Автоматизация спектральных наблюдений на радиотелескопе РАТАН-600 с использованием аналоговых анализаторов спектра тема автореферата и диссертации по астрономии, 01.03.02 ВАК РФ

российская академия наук

специальная астрофизическая обсерватория

р 5 О Д На правах рукописи

1 3 Шй 1996

МОРОЗОВ Александр Сергеевич

УДК 523.164

АВТОМАТИЗАЦИЯ СПЕКТРАЛЬНЫХ НАБЛЮДЕНИИ НА РАДИОТЕЛЕСКОПЕ РАТАН - 600 С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ АНАЛОГОВЫХ АНАЛИЗАТОРОВ СПЕКТРА

( 01.03.02 - астрофизика и радиоастрономия )

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук

п. Нихний Архыз 1996

Работа выполнена в Специальной астрофизической обсерватории Российской Академии Наук.

Научные руководители

Официальные оппоненты

Ведущая организация

доктор физико-математических наук Госачинский И.В. ( CAO РАН ), доктор физико-матеиатических наук, профессор Есепкина H.A. ( СПБГТУ )

доктор физико-математических наук Фридман П.А. ( CAO РАН )

кандидат физико-математических наук Лавров А.П. ( СПБГТУ)

Институт прикладной астрономии РАН Санкт-Петербург

Защита состоится 1996 г. в часов на

открытой заседании специализированного совета (шифр Д 003.35.01) по присулденив ученой степени доктора физико-математических наук при Специальной астрофизической обсерватории РАН ( I96140, Санкт-Петербург, Пулково, CAO РАН)

Отзыв на автореферат в двух экземплярах, заверенный печать» учреждения, просим направлять по вше указанному адресу на имя ученого секретаря совета.

С диссертацией мохно ознакомиться в библиотеке CAO РАН.

Автореферат разослан "-¿У" ctts/ëj Л " 1996 г.

Ученый секретарь специализированного совета канд. физ.-мат. наук

Met-,

Майорова В.К.

общая характеристика работы

Актуальность работы.

Проблема автоматизации процесса наблюдений на спектральном комплексе РАТАН-600 является очень актуальной.

Конструктивные особенности радиотелескопа РАТАН-600 обеспечивают работу одновременно на ряде длин волн, что в сочетании с наличием нескольких типов анализаторов спектра, широкими полосами анализа, большим числом каналов анализаторов спектра определяет огромный поток информации.

Высокие требования к точности и достоверности получаемой информации в этих исследованиях сочетаются с необходимостью обеспечить оперативную обработку данных и управление всеми системами спектрального комплекса в реальном масштабе времени. Все это, а также необходимость накопления и хранения больших объемов информации диктуют необходимость использования средств автоматизации и вычислительных машин в процессе спектральных исследований.

В 1977 г. на облучателе Х& радиотелескопа РАТАН-600 была введена в эксплуатацию аппаратура управления радиоспетрометром [1*,2*], которая позволила в значительной степени автоматизировать все операции стандартной программы спектральных наблюдений, включая управление частотой гетеродина, и сбора данных, передаваемых для регистрации и обработки в ЭВМ. Аппаратура обладала высокой надежностью и в течении семи лет успешно эксплуатировалась при выполнении спектральных наблюдений. На основе накопленного опыта к 1984 г. была завершена разработка более совершенной аппаратуры для одновременного управления работой и сбором данных двух радиоспектрометров.

К этому времени были существенно расширены методические возможности применяемых радиоспектрометров: разработан импульсно-компенсационный метод и его комбинации с модуляционным методом [3*,4*], внедрена методика измерений с шумовым пилот- сигналом и модуляцией усиления [5*,6*], с появлением промышленных синтезаторов частоты типа 46-31 назрела необходимость в создании новой системы управления частотой гетеродинов, наличие микро-ЭВМ в

кабине облучателя позволило значительно увеличить поток регистрируемой информации и открывало возможность управления процесом наблюдения непосредственно от машины.

Возросли и аппаратурные возможности спектрометрического комплекса - он включал в себя четыре штатных спектральных приемника на волны 21 см , 18 см , 6.2 см и 1.35 см , а в дополнение к штатному 40-канальному анализатору спектра с разрешением 30 КГц [2*] разрабатывались 100- канальный фильтровой анализатор с разрешением 15 КГц [7*], 128- канальный цифровой автокорреляционный анализатор [8*] с более высоким разрешением по частоте и широкополосный акустооптический анализатор спектра [9*].

В связи с этим для более эффективного использования РАТАН-600 был создан программно-аппаратный комплекс, позволяющий компоновать из перечисленного выше комплекта аппаратуры два независимых радиоспектрометра с различным спектральным разрешением и с их помощью проводить наблюдения одновременно на двух (из четырех возможных) длинах волн, соответствующих штатным спектральным приемникам.

Созданный комплекс позволяет обеспечить автоматизированную работу двух радиоспектрометров с использованием новых методических возможностей и сбор служебной и измерительной информации от двух радиоспектрометров с фильтровыми анализаторами спектра для регистрации и обработки в ЭВМ.

При проведении спектральных исследований в радиоастрономии все более заметную роль играют спектрометры на основе акустооп-тических анализаторов спектра (АОС), которые по ряду параметров, таких как широкополосность, число спектральных каналов, экономичность, компактность, надежность и др., превосходят традиционные фильтровые и автокорреляционные спектрометры.

Начиная с 1975 года [II*], регулярно публикуются сообщения о создании и использовании АОС в практике радиоастрономических наблюдений. В настоящее время многие радиоастрономические обсерватории оснащены акустооптическими спектрометрами (12*-20*), которые используются для решения различных астрофизических задач. Характерное для АОС число реализуемых спектральных каналов составляет около Ю3 и полоса анализа порядка 500 МГц при использовании в анализаторе спектра одноканальных акустоптических

модуляторов.

Постоянно проводимые работы по повышению качества антенной поверхности РАТАН-600, а также введение в эксплуатацию нового облучателя "тип V", позволят реализовать программы наблюдений в миллиметровом диапазоне длин волн, а также смещенных по г спектральных линий от объектов на космологических расстояниях, где широкая полоса анализа АОС имеет огромное значение.

В связи с этим работы по созданию акустооптических анализаторов спектра являются своевременными и актуальными. Работа по внедрению в практику наблюдений на РАТАН-600 акустооп-тического анализатора спектра проводилась совместно с сотрудниками СПбГТУ1 [14,17].

Таким образом диссертация посвящена следующим основным направлениям повышения эффективности спектрального комплекса РАТАН-600:

1. развитию автоматизации процесса наблюдения;

2. расширению.полосы анализа принимаемого сигнала.

Цель работы.

Основной целью работы являлось расширение наблюдательных возможностей спектрального комплекса РАТАН-600 за счет автоматизации спектральных наблюдений и использования широкополосного акустооптического анализатора спектра.

В связи с этой целью были поставлены следующие задачи'

1. разработка аппаратуры для автоматизированных систем управления и сбора данных спектрального комплекса;

2. разработка принципов создания многоканальной цифровой части спектрального комплекса, способной работать с анализаторами различных типов;

3. разработка программного обеспечения проведения наблюдений различных радиоастрономических источников с фильтровым анализатором спектра;

Сотрудниками СПОГТУ был разработан и изготовлен акустооптичес-кий Фурье-процессор.

- е -

4. разработка программно-ашаратного комплекса, позволяющего стыковать акустооптический и фильтровой анализаторы спектра с цифровой частью спектрометрического комплекса;

5. проведение спектральных наблюдений различных космических источников с использованием разработанной аппаратуры.

Научная новизна, научное и практическое значение.

Впервые в практике отечественной радиоастрономии для спектральных наблюдений внедрен IООО-канальный акусто-оптический анализатор спектра с полосой анализа 50 МГц.

Разработаны и внедрены в постоянную штатную эксплуатацию системы автоматизированного управления, сбора и регистрации данных, позволяющие проводить наблюдения одновременно с двумя фильтровыми спектрометрами.

Разработаны принципы построения многоканальной цифровой части, осуществляющей синхронную демодуляцию и накопление полезного сигнала, способной работать с анализаторами спектра различных типов и создана соответствующая аппаратура.

Создан пакет программ, обеспечивающих автоматизированную подготовку аппаратуры к наблюдениям и позволяющих проводить спектральные наблюдения в различных вариантах: с сопровождением источника за счет управляемого движения первичного рупора, долговременных наблюдений, наблюдений опорных источников с последующей выдачей результатов их обработки.

Личный вклад автора.

Автором лично выполнены:

1. Разработка и внедрение систем управления и сбора данных спектрального комплекса на основе аналоговых анализаторов спектра (фильтрового и акустооптического).

2. Разработка программного обеспечения, позволяющего проводить автоматизированную подготовку спектрометра к наблюдениям и обеспечивающего работу аппаратуры в реальном масштабе времени.

3. Разработка принципов построения многоканальной цифровой

части радиоспектрометра, позволяющей реализовать синхронную демодуляцию и накопление принимаемых, сигналов и способную работать как с акустооптиче сжим, так и с фильтровым анализаторами спектра.

4. Создание цифровой части акустооптического анализатора спектра.

При участии автора выполнено:

1. Внедрение в практику наблюдений широкополосного акустооп-тичвского анализатора спектра.

2. Создание двухуровневого программно аппаратного комплекса, позволяющего проводить автоматизированные наблюдения с возможностью сопровождения источника за счет управляемого движения первичного рупора СБЧ приемника в пределах безаберрационной зоны.

3. Создание пакета программ проведения наблюдений в различных модификациях с аналоговыми анализаторами спектра.

4. Разработка методики проведения автоматизированных наблюдений с использованием фильтрового и акустооптического анализаторов спектра.

Основные положения, выносимые на защиту.

1. Разработка и внедрение систем, способных осуществлять автоматизированное управление двумя фильтровыми спектрометрами одновремено, сбор и регистрацию данных с этих спектрометров.

2. Разработка и внедрение пакета программ проведения спектральных наблюдений с фильтровым и акустооптическим анализаторами спектра.

3. Разработка принципов и создание многоканальной цифровой части спектрального комплекса* способной работать с анализаторами различных типов.

4. Результаты поисковых исследований:

а) линии гидроксила в комете Галлея»

б) излучения Юпитера во время падения кометы БЬ-9;

в; поиска излучения линии молекулярного иона Н^ в атмосфере

Юпитера и в радиоисточнике Стрелец В2> г> переменности содержания водяного пара в средней атмосфере

Земли.

- а -

Апробация работы.

Основные результаты диссертации изложены в 18 печатных работах [1+18] и докладывались на XIV Всесоюзной радиоастрономической конференции по аппаратуре, антеннам и методам (Ереван, 1982 г.), XXIII Всесоюзной радиоастрономической конференции (Пущино, 1993 г.), международной конференции по оптической обработке информации (Санкт-Петербург, 1993 г.), XXVI радиоастрономической конференции (Санкт-Петербург, 1995), на научных семинарах ОАО РАН, СПбГТУ.

Структура и объеи диссертации.

Диссертация состоит из Введения , 4 глав и Заключения. Общий объем диссертации /32. страниц, из них /0.Гстраниц текста, страниц фотографий,30 рисунков и таблиц. Библиография содержит 75 наименований.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Представленная диссертация является результатом работы за период с 1982 по 1994 гг., которая выполнялась с учетом финансовых и материальных возможностей на каждом этапе. Все разработки доведены до уровня штатной эксплуатации. С использованием описываемой аппаратуры проведены десятки наблюдательных программ и тысячи наблюдений, что может служить подтверждением правильности принципов, заложенных в ее разработку и высоком качестве их реализации.

Во Введении приводится обоснование актуальности работы. Сформулированы цель, задачи, и положения, выносимые на защиту, кратко представлено содержание диссертации.

Глава I носит обзорный характер.

В ней кратко рассмотрены устройства и методы спектрального

анализа, сопоставляются характеристики различных типов анализаторов. Дано описание спектрального комплекса РАТАН-600.

Комплекс позволяет проводить исследования частотных профилей линий излучения нейтрального водорода, гидроксила, водяного пара, формальдегида и других в облаках межзвездного газа. Он оснащен высокочувствительными криогенными широкополосными приемными устройствами диапазонов волн 1.35 см, 6.2 см, 20 см и современными средствами спектрального анализа:

- фильтровым 40 - канальным анализатором спектра (АС) с разрешением 30 кГц;

- 128-канальным автокорреляционным АС с полосой анализа 2.5 МГц;

- широкополосным акустооптическим АС с полосой анализа 50 МГц и разрешением 125 кГц.

Вторая глава диссертации посвящена описанию автоматизации комплекса спектральной аппаратуры на основе фильтрового анализатора спектра.

В первой параграфе описана система программного управления комплексом (СПУ-2), которая обеспечивает полную автоматизацию процесса спектральных наблюдений, проведение различного рода методических экспериментов и измерения характеристик аппаратуры. В процессе наблюдения ЭВМ в расчетные моменты времени передает в СПУ-2 коды управления режимами и параметрами спектрометров. Эти коды в СПУ-2 преобразуются в совокупность команд, которые в соответствии с их функциональным назначением распределяются между исполнительными устройствами: приемниками, анализаторами спектра, синтезаторами опорной частоты гетеродинов [2,3].

По своим возможностям система программного управления позволяет проводить автоматизированные спектральные наблюдения на двух спектрометрах одновременно.

Во второй параграфе дано описание системы сбора (ССД-2). ССД-2 выполняет следующие функции:

- формирует сигналы циклов опроса регистров служебной информации и каналов анализаторов спектра с привязкой начала циклов к шкале звездного времени;

- принимает сигналы службы времени, преобразует их в двоично-десятичный код текущего звездного времени с занесением в регистры служебной информации и индикацией;

- принимает от СПУ-2 и хранит номер текущего эксперимента; -преобразует аналоговые сигналы, поступающие с коммутаторов каналов анализаторов спектра, в 10 разрядный двоичный код;

- ведет счет числа файлов (массивов данных с неизменным режимом работы радиоспектрометра) с занесением кода текущего номера файла в регистр служебной информации и разделяет файлы друг от друга одним циклом нулевых отсчетов (признак изменения режима работы);

- передает данные каждого цикла опроса каналов в систему регистрации и в устройство отображения информации;

- синхронизирует работу СПУ-2, систему цифровой регистрации данных.

Система сбора данных позволяет проводить сбор и передавать в систему регистрации данные одновременно с двух спектрометров

ГТ Л ОТ

Ц. .1 .

В третьей параграфе описана система цифровой регистрации данных в стандарте КАМАК [2,3]. Данный стандарт позволяет легко адаптировать систему к различным экспериментам. Назначение системы - регистрации осуществлять архивирование получаемых данных из ССД-2. Архивирование осуществлялось в двух вариантах - на магнитную ленту и жесткий магнитный диск (после появления ЭВМ ДВК4).

Данная система имеет ряд архитектурных и фунциональных особенностей.

Регистрация данных на магнитный носитель производится с помощью буферного запоминающего устройства (БЗУ) емкостью 4096 16 разрядных слов. Доступ к памяти БЗУ осуществляется через драйверы БЗУ*

БЗУ является многовходовым устройством, что дает возможность "одновременно" вводить данные по одному входу и выводить по другому.

Через один из драйверов БЗУ из ССД-2 в память поступают данные анализатора спектра, а через второй происходит вывод накопленного в БЗУ массива и передача его в устройство управления магнитной лентой (драйвер НЫЛ).

Взаимодействие названных устройств организовано таким образом, что поток данных при записи на магнитную ленту не попадает в

память ЭВМ.

Реализованная подобным образом регистрация информации, получаемой в ходе эксперимента, позволяет минимизировать число операций процессора при записи на магнитную ленту и не требует оперативной памяти ЭВМ, что важно для управления экспериментом в реальном времени и позволяет использовать в данной системе компьютеры самых скромных параметров, какой являлась ЭВМ типа "МЕИА-бО". Правда, недостатком такого варианта является отсутствие возможности анализировать информацию в реальном времени по ходу эксперимента.

При регистрации на винчестер этот недостаток устраняется.

Кроме архивирования данных системой производится временная синхронизация работы спектрального комплекса с помощью часов звездного времени, а также управление работой систем СПУ-2 и ССД-2.

В параграфе четвертом дано описание автоматизированной подготовки спектрометров к наблюдениям [2].

Перед началом каадого наблюдения с использованием фильтрового анализатора спектра автоматически выполняются следующие подготовительные операции:

- установка уровня детектора широкополосного канала ( ДШК );

- компенсация разности шумовых сигналов антенны и эквивалента;

- балансировка среднего уровня сигналов спектральных каналов.

Установка уровня сигнала на выходе детектора широкополосного ( ДР=10 МГц ) канала анализатора спектра производится с целью оптимального выбора рабочей точки на амплитудной характеристике квадратичного детектора при изменениях шумовой температуры антенны радиотелескопа или смене приемного устройства спектрометра С21*].

Автокомпенсация проводится для минимизации паразитного сигнала на выходе анализатора спектра, вызванного неравенством величин шумовых температур трактов антенны и эквивалента.

Автобалансировка проводится в соответствии с методом двойного сравнения с целью выбора такого коэффициента усиления канала сравнения, при котором широкополосная фоновая составлящая наблюдаемого источника не вызывала на выходах спектральных каналов изменения сигнала [10*].

Автоматизация данных процедур позволяет не только повысить точность работы комплекса , но и за счет быстрого их выполнения увеличить плотность наблюдательных программ, дает возможность организовать "пакетный" режим наблюдений.

В пятой параграфе представлено описание пакета программ проведения спектральных наблюдений радиоастрономических источников в различных вариантах.

Для обеспечения проведения автоматизированных наблюдений с фильтровым анализатором спектра был разработан и внедрен в постоянную эксплуатацию пакет программ [21. В зависимости от наблюдаемого источника программы обеспечивают три варианта спектральных наблюдений:

- наблюдения в режиме прохождения источником диаграммы направленности антенны (программа PSL03);

- наблюдения с сопровождением источника диаграммой направленности за счет управляемого движения первичного рупора приемника в пределах безаберрационной зоны (программа PSL04);

наблюдения опорных источников с обработкой полученной информации сразу после окончания наблюдения (программа PBSQ). Все программы состоят из двух основных уровней: верхнего и нижнего. На верхнем уровне, написанном на Фортране, находится диалоговая и расчетная части программы. На нижнем, написанном на Ассемблере, находятся программы, обеспечивающие работу систем сбора, регистрации и управления в реальном времени.

Третья глава посвящена внедрению в эксплуатацию на РАТАН-600 широкополосного акустооптического анализатора спектра, разработанного совместно с сотрудниками Санкт-Петербургского Государственного Технического Университета.

В первой параграфе данной главы описан широкополосный аку-стооптический анализатор, разработанный для спектрального комплекса PATАН- 600.

Анализатор работает на частоте 150 МГц и имеет полосу анализа 60 МГц, частотное разрешение 125 кГц, число каналов фотоприемника -1000 [17].

Приводится структурная схема акустооптического спектрометра [17].

В состав акустооптического спектрометра входит модуляционный приемник на волну 1.35 см супергетероданного типа с УПЧ,

центральная частота и полоса пропускания которого соответствуют центральной рабочей частоте и полосе анализа акустооп-тического анализатора спектра, акустооптический анализатор, цифровая часть спектрометра, управляющая ЭВМ ДВК-4 [17].

Акустооптический анализатор включает в себя оконечный усилитель мощности сигнала ПЧ (К=25 дБ. Р=50 мВт), оптический процессор с акустооптическим модулятором на кристалле парател-лурита к многоэлементный линейный ПЗС-фотоприемник (ФПЗС) и электронные устройства ■■ усилитель сигналов управления ФПЗС, видеоусилитель, АЦП, модуль управления фотоприемником (контроллер IBC) и многоканальные цифровые интеграторы.

Последние три устройства составляют цифровую часть акустооптического анализатора спектра [Б].

Приведены измеренные частотные характеристики приемного устройства с акустооптическим анализатором, частотные характеристики отдельных каналов анализатора, а также амплитудные характеристики отдельных каналов.

Динамический диапазон ограничен нелинейностью при малых величинах сигнала и составляет около 20 ДБ.

Во второй параграфе дано описание выполненного в стандарте КАМАК контроллера ПЗС.

При разработке контроллера ПЗС необходимо было учесть, что процесс накопления заряда в ПЗС происходит непрерывно, поэтому любое изменение времени интегрирования немедленно сказывается на уровне выходного сигнала даже при постоянном световом потоке. В связи с этим важно обеспечить постоянность длительности кадров, особенно при их последующем вычитании друг из друга для выделения полезного сигнала, что производится в модуляционном режиме работы спектрометра.

Поэтому контроллер ПЗС должен работать на своей очень стабильной частоте, и все внешние переключения должны быть синхронизованы с ним.

Контроллер ПЗС выполняет следующие функции: вырабатывает временную последовательность сигналов для управления ФПЗС, осуществляет управление многоканальными цифровыми интеграторами« выдает управляющие сигналы на модуляторы спектрального приемника, осуществляет синхронизацию работы микро-ЭВМ 14,5].

Контроллер ПЗС позволяет осуществлять гибкую адаптацию анализатора спектра к характеру исследуемого сигнала, благодаря возможности оптимального использования формата линейки ПЗС.

В четвертой параграфе дано описание многоканального цифрового интегратора (МЦИ), входящего в цифровую часть акустоопти-ческого спектрометра.

В МЦИ прозводится синхронная демодуляция и накопление в буферной памяти оцифрованных отсчетов ПЗС, хранение информации и ее передача в ЭВМ [5,9,11].

МЦИ является функционально завершенным устройством, поэтому его возможно использовать и в других многоканальных системах сбора данных с последовательным опросом каналов, например, в фильтровых анализаторах спектра.

Для исключения потери данных из-за совпадения во времени процессов ввода и вывода используются два идентичных модуля МЦИ. Таким образом, два интегратора могут одновременно производить обработку поступающих кодов АЦП и вывод ранее накопленной информации в ЭВМ.

МЦИ может работать в двух режимах: синхронного интегрирования и синхронного детектирования.

В первом режиме происходит раздельное накопление в памяти в течение заданной постоянной времени оцифрованных сигналов ПЗС по полупериодам модуляции "Антенна" и "Эквивлент". В результате в памяти МЦИ будет находиться два массива данных, соответствующих полупериодам "Антенна" и "Эквивалент". Во втором - накапливается разность сигналов указанных полупериодов модуляции.

В режиме синхронного детектирования массив занимает вдвое меньше ячеек памяти, чем в режиме интегрирования. Следовательно, и для вывода этого массива из памяти в ЭВМ потребуется вдвое меньше времени. Это обстоятельство может быть полезным в экспериментах, требующих высокого временного разрешения или большой частоты модуляции спектрометра.

С другой стороны, накопление разницы отсчетов полупериодов "Антенна" и "Эквивалент", вместо их раздельного интегрирования, позволяет значительно увеличить время интегрирования за счет меньшей разрядности разностного сигнала и производить последующую

обработку и визуализацию результатов в реальном масшабе времени.

Использование МЦИ совместно с фильтровым анализатором вместо аналоговых выходных устройств позволит резко уменьшить энергопотребление, исключить трудоемкую настройку аналоговых устройств, повысить стабильность и надежность системы в целом.

В главе 4 представлены результаты спектральных наблюдений с использованием разработанной аппаратуры на фильтровом и акусто-оптическом анализаторах спектра.

В первой параграфе приведены результаты наблюдения линии гидроксила на частоте 1667 МГц (длина волны 18 см) в комете Гал-лея, проведенные на радиотелескопе РАТАН-600 в ноябре-декабре 1985 г. и в марте 1986 г. [6]. Ширина диаграммы направленности составляла 1'.8 * НО', эффективная площадь антенны 800 м2, шумовая температура системы антенна-спектрометр около 80 К. Наблюдения проводились на фильтровом спектроанализаторе с использованием сопровождения источника за счет управляемого движения первичного рупора СВЧ приемника.

Калибровка антенны и приемника, а также контроль правильности расчета и отработки частоты системой ФАПЧ гетеродина проводилась по наблюдениям линии гидроксила (ОН) в опорных источниках Ш2 и ЗС 123.

На профилях линии ОН в комете Галлея заметны детали в излучении и поглощении на сравнительно больших лучевых скоростях относительно кометы - от +5 до +25 км/с.

Вызывают удивление больше лучевые скорости, на которых обнаружены детали в спектрах ОН от кометы Галлея, не встречавшиеся ранее в наблюдениях других комет. Физическая природа обнаруженного необычного излучения линии ОН нуждается в изучении. Результаты наблюдений архивированы на магнитной ленте и переданы в Международную службу наблюдений кометы Галлея.

Во втором параграфе приведены результаты наблюдения синхро-тронного излучения Юпитера на волне 18 см при столкновении с кометой Щумейкера-Леви в период с 15 по 31 июля 1994 г.

Наблюдения непрерывного спектра излучения Юпитера проводились на частоте 1665 МГц в полосе частот 10 МГц и вероятного узкополосного излучения в дипазоне ±220 км/с вокруг скорости Юпитера относительно Земли С13].

Результаты наблюдения показывают большое увеличение потока излучения непрерывного спектра до 29 процентов вблизи 22 июля. Никаких видимых эффектов в узкоголосных каналах не обнаружено.

В третьем параграфе приводятся результаты поиска излучения линии иона молекулы водорода в спектрах Юпитера и радиоисточника Стрелец В2 на частоте 1404.49 МГц [15,18]. . Анализ спектра проводился 39-канальным фильтровым спектроанали-затором. Для увеличения времени накопления сигнала до 120 с применялось программно-управляемое движение первичного рупора вдоль фокальной оси радиотелескопа ПО].

В цикле наблюдений с 18 апреля по 7 мая 1995 г. было получено 18 измерений спектра Юпитера и 10 измерений спектра источника -Стрелец В2.

Сигнал на ожидаемых лучевых скоростях отутствует с точностью до 150 мЯн для источника Стрелец В2 и 50 мЯн для Юпитера.

В четвертой параграфе приведены результаты измерения профилей линии излучения водяного пара в средней атмосфере Земли на волне 1.35 см, выполненных с помощью акустооптического анализатора спектрального комплекса РАТАН-600.

Цикл измерений включает в себя 21 день измерений в декабре 1993 г. - январе 1994 г. и 6 дней в декабре 1994 г. [14].

Получены среднесуточные профили вертикального распределения относительного содержания молекул водяного пара, из которых видно, что на интервале времени порядка суток существенно меняется как общее содержание молекул HgO в исследуемом диапазоне высот, так и высота хорошо известного локального максимума содержания НдО в интервале от 50 до 65 км.

Распределение молекул БдО с высотой необходимо для построения стандартных моделей атмосферы, расчетов поглощения радиоволн в слое D ионосферы, а также для контроля антропогенных загрязнений атмосферы.

В Заключении приведены основные результаты работы.

Публикации.

I. Могилева В.Г., Морозов A.C., Прозоров В.А., Рыжков Н.Ф. Аппаратура управления двумя радиоспектрометрами радиотелескопа

РАТАН-600 // Астрофиз. исслед. (Изв. ОАО), N24, 1987 г.

2. Морозов А.С. Система сбора данных с двух спектрометров // Тез. докл. АН Армянской ССР, XVIII Всесоюзная радиоастрономическая конференция, Ереван, 1985 г.

3. Алферова З.А., Госачинский И.В., Желенков С.Р., Морозов

A.С. Система программного обеспечения для управления и сбора данных радиоастрономического комплекса РАТАН-600 // Астрофиз. исслед. (Изв. САО), N 23, 1986 г., с 87-97.

4. Богод В.М., Дравских А.Ф., Власов О.Н., Круглов С.К., Морозов А.С., Прусс-Жуковский С.В. Акустооптический радиоспектрометр для солнечных исследований на РАТАН-600 // Тез. докл., АН Армянской ССР, XXI Всесоюзная радиоастрономическая конференция, Ереван, 1989 г.

5. Есепкина Н.А., Прусс-Жуковский С.В., Круглов С.К., Богод

B.М., Морозов А.С., Дравских А.Ф., Дравских З.В. Цифровой комплекс акустооптического спектрометра // Препринт САО, N 63Л, Ленинград, 1990 г.

6. Быстрова Н.В., Голубчин Г.С., Госачинский И.В., Морозов А.С., Никольская Е.К., Юдаева Н.А. Наблюдения гидроксила в комете Галлея // Письма в астрономический журнал, т.13, N12, 1987 г.

7. Есепкина Н.А., Власов О.А., Круглов С.К., Морозов А.С., Прусс - Жуковский С. В. "Акустооптические устройства" Сборник научных трудов ФТИ им. А.Ф.Иоффе, Всесоюзная конференция по оптической обработке информации АН СССР, Ленинград, 1989 г-

8. Esepkina N.A., Kruglov S.K., Mansurov M.I., Morozov A.S., Saeriko I.I., Ivanov S.I. "Wide-band acousto-optical spectrometer ior radloastronomlcal researchers" International conference on optical information processing, Leningrad, 2-7 August 1993.

9. Морозов А.С. Круглов С.К. Многоканальный цифровой синхронный интегратор. Известия САО АН СССР, т.35

10. Госачинский И.В., Желенков С.Р., Морозов А.С. Система сбора и управления спектрального комплекса радиотелескопа РАТАН-600 // Тез. докл., XXV Радиоастрономическая конференция, Пущино, 1993 г.

11. Морозов А.С., Круглов С.К. Многоканальный цифровой синхронный интегратор // Тез. докл., XXV Радиоастрономическая кон-

ференция, Пущино, 1993 г.

12. Есепкина H.A., Иванов С.И.,Круглов O.K., Мансыров М.И., Морозов A.C., Саенко И.И. Характеристики акустооптических спектрометров для радиоастрономических исследований // Тез. док., XXV Радиоастрономическая конференция, Пущино, 1993 г.

13. GosacïilnsM.3 I.V., Morozov A.S., Venger А.P. Jovian emission at 18 cm during the comet S-L impacts observed with RATAN-600 radio telescope // Earth, Moon, Planets 66, 71-74, 1994.

14. Госачинский И.В., Есепкина H.A., Ильин Г.Н., Круглов O.K., Мансырев М.И., Морозов A.C., Саенко И.И. Наблюдения линии излучения водяного пара в средней атмосфере земли с акустоопти-ческим анализатором спектра // Препринт CAO, N 108-Спб, Санкт-Петербург, 1995 г.

15. Венгер А.П., Госачинский И.В., Дубрович В.К., Морозов A.C., Липонка A.A. Поиск излучения иона молекулы водорода Н^ на частоте 1404 МГц в атмосфере Юпитера и радиоисточнике Стрелец В2 // Тез. док.XXVI Радиоастрономическая конференция, Санкт- Петербург, 1995 г.

16. Венгер А.П., Госачинский И.В., Морозов A.C. Радиоизлучение КПитера на Еолне 18 см во время падения кометы Шумейнера-Леви по наблюдениям на РАТАН-600 // Тез. док.XXVI Радиоастрономическая конференция, Санкт-Петербург, 1995 г.

17. Госачинский И.В., Есепкина H.A., Ильин Г.Н., Круглов O.K., Мансырев М.И., Морозов A.C., Саенко И.И. Использование акустооптического анализатора спектра для наблюдений линии излучения водяного пара // Тез. док.XXVI Радиоастрономическая конференция, Санкт-Петербург, 1995 г.

18. Венгер А.П., Госачинский И.В., Дубрович В.К., Липовка

A.A., Морозов A.C. Поиск излучения иона молекулы водорода на частоте 1404 МГц в атмосфере Шитера и радиоисточнике Стрелец В2 // Письма в АЖ (в печати)

Цитируеиая литература

I*. Венгер А.П., Грачев В.Г., Егорова Т.М., Желенков С.Р., Ильин Г.Н., Комар Н.П., Курочкина E.H., Могилева В.Г., Прозоров

B.А., Рыжков Н.Ф. Спектрометрический комплекс радиотелескопа

РАТАН-600 // Сообщения CAO, вып. 35, 1982 г.

2* Венгер A.n., Грачев В.Г., Егорова Т.М. и др. Программно-управляемый спектрометр на волну 21 см// CAO АН СССР, 1978 г.

3Î Грачев В.Г., Рыжков Н.Ф. Чувствительность радиометра и метод импульсной компенсации // Астрофиз. исслед. (Изв.CAO), 1980, #12

4Î Грачев В.Г., Рыжков Н.Ф. Имцульсно-компенсационный радиоспектрометр// Астрофиз. исслед. (Изв.CAO), 1981, ШЗ

5Î Венгер A.n., Гассанов Л.Г., Гудзь Ю.Д. и др. Радиометрический приемник дециметрового диапазона с малошумящим охлаждаемым транзисторным усилителем на входе // XIV Всесоюзная радиоастрономическая конференция по аппаратуре, антеннам и методам, Тез. докл. Ереван, 1982, с.109.

6Ï Венгер А.П., Грачев В.Г., Ильин Г.Н. и др. Радиоспектрометр с шумовым пилот-сигналом и импульсной компенсацией // XIV Всесоюзная радиоастрономическая конференция по аппаратуре, антеннам и методам, Тез. докл. Ереван, 1982, с. 149.

7Ï Грачев В.Г. 100-канальный кварцевый фильтровой анализатор спектра // XI Всесоюзная радиоастрономическая конференция по аппаратуре, антеннам и методам, Тез. докл. Ереван, 1978, с.48-49 8Ï Желенков С.Р., Комар Н.П., Рыжков Н.Ф. 128-канальный цифровой знаковый корреляцинный анализатор спектра // XVII Всесоюзная радиоастрономическая конференция по аппаратуре, антеннам и методам, Тез. докл. Ереван, 1985, с.85.

9Ï Есепкина H.A., Котов Ю.А., Петрунькин В.Ю. и др.Акусто-оптический спектрометр для радиотелескопа РАТАН-600 // Астрофиз. исслед.(Изв. CAO), 1980, 12

I0Í Рыжков Н.Ф. Аппаратные методы радиоспектроскопии межзвездной среды /7 Астрофиз. исслед.(Изв.CAO), 1974 г., Jí6

IIÎ Cole T.W. Electrooptlcal processing In radio astronomy. Optica Acta, 1975, v.22, pp. 83-92.

I2Î Kalfu Ы., Chutada Y., et al. Acoustooptlcal radlospec-trometer of Tokio astronomical observatory.- Nobeyama radio observatory Techn. rep., 1980, Jfâ, 11p.

I3Î MasBon C.R. A stable acousto-optical spectrometer ior millimeter radio astronomy. Astrom. Astrophys., 1982, N114, pp. 270-274