В Институте солнечно-земной физики СО РАН сконструировали подъемник астрономических приборов для геофизической обсерватории в Торах. Заведующий лабораторией физики нижней и средней атмосферы института, кандидат физико-математических наук Роман Васильев рассказал, что в Торах для изучения свойств и параметров верхней атмосферы Земли используется современная аппаратура – призменные и дифракционные спектрометры, широкоугольные цветные камеры, сверхширокоугольная система, регистрирующая излучение атомарного кислорода на длине волны 630 нм (камера всего неба), интерферометр Фабри – Перо, адаптированный для аэрономических исследований, солнечный фотометр системы AERONET.
- Основная часть измерений происходит ночью, устройства располагаются в здании под специализированными куполами. Оборудование обладает высокой точностью и измеряет даже небольшие вариации интенсивности свечения ночного неба, поэтому прямые солнечные лучи пагубно на него влияют, - отметил Роман Васильев. - Кроме того, приборы нагреваются под пространством прозрачного купола. Из-за этих факторов устройства могут быстро выйти из строя. Спускать и поднимать их вручную тяжело – они громоздкие и много весят. Наблюдателям приходилось каждое утром закрывать все объективы крышками и накрывать сверху полотном для защиты от света. Кроме того, под куполом оборудование трудно калибровать и обслуживать.
Чтобы днем убирать приборы из подкупольного пространства, не повредив корпус и составные элементы, в ИСЗФ СО РАН сконструировали автоматизированный подъемник с жестким крепежным каркасом – ПАП2-1500-300.
- Первую конструкцию подъемника собрали в 2016 году, ее максимальная нагрузка – 300 килограммов. Это платформа в виде ящика, расположенного между четырех стоек. Внутри стоек располагались цепи, которые у основания соединялись с мотор-редуктором. Платформа крепилась к цепям внутри стоек. За счет мотор-редуктора цепи приходили в движение, и платформа передвигалась. Внизу и наверху подъемника установили концевые выключатели для обозначения крайних положений движения платформы. Первый прототип подъемника используется до сих пор для интерферометра Фабри – Перо и отлично справляется с задачей.
Конструкцию подъемника разработал ведущий инженер-конструктор института, кандидат технических наук Александр Китов, все работы по обработке металла, подготовке деталей и сборке проходят в экспериментальном цехе института.
- Несмотря на то, что все отдельные детали подъемника известны и применяются, компоновка этих деталей оригинальная, так как выполнена под определенные задачи, - сообщил Александр Китов.
При сборке второго варианта подъемника решено было заменить движущий механизм – цепи внутри стоек – на винты. Это сделало его легче и позволило осуществлять более точный подъем и подбор высоты. Это важно, так как может повлиять на угол и область наблюдений на небе. Кроме того, такая конструкция при движении испытывает меньше колебаний, а значит, дольше прослужит. Управляется подъемник за счет кнопочного поста.
В рамках мегапроекта в обсерватории в Торах будет построен новый оптический павильон и закуплено новое оборудование. Для каждого устройства потребуются такие подъемники. Всего будет сделано восемь подъемников второй серии. Их оснастят микроконтроллерами, что позволит осуществлять не только ручное управление, но и удаленное автоматизированное с помощью компьютера. Планируется, что осенью подъемники уже будут готовы.
Начальника экспериментального цеха Владимир Федотов рассказал, что отдельные детали подъемника – шарико-винтовые пары, звездочки, цепи, мотор-редуктор и другие – закупаются, а потом дорабатываются в цехе:
- Сначала мы собираем подъемник, потом он проходит испытания, затем разбирается, детали красятся, затем опять происходит сборка и заключительное испытание. Только после завершения всех этих этапов подъемники отправятся в обсерваторию.
Напомним, в рамках проекта по созданию Национального гелиогеофизического комплекса РАН рядом с поселком Торы в Бурятии, на территории геофизической обсерватории ИСЗФ СО РАН, будет построено восемь уникальных инструментов для исследования атмосферы. Их установят в восьми куполах на крыше нового здания обсерватории. В каждом из куполов будет поддерживаться определенный микроклимат, чтобы избежать запотевания инструментов и создания идеальных условий для получения корректных научных результатов. Новые инструменты в сочетании с уже имеющимися позволят получать более точные данные, которые будут использоваться в космической индустрии. Кроме того, исследования на верхней границе атмосферы дадут возможность обоснованно строить прогнозы, в том числе по внешним антропогенным факторам.
Справка:
Проект Национального гелиогеофизического комплекса включает строительство семи уникальных объектов: радиогелиографа в Тункинской долине у поселка Бадары, набора оптических инструментов в Тункинской долине у села Торы, лидара и комплекса радаров на Малом море, крупного солнечного телескопа на территории Саянской солнечной обсерватории у поселка Монды, нагревного стенда под Ангарском и центра обработки данных в Иркутске.