Matveenko, Leonyid Ivanovics

A Leningrádi Politechnikai Intézet Fizikai és Mechanikai Karának 1956-os diplomája után L. I. Matveenko a Fizikai Intézet rádiócsillagászati ​​laboratóriumában dolgozott . P. N. Lebegyev, a Szovjetunió Tudományos Akadémiája . A Lebegyev Fizikai Intézet krími állomásán (1956-59) a Nap aktív régióit vizsgálta, megmérte a nagysebességű plazma kilökődések paramétereit, megmérte azok röppályáját és sebességét. Matveenko részt vett egy rádióinterferometrikus komplexum létrehozásában és a pályamérésekben az első űrrakéták - Lunars - során. A koordináták meghatározásán végzett munka lendületet adott ezeknek a kérdéseknek a VLBI alapján történő műszaki megoldásának.

A jövőben (1960-65) az első űrrakéták koordinátáinak meghatározására irányuló kutatások tapasztalatai jól jöttek a Mélyűr- Kommunikációs Központ (CDKS ) mérőkomplexumának létrehozásakor. A FIAN szakemberei által kifejlesztett rádióinterferométer lett a CDKS mérőkomplexum alapja. Módszerre volt szükség a koordináták ultrapontos mérésére - 0,1 ívtől. A lehető legrövidebb időn belül elkészülnek az ADU-1000 antennák, amelyek nyolc 16 méteres parabolaantennából állnak, amelyeket közös lemezjátszóra szerelnek fel. A csatahajó lövegtornyai lemezjátszóként szolgáltak, a műszerfülke nagynyomású gáztartókból (gáztároló tartályokból) készült. L. I. Matveenko kidolgozta a mérési technikát és meghatározta a nagyméretű antennák jellemzőit. A munka sikeres volt, és M. V. Keldysh és S. P. Korolev nagyra értékelte . Ezt tükrözte a dokumentációval ellátott mappán hagyott szakemberek állásfoglalása: „Tudományos és történelmi érték. Ne pusztítsd el. Tárolás az archívumban" [8] .

Módszer nézet

1962-ben L. I. Matveenko javasolta a vezeték nélküli rádióinterferometria módszerét. A SAI -ban folytatott megbeszélést követően javasolták a módszer szabadalmaztatását. De L. I. Matveenko úgy vélte, a módszert nem szabad szabadalmaztatni, mindenkinek meg kell tartoznia. 1963 decemberében engedélyt kaptak a Szabadalmi Hivataltól a módszer közzétételére. 1965-ben az Izvesztyija VUZov folyóiratban megjelent L. I. Matveenko, N. S. Kardashev és G. B. Sholomitsky cikke „Nagy bázisú rádióinterferométerről”. Radiofizika". Ezzel párhuzamosan folynak az antennaparaméterek mérési módszereinek kidolgozása. A meglévő technikák nem voltak megfelelőek, mivel a jelforrást az antennától több tíz kilométeres távolságra kellett elhelyezni. Még nehezebb volt kidolgozni az interferométer beállításának technikáját. Meg kellett találnunk a kozmikus rádiósugárzás fényes forrásait. Az egyik ilyen jelölt egy rádióforrás lehet a Rák-ködben, a szögméretek becslésének egyetlen módszere a Hold-okkultációs módszer. Nagy gondot okoztak a hullámvezetők is, amelyekben kondenzvíz gyűlt össze, ami csökkentette a rendszer érzékenységét. Javasolták a hullámvezetők leválasztását és a koherencia fenntartását, a pilotjelek egyidejű rögzítését az atomfrekvenciás szabványoktól. A Rák-ködről 3 cm-től méterig terjedő hullámhosszon készített felvételek lehetővé tették az egyes struktúrák azonosítását, spektrumaik és a rádiósugárzás jellegének meghatározását.

A módszer első gyakorlati eredményei

A Rák-köd 1964-ben szervezett és végrehajtott megfigyelései a Hold befedésének módszerével a rádióhullámok széles tartományában jelentős korrekciót hoztak az objektum megértésében, felfedezték a héjat és a benne lévő amorf tömeget, a forrást A relativisztikus részecskék egy neutroncsillag, a rádiósugárzás változékonyságát a fizikai természet határozta meg. Megmérték egy kompakt rádióforrás, a pulzár szögméreteit , és megállapították a szóródás hatását. Ezek az eredmények képezték az alapját L.I. Matveenko "A Rák-köd rádiófény-eloszlásának vizsgálata", amelyet 1966-ban védtek meg a Moszkvai Állami Egyetem SAI-jában.

Független kísérletek és a VLBI rövid hullámhosszokon való megvalósításának lehetőségének megerősítése

A nyílt sajtóban megjelent VLBI módszert 1967-ben alkalmazták rádiócsillagászok Kanadában [9] és egymástól függetlenül az Egyesült Államokban. Az USA-ban végzett kísérletek befejezése után M. H. Cowan (California Institute of Technology, USA) és K. I. Kellerman (National Radio Astronomy Observatory, USA) a FIAN-hoz fordult V. V. Vitkevichhez, hogy végezzenek kísérletet a Pushchino-i rádióteleszkóp és a Green Bank között. USA). L. I. Matveenko meghívást kapott, hogy vegye ezt az irányt, az udvaron „hidegháború” zajlott, és versenyt folytattak az űrbeli fölényért. A FIAN igazgatója, N. G. Basov azonban „kinyitotta” a zöld utat, és elkezdődtek a kísérletek. A munkában részt vett a Krími Asztrofizikai Obszervatórium ( CrAO, igazgató A. B. Severny ) és a National National Radio Astronomy Observatory (NRAO, USA). A kísérletek végén a Szovjetunió képviselői (I. G. Moiseev és L. I. Matveenko) lehetőséget kaptak arra, hogy megismerkedjenek számos egyesült államokbeli rádiócsillagászati ​​obszervatóriummal: a Berkeley-i Egyetemmel, a Massachusetts Institute of Technology -val, a Highstack-kel. Obszervatórium. Hazatérése után a lehető legrövidebb időn belül létrehozták a CrAO rádióteleszkópjának beállítására szolgáló berendezéseket, és tanulmányokat végeztek a Loran-S navigációs rendszer jeleinek vételi helyének kiválasztására a Balti-tengeren. 1969-ben a Szovjetunió Tudományos Akadémiája megállapodást köt az NRAO-val (USA) felszereléseik Szovjetunió területén történő használatáról, visszaküldés feltételével. Ennek a megállapodásnak a értelmében egy rubídium frekvenciaszabványt hoznak a Green Banktól megfigyelésre. Számos technikai ok miatt lehetetlennek bizonyult a használata, és a kísérletben a Svéd Űrobszervatóriumból a lehető legrövidebb időn belül szállított rubídium órát használtak. Mobiltelefon és egyéb modern kommunikációs eszközök hiányában ez nem volt egyszerű. A kísérlet magnófelvételeit a Kaliforniai Technológiai Intézetbe szállították feldolgozásra. A megbízhatóság érdekében az adatokat a Goddard Space Flight Center ( NASA ) számítógépein dolgozták fel . A kísérlet a határértékhez közeli szögfelbontás elérését biztosította a Föld léptékén, megadta a koordinátákat és meghatározta az időkorrekciókat, többek között a Loran-S navigációs rendszer Spanyolországban és Törökországban található állomásaival. Bizonyítottuk az interferometria megvalósításának lehetőségét rövid centiméteres hullámokon, tanulmányoztuk a kvazárok szerkezetét , és korrekciókat végeztünk a troposzféra elméleti modelljein . A további kutatásokhoz további megfigyeléseket és további rádióteleszkópokat kellett vonzani.

A módszer kiterjesztése az egész világra

1969-ben M. V. Keldysh kezdeményezésére létrehozták az Űrkutató Intézetet (ma IKI RAS ) , amelynek alapján már további kísérleteket végeznek I. S. I. Matveenko A VLBI űrprojekt támogatást kap az S.A. után elnevezett Tudományos és Termelési Egyesülettől. Lavochkin (jelenleg JSC "Tudományos és Termelő Egyesület, S.A. Lavochkinről elnevezett). Az IKI RAS létrehozta egy rádióteleszkóp prototípusát űrviszonyok között, nagy hőmérséklet-különbségek mellett, a tükör átmérőjét (3,1 m) a rakétaburkolat határozta meg. Optimális pályaparaméterek : apogee - 20 000 km, perigee - 800 000 km értékelésre a VSOP-1 (VLBI Space Observatory Program) japán projektben tükröződtek, amely később szoros nemzetközi együttműködéssé fejlődött, és megteremtette a Föld-űr interferométerek technológiai és módszertani alapjait.

Az elvégzett kísérletek igazolták a VLBI lehetőségét és szükségességét asztrofizikai és alkalmazott problémák megoldására. A műszerek érzékenysége elérte a határértékeket. Gyakorlatilag a világ összes rádióteleszkópja elkezdett egyetlen hálózatba egyesülni. Ezt elősegítette, hogy D. L. Yen professzor kifejlesztett egy egyszerű és megbízható Mark II rögzítőrendszert, amely soros videomagnón alapul. A megfigyeléseket a rádióhullámok széles tartományában végezték, millimétertől méterig. A megfigyelés kiterjed a NASA rádióteleszkópjaira az ausztráliai Tidbinbillában, Madridban, Goldstone-ban, Maryland Pointban, Bangalore-ban, Onsalában, Owens Valley-ben, Jodrell Bankban, Pushchinóban, Effelsbergben, Olaszországban.

1985-ben a Szovjetunióban a Vega projekt (Vénusz-Halley [10] ) keretében a CDKS egyedi, 70 méteres antennáit helyezték üzembe Ussuriyskben és Evpatoriában, a Medve-tavakban 64 méteres antennát csatlakoztattak hozzá. egy 25 méteres antenna Ulan Ude-ban és két RT-22. A hálózat Mark II rögzítőrendszerekkel, hidrogén frekvenciaszabványokkal és alacsony zajszintű bemeneti erősítőkkel van felszerelve. E. P. Velikhov , A. M. Prokhorov és R. Z. Sagdeev akadémikusok nagy segítséget nyújtanak a hálózat létrehozásában .

A létrehozott hálózat jelentősen kibővítette a globális hálózat mérési pontossági képességeit. A VLBI módszerrel 100 méteres pontossággal mérték a Vénusz légkörében lévő ballonszondák röppályáit. Meghatároztuk a légkörben lévő óriási örvények turbulencia paramétereit és méreteit. Ezekhez a vizsgálatokhoz L.I. Matveenko 1986 -ban megkapta a Tudományos és Technológiai Állami Díjat .

A VLBI fejlődését a jelrögzítő rendszerek technológiai fejlődése határozta meg. Az NRAO és a Highstack Observatory (USA) Mark III szélessávú jeleket és VLBA (Very Large Baseline Array) szoftvert fejlesztett ki. Az antennák elhelyezkedése biztosítja a térbeli frekvenciák optimális lefedettségét. A hálózat éjjel-nappal automata üzemmódban működik. Jelenleg egy szabványos lemezmeghajtókon alapuló Mark V regisztrációs rendszert vezettek be, és működik a jelek száloptikai csatornákon történő továbbítására szolgáló rendszer. Ez a rendszer gyakorlatilag megszünteti a vett jel sávszélességének korlátozását. Az adatfeldolgozást speciális számítástechnikai központokban végzik az Egyesült Államokban, Németországban, Hollandiában.

0,0001 ívmásodperces szögfelbontást értek el, ami lehetővé tette protoplanetáris gyűrűk észlelését a tőlünk 500 parszeknyire lévő Orion-ködben. Ezek a megfigyelések lehetővé tették a mérési technika kidolgozását és a rendszer optimális paramétereinek meghatározását a koordináta-idő támogatás alapvető problémáinak megoldására. A kapott eredmények és módszertani fejlesztések megalapozták a precíziós mérések lehetőségét, és megalapozták a „Kvazar-KVO” egyedi koordináta-idő támogatási komplexum létrehozását. L. I. Matveenko hozzájárulását ennek a komplexumnak a létrehozásához 2006-ban az Orosz Föderáció elnökének háladíjjal jutalmazták. 2006-ban Leonyid Ivanovics megkapta az Amerikai Életrajzi Intézet aranyérmét, mint az RSDB alapítóját.

A VLBI módszer napjainkban és L. I. Matveenko közreműködése

Jelenleg a VLBI módszer vált a fő módszerré mind a rádióforrások, mind az elektromágneses spektrum más tartományaiban lévő objektumok finomszerkezetének vizsgálatában. Gyakorlatilag a világ összes rádióobszervatóriuma részt vesz ezekben a vizsgálatokban. A módszert aktívan fejlesztik, és egyre gyakrabban használják a milliméteres és szubmilliméteres tartományban. A VLBI módszerrel elért kiemelkedő eredmény 2019-ben az M87 galaxis "fekete lyuk árnyékának" megfigyelése volt a földgömb különböző kontinensein elhelyezkedő milliméteres és szubmilliméteres távcsövek hálózatával [16]. A VLBI módszerrel a kozmikus források finomszerkezetét vizsgálták: a 3C 454.3 és OJ 287 blézárok, a 3C 273 és 3C 345 kvazárok , az M 87 rádiógalaxis magja, az NGC 1272 és 888 galaxisok aktív magjai. , a sugár a Cygnus A-ban, a H2O mázer emisszió az Orion KL csillagképző régióiban és a W3 OH objektum. L. I. Matveenko továbbfejlesztette a források szerkezetének elemzésének módszerét. Kutatásának eredményeit több mint 50 közleményben publikálták.

Főbb munkái

1. Vitkevich VV, Kuzmin AD, Matveenko LI, Sorochenko RL, Udaltsov VA A szovjet űrrakéták rádiós űrmegfigyelései. // Rádiótechnika és elektronika, 1961, 9. sz., 1420-1431.
2. Matveenko L. I., Kardashev N. S., Sholomitsky G. B. Nagy alappal rendelkező rádióinterferométeren. // Radiofizika, 1965, VIII. évfolyam, 4. szám, 651.
3. Shklovsky I. S., Matveenko L. I. Keresés nagy térben // Izvesztyia, No. 114 (17042), 1972.05.17.
4. Matveenko L. I. Földgömb méretű rádióteleszkóp. // Tudomány és Élet, 1973, 10. sz., p. 25-32.
5. Matveenko L. I. Rádióinterferométerek. Moszkva: Tudás, 1974.
6. Batchelor R., Jonesy D. L., Johnston K. D., Efanov V. A., Kogan L. R., Kostenko V. I., Matveenko L. I., Moiseev I. G., Knowles S. Kh., Papatsenko A. Kh., Preston R., Spencer D., Timofejev N. Fourikis N. F., Shilitsi R. W. Az első globális rádióteleszkóp. // Levelek AJ-hez, 2. kötet, 1976. 10. szám, 467-472.
7. Matveenko L.I. Ultra-nagy hatótávolságú rádióinterferometria. // Természet. 1977, 7, p. 56-67.
8. Matveenko L.I. Ultra-nagy hatótávolságú rádióinterferometria. // Tudomány és Emberiség, Tudás, 1978, 4-11.
9. Matveenko L. I. Űrfizika. Cikkek: Rákköd, Pulzárok (társszerző: V. V. Usov), Rekeszszintézis módszer, Kozmikus rádiósugárzás, Spektrális index, Flicker módszer, // Sov. enciklopédia, Moszkva, 1986
10. Matveenko L. I. A VLBI 40. évfordulója // Föld és Univerzum, 2003, 4, 55-68.
11. Matveenko L. I. RSDB Visszaszámlálás, az IKI 40. évfordulója 2006, 57-70.
12. Matveenko L.I. Ultra-nagy hatótávolságú rádióinterferometria A könyvben. "50 éves az Orosz Tudományos Akadémia Űrkutató Intézete", 38-69.
13. Matveenko L.I. A VLBI története - kialakulása és fejlődése. // Az IAA RAS közleményei (176. sz.). SPb., 2007, 36. o.
14. Matveenko LI Korai VLBI a Szovjetunióban // Astronomische Nachrichten. 2007. V.328. nem. 5. P.411-419.
15. Matveenko L.I. VLBI egy ablak az Univerzumba. M.: IKI RAN, Pr-2188, 2018, 28 p.
16. Az Event Horizon Telescope Collaboration. Az első M87 Event Horizon Telescope eredményei. I. The Shadow of the Supermassive Black Hole., The Astrophysical Journal Letters, 875:L1 (17 pp.), 2019. április 10.

További fontos munkák

1. R. Thompson, J. Moran, J. Swenson. Interferometria és szintézis a rádiócsillagászatban. - Moszkva: Mir, 1989 - S. 278. o. — 568 p. — ISBN 5-03-001054-8.
2. Matveenko L. I. A VLBI története - Kialakulása és fejlődése. - St. Petersburg: Institute of Applied Astronomy, 2007 - P.5. — 35 s.
3. Matveenko LI Korai VLBI a Szovjetunióban // Astronomische Nachrichten. - 2007 - V.328., 5. szám - P.411-419.
4. Matveenko L. I. A VLBI története - Kialakulása és fejlődése. // Az IAA RAS közleményei. — 2007 — № 176 — S. 10
5. Matveenko L. I., Kardashev N. S., Sholomitsky G. B. Rádióinterferométeren nagy alappal // Izvestiya VUZov. Radiofizika. - 1965 - V. 8, No. 4 - S. 651-654.
6. Matveenko LI Korai VLBI a Szovjetunióban // Astronomische Nachrichten. - 2007 - V.328., 5. szám - P.411-419.
7. Matveenko L. I. A VLBI története - Kialakulása és fejlődése. // Az IAA RAS közleményei. - 2007 - 176. sz
8. Matveenko L.I. VLBI egy ablak az Univerzumba. — — Moszkva: IKI RAS , 2018

Jegyzetek

1. ↑ Nemzetközi Csillagászati  ​​Unió . Nemzetközi Csillagászati ​​Unió . Letöltve: 2020. május 22. Az eredetiből archiválva : 2015. szeptember 23.
2. ↑ R. Thompson, J. Moran, J. Swenson. Interferometria és szintézis a rádiócsillagászatban. - Moszkva: Mir, 1989. - S. 278. o. - 568 p. — ISBN 5-03-001054-8 .
3. ↑ L.I. Matveenko. A VLBI története - kialakulása és fejlődése. - St. Petersburg: Institute of Applied Astronomy, 2007. - P. 5. - 35 p.
4. ↑ 1 2 Matveenko LI Korai VLBI a Szovjetunióban  (angol)  // Astronomische Nachrichten. - Wiley-VCH , 2007. - Vol. V.328. , nem. nem. 5 . - P. 411-419. .
5. ↑ Matveenko L.I. A VLBI története – kialakulása és fejlődése // Az IAA RAS kommunikációja. - 2007. - 176. sz . - S. 10 .
6. ↑ Matveenko L.I., Kardasev N.S., Sholomitsky G.B. Nagy bázisú rádióinterferométeren // Izvesztyija VUZov. Radiofizika. - 1965. - T. 8 , 4. sz . - S. 651-654 .
7. ↑ Matveenko L.I. A VLBI története – kialakulása és fejlődése // Az IAA RAS kommunikációja. - 2007. - 176. sz .
8. ↑ Matveenko L.I. A VLBI egy ablak az Univerzumba. — IKI RAS. - Moszkva, 2018.
9. ↑ Resources on History of Radio Astronomy . Letöltve: 2020. április 29. Az eredetiből archiválva : 2021. május 12. (határozatlan)
10. ↑ Vega-Halley projekt . Letöltve: 2020. május 7. Az eredetiből archiválva : 2020. január 28. (határozatlan)