Главная - Загородные полигоны - Полигон «Старая Пустынь»

Полигон «Старая Пустынь»

На полигоне, основанном в 1964 году и расположенном в 100 км южнее Нижнего Новгорода, проводятся исследования в области радиоастрономии, исследования атмосферы и ионосферы, антенные измерения. Имеется комплекс полноповоротных радиотелескопов, стенд для абсолютных измерений плотностей потоков радиоизлучения космических источников, РСДБ-приемный пункт.
Экспериментальной базой отдела является радиоастрономическая обсерватория (РАО) «Старая Пустынь», основанная в 1964 г. РАО расположена в 130 км от Нижнего Новгорода вблизи села Пустынь Арзамасского района.
В настоящее время РАО располагает семью полноповоротными радиотелескопами и двумя 25-метровыми вышками с двухтемпературными эталонами шумового радиоизлучения.
Три 14-метровых радиотелескопа могут работать в системе поляризационного апертурного синтеза на частоте 150 МГц с синтезируемой апертурой диаметром до 150 м, два 7-метровых радиотелескопа составляют двухэлементный интерферометр с базой 417 м. Один 10-метровый радиотелескоп предназначен для исследований линейной поляризации галактического радиоизлучения в дециметровом диапазоне радиоволн и переменности радиоисточников, а второй 10-метровый радиотелескоп – для измерений полного электронного содержания ионосферы поляризационно-фарадеевским методом. Радиотелескопы оснащены радиометрами на частоты метрового, дециметрового и сантиметрового диапазонов радиоволн.
Один из радиотелескопов (РТП-14) является элементом РСДБ-радиоинтерферометра НИРФИ «Старая Пустынь-Зимёнки» и входит в состав отечественной и международной низкочастотных сетей РСДБ.
РАО обладает развитой инфраструктурой. На её территории расположены лабораторные и жилые (вмещающие до 30 человек командированного персонала) здания, производственные и складские корпуса. Электропитание осуществляется от ЛЭП-10 КВ, водоснабжение – от глубинной скважины.
Комплекс радиотелескопов в РАО в 1994 г. под названием «Пустынь» (рег. номер 06-29) включён в Список уникальных установок России, требующих государственной поддержки.
Выполняемые на установке исследования оцениваются мировой научной общественностью как исключительно плодотворные и актуальные. Работы, выполняемые на установке “Пустынь”, широко цитируются как у нас в стране, так и за рубежом.
На установке “Пустынь” получены уникальные экспериментальные данные о линейной поляризации радиоизлучения Галактики на волнах дециметрового и метрового диапазонов, причем, данные наблюдений в метровом диапазоне являются наиболее полными по охвату частотного диапазона особенно в сторону низких частот) и не имеют аналога в мире.
Результаты радиополяризационных измерений на частотах около 200 МГц и ниже до сих пор остаются единственными в мире.
Специалистами, работающими на установке, разработаны основы теории поляризации синхротронного радиоизлучения Галактики, показано, что многоволновые поляриметрические исследования являются эффективным методом изучения трёхмерной структуры галактического магнитного поля, пространственных распределений ионизированного газа и релятивистских электронов в межзвёздном пространстве.
Тщательные исследования поляризационных характеристик радиоизлучения отдельных областей небосвода сделали возможным их использование в качестве эталонных источников для измерения полного электронного содержания (ПЭС) ионосферы предложенным и реализованным специалистами НИРФИ радиоастрономическим поляризационно-фарадеевским методом.
Исследования радиоизлучения молодых остатков сверхновых звезд Кассиопея А и Крабовидная туманность регулярно ведутся на радиотелескопах установки “Пустынь” с первых лет её создания. Получены зависимости от времени плотностей потоков этих радиоисточников на частотах 151.5, 290, 927 МГц, 2.9 и 8.8 ГГц. Вместе с более ранними измерениями общая длительность мониторинга радиоизлучения Кассиопеи А и Крабовидной туманности составляет уже более 50 лет. В результате обнаружено вековое уменьшение радиоизлучения Крабовидной туманности (E.N.Vinyajkin, V.A.Razin. “Secular Decreases in the 927 MHz Emission from the Supernova Remnants Cas A and Таи А “. Australian Journal of Physics. 1979, V.32, P.93), исследована частотная зависимость темпа векового уменьшения радиоизлучения Кассиопеи А (Е.Н.Виняйкин, В.А.Разин, В.В.Хрулев. “Вековое уменьшение плотности потока радиоизлучения Кассиопеи А на частоте 2924 МГц”. Письма в Астрономический журнал. 1980, Т.6, С.620; E.N.Vinyajkin “Secular Decrease and Random Variations of the Flux Density of Cas A at 927, 290, 151.5 and 38 MHz from Long-Term Measurements”. Astrophysics and Space Science. 1997. V.252. P.249; E.N.Vinyajkin, V.A.Razin. Secular Decrease and Random Variations of Cassiopeia A at 151.5 and 927 MHz. 2004. Astro-ph/0412593). Получены другие ценные астрофизические результаты, касающиеся физических процессов в остатках сверхновых и межзвездной среде (ударные волны, ускорение космических лучей, механизмы излучения).
В 2001-2004 гг. эти исследования поддерживались Международным научно-техническим центром и финансировались США. Они получили признание за рубежом и неоднократно цитировались (например, в работах: S.P.Reynolds, D.John. Astrophysical Journal. 1987, V.322, P.673; D.E.Reichart, A.W.Stephens. Astrophysical Journal. 2000. V.537, P.904).
Многочастотные измерения плотностей потоков мощных космических радиоисточников важны не только для исследования их физических свойств, но и для прикладных целей, поскольку они используются в качестве калибровочных в антенных измерениях а также при исследованиях ионосферы и атмосферы радиоастрономическими методами. Особая ценность этих измерениях состоит в том, что они проводятся в течение многих лет на одних и тех же инструментах и при одинаковых условиях.
Установка “Пустынь” позволила выполнить большой цикл работ, имеющих целью повышение эффективности космических навигационных систем (КНС), (в частности, отечественной системы “ГЛОНАСС”) и достижение предельных точностей координатных и траекторных измерений. Эти работы продолжаются по настоящее время.
На территории РАО выполняются работы других отделов ФГБНУ НИРФИ:

проводится отработка систем РСДБ-аппаратуры и систем передачи РСДБ-данных в квазиреальном времени через Интернет. Выполняются работы в составе РСДБ-сетей, направленные на решение проблем координатно-временного и навигационного обеспечения, исследование плазмы солнечного ветра путём просвечивания радиоизлучением естественных и искусственных источников (решение вопросов “космической погоды”), поиск и идентификацию космического мусора;
в 2009 г. создана установка и выполнены работы по диагностике загрязнения окружающей среды – разливов нефти на водной поверхности (отд.№4);
в 2010 г. развёрнута служба одного из пунктов мониторинга магнитного поля Земли (отд.№6).

С 1978 г в соответствии учебным планом РФ ННГУ в РАО со студентами 5 курса Кафедры радиоастрономии и распространения радиоволн ежегодно проводится Лабораторный спецпрактикум «Измерение некоторых характеристик космического радиоизлучения и параметров антенн». Руководитель А.И.Теплых.
С 1995 г. учащиеся магистратуры РФ выполняют лабораторную работу «Измерение параметров радиотелескопа и инструментальной поляризации».
В РАО ежегодно студентами выполняются курсовые и дипломные работы.
Для студентов 2-3 курса РФ ежегодно проводится ознакомительная экскурсия.