Солнечная батарея Owens Valley (OVSA), также известная как расширенная солнечная батарея Owens Valley (EOVSA), представляет собой массив астрономических радиотелескопов , расположенный в радиообсерватории Owens Valley (OVRO) недалеко от Биг-Пайн, Калифорния , с основными интересами в изучении физики Солнца . [ 1] Инструменты обсерватории разработаны и используются специально для изучения активности и явлений Солнца нашей солнечной системы. Другие специализированные солнечные инструменты, работающие на площадке, включают солнечный радиолокатор (SRBL), испытательный стенд подсистемы FASR (FST) и корейский SRBL (KSRBL). OVSA управляется Технологическим институтом Нью-Джерси (NJIT), который также управляет солнечной обсерваторией Big Bear . [2]
Калифорнийский технологический институт (Caltech) основал радиообсерваторию Owens Valley (OVRO) в конце 1950-х годов с радиоинтерферометром, состоящим из двух 27-метровых (89-футовых) тарелок для изучения радиогалактик. Радиоинтерферометр продолжал расширяться с помощью более крупных и лучших радиотелескопов . В 1979 году две тарелки были сняты с радиоинтерферометра и были перепрофилированы для использования в качестве массива, предназначенного для наблюдения за Солнцем. Солнечная решетка Owens Valley была создана с двухтарельчатым интерферометром под руководством профессора Гарольда Зирина, который также руководил солнечной обсерваторией Big Bear (BBSO). Позднее к интерферометру были добавлены три 1,8-метровые (5,9-футовые) тарелки. [3] [4]
В 1995 году, когда профессор Зирин объявил о своем намерении уйти с поста директора, Калтех начал искать преемника. В конце концов, университет решил изменить фокус кафедры и поискать другую организацию, которая возьмет на себя управление BBSO. К весне 1996 года Калтех объявил, что BBSO будет управляться Технологическим институтом Нью-Джерси (NJIT). Соглашение было подписано в начале 1997 года, чтобы NJIT арендовал у Калтеха землю и здания BBSO до 2048 года. Инструменты и гранты BBSO, которые на тот момент стоили около 1,6 млн долларов в год, должны были быть переданы NJIT 1 июля 1997 года. [5]
В то время Дейл Гэри, который был научным сотрудником по астрофизике в Калтехе [1] и главным исследователем в лаборатории Owens Valley Solar Array, перешел в NJIT, чтобы стать преподавателем. [4] Затем, в 1997 году, управление Owens Valley Solar Array было передано NJIT. В 2004 году были добавлены еще две 1,8-метровые (5,9 футов) антенны, образовав интерферометр с 7 антеннами. [3] [6]
В 2010 году NJIT предложил расширить Owens Valley Solar Array, добавив 8 дополнительных антенн диаметром 2,1 метра (6,9 фута) и модернизировав старые. Это позволило бы увеличить количество антенн в решетке до 15 с 13 меньшими антеннами в трехлучевой спиральной конфигурации, охватывающей радиус 900 метров (3000 футов) (см. схему справа). Это потребовало бы перемещения всех существующих меньших антенн и установки тринадцати новых антенных площадок. Было бы возведено новое здание управления, а вдоль подъездных дорог была бы проложена кабельная траншея. Была проведена экологическая оценка, и был выбран альтернативный вариант для минимизации воздействия. [8]
В октябре 2010 года Национальный научный фонд выделил грант в размере 5 миллионов долларов на начало работы над расширением. Проект также должен был заменить существующие системы управления, проводку и системы обработки сигналов на более новые технологии. Проект должен был привести к ключевым диагностическим наблюдениям магнитной и тепловой структуры солнечной атмосферы, высвобождению магнитной энергии в короне и последствиям солнечной активности для космической погоды. [9]
Массив использует свои семь антенн для выполнения радиоинтерферометрии на 86 радиочастотах в диапазоне от 1 до 18 гигагерц ( микроволновый диапазон). Сочетание пространственного и спектрального разрешения называется микроволновой спектроскопией изображений, которая предоставляет богатую диагностическую информацию о Солнце. Он чувствителен как к тепловому излучению от хромосферы и короны Солнца , так и к нетепловому излучению от высокоэнергетических электронов, ускоренных в солнечных вспышках .
Массив также использовался для открытия и изучения эффектов солнечных радиовсплесков на беспроводные системы связи, включая сотовые телефоны и Глобальную систему позиционирования (GPS). Такие эффекты являются аспектами космической погоды .
В 1990-х годах ВВС США искали экономически эффективную замену своей устаревшей сети радиотелескопов солнечной радиации (RSTN), которая работала на фиксированных частотах. Команда Калтеха предложила локатор солнечных радиоимпульсов (SRBL), который использовал бы технику быстрой перестройки частоты , изученную в OVSA. По контракту с ВВС США прототипы были разработаны в радиообсерватории долины Оуэнс. Первоначально планировалось развернуть SRBL для совместного размещения с сайтами RSTN в течение 1-2 лет для дополнения оптических наблюдений оптической сети солнечных наблюдений . [10]
Были разработаны опытные образцы исследовательского уровня с использованием аппаратного и программного обеспечения, основанного на системе OVSA. [11] Полевые испытания начались в 1994 году с одной антенны на Гавайях и другой антенны, расположенной недалеко от площадки OVSA, примерно в 10 метрах (33 футах) от одной из ее антенн. [10] [12]
SRBL был спектрометром, использующим автоматизированную 1,8-метровую (5,9 футов) параболическую антенну-тарелку со спиральным антенным приемным элементом, который был способен наблюдать 120 частот от 610 МГц до 18 ГГц с интервалом 4,8 секунды. Кроме того, частоты 245 и 410 МГц можно наблюдать с помощью двойной антенны Yagi , прикрепленной к фидеру. Система, наблюдавшая полный солнечный диск, могла определять положения микроволновых всплесков с помощью одной тарелки без использования интерферометрии или механического сканирования. [10]
В конце концов, компания Raytheon Company получила контракт на производство инструментов производственного качества. Прототип антенны SRBL был оставлен в радиообсерватории Owens Valley и эксплуатировался с 1998 года. В 2005 году корейское правительство выделило грант на оценку системы SRBL для продолжения усовершенствований системы с целью создания Korean-SRBL. [10] [13]
{{cite book}}: |journal=проигнорировано ( помощь )
