1. Модернизация купола и 60см телескопа Цейс-2 Южной станции гаиш

   1. Проект

      1. Преамбула

Телескоп Цейс-600 (Цейс-2) Крымской наблюдательной базы ГАИШ является, наряду с менисковым телескопом АЗТ-5, «рабочей лошадкой» фотометрических программ по исследованию переменных звёзд, астероидов и др., выполняемых как в обычном режиме обзора, так и в виде мониторинга. В результате инспекции состояния наблюдательной базы от мая 2014г были предложены этапы его модернизации с целью повышения эффективности использования наблюдательного времени, уменьшения доли потерь, связанных с несовершенством используемого оборудования, облегчения работы наблюдателя и повышения качества и количества получаемых данных. В кратце, они предполагают ремонт купола и башни, автоматизацию монтировки и привода купола телескопа, установку автогида и установку новой приёмной аппаратуры (ПЗС-камеры).

В настоящее время приёмная аппаратура Цейс-2 критически устарела, а техническое состояние купола телескопа стало объективно неудовлетворительным. Кроме того, новый статус станции в составе МГУ требует привести состояние материально-технической базы в соответствие с нуждами и современными стандартами научного и учебного процесса. Наблюдения в «ручном» режиме, как это делается сейчас, являются однозначно неэффективными и требуют немедленного начала перечисленных выше работ. Отсутствие реальных сдвигов в научно-техническом состоянии станции губительны и требуют принятия срочных мер.

Проведение работ по модернизации неизбежно связано с потерями наблюдательного времени во время работ по ремонту здания, монтажу и наладке оборудования. Проводить их в зимний сезон не всегда возможно, т.к. для многих работ (например, по ремонту стен) предпочтительна сухая тёплая погода, а монтажные электромеханические работы затруднены в холодное время года. Поэтому представляется оптимальным провести некоторые экспериментальные работы без вывода телескопа из эксплуатации, чтобы решить основные методические вопросы и минимизировать время простоя, отнеся его на обычно тёплое, но уже не «горячее» время – конец осени. Что немаловажно, введение новых элементов управления, таких как автоматический контроль положения щели купола, облегчит работу наблюдателей в период до начала капитальных работ и мотивирует персонал станции и наблюдателей, что позволит «смириться» с последующими неизбежными потерями наблюдательного времени.

2. Оценка состояния башни Цейс-2

Вращение куполов телескопов Цейс-600 в последние годы стало неудовлетворительным. Стуки, раскрашивание бетонных оснований опор, самопроизвольное откатывание с установленного положения, затруднённое вращение, а также осыпание краски и отслаивание штукатурки на стенах (во многом от ударных нагрузок со стороны купола) однозначно указали на то, что модернизация телескопа должна начаться с ремонта и наладки купола. Особенно беспокоили удары северо-западного катка из-за нарушения ориентации его оси, приведшие к полному разрушению его бетонной подготовки. Каждый метр-полтора движения купола приводил к перекосу катка порядка 1-2.5см и соответствующему напряжению конструкции, скачкообразно (с характерным звуком выстрела) возвращающейся затем в исходное положение. Непривычные посетители подскакивали от неожиданности и спешили покинуть явно опасное место. Из под основания катка с каждым ударом вылетало облачко бетонной пыли.

Для выработки решения по ремонту потребовалось провести измерения перекосов системы вращения купола, чтобы перейти от домыслов и предположений к объективной оценке состояния, диагностике проблем и конкретным техническим ремонтным решениям. Для этого были приобретены лазерные нивелир и дальномер и проведены измерения плоскостности и искажений формы опорного рельса телескопа Цейс-2 (Шатский, Багаев, июнь 2014). В Приложении 1 к настоящему документу приводятся основные данные конструкции башни и купола, а затем результаты обследования и измерения формы его опорного рельса.

В результате обследования можно сделать следующий вывод: состояние помещения и оборудования требует немедленного капитального ремонта и модернизации. Понятно, что связано это с полным отсутствием средств и возможностей для капитальных вложений, пока станция находилась на «зарубежном» положении с неясным будущим. Сейчас ситуация иная и необходимо начинать работы прямо в текущем сезоне.

Состояние телескопа и оборудования специального обследования не требуют. Монтировка в удовлетворительном состоянии, всё работает, однако полностью «ручная» и не позволяет провести прямую автоматизацию приводов (т.к. по «дельта» наведение только вручную). Существует некоторый опыт автоматизации монтировки Цейс-600 в других обсерваториях (Тернополь, Чекалин; Звенигород (ИНАСАН), Крючков; нужно искать и другие контакты), который требуется изучить и выработать оптимальное решение. При этом существенно, что для реализации новой системы управления требуются навыки автоматизации, которые на станции пока недостаточны. В идеале данная работа должна дать опыт применения новых систем управления таких как использующие серво-приводы, чтобы в дальнейшем облегчить обслуживание таких телескопов (в числе которых и новый 2.5м телескоп ГАИШ). Поэтому необходимо непосредственное участие инженеров Крымской станции ГАИШ в этой работе, а не заказ системы «под ключ». В Приложении 3 даны некоторые соображения по конкретной схеме системы управления.

Приёмная аппаратура телескопа ограничена любительской ПЗС-камерой AP-7 с блоком фильтров системы BVRI. Камера часто ремонтируется, эксплуатируется уже около 10 лет и, конечно, не удовлетворяет запросам наблюдателей по своим параметрам (размер поля зрения, косметика и шумы считывания). Требует замены на более новую систему с размером детектора, например, 2Кх2К пикселей и системой глубокого термоэлектрического охлаждения. Соответственно, требуется новый блок увеличенных в размере широкополосных и специализированных фильтров высокого качества.