АСТРОФИЗИЧЕСКИЙ БЮЛЛЕТЕНЬ, 2024, том 79, № 2, страницы 331–349
ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ МИЛЛИМЕТРОВОЙ АСТРОНОМИИ В САО РАН
© 2024
В. А. Столяров1*, Ю. Ю. Балега1,2, М. Г. Мингалиев1,3,4, Ю. В. Сотникова1,3, В. Ф. Вдовин5,1, А. А. Гунбина5, Д. Е. Кукушкин1,6, М. А. Тарасов7, М. Ю. Фоминский7, А. М. Чекушкин7, В. С. Эдельман8, Р. А. Юсупов7
1Специальная астрофизическая обсерватория РАН, Нижний Архыз, 369167 Россия
2Китайский филиал института БРИКС по изучению сетей будущего, Шеньчжень, 518000 Китай
3Казанский (Приволжский) федеральный университет, Казань, 420008 Россия
4Институт прикладной астрономии РАН, Санкт-Петербург, 191187 Россия
5Институт прикладной физики им. А. В. Гапонова–Грехова Российской академии наук, Нижний Новгород, 603950 Россия
6Университет ИТМО, Санкт-Петербург 197101 Россия
7Институт радиотехники и электроники им. В. А. Котельникова РАН, Москва, 125009 Россия
8Институт физических проблем им. П. Л. Капицы РАН, Москва, 119334 Россия
*E-mail: vlad@sao.ru
2Китайский филиал института БРИКС по изучению сетей будущего, Шеньчжень, 518000 Китай
3Казанский (Приволжский) федеральный университет, Казань, 420008 Россия
4Институт прикладной астрономии РАН, Санкт-Петербург, 191187 Россия
5Институт прикладной физики им. А. В. Гапонова–Грехова Российской академии наук, Нижний Новгород, 603950 Россия
6Университет ИТМО, Санкт-Петербург 197101 Россия
7Институт радиотехники и электроники им. В. А. Котельникова РАН, Москва, 125009 Россия
8Институт физических проблем им. П. Л. Капицы РАН, Москва, 119334 Россия
*E-mail: vlad@sao.ru
УДК 520.8-125
Поступила в редакцию 30 октября 2023 года; после доработки 18 марта 2024 года; принята к публикации 18 марта 2024 года
В статье рассмотрены перспективы развития наблюдательной базы в Специальной астрофизической обсерватории РАН для астрофизических исследований в миллиметровом диапазоне. В качестве первого шага предложен проект создания комплекта приемной аппаратуры субтерагерцового диапазона для работы на оптическом телескопе БТА. Также рассмотрена возможность установки нового инструмента для работы на частотах до 230 ГГц (λ = 1.3 мм) на верхней научной площадке САО РАН. Рассмотрены технические и эксплуатационные характеристики инструмента, вопросы выбора места для размещения полноповоротной антенны миллиметрового диапазона, статистика метеорологических данных и поглощение атмосферы, приведен список возможных научных задач, которые решаются на инструменте этого класса.
Ключевые слова:
атмосферные явления — приборы: приемники — приборы: интерферометры — методы: наблюдательные
ФинансированиеСписок литературы
Исследования выполнены при финансовой поддержке гранта РНФ № 23-62-10013 «Разработка прототипа отечественной субтерагерцовой обсерватории в составе оптического телескопа».
Список литературы
1. R. Adam, A. Adane, P. A. R. Ade, et al., Astron. and Astrophys. 609, id. A115 (2018). DOI:10.1051/0004-6361/201731503
2. P. A. R. Ade et al. (Planck Collab.), Astron. and Astrophys. 594, id. A26 (2016a). DOI:10.1051/0004-6361/201526914
3. P. A. R. Ade et al. (Planck Collab.), Astron. and Astrophys. 594, id. A27 (2016b). DOI:10.1051/0004-6361/201525823
4. N. Aghanim et al. (Planck Collab.), Astron. and Astrophys. 594, id. A22 (2016c). DOI:10.1051/0004-6361/201525826
5. K. Akiyama et al. (Event Horizon Telescope Collaboration), Astrophys. J. 875 (1), article id. L2 (2019). DOI:10.3847/2041-8213/ab0c96
6. K. Asada, M. Kino, M. Honma, et al., arXiv e-prints astro-ph:1705.04776 (2017). DOI:10.48550/arXiv.1705.04776
7. Y. Balega, O. Bolshakov, A. Chernikov, et al., Photonics 10 (11), 1263 (2023). DOI:10.3390/photonics10111263
8. Y. Balega, G. Bubnov, A. Chekushkin, et al., Sensors 24 (2), 359 (2024). DOI:10.3390/s24020359
9. Y. Y. Balega, A. M. Baryshev, G. M. Bubnov, et al., Radiophysics and Quantum Electronics 63 (7), 479 (2020). DOI:10.1007/s11141-021-10073-z
10. Y. Y. Balega, D. K. S. Bataev, G. M. Bubnov, et al., Doklady Physics 67 (1), 1 (2022). DOI:10.1134/S1028335822010013
11. B. Boccardi, T. P. Krichbaum, E. Ros, and J. A. Zensus, Astron. and Astrophys. 25 (1), article id. 4 (2017). DOI:10.1007/s00159-017-0105-6
12. V. M. Bogod, T. I. Kal’tman, and M. A. Lukicheva, Geomagnetism and Aeronomy 59 (7), 783 (2020). DOI:10.1134/S0016793219070077
13. G. M. Bubnov, E. B. Abashin, Y. Y. Balega, et al., IEEE Transactions on Terahertz Science and Technology 5 (1), 64 (2015). DOI:10.1109/TTHZ.2014.2380473
14. V. S. Bychkova, A. E. Volvach, L. N. Volvach, et al., Astrophysical Bulletin 73 (3), 293 (2018). DOI:10.1134/S1990341318030033
15. D.-Y. Byun, 13th East Asian VLBI Workshop 2021 (EAVW21) (Chiang Mai, Thailand, 2021) (online at https://indico.narit.or.th/event/152/contributions/313/attachments/184/413/EAVW21-DoYoungByun.pdf).
16. J. Chluba, E. Switzer, K. Nelson, and D. Nagai, Monthly Notices Royal Astron. Soc. 430 (4), 3054 (2013). DOI:10.1093/mnras/stt110
17. Y. Chol Minh, H.-G. Kim, S.-T. Han, and D.-G. Roh, in Proc. Intern. General Meeting VLBI Service for Geodesy and Astrometry, Ottawa, Canada, 2004, Ed. by N. R. Vandenberg and K. D. Baver, NASA/CP-2004-212255, p. 156 (2004).
18. P. E. Dewdney, P. J. Hall, R. T. Schilizzi, and T. J. L. W. Lazio, Proceedings of the IEEE 97 (8), 1482 (2009). DOI:10.1109/JPROC.2009.2021005
19. C. Done, G. Wardziński, and M. Gierliński, Monthly Notices Royal Astron. Soc. 349 (2), 393 (2004). DOI:10.1111/j.1365-2966.2004.07545.x
20. S. Dougherty, Abstracts of the 235th AAS Meeting, 235, id. 255.01 (2020).
21. V. S. Edelman, Instruments and Experimental Techniques 55 (1), 145 (2012). DOI:10.1134/S0020441212010277
22. H. Eklund, S. Wedemeyer, M. Szydlarski, et al., Astron. and Astrophys. 644, id. A152 (2020). DOI:10.1051/0004-6361/202038250
23. W. B. Everett, L. Zhang, T. M. Crawford, et al., Astrophys. J. 900 (1), id. 55 (2020). DOI:10.3847/1538-4357/ab9df7
24. V. Fish, K. Akiyama, K. Bouman, et al., Galaxies 4 (4), id. 54 (2016). DOI:10.3390/galaxies4040054
25. M. Guélin and J. Cernicharo, Frontiers in Astronomy and Space Sciences 9, id. 787567 (2022). DOI:10.3389/fspas.2022.787567
26. S. Guilloteau, Millimeter Astronomy, Saas-Fee Advanced Course 38, 111 (2018). DOI:10.1007/978-3-662-57546-8_2
27. A. Gunbina, S. Mahashabde, M. Tarasov, et al., IEEE Transactions on Applied Superconductivity 31 (5), id. 3068999 (2021). DOI:10.1109/TASC.2021.3068999
28. A. Gunbina, M. Tarasov, M. Fominsky, et al., Advances in Microelectronics: Reviews, vol. 3, (IFSA Publishing, Barcelona, 2021), p. 183.
29. E. Herbst and E. F. van Dishoeck, Annual Rev. Astron. Astrophys. 47 (1), 427 (2009). DOI:10.1146/annurev-astro-082708-101654
30. M. Hilton, C. Sifón, S. Naess, et al., Astrophys. J. Suppl. 253 (1), article id. 3 (2021). DOI:10.3847/1538-4365/abd023
31. H. Hirabayashi, in Proc. IAU Symp. No. 112, Ed. by M. D. Papagiannis (D. Reidel Publishing Co., Dordrecht, 1985), p. 425.
32. A. Hojaev, G. I. Shanin, and Y. N. Artyomenko, in Proc. IAU Meeting No. 26, Ed. by J. B. Hearnshaw and P. Martinez (Cambridge University Press, Cambridge, 2007), p. 177. DOI:10.1017/S1743921307006965
33. T. Hovatta, E. Lindfors, S. Kiehlmann, et al., Astron. and Astrophys. 650, id. A83 (2021). DOI:10.1051/0004-6361/202039481
34. D. H. Hughes, F. P. Schloerb, I. Aretxaga, et al., SPIE Conf. Proc. 11445, id. 1144522 (2020). DOI:10.1117/12.2561893
35. B. T. Indermuehle and M. G. Burton, Publ. Astron. Soc. Australia 31, id. e032 (2014). DOI:10.1017/pasa.2014.25
36. B. K. Ioannisiani, E. M. Neplokhov, I. M. Kopylov, et al., in Proc. IAU Coll. No. 67, Ed. by C. M. Humphries (D. Reidel Publishing Co.Dordrecht, 1982), p. 3. DOI:10.1007/978-94-009-7787-7_1
37. A. V. Ipatov, Physics–Uspekhi 56 (7), article id. 729 (2013). DOI:10.3367/UFNe.0183.201307i.0769
38. V. B. Khaikin, A. Y. Shikhovtsev, A. P. Mironov, and X. Qian, in Proc. Conf. on Multifaceted Universe: Theory and Observations-2022, Nizhny Arkhyz, Spec. Astrophys. Obs. RAS, Russia, 2022, id. 72 (2022) (online at https://pos.sissa.it/cgi-bin/reader/conf.cgi?confid=425). DOI:10.22323/1.425.0072
39. J.-S. Kim and S.-W. Kim, AIP Conf. Proc., 714, 160 (2004). DOI:10.1063/1.1781020
40. N. Kol’tsov, S. Grenkov, and L. Fedotov, Journal of the Russian Universities. Radioelectronics 23 (2), 6 (2020). DOI:10.32603/1993-8985-2020-23-2-6-18
41. D. Kubo, C.-C. Han, H. Nishioka, et al., SPIE Conf. Proc. 10708, id. 1070816 (2018). DOI:10.1117/12.2312241
42. S. Leclercq, https://www.iram.fr/~leclercq/Reports/About_NEP_photon_noise.pdf (2017).
43. D. Leverington, Observatories and Telescopes of Modern Times (Cambridge University Press, Cambridge, 2016). DOI:10.1017/9781139051507
44. M. Loukitcheva, Advances in Space Research 63 (4), 1396 (2019). DOI:10.1016/j.asr.2018.08.030
45. F. J. Lovas, D. R. Johnson, and L. E. Snyder, Astrophys. J. Suppl. 41, 451 (1979). DOI:10.1086/190626
46. J. Magnum, https://library.nrao.edu/public/memos/alma/main/memo602.pdf (2017).
47. J. P. Maillard, A. Mihalchenko, D. Novikov, et al., Phys. Rev. D 109 (2), article id. 023523 (2024). DOI:10.1103/PhysRevD.109.023523
48. B. A. McGuire, Astrophys. J. Suppl. 259 (2), id. 30 (2022). DOI:10.3847/1538-4365/ac2a48
49. K.-I. Morita, ASP Conf. Ser. 59 18 (1994).
50. T. Mroczkowski, D. Nagai, K. Basu, et al., Space Science Reviews 215 (1), article id. 17 (2019). DOI:10.1007/s11214-019-0581-2
51. R. Neri, in 9th IRAM Millimeter Interferometry School, Grenoble, 2016 (online at https://web-archives.iram.fr/IS/IS2016/presentations/neri-noema.pdf).
52. I. D. Novikov, S. F. Likhachev, Y. A. Shchekinov, et al., Physics–Uspekhi 64 (4), 386 (2021). DOI:10.3367/UFNe.2020.12.038898
53. A. R. Offringa, B. McKinley, N. Hurley-Walker, et al., Monthly Notices Royal Astron. Soc. 444 (1), 606 (2014). DOI:10.1093/mnras/stu1368
54. M. Ohishi, Journal of Physics: Conference Series, vol. 728, article id. 052002 (2016). DOI:10.1088/1742-6596/728/5/052002
55. A. Otárola, T. Travouillon, M. Schöck, et al., Publ. Astron. Soc. Pacific 122 (890), 470 (2010). DOI:10.1086/651582
56. Y. N. Parijskij, IEEE Antennas and Propagation Magazine 35, 7 (1993). DOI:10.1109/74.229840
57. A. Pellegrini, J. Flygare, I. P. Theron, et al., IEEE Journal of Microwaves 1 (1), 428 (2021). DOI:10.1109/JMW.2020.3034029
58. T. Plagge, B. A. Benson, P. A. R. Ade, et al., Astrophys. J. 716 (2), 1118 (2010). DOI:10.1088/0004-637X/716/2/1118
59. A. Plavin, Y. Y. Kovalev, Y. A. Kovalev, and S. Troitsky, Astrophys. J. 894 (2), id. 101 (2020). DOI:10.3847/1538-4357/ab86bd
60. I. Prandoni, M. Murgia, A. Tarchi, et al., Astron. and Astrophys. 608, id. A40 (2017). DOI:10.1051/0004-6361/201630243
61. V. C. Rubin, W. K. Ford Jr., and N. Thonnard, Astrophys. J. 225, L107 (1978). DOI:10.1086/182804
62. K. I. Rudakov, P. N. Dmitriev, A. M. Baryshev, et al., Radiophysics and Quantum Electronics 62 (7–8), 547 (2020). DOI:10.1007/s11141-020-10001-7
63. M. Sánchez-Portal, in Proc. Scientific Meeting of the Spanish Astronomical Society, La Laguna, Spain, 2022, Ed. by M. Manteiga, L. Bellot, P. Benavidez, A. de Lorenzo-Caceres, M. A. Fuente, M. J. Martínez, M. Vázquez Acosta, C. Dafonte (online at https://zenodo.org/records/7047921#.Y78DgOzMKek), 2023.
64. K. F. Schuster, R. Neri, F. Gueth, et al., SPIE Conf. Proc. 10700, p. 107000R (2018). DOI:10.1117/12.2313489
65. R. Shetty, S. C. Glover, C. P. Dullemond, and R. S. Klessen, Monthly Notices Royal Astron. Soc. 412 (3), 1686 (2011). DOI:10.1111/j.1365-2966.2010.18005.x
66. Y.-S. Shiao, L. W. Looney, D. P. Woody, et al., SPIE Conf. Proc. 6275, id. 62750Y (2006). DOI:10.1117/12.672245
67. K. M. Shibata, H.-S. Chung, S. Kameno, et al., Publ. Astron. Soc. Japan 56, 475 (2004). DOI:10.1093/pasj/56.3.475
68. N. Shuygina, D. Ivanov, A. Ipatov, et al., Geodesy and Geodynamics 10 (2), 150 (2019). DOI:10.1016/j.geog.2018.09.008
69. Y. Sofue, Publ. Astron. Soc. Japan 69 (1), id. R1 (2017). DOI:10.1093/pasj/psw103
70. R. Sunyaev, V. Arefiev, V. Babyshkin, et al., Astron. and Astrophys. 656, id. A132 (2021). DOI:10.1051/0004-6361/202141179
71. R. A. Sunyaev and Y. B. Zeldovich, Comments on Astrophysics and Space Physics 4, 173 (1972).
72. M. Tarasov, A. Gunbina, A. Chekushkin, et al., Applied Sciences 11 (20) id. 9649 (2021). DOI:10.3390/app11209649
73. M. Tarasov, A. Gunbina, A. Chekushkin, et al., Applied Sciences 12 (20), id. 10525 (2022). DOI:10.3390/app122010525
74. M. A. Tarasov, A. A. Gunbina, S. Mahashabde, et al., IEEE Transactions on Applied Superconductivity 30 (3), id. 2941857 (2020). DOI:10.1109/TASC.2019.2941857
75. J. F. Tian, L. C. Deng, X. B. Zhang, et al., Publ. Astron. Soc. Pacific 128 (968), 105003 (2016). DOI:10.1088/1538-3873/128/968/105003
76. S. Trushkin, N. Nizhelskij, P. Tsybulev, and G. Zhekanis, Galaxies 5 (4), id. 84 (2017). DOI:10.3390/galaxies5040084
77. A. Tzioumis, http://handle.itu.int/11.1002/pub/809847c8-en.
78. A. N. Vystavkin, A. G. Kovalenko, S. V. Shitov, et al., SPIE Conf. Proc. 7020, article id. 702024 (2008). DOI:10.1117/12.788744
79. A. N. Vystavkin, S. V. Shitov, S. E. Bankov, et al., Radiophysics and Quantum Electronics 50 (10-11), 852 (2007). DOI:10.1007/s11141-007-0077-x
80. T. L. Wilson and S. Guilloteau, Millimeter Astronomy (Springer, Berlin, 2018). DOI:10.1007/978-3-662-57546-8
81. P. Yagoubov, T. Mroczkowski, V. Belitsky, et al., Astron. and Astrophys. 634, id. A46 (2020). DOI:10.1051/0004-6361/201936777
82. D. Yang, Y. Zhang, G. Zhou, et al., SPIE Conf. Proc. 8444, article id. 84444B (2012). DOI:10.1117/12.925789
83. R. A. Yusupov, A. A. Gunbina, A. M. Chekushkin, et al., Physics of the Solid State 62 (9), 1567 (2020). DOI:10.1134/S106378342009036X
84. A. V. Zasov, A. S. Saburova, A. V. Khoperskov, and S. A. Khoperskov, Physics–Uspekhi 60 (1), 3 (2017). DOI:10.3367/UFNe.2016.03.037751
85. I. Zinchenko, S. Y. Liu, Y. N. Su, and A. M. Sobolev, Astron. and Astrophys. 606, id. L6 (2017). DOI:10.1051/0004-6361/201731752
2. P. A. R. Ade et al. (Planck Collab.), Astron. and Astrophys. 594, id. A26 (2016a). DOI:10.1051/0004-6361/201526914
3. P. A. R. Ade et al. (Planck Collab.), Astron. and Astrophys. 594, id. A27 (2016b). DOI:10.1051/0004-6361/201525823
4. N. Aghanim et al. (Planck Collab.), Astron. and Astrophys. 594, id. A22 (2016c). DOI:10.1051/0004-6361/201525826
5. K. Akiyama et al. (Event Horizon Telescope Collaboration), Astrophys. J. 875 (1), article id. L2 (2019). DOI:10.3847/2041-8213/ab0c96
6. K. Asada, M. Kino, M. Honma, et al., arXiv e-prints astro-ph:1705.04776 (2017). DOI:10.48550/arXiv.1705.04776
7. Y. Balega, O. Bolshakov, A. Chernikov, et al., Photonics 10 (11), 1263 (2023). DOI:10.3390/photonics10111263
8. Y. Balega, G. Bubnov, A. Chekushkin, et al., Sensors 24 (2), 359 (2024). DOI:10.3390/s24020359
9. Y. Y. Balega, A. M. Baryshev, G. M. Bubnov, et al., Radiophysics and Quantum Electronics 63 (7), 479 (2020). DOI:10.1007/s11141-021-10073-z
10. Y. Y. Balega, D. K. S. Bataev, G. M. Bubnov, et al., Doklady Physics 67 (1), 1 (2022). DOI:10.1134/S1028335822010013
11. B. Boccardi, T. P. Krichbaum, E. Ros, and J. A. Zensus, Astron. and Astrophys. 25 (1), article id. 4 (2017). DOI:10.1007/s00159-017-0105-6
12. V. M. Bogod, T. I. Kal’tman, and M. A. Lukicheva, Geomagnetism and Aeronomy 59 (7), 783 (2020). DOI:10.1134/S0016793219070077
13. G. M. Bubnov, E. B. Abashin, Y. Y. Balega, et al., IEEE Transactions on Terahertz Science and Technology 5 (1), 64 (2015). DOI:10.1109/TTHZ.2014.2380473
14. V. S. Bychkova, A. E. Volvach, L. N. Volvach, et al., Astrophysical Bulletin 73 (3), 293 (2018). DOI:10.1134/S1990341318030033
15. D.-Y. Byun, 13th East Asian VLBI Workshop 2021 (EAVW21) (Chiang Mai, Thailand, 2021) (online at https://indico.narit.or.th/event/152/contributions/313/attachments/184/413/EAVW21-DoYoungByun.pdf).
16. J. Chluba, E. Switzer, K. Nelson, and D. Nagai, Monthly Notices Royal Astron. Soc. 430 (4), 3054 (2013). DOI:10.1093/mnras/stt110
17. Y. Chol Minh, H.-G. Kim, S.-T. Han, and D.-G. Roh, in Proc. Intern. General Meeting VLBI Service for Geodesy and Astrometry, Ottawa, Canada, 2004, Ed. by N. R. Vandenberg and K. D. Baver, NASA/CP-2004-212255, p. 156 (2004).
18. P. E. Dewdney, P. J. Hall, R. T. Schilizzi, and T. J. L. W. Lazio, Proceedings of the IEEE 97 (8), 1482 (2009). DOI:10.1109/JPROC.2009.2021005
19. C. Done, G. Wardziński, and M. Gierliński, Monthly Notices Royal Astron. Soc. 349 (2), 393 (2004). DOI:10.1111/j.1365-2966.2004.07545.x
20. S. Dougherty, Abstracts of the 235th AAS Meeting, 235, id. 255.01 (2020).
21. V. S. Edelman, Instruments and Experimental Techniques 55 (1), 145 (2012). DOI:10.1134/S0020441212010277
22. H. Eklund, S. Wedemeyer, M. Szydlarski, et al., Astron. and Astrophys. 644, id. A152 (2020). DOI:10.1051/0004-6361/202038250
23. W. B. Everett, L. Zhang, T. M. Crawford, et al., Astrophys. J. 900 (1), id. 55 (2020). DOI:10.3847/1538-4357/ab9df7
24. V. Fish, K. Akiyama, K. Bouman, et al., Galaxies 4 (4), id. 54 (2016). DOI:10.3390/galaxies4040054
25. M. Guélin and J. Cernicharo, Frontiers in Astronomy and Space Sciences 9, id. 787567 (2022). DOI:10.3389/fspas.2022.787567
26. S. Guilloteau, Millimeter Astronomy, Saas-Fee Advanced Course 38, 111 (2018). DOI:10.1007/978-3-662-57546-8_2
27. A. Gunbina, S. Mahashabde, M. Tarasov, et al., IEEE Transactions on Applied Superconductivity 31 (5), id. 3068999 (2021). DOI:10.1109/TASC.2021.3068999
28. A. Gunbina, M. Tarasov, M. Fominsky, et al., Advances in Microelectronics: Reviews, vol. 3, (IFSA Publishing, Barcelona, 2021), p. 183.
29. E. Herbst and E. F. van Dishoeck, Annual Rev. Astron. Astrophys. 47 (1), 427 (2009). DOI:10.1146/annurev-astro-082708-101654
30. M. Hilton, C. Sifón, S. Naess, et al., Astrophys. J. Suppl. 253 (1), article id. 3 (2021). DOI:10.3847/1538-4365/abd023
31. H. Hirabayashi, in Proc. IAU Symp. No. 112, Ed. by M. D. Papagiannis (D. Reidel Publishing Co., Dordrecht, 1985), p. 425.
32. A. Hojaev, G. I. Shanin, and Y. N. Artyomenko, in Proc. IAU Meeting No. 26, Ed. by J. B. Hearnshaw and P. Martinez (Cambridge University Press, Cambridge, 2007), p. 177. DOI:10.1017/S1743921307006965
33. T. Hovatta, E. Lindfors, S. Kiehlmann, et al., Astron. and Astrophys. 650, id. A83 (2021). DOI:10.1051/0004-6361/202039481
34. D. H. Hughes, F. P. Schloerb, I. Aretxaga, et al., SPIE Conf. Proc. 11445, id. 1144522 (2020). DOI:10.1117/12.2561893
35. B. T. Indermuehle and M. G. Burton, Publ. Astron. Soc. Australia 31, id. e032 (2014). DOI:10.1017/pasa.2014.25
36. B. K. Ioannisiani, E. M. Neplokhov, I. M. Kopylov, et al., in Proc. IAU Coll. No. 67, Ed. by C. M. Humphries (D. Reidel Publishing Co.Dordrecht, 1982), p. 3. DOI:10.1007/978-94-009-7787-7_1
37. A. V. Ipatov, Physics–Uspekhi 56 (7), article id. 729 (2013). DOI:10.3367/UFNe.0183.201307i.0769
38. V. B. Khaikin, A. Y. Shikhovtsev, A. P. Mironov, and X. Qian, in Proc. Conf. on Multifaceted Universe: Theory and Observations-2022, Nizhny Arkhyz, Spec. Astrophys. Obs. RAS, Russia, 2022, id. 72 (2022) (online at https://pos.sissa.it/cgi-bin/reader/conf.cgi?confid=425). DOI:10.22323/1.425.0072
39. J.-S. Kim and S.-W. Kim, AIP Conf. Proc., 714, 160 (2004). DOI:10.1063/1.1781020
40. N. Kol’tsov, S. Grenkov, and L. Fedotov, Journal of the Russian Universities. Radioelectronics 23 (2), 6 (2020). DOI:10.32603/1993-8985-2020-23-2-6-18
41. D. Kubo, C.-C. Han, H. Nishioka, et al., SPIE Conf. Proc. 10708, id. 1070816 (2018). DOI:10.1117/12.2312241
42. S. Leclercq, https://www.iram.fr/~leclercq/Reports/About_NEP_photon_noise.pdf (2017).
43. D. Leverington, Observatories and Telescopes of Modern Times (Cambridge University Press, Cambridge, 2016). DOI:10.1017/9781139051507
44. M. Loukitcheva, Advances in Space Research 63 (4), 1396 (2019). DOI:10.1016/j.asr.2018.08.030
45. F. J. Lovas, D. R. Johnson, and L. E. Snyder, Astrophys. J. Suppl. 41, 451 (1979). DOI:10.1086/190626
46. J. Magnum, https://library.nrao.edu/public/memos/alma/main/memo602.pdf (2017).
47. J. P. Maillard, A. Mihalchenko, D. Novikov, et al., Phys. Rev. D 109 (2), article id. 023523 (2024). DOI:10.1103/PhysRevD.109.023523
48. B. A. McGuire, Astrophys. J. Suppl. 259 (2), id. 30 (2022). DOI:10.3847/1538-4365/ac2a48
49. K.-I. Morita, ASP Conf. Ser. 59 18 (1994).
50. T. Mroczkowski, D. Nagai, K. Basu, et al., Space Science Reviews 215 (1), article id. 17 (2019). DOI:10.1007/s11214-019-0581-2
51. R. Neri, in 9th IRAM Millimeter Interferometry School, Grenoble, 2016 (online at https://web-archives.iram.fr/IS/IS2016/presentations/neri-noema.pdf).
52. I. D. Novikov, S. F. Likhachev, Y. A. Shchekinov, et al., Physics–Uspekhi 64 (4), 386 (2021). DOI:10.3367/UFNe.2020.12.038898
53. A. R. Offringa, B. McKinley, N. Hurley-Walker, et al., Monthly Notices Royal Astron. Soc. 444 (1), 606 (2014). DOI:10.1093/mnras/stu1368
54. M. Ohishi, Journal of Physics: Conference Series, vol. 728, article id. 052002 (2016). DOI:10.1088/1742-6596/728/5/052002
55. A. Otárola, T. Travouillon, M. Schöck, et al., Publ. Astron. Soc. Pacific 122 (890), 470 (2010). DOI:10.1086/651582
56. Y. N. Parijskij, IEEE Antennas and Propagation Magazine 35, 7 (1993). DOI:10.1109/74.229840
57. A. Pellegrini, J. Flygare, I. P. Theron, et al., IEEE Journal of Microwaves 1 (1), 428 (2021). DOI:10.1109/JMW.2020.3034029
58. T. Plagge, B. A. Benson, P. A. R. Ade, et al., Astrophys. J. 716 (2), 1118 (2010). DOI:10.1088/0004-637X/716/2/1118
59. A. Plavin, Y. Y. Kovalev, Y. A. Kovalev, and S. Troitsky, Astrophys. J. 894 (2), id. 101 (2020). DOI:10.3847/1538-4357/ab86bd
60. I. Prandoni, M. Murgia, A. Tarchi, et al., Astron. and Astrophys. 608, id. A40 (2017). DOI:10.1051/0004-6361/201630243
61. V. C. Rubin, W. K. Ford Jr., and N. Thonnard, Astrophys. J. 225, L107 (1978). DOI:10.1086/182804
62. K. I. Rudakov, P. N. Dmitriev, A. M. Baryshev, et al., Radiophysics and Quantum Electronics 62 (7–8), 547 (2020). DOI:10.1007/s11141-020-10001-7
63. M. Sánchez-Portal, in Proc. Scientific Meeting of the Spanish Astronomical Society, La Laguna, Spain, 2022, Ed. by M. Manteiga, L. Bellot, P. Benavidez, A. de Lorenzo-Caceres, M. A. Fuente, M. J. Martínez, M. Vázquez Acosta, C. Dafonte (online at https://zenodo.org/records/7047921#.Y78DgOzMKek), 2023.
64. K. F. Schuster, R. Neri, F. Gueth, et al., SPIE Conf. Proc. 10700, p. 107000R (2018). DOI:10.1117/12.2313489
65. R. Shetty, S. C. Glover, C. P. Dullemond, and R. S. Klessen, Monthly Notices Royal Astron. Soc. 412 (3), 1686 (2011). DOI:10.1111/j.1365-2966.2010.18005.x
66. Y.-S. Shiao, L. W. Looney, D. P. Woody, et al., SPIE Conf. Proc. 6275, id. 62750Y (2006). DOI:10.1117/12.672245
67. K. M. Shibata, H.-S. Chung, S. Kameno, et al., Publ. Astron. Soc. Japan 56, 475 (2004). DOI:10.1093/pasj/56.3.475
68. N. Shuygina, D. Ivanov, A. Ipatov, et al., Geodesy and Geodynamics 10 (2), 150 (2019). DOI:10.1016/j.geog.2018.09.008
69. Y. Sofue, Publ. Astron. Soc. Japan 69 (1), id. R1 (2017). DOI:10.1093/pasj/psw103
70. R. Sunyaev, V. Arefiev, V. Babyshkin, et al., Astron. and Astrophys. 656, id. A132 (2021). DOI:10.1051/0004-6361/202141179
71. R. A. Sunyaev and Y. B. Zeldovich, Comments on Astrophysics and Space Physics 4, 173 (1972).
72. M. Tarasov, A. Gunbina, A. Chekushkin, et al., Applied Sciences 11 (20) id. 9649 (2021). DOI:10.3390/app11209649
73. M. Tarasov, A. Gunbina, A. Chekushkin, et al., Applied Sciences 12 (20), id. 10525 (2022). DOI:10.3390/app122010525
74. M. A. Tarasov, A. A. Gunbina, S. Mahashabde, et al., IEEE Transactions on Applied Superconductivity 30 (3), id. 2941857 (2020). DOI:10.1109/TASC.2019.2941857
75. J. F. Tian, L. C. Deng, X. B. Zhang, et al., Publ. Astron. Soc. Pacific 128 (968), 105003 (2016). DOI:10.1088/1538-3873/128/968/105003
76. S. Trushkin, N. Nizhelskij, P. Tsybulev, and G. Zhekanis, Galaxies 5 (4), id. 84 (2017). DOI:10.3390/galaxies5040084
77. A. Tzioumis, http://handle.itu.int/11.1002/pub/809847c8-en.
78. A. N. Vystavkin, A. G. Kovalenko, S. V. Shitov, et al., SPIE Conf. Proc. 7020, article id. 702024 (2008). DOI:10.1117/12.788744
79. A. N. Vystavkin, S. V. Shitov, S. E. Bankov, et al., Radiophysics and Quantum Electronics 50 (10-11), 852 (2007). DOI:10.1007/s11141-007-0077-x
80. T. L. Wilson and S. Guilloteau, Millimeter Astronomy (Springer, Berlin, 2018). DOI:10.1007/978-3-662-57546-8
81. P. Yagoubov, T. Mroczkowski, V. Belitsky, et al., Astron. and Astrophys. 634, id. A46 (2020). DOI:10.1051/0004-6361/201936777
82. D. Yang, Y. Zhang, G. Zhou, et al., SPIE Conf. Proc. 8444, article id. 84444B (2012). DOI:10.1117/12.925789
83. R. A. Yusupov, A. A. Gunbina, A. M. Chekushkin, et al., Physics of the Solid State 62 (9), 1567 (2020). DOI:10.1134/S106378342009036X
84. A. V. Zasov, A. S. Saburova, A. V. Khoperskov, and S. A. Khoperskov, Physics–Uspekhi 60 (1), 3 (2017). DOI:10.3367/UFNe.2016.03.037751
85. I. Zinchenko, S. Y. Liu, Y. N. Su, and A. M. Sobolev, Astron. and Astrophys. 606, id. L6 (2017). DOI:10.1051/0004-6361/201731752
Prospects of Millimeter Astronomy Development at the Special Astrophysical Observatory of the Russian Academy of Sciences (SAO RAS)
© 2024
V. A. Stolyarov1*, Y. Y. Balega1,2, M. G. Mingaliev1,3,4, Y. V. Sotnikova1,3, V. F. Vdovin5,1, A. A. Gunbina5, D. E. Kukushkin1,6, M. A. Tarasov7, M. Y. Fominsky7, A. M. Chekushkin7, V. S. Edelman8, R. A. Yusupov7
1Special Astrophysical Observatory, Russian Academy of Sciences, Nizhnii Arkhyz, 369167 Russia
2China Branch of BRICS Institute of Future Networks, Shenzhen, 518000 China
3Kazan (Volga Region) Federal University, Kazan, 420008 Russia
4Institute of Applied Astronomy, Russian Academy of Sciences, Saint Petersburg, 191187 Russia
5Federal research center A. V. Gaponov-Grekhov Institute of Applied Physics of the Russian Academy of Sciences, Nizhny Novgorod, 603950 Russia
6ITMO University, Saint Petersburg, 197101 Russia
7Kotelnikov Institute of Radioengineering and Electronics of Russian Academy of Sciences, Moscow, 125009 Russia
8P. L. Kapitza Institute for Physical Problems Russian Academy of Sciences, Moscow, 119334 Russia
*E-mail: vlad@sao.ru
2China Branch of BRICS Institute of Future Networks, Shenzhen, 518000 China
3Kazan (Volga Region) Federal University, Kazan, 420008 Russia
4Institute of Applied Astronomy, Russian Academy of Sciences, Saint Petersburg, 191187 Russia
5Federal research center A. V. Gaponov-Grekhov Institute of Applied Physics of the Russian Academy of Sciences, Nizhny Novgorod, 603950 Russia
6ITMO University, Saint Petersburg, 197101 Russia
7Kotelnikov Institute of Radioengineering and Electronics of Russian Academy of Sciences, Moscow, 125009 Russia
8P. L. Kapitza Institute for Physical Problems Russian Academy of Sciences, Moscow, 119334 Russia
*E-mail: vlad@sao.ru
The article discusses the prospects for developing the observational base at the Special Astrophysical Observatory of the Russian Academy of Sciences (SAO RAS) for astrophysical research in the millimeter-wave range. As a first step, a project is proposed to create a set of sub-terahertz receiving equipment to operate on the optical telescope BTA. Additionally, the possibility of installing a new instrument to operate in the frequency range up to 230 GHz (λ = 1.3 mm) on the Upper Research Site of the SAO RAS is considered. Technical and operational characteristics of the instrument, site selection for the installation of a fully steerable millimeter-wave antenna, statistics of meteorological data and atmospheric absorption are discussed. A list of potential scientific tasks addressed by instruments of this class is provided.
Keywords:
atmospheric effects — instrumentation: detectors — instrumentation: interferometers — methods: observational
К содержанию номера