 23:30:14)
nicktm (06.08.2010 15:46:56)
nion (06.06.2010 22:52:31)
ravvena (17.05.2010 10:10:32)
nion (08.10.2009 11:50:51)
А и Б (04.10.2009 23:11:15)
debugger (16.09.2009 17:23:21)
dRumata (15.09.2009 23:55:02)
А и Б (13.09.2009 21:51:28)
Almost Team (27.08.2009 22:34:43)
Milooo (12.05.2009 11:39:05)
Авторизация
E-mail:
Пароль:
Запомнить меня
Входя в игру, я обязуюсь соблюдать Правила
Зарегистрируйтесь
Забыли пароль?
Выбор тайника
Название:
Расширенный поиск

Поиск по сайту
Мини-карта сайта
Экспорт новостей
Новые тайники
Новые фотоальбомы
Интернет-блокноты

Наши партнеры
форекс

Скачать приложение Геокешинг на Google Play.

Скачать приложение Геокешинг на Apple Store.

Скачать приложение Геокешинг на Windows Phone.

Архив
Карта 0 Карта 1 Карта 2 Карта 3 Карта 4 Карта 5 Карта 6 Карта 7 Карта 8 Карта 9 Карта 10 Карта 11 Карта 12 Карта 13 Карта 14 Карта 15 Карта 16 Карта 17 Карта 18 Карта 19 Карта 20 Карта 21 Карта 22 Карта 23 Карта 24 Карта 25 Карта 26 Карта 27 Карта 28 Карта 29 Карта 30 Карта 31 Карта 32 Карта 33 Карта 34 Карта 35 Карта 36 Карта 37 Карта 38 Карта 39 Карта 40 Карта 41 Карта 42 Карта 43 Карта 44 Карта 45 Карта 46 Карта 47 Карта 48 Карта 49 Карта 50 Карта 51 Карта 52 Карта 53 Карта 54 Карта 55 Карта 56 Карта 57 Карта 58 Карта 59 Карта 60 Карта 61 Карта 62 Карта 63 Карта 64 Карта 65 Карта 66 Карта 67 Карта 68 Карта 69 Карта 70 Карта 71 Карта 72 Карта 73 Карта 74 Карта 75 Карта 76 Карта 77 Карта 78 Карта 79 Карта 80 Карта 81 Карта 82 Карта 83 Карта 84 Карта 85 Карта 86 Карта 87 Карта 88 Карта 89 Карта 90 Карта 91 Карта 92 Карта 93 Карта 94 Карта 95 Карта 96 Карта 97 Карта 98 Карта 99 Карта 100 Карта 101 Карта 102 Карта 103 Карта 104 Карта 105 Карта 106 Карта 107 Карта 108 Карта 109 Карта 110 Карта 111 Карта 112 Карта 113 Карта 114 Карта 115 Карта 116 Карта 117 Карта 118 Карта 119