Początki VLBI na UMK

Radioteleskop 15-metrowy (RT3 bądź RT15) został zbudowany w 1976 r. – prace konstrukcyjne rozpoczęto wiosną, a zakończono w październiku tego roku. Dwa lata później, po zbudowaniu jednostki sterującej i opanowaniu sterowania anteną za pomocą minikomputera, przeprowadzono pierwsze obserwacje testowe. Był to okres intensywnych prac przygotowawczych do wykorzystania tej anteny do różnych celów, ale od początku priorytetem była technika interferometrii wielkobazowej, VLBI. W międzyczasie, z początkiem 1980 r., decyzją ministra w miejsce Zakładu Radioastronomii przy Instytucie Astronomii powołano do życia Katedrę Radioastronomii jako samodzielną jednostkę Wydziału. Wśród innych zastosowań tej anteny warto wspomnieć prowadzone przez pewnien okres monitorowanie kilku najsilniejszych pulsarów. Więcej o historii toruńskiej radioastronomii z lat 1981-2000 można przeczytać tutaj.

Najważniejszymi barierami do pokonania na drodze do włączenia się Torunia (tak naszą stację nazywa się za granicą) do międzynarodowych obserwacji VLBI była budowa terminala Mark II oraz zakup atomowego wzorca częstości. Terminal został skonstruowany całkowicie siłami pracowników Katedry w oparciu o szczegółową dokumentację udostępnioną ś.p. prof. Stanisławowi Gorgolewskiemu, wówczas Kierownikowi Katedry, przez Anglików za zgodą National Radio Astronomy Observatory (Green Bank, USA). Warto wspomnieć, że było to pierwsze wykonanie takiego urządzenia poza Stanami. Na terminal składał się konwerter wideo (głównymi wykonawcami tego urządzenia byli Andrzej Kus i Eugeniusz Pazderski), formater (wykonany przez Andrzeja Kępę) i rejestrator (przysposobiony przez S. Gorgolewskiego magnetowid kasetowy amerykańskiej firmy RCA). Nie obyło się bez kłopotów. Po pierwszych próbach rejestracji sygnału (w maju lub czerwcu 1980 r.) okazało się, że w oryginalnej dokumentacji tkwił błąd odkryty dopiero po drobiazgowej analizie zapisu z naszej stacji.

Na wyposażenie teleskopu 15-metrowego związane z obserwacjami VLBI składały się: rubidowy wzorzec częstości, syntezery częstości (do wytwarzania sygnałów lokalnego oscylatora), zegar cyfrowy (dzieło A. Kępy) i system do synchronizacji czasu metodą telewizyjną (wykonany przez Bogdana Wikierskiego; metodę tę opisuje Borkowski 1993, s. 73-74), terminal Mark II z kasetowym rekorderem wideo oraz zestaw odbiorników na standartowe pasma VLBI: 408, 610, 1420, 1660 i 5000 MHz. Znaczna część tego wyposażenia została zbudowana całkowicie w Katedrze. Sterowanie teleskopem odbywało się za pomocą polskiego minikomputera Mera 302 zwanego Momikiem 8b (Fot. 1; pojemność jego pamięci operacyjnej opartej na rdzeniach ferromagnetycznych wynosiła 8192 bajty!) poprzez jednostkę sterującą zbudowaną przez Politechnikę Śląską w Gliwicach (Fot. 2). System sterowania, zajmujący lwią część pamięci operacyjnej, napisał (we współpracy z Zygmuntem Turło, PAN) w języku maszynowym Kazimierz Borkowski. Kilka lat później Momika zastąpił radziecki klon komputera PDP-11, maszyna M400, zaś nową jednostkę sterującą wykonano w Katedrze Radioastronomii pod kierunkiem A. Kępy.

Poniższe zdjęcia, Fot. 1. do 19., wykonał w sterowni RT15 Janusz Mazurek w maju lub na początku czerwca 1980 r. w dniu pierwszych testowych obserwacji VLBI (które wówczas jeszcze nie zakończyły się powodzeniem).

Fot. 1: Sterownia RT15. Na pierwszym planie od lewej: czytnik taśmy perforowanej, pulpit minikomputera Mera 302 z klawiaturą dostępu do pamięci operacyjnej, maszyną do pisania (Facit) i klawiaturą numeryczną, jednostka sterująca radiotelskopu oraz x-y plotter; na drugim planie: szafy (stojaki) z aparatrurą pomiarowo-kontrolną, zasilaczami, syntezerami i, na samym dole, rejestratorami sygnałów (cztery sztuki do zapisu na taśmie papierowej). Lewy stojak zawiera (od góry) kontroler temperatury w focus-boxie z akustycznym alarmem, mierniki diagnostyczne (pomiary napięć), generator szumów i tzw. Phase-switch G (niskoczęstościowa część przetwarzania sygnału). Drugi stojak mieści (od góry) zailacz klistronu i mierniki napięć, zasilacz niskonapięciowy, akustyczny monitor sygnału oraz drugi Phase-switch G. W środkowej szafie wyróżnia się nowoczesna wówczas pamięć taśmowa, PT105, obsługiwana programowo przez minikomputer; nad nią jest konwerter analogowo-cyfrowy (KAC). W przedostatnim stojaku widać rubidowy wzorzec częstości i pod nim zegar cyfrowy (lepiej pokazuje je Fot. 8.). Urządzenia ostatniej (prawej) szafy to: licznik częstości (na wierzchu), syntezer częstości, powielacz ze wzmacniaczem częstości lokalnego oscylatora (LO), konwerter sygnału p.cz. (IF), formater VLBI oraz zasilacz i diagnostyka (w tym pomiar czasu pracy) magnetowidu.
Z prawej stoją: A. Kus i A. Kępa.

Fot. 2: J. Usowicz ręcznie obsługuje jednostkę sterującą RT3. W górnej części jednostki widać duże wyświetlacze cyfrowe czasu gwiazdowego, rektascensji, kąta godzinnego i deklinacji oraz (mniejsze) prędkości zadanych w obu osiach (godzinowej i deklinacji, u dołu górnej płyty czołowej) oraz przyciski i wyświetlacz kontrolny do ręcznego wprowadzania nastaw (u góry z prawej strony).

Kilkunastoosobowy zespół Katedry dosłownie stawał na głowie (Fot. 3), by włączyć ten mały, nawet jak na owe czasy, teleskop do europejskiej sieci VLBI. Po wstępnych testach i niepowodzeniach, w 1981 r. uzyskano pierwsze listki interferencyjne z obserwacji w dniu 31 maja na fali 6 cm (5 GHz) na bazie do Effelsbergu (RFN) (w tamtym eksperymencie uczestniczyła wtedy też holenderska stacja w Westerborku). Później za skonstruowanie terminala oraz włączenie naszej stacji do elitarnej sieci VLBI zespół Katedry otrzymał nagrodę ministra.

Fot. 3: E. Pazderski i S. Gorgolewski (częściowo załonięty przez G. Gawrońską) stają na głowie przy drzwiach wejściowych do sterowni, aby udał się pierwszy eksperyment VLBI.

Fot. 4: Instalowanie plottera X-Y; stoją od lewej: A. Kus, A. Kępa, K. Borkowski, B. Krygier i G. Gawrońska.

Fot. 5: Stoją od lewej: A. Kus, B. Krygier, J. Usowicz i A. Kępa.

Fot. 6: 'Wiatraczek' przykręcony do stolika służył do zwijania taśmy perforowanej z danymi i programami do minikomputera. Stoją: E. Pazderski, A. Kus i K. Borkowski.

Fot. 7: A. Kępa, K. Borkowski i A. Kus.

Fot. 8: A. Kus wykonuje pomiary woltomierzem wektorowym pracującym do częstotliwości 1 GHz (urządzenie poniżej to wzmacniacz 5-MHz sygnału wzorca rubidowego, znajdującego się w szafie powyżej cyfrowego zegara, tuż nad woltomierzem); asystują mu: A. Kępa i B. Krygier.

Fot. 9: E. Pazderski, G. Gawrońska, J. Usowicz i J. Mazurek.

Fot. 10: G. Gawrońska, J. Usowicz, A. Kus, B. Krygier i A. Kępa.

Fot. 11: S. Gorgolewski, G. Gawrońska (z programowanym kalkulatorem HP-25 w ręce) i J. Usowicz.

Fot. 12: Stoją: B. Krygier, E. Pazderski i K. Borkowski; przycupnęli: A. Kus i J. Usowicz.

Fot. 13: G. Gawrońska, J. Usowicz, A. Kus, A. Kępa i B. Krygier.

Fot. 14: J. Mazurek, G. Gawrońska, E. Pazderski i J. Usowicz.

Fot. 15: A. Kępa i A. Kus. Na biurku całkiem z lewej strony znajduje się jeszcze jedno urządzenie minikomputera – dziurkarka, która znajduje się poza kadrem Fot. 1.

Fot. 16: G. Gawrońska, J. Usowicz i J. Mazurek.

Fot. 17: A. Kus, B. Krygier i J. Usowicz.

Fot. 18: S. Gorgolewski wypełnia log-sheet obserwacji; asystują: A. Kus i A. Kępa.

Fot. 19: A. Kępa ułożył napis 'VLBI' z precelków specjalnie na tę okazję upieczonych przez małżonkę J. Mazurka.

Niedługo potem stacja toruńska brała już regularnie udział w praktycznie wszystkich europejskich obserwacjach VLBI, a także – okazjonalnie – w eksperymentach międzykontynentalnych. Udział ten to typowo cztery 7- – 14-dobowe sesje w ciągu roku.

10 sierpnia 1982 r. w Westerborku, Jodrell Bank (W. Brytania) i w Toruniu wykonano jednoczesne obserwacje źródła 3C286 na dotąd nie używanej (z powodu braku wyposażenia na tej częstości odpowiedniej liczby stacji) w Europie fali 49 cm. Z obserwacji tych, po korelacji w Bonn na wówczas jeszcze tam czynnym korelatorze Mark II, powstała pierwsza mapa opracowana w Toruniu. Spośród wielu innych obserwacji, w których uczestniczyła toruńska stacja VLBI warto wymienić tzw. ,,world radio array" (popularnie zwany Monster array) – globalny eksperyment na fali 18 cm przeprowadzony w kwietniu 1984 r., w którym uczestniczyła największa wówczas liczba stacji: 18 (co się przekłada na 153 bazy!). Baza z Kaliforni do Torunia była jedną z najdłuższych w tej sieci.

Strona udostępniona dn. 22 lipca 2011 r.
Ostatnie zmiany wprowadzono 29 sierpnia 2011 r.