День республики № 106-107 от 25.07.2020

Первый компьютер для телескопа

30 июля в 13:39
4 просмотра
Первый компьютер управления телескопом БТА
Первый компьютер управления телескопом БТА

В одном из предыдущих очерков (см. ДР № 75-76 от 30 мая с.г.) рассказывалось о том, что азимутальный принцип работы телескопа, который был применен на БТА, требует более сложной системы управления его движениями, чем просто вращение с суточной скоростью. Такая система управления может быть построена только с применением электронно-вычислительной машины (ЭВМ – как в те годы назывался компьютер).

В самом деле – вместо равномерного движения трубы телескопа с запада на восток вокруг часовой оси, направленной на полюс Мира, отслеживание движения небесных объектов происходит сложением двух движений – по азимуту (вдоль горизонта) и по высоте (над горизонтом). При этом в каждый момент скорости этих движений совершенно различны и зависят как от времени, так и от координат объекта на небесной сфере. Значительно усложняется и процесс точного наведения на объект. Что касается точности сопровождения, например звезды, то она должна быть не хуже +/- 0,3 её видимого диаметра. При наших атмосферных условиях это составляет примерно 0,3 угловой секунды. Много это или мало? Примерно под таким углом видна рублёвая монетка на расстоянии около 5 километров! Понятно, что такая точность доступна только компьютерам.

В те годы, когда проектировался телескоп БТА, компьютера, который удовлетворял бы абсолютно всем требованиям для решения этой задачи, ещё не существовало. А те изделия, что уже выпускала промышленность, либо не подходили по надёжности, либо требовали сложного обслуживания и к тому же были весьма энергоёмкими и недостаточно точными. Поэтому группа инженеров ЛОМО под руководством д.т.н. Е. Неплохова создала специальное вычислительное устройство для управления 6-метровым телескопом. Поскольку современных микросхем в то время ещё не было (работа начиналась в 1956 году!), в качестве электронных компонентов применялись феррит-транзисторные модули. Компьютер получился громоздким и тяжёлым, он требовал для установки отдельного помещения. О его размерах можно судить по фотоснимку. Однако он вполне справлялся с задачами, для решения которых был предназначен, и надёжно проработал более 10 лет.

Кодовый диск датчика измерения угла поворота
Кодовый диск датчика измерения угла поворота

При этом нужно подчеркнуть – это был первый в мире большой телескоп с компьютерным управлением! У нас, а не в США, не в Японии или других странах, где электроника была в то время, скажем прямо, более совершенной.

За прошедшие годы система управления телескопом БТА неоднократно модернизировалась, и теперь задачи управления решаются современными компьютерами, а их возможности намного превышают те, которыми обладала его первая ЭВМ.

А первый компьютер до сих пор стоит на своём прежнем месте как память о создателях 6-метрового телескопа.

Необходимо было решить ещё одну весьма сложную задачу. Для контроля положения телескопа были необходимы датчики – измерители угла, также очень и очень точные, позволявшие измерять те же 0,3 угл. секунды., причём выдавать результаты измерения в цифровом виде, так, чтобы их мог распознавать компьютер. Решить проблему предполагалось с помощью измерителей с кодовыми дисками, на которые наносились риски, соответствующие величине угла. Но оказывалось, что при заданной точности на диск надо нанести более 1 млн. (!) таких рисок. Конечно, можно было разделить отсчёт на два диска – грубый и точный, через зубчатую передачу, но в этом случае точность могла теряться из-за возможных неточностей редуктора. Кроме того, этот редуктор должен быть износостойким… В целом, на решение проблем с датчиками угла ушло около пяти лет.

Центральный пульт управления телескопом БТА в 70-е годы
Центральный пульт управления телескопом БТА в 70-е годы

Мы уже писали о том, что сегодня управлять телескопом можно от компьютера, имеющего выход в интернет (разумеется, получив разрешение от администратора системы). Но в первые годы работы обсерватории вся информация и все устройства контроля находились на Центральном пульте управления (ЦП). Для непосвящённого этот пульт выглядел в ночные часы воистину как пульт управления космического корабля. Впечатление усиливалось многочисленными рядами кнопок, движением цифр на табло и наличием круглого большого экрана на передней панели. На нём могла отражаться картинка того участка неба, на который наведён телескоп. Ведь кроме компьютера положение инструмента мог корректировать телевизионный прибор – гид, который автоматически поддерживал положение объекта по его «живому» изображению. Однако точность работы компьютера была столь велика, что гидом почти не пользовались.

В. П. РОМАНЕНКО
кандидат технических наук, заслуженный работник культуры РФ, член Союза писателей России
Поделиться
в соцсетях
астрономия астрофизика КЧР оптический телескоп БТА п. Буково САО РАН телескоп экскурсии по обсерватории