Введение
Радиоастрономическая обсерватория Хартбистхук (HartRAO) — радиоастрономическая обсерватория, расположенная в естественной котловине среди холмов в Хартбистхуке, к югу от горного хребта Магалиесберг и примерно в 50 км к западу от Йоханнесбурга, провинция Гаутенг, Южная Африка. Это национальное исследовательское учреждение, находящееся в ведении Национального исследовательского фонда Южной Африки. HartRAO была единственной крупной радиоастрономической обсерваторией в Африке до строительства испытательного стенда KAT 7 для будущего массива MeerKAT в Национальном парке Meerkat.
История
Обсерватория первоначально называлась Глубокой космической станцией 51 (ГКС 51) и была построена в 1961 году Национальным управлением по аэронавтике и исследованию космического пространства (NASA). В этой роли станция помогала отслеживать многие беспилотные космические миссии США, включая космические аппараты Ranger, Surveyor и Lunar Orbiter (которые совершили посадку на Луну или картографировали ее с орбиты), миссии Mariner (которые исследовали планеты Венера и Марс) и миссии Pioneer (которые измеряли солнечный ветер). Первые снимки поверхности Марса, полученные с "Mariner 4", были приняты на ГКС 51. В 1975 году NASA прекратила эксплуатацию станции, передав ее Южно-Африканскому совету по научным и промышленным исследованиям (CSIR), который преобразовал ее в радиоастрономическую обсерваторию. В 1988 году обсерватория стала национальным учреждением, управляемым Фондом развития исследований (FRD); в 1999 году FRD была реорганизована в Национальный исследовательский фонд (NRF).
Радиотелескоп
Обсерватория оснащена одним 260-тонным радиотелескопом с диаметром основной отражающей поверхности 26 метров. Телескоп оборудован радиоприемниками, работающими в микроволновом диапазоне на длинах волн 18 см, 13 см, 6 см, 4,5 см, 3,5 см, 2,5 см и 1,3 см.
Исследования
HartRAO используется для континуумной радиометрии, спектроскопии, синхронизации пульсаров и интерферометрии. Он работает совместно с радиотелескопами на других континентах, а также с орбитальными радиотелескопами HALCA (проект VSOP) и Spektr R (RadioAstron) для проведения наблюдений методом радиоинтерферометрии со сверхдлинной базой (VLBI). HartRAO является ассоциированным членом Европейской сети VLBI, но также работает с Австралийской сетью радиотелескопов с длинной базой, Азиатско-Тихоокеанским телескопом, Very Long Baseline Array и Глобальным массивом. HartRAO также реализует программу космической геодезии с использованием VLBI, спутникового лазерного дальномерения и глобальной системы позиционирования. Ведутся работы по разработке лунного лазерного дальномера (LLR) на базе 1-метрового оптического телескопа. Система LLR будет использовать лазер с длиной импульса 80 пс, мощностью 100 мДж и частотой повторения 20 Гц для измерения расстояния до угловых отражателей на Луне. Обсерватория также предоставляет студентам и преподавателям южноафриканских университетов оборудование и возможности для проведения исследований.
Участие в проекте телескопа массива Кару
XDM, прототип антенны для радиотелескопа MeerKAT, был построен в HartRAO. Конструкция антенны XDM впервые была применена в KAT 7 – семиантенной инженерной испытательной площадке и научном инструменте, расположенном в Национальном парке Мееркат в Карнарвоне, Северный Кейп. KAT 7, завершенный в 2012 году, ознаменовал первый этап разработки MeerKAT.