在70-230 MHz的无线电波范围内拍摄星空“ GLEAM” 。 照片的中央是银河系 ，侧面是大约30万个其他星系。目前，射电天文射电望远镜在所有望远镜中具有最大的角分辨率，并且也许也是俄罗斯无人航天的最成功的科学计划。
Astron电台的许可足以将IEO相对两侧的卫星与Proxima Centauri区分开，或将地球轨道两端的两个天体信号与银河另一端区分开。今天，我们将与列普捷夫物理
研究所天文学空间中心的银河外射电天文学
实验室的研究员亚历山大·普拉文和MIPT
的相对论对象研究
实验室的科学家亚历山大·普拉文谈谈RadioAstron的技术方面。
用来与Astron电台通信的射电望远镜。RadioAstron平均每天产生多少科学数据？ 用于存储和处理的区域有多大？简而言之，直接来自卫星-每天约100 GB，来自所有协作的望远镜-约5 TB。 对于处理，每个CPU使用1 TFlop / s集群；对于存储，HDD和磁带的聚集基本上占据一个房间。
更详细地讲：在直接从卫星进行观测的过程中，有128 Mbit / s的科学数据流+附加数据+余量。 对于从600 km到34万km的任何卫星位置，这种速度都能稳定地达到。 但是，大多数时候望远镜实际上并没有观察到任何东西。 这样做的主要原因有三个：
1）无线电干涉仪不是一根天线，而是几只同时工作的射电望远镜。 因此，除了飞行卫星Spektr-R外，还需要地面天线，越大（尺寸和数量越多）越好。 因此，这些望远镜应该将时间投入到合作中，并且还有其他观测程序。 而且，您需要选择从卫星（当然这是一个较小的问题）和所有参与的望远镜都可以看到被观察物体的时间-地球旋转。
2）仅通过地球上的两个天线之一来进行来自Astron电台的数据接收：在
Pushchino （莫斯科地区）和在
Green Bank （美国）。 因此，在这些观测站中，卫星在整个观测期间应该是可见的，并且在地平线上方相当高。
3）船上的接收和发送设备并非设计用于长时间连续运行-如果设备以适当的方向落在设备上，则设备和工作设备都会直接过热。 在大多数情况下，这并不是从根本上限制观察，但是由于这种技术限制，碰巧需要缩短或取消某个会话。
大多数数据是从地面工作的射电望远镜获得的。 事实是，整个联合操作系统（无线电干涉仪）的有效灵敏度随单个望远镜灵敏度的提高而增加，因此，来自地面站的数据记录在最宽的频带中，因此记录的流量很大。 通常-一台望远镜的传输速率为几Gbit / s，同时最多可以工作几十个会话时间-长达几个小时。 所有这些以不同方式（专用分配的Internet通道，通过邮件发送HDD，甚至由员工将HDD传送到正确方向的数据）的数据都归入关联处理部门：莫斯科FIAN ACC的主要部门，也是德国波恩。
现在，数据总量约为≈5 PB，从第一个实验开始存储它们，并且不计划删除。 尽管事实上仅直接使用在相关器上处理过的数据（实际上，它从信号源中提取信号，所有望远镜都从干扰源提取信号，但在各地都有所不同），并且其大小小了几个数量级，但原始原始数据仍然可以使用，并且有时，如果算法中的某些问题得到了改善/修复，或者获得了有关卫星轨道的更准确的信息，则可以将它们用于处理。 数据既存储在磁盘又存储在磁带上（存档），实际上占据一个空间。 为了进行处理，使用了一个总容量约为1 TFlop / s，≈100个内核的CPU群集。 这就足够了：在典型的观察中，相关发生的速度比实时快几倍，这使您可以安全地比较不同的参数及其对结果的影响。
仪器设计RadioAstron的轨道很长：据我了解，除了可以在各种条件下以这种方式进行观测的可能性外，这是否仍然允许大部分时间使用俄罗斯放置的板块进行通信？总的来说，轨道的延伸和俄罗斯天线的使用并没有特别的联系-地球在旋转。 此外，两个跟踪站中的任何一个都可以完成数据接收的同等成功，其中一个在俄罗斯和美国。 双方都专门提供了专用设备，包括接收和发送。
轨道的延伸具有各种优点：
-固定位置的一对射电望远镜仅对空间频率范围内的一个点进行测量（从观察到的图像进行傅立叶变换）； 考虑到地球的自转，可以获得椭圆的一个弧度。 测量的此类点/弧形越多（并且在尽可能大的距离范围内），图像恢复越好。 因此，拉长的轨道不仅使您可以在以圆轨道为中心的地球上一个椭圆形的空间频率上测量空间频率，而且还可以测量各种距离的空间频率-从几千公里（较小的距离仅由位于地球上的成对望远镜覆盖）到最大300 +千公里，尽管几乎只在一个方向上。 确实经常利用这样的机会-在卫星很远的地方以及当它接近我们时都观察到相同的信号源。
-在卫星的帮助下，还解决了与射电天文学无关的其他科学问题。 例如，它包含有史以来发射到太空的最精确的氢标准品（原子钟），这使得可以最高精度地验证相对论所预测的时间膨胀是否存在偏差（直到没有发现差异）。 为此，非常延长轨道是很重要的。
我们时代最昂贵的地面望远镜（价格约20亿美元）是SKA或“平方公里天线阵列”。 去年年初，组装了第一个天线样品 ，该样品将组成该样品 ，今年应开始建造。在4分之3中，RadioAston的工作范围表示一个特定的工作频率：作为一种“调频器”，射电望远镜的速度在轨道运动过程中是否不断变化？相对于光速，卫星的速度是如此之低，以至于它对观测没有任何好处-频率变化只有很小的百分比。 当然，尽管多普勒效应用于设备速度的高精度测量，但误差约为毫米/秒。
在这个不起眼的建筑中，阿斯特罗电台诞生了。 这里有普希金诺射电天文台的详细照片浏览。Radio Astron总共设法加载多少时间？实际上，现在直接进行观测的时间大约是20％，而没有考虑各种技术程序：卸载飞轮方向，加热和冷却接收器，发送命令以及诊断所有节点的操作，对齐（方向明确）等。
Orbit RadioAstron和辐射带Astron电台必须将大部分时间花费在地球磁场之外，并且每年要通过辐射带传输近100次：是太阳能电池板和电子设备积累的辐射是继续运行的限制因素，还是其使用寿命受到飞轮控制其位置的资源/其他因素的限制？ 有没有估计他能锻炼多少呢？顺便说一句，正是由于穿过辐射带，事实证明将各种仪器放置在卫星带电粒子传感器上以定期检查地球的这种环境是有用的。
操作时间可以限制于任何设备-甚至是电子设备，甚至是飞轮。 各个节点正在逐渐出现故障，这是可以预期的-计划寿命为5年，RadioAstron已经运行6.5。 但是目前可以进行（并正在进行）几乎所有类型的观测，而不会造成重大损失。 在后者中，2017年夏天，氢标准（原子钟）的氢在船上终止，因此现在以与地球同步的方式进行观测。 这没有什么错-实际上，这是最初计划用于所有观测的方法。 氢标准物更像是实验设备，但事实证明，它的工作原理没有任何问题，并提供了所需的高行驶稳定性。 因此，它被用于观测了6年。 除其他外，它在组织上更方便：例如，不需要来自地球的辐射，也不需要进行协调。
还有一些节点最初保留了2-3次，这些副本中的1-2个出现了故障。 例如，使设备旋转并使设备稳定的飞轮-现在可达到的转速明显低于工作开始时可能达到的转速，但仍在计算的范围内。 某些东西失去了某些功能-例如，某些范围内的极化之一不可观察。
以上所有内容均不会影响对其申请的观察和接受-主要特征是正常的。 没有人会预测剩余的工作时间，因为几乎不可能确定保留在单个副本中的任何重要节点何时发生故障。
2016年中期，Astron电台完成了其主要的5年任务，并开始了扩大的任务。目前，RadioAstron的最大科学发现是什么？我要强调最重要的事情：
-发现辐射散射对星际介质的影响不仅包括图像的预期“模糊”，而且还出现了一些小的细节，例如“波纹”。 一方面，这使RadioAstron可以看到各种物体，例如脉冲星，否则它们是不可见的（干涉仪对统一的扩展/扩散结构基本上不敏感），另一方面，例如在使用
Event Horizon Telescope时 ，必须考虑到这种影响，他正试图“看到”银河系中心黑洞的阴影。 实际上，我们和EHT团队在这些问题上紧密合作。
-探测活跃星系中心的极高亮度。 以前认为（不仅从观察到-有合理的物理理论可以预测这一点），它们的生动程度降低了一个数量级或两个数量级，因此，这一发现大大补充了我们对这些对象的理解，并且对理论的某些假设不成立。
“我们直接使用高分辨率图像，首次能够研究活跃星系的射流（发射）的内部结构，星系尘埃盘中的微波激光激射器等。
使用干涉测量的优势，以VLT大楼的一对8米望远镜为例。Astron电台的分辨率比地面无线电望远镜高出几倍：是否可以通过这种方式检测任何二进制或可见二进制的无线电源系统？在相同波长下，分辨率要大十倍：我们比较了地球的直径1.2万公里和轨道的顶点34万公里。 尽管在RadioAstron上没有对二进制系统的特定检测，但实际上直到最近，还没有人从事这项任务-双手不够。 期望可以根据现有的观测数据找到类似的东西。
Eagle星云可见光和红外光谱中图像的比较：在这里您可以清楚地看到大波长如何使您进一步观察
分子云 。
现在有迹象表明，中国将把它的两个类似于阿斯特隆射电的装置送入轨道：是否有计划在考虑完成我们的望远镜的工作，以发射具有更好特性或已经进入太阳轨道的新装置？中国项目并没有比Astron电台“更好”，只是有所不同：它针对的是8、22和43 GHz的更高频率范围的电波。 相比之下，Astron电台的工作频率为0.3、1.6、5、22 GHz，即只有一个频段匹配。 不同的物体以不同的频率发射，并且星际介质的特性也不同，因此这些项目的科学数据将相互补充。
如果将其与地面望远镜一起观测，则将无线电干涉仪放入太阳轨道没有什么意义-除了高精度确定其位置的明显问题外，我在上面写的也起了作用-非常需要在测量时对空间频率区域进行密集覆盖。 而且，如果一个天线与地球上的所有其他望远镜之间的距离约为1 AU，则收益将大大减少。
不久的将来是几乎准备就绪的Spectrum-RG望远镜（X射线伽玛），计划于2019年初发射。 这是未来几年世界上唯一的X射线太空望远镜项目，并且与现有仪器相比，它（与RadioAstron，Spektr-R一样）也将提供重大的观测改进。
非常感谢Alexander Plavin的采访。 如果您还想感谢他或向他询问您的问题，这是他的昵称： chersanya