П-400 — серия советских высокоточных радиотелескопов дальней космической связи в ДМ и СМ диапазонах волн. Дальнейшее развитие высокоточного малосерийного радиотелескопа ТНА-400 . Представляет собой приёмную антенну; передающая модификация антенны носит название П-400П .

Конструкция

Антенна выполнена по двухзеркальной схеме с параболическим профилем рефлектора. Каждая антенна состоит из:

• 32-метрового зеркала;
• контррефлектора;
• облучающей системы;
• волноводных трактов;
• опорно-поворотного устройства;
• электросилового привода;
• датчиков углов;
• аппаратуры наведения;
• кабин для размещения приемопередающей аппаратуры.

Конструкция зеркала включает в себя опорное основание и каркас, выполненные из стали с точностью ±10 мм, а также отражательные щиты из алюминиевых сплавов, устанавливаемые на регулировочных опорах.

Основанием опорно-поворотного устройства служит неподвижная башня-фундамент, представляющая собой железобетонное здание в виде полой усеченной двенадцатигранной пирамиды, установленное на монолитную плиту, которая обеспечивает устойчивость всей антенной системы. Электрорадиоборудование размещается внутри этой башни, а также в кабинах на вращающейся части опорно-поворотного устройства в непосредственной близости от зеркала.

Вращение антенны обеспечивается опорно-поворотным устройством башенного типа с большой базой между подшипниками вертикальной оси. Опорно-поворотное устройство азимутально-угломестного типа с пересекающимися взаимно перпендикулярными осями позволяет наводить антенну в вертикальной (угломестной) плоскости в пределах от − 2 до + 105° и в горизонтальной (азимутальной) плоскости ±330°.

Зеркальная система вращается относительно исполнительных осей с помощью азимутальных и угломестных электромеханических приводов с плавно изменяющимися угловыми скоростями. Приводы наведения рассчитаны на работу при скоростях ветра до 25 м/с. Управление электроприводами осуществляется по 2-канальной схеме; каждой кинематической цепи привода соответствует свой канал управления.

Система наведения антенны может функционировать в режимах:

• полуавтоматического управления по углу;
• полуавтоматического управления по скорости;
• программного управления.

Электрооборудование работает от сети трехфазного переменного тока напряжением 380 В и частотой 50 Гц.

В антенне П-400П применен коаксиально-волноводный облучатель, центральный волновод которого является излучателем сантиметрового диапазона, а наружная труба — дециметрового. В антенне П-400 используется гиперболический контррефлектор диаметром 4,5 м (~15λ), а в антенне П-400П — плоский контррефлектор малых электрических размеров (5…6 λ), размещенный в ближнем поле облучателя на расстоянии, соизмеримом с длиной волны, что позволяет при сохранении эффективного использования поверхности зеркала значительно уменьшить деформации зеркальной системы.

Канализация энергии от входа облучателя до приемных устройств в обеих антеннах осуществляется коаксиальным трактом в дециметровом диапазоне и волноводным в сантиметровом диапазоне. До передающих устройств энергия канализируется волноводами в сантиметровом и дециметровом диапазонах .

Характеристики

Антенна П-400 обеспечивает одновременную работу на прием и передачу в диапазонах λ=2; 3,5; 4; 5; 6 см, а антенна П-400П — в диапазонах λ=5; 6; 32; 39 см. При λ=2 см возможна работа при удовлетворительных значениях эффективной площади и шумовой температуры .

После регулировки положения отражательных щитов зеркала получена среднеквадратическая точность формирования отражающей поверхности (СКО) 0,5 мм. От воздействия гравитационных и ветровых нагрузок СКО увеличивается до 1,3 мм, что позволяет использовать антенну на радиоволнах до 2 см.

Облучающая система антенны П-400 содержит пирамидальный рупор большой электрической длины и возбудители ДМ и СМ диапазонов. В СМ диапазоне расфазировка поля в раскрыве превышает 2π в результате чего ширина ДН постоянна в широком диапазоне частот. Это позволяет обеспечить работу от λ=30 см до λ=2 см при смене возбудителя СМ диапазона.

Антенна П-400П в Евпатории является одним из мощнейших передатчиков дальней космической связи в Европе .

Современное состояние

Антенна П-400П в Евпатории

Украина

Предложено создание без особых капитальных вложений импульсного радиолокатора на основе радиотехнических систем Национального центра управления и испытания космических средств ( АДУ-1000 (приёмная антенна) и П-400 (излучающая антенна) Украины для прогноза астероидной опасности, каталогизации космического мусора , исследования солнечной короны, околосолнечной и межпланетной плазмы, а также для радиоастрономических исследований дальнего космоса. Проектировался как альтернатива на случай неисправности РТ-70 .

Показано, что при использовании крупногабаритных антенн АДУ-1000 и П-400 такой радиолокатор при длине волны около 30 см на высотах около 100 км обнаруживает объекты с минимальными размерами около 0,7 см.

При соответствующем дооснащении радиометра АДУ-1000 дальномерной аппаратурой, использование радиолинии АДУ-1000 — П-400 позволяет создавать трехмерные изображения пространственного профиля плотности плазмы в околосолнечном пространстве и его временного изменения, что поможет раскрыть механизмы явлений, происходящих в околосолнечной плазме .

Из-за отсутствия финансирования и интереса проект не осуществился. В ноябре 2013 года была снесена рядом расположенная антенна АДУ-1000.

Россия

В 2014 году « Роскосмос » объявлял о планах восстановить работу передающей антенны в межпланетных миссиях , но после того как решится вопрос о сносе отелей, построенных в предыдущие годы в небезопасной зоне непосредственно вокруг антенны.

Антенна П-400П в Уссурийске

44°01′13″ с. ш. 131°45′22″ в. д. — установлена на базе Восточного центра дальней космической связи , планируется восстановление антенны и подготовка к управлению КА « Фобос-грунт », доработка антенны для работ на новых диапазонах радиочастот. Установка передатчика Х-диапазона с мощностью не менее 10 кВт. Антенная система П-400 будет применяться в качестве резервной при невозможности использования РТ-70 .

Антенна П-400 в Ирбене

57°33′29″ с. ш. 21°51′28″ в. д. — установлена на базе бывшей Станции космической разведки, ныне Вентспилсского международного радиоастрономического центра . Российские власти рассматривали вариант уничтожения антенны, после вывода войск с территории .. В 2014—2015 годах приемная антенна прошла глубокую модернизацию . Антенна была разобрана до основания, заменены все приводы, система управления. Зеркало антенны, весом почти 60 тонн, было спущено на землю и проведена реконструкция металлического каркаса, переложили отражающие пластины . Была сохранена изначальная спецификация, поэтому сейчас телескоп обладает очень высокой для астрономического инструмента скоростью углового движения . Модернизация была выгоднее, чем строительство новой аналогичной антенны .

В 1995 году оборудование телескопа было уничтожено . До 2004 года минимальные средства на восстановление выделяла только Академия наук Латвии. Затем телескоп был передан Вентспилсской высшей школе и мэр Вентспилса пролоббировал финансирование . С 2009 года на средства европейского инфраструктурного гранта обновлена вся механика — моторы, приводы, системы управления . Антенна оснащена новыми приемниками на длинах волн 18, 6 и 5 сантиметров, системами регистрации. С 2016 года почти ежедневно ведутся астрономические наблюдения . Основная задача связана с работой в европейской РСДБ -сети.

Научные задачи

Наблюдение астрофизических объектов

• С 2016 года входит в Европейскую радиоинтерферометрическую сеть (EVN). Наблюдения по программам РСДБ проводятся минимум три раза в год, сессиями по три недели .
• В приоритете наблюдение сверхмассивных черных дыр и джетов в центрах активных галактик .
• Солнечные поляриметрические исследования .
• Корональное магнитное поле на Солнце .
• Локация космического мусора, до 2014 года совместно с РТ-70 в Евпатории .
• С декабря 2015 года работа с « Радиоастрон ». На 2017 год 32-метровая антенна в Ирбене — одно из наиболее активных наземных «плечей» «Радиоастрона» .

Примечания

Ссылки

• от 16 марта 2007 на Wayback Machine // : сборник / Под ред. А. С. Винницкого. М.: Радио и связь, 1993. С. 139—175.
• Don P. Mitchel. от 25 апреля 2010 на Wayback Machine
• от 6 апреля 2016 на Wayback Machine на Youtube

Для улучшения этой статьи желательно : Исправить статью согласно стилистическим правилам Википедии . Найти и оформить в виде сносок ссылки на независимые авторитетные источники , подтверждающие написанное . Проставить сноски , внести более точные указания на источники. После исправления проблемы исключите её из списка. Удалите шаблон, если устранены все недостатки.