Allineamento e verifica del più grande radiotelescopio al mondo

Il RATAN-600 (acronimo di "Academy of Sciences Radio Telescope - 600") è un radiotelescopio che si trova a Zelenchukskaya nella Repubblica di Karachay-Cherkess in Russia. Installato a un’altitudine di 970 metri è composto da un cerchio di 576 metri di diametro con 895 riflettori radio rettangolari e un insieme di riflettori e ricevitori secondari. Il RATAN-600 è gestito dall’Accademia Russa delle Scienze.

Ognuno dei riflettori di 2 metri per 7,4 metri può essere orientato per riflettere le onde radio che colpiscono uno specchio secondario conico centrale o uno dei cinque cilindri parabolici. Ogni riflettore secondario è corredato di un kit di strumentazione che contiene vari ricevitori e strumenti.

Nel complesso, se si utilizza il ricevitore conico centrale, l’effetto è quello di un’antenna parzialmente orientabile con un potere di risoluzione massimo di un disco di quasi 600 metri di diametro e ciò lo rende il radiotelescopio singolo con il diametro più grande del mondo.

I tecnici della Promgeodesiya Ltd hanno effettuato misure di prova ed esperimenti sull’automazione delle modalità di osservazione, in cui tutti gli elementi del telescopio (ovvero i settori dello specchio principale, lo specchio piano e le cabine) eseguono autonomamente il programma di osservazioni impostato dall’operatore.

Il processo di posizionamento è attualmente eseguito dall’operatore "sul campo" sulla base di misure manuali. La posizione lungo la direzione radiale è determinata mediante un metro a nastro rispetto a punti di riferimento e l’inclinazione è stabilita mediante un inclinometro digitale (o una livella a bolla cilindrica).

Per automatizzare il posizionamento delle cabine, si può utilizzare un sistema basato su una stazione robotizzata, encoder lineari e un inclinometro digitale. In base a questo sistema la stazione si occupa del posizionamento della cabina nel piano, il sistema di sensori lineari lo duplica e gli inclinometri eseguono il controllo degli angoli della cabina.

Le misure sono state effettuate con una stazione laser Leica TDRA6000, posizionata sulla cabina stessa e su una base stabile vicino alla cabina. La stazione è stata posizionata dalla cabina utilizzando deflettori su un binario, o in un secondo momento, montata sia sul binario che sulla cabina.

Si è provveduto anche a testare il posizionamento della cabina utilizzando un sistema di visualizzazione digitale basato su una telecamera con marcatori codificati. La telecamera digitale è agganciata al lato inferiore della cabina per visualizzare i marcatori fissati a un certo passo al binario.

Un lavoro a parte è stato quello di determinare la forma della superficie dello specchio principale del RATAN-600. Per osservazioni astronomiche precise e affidabili, è necessario effettuare un controllo delle forme con un errore non superiore a 0,3 millimetri. Per ottenere questa precisione, date le dimensioni dello specchio principale, si è proposto di utilizzare una tecnologia di misura basata sulla combinazione di due strumenti: un laser tracker, il Leica Absolute Tracker AT403, è stato utilizzato per stabilire una rete di riferimento e un laser tracker a scansione diretta, il Leica Absolute Tracker ATS600, per scansionare la superficie dello specchio principale.

La funzione di scansione diretta dell’ATS600 ha permessodi completare questa attività in un tempo ridotto, con il tracker posizionato centralmente e in grado di prendere misure dirette dallo specchio più distante. Anche per la misura di una superficie specchiata notoriamente difficile, l’ATS600 non ha avuto problemi a scansionare rapidamente lo specchio principale con la tolleranza di precisione richiesta.