Link do części I artykułu (pdf) jest na tej stronie



HISTORIA RADIOASTRONOMII W TORUNIU

Część II: lata 1983 – 2000


Bernard Krygier
Katedra Radioastronomii UMK
Toruń
1) WPROWADZENIE
Pierwsza część Historii radioastronomii w Toruniu ukazała się w Kwartalniku HNiT nr 3-4/1985. Obecnie zostałem zachęcony przez Kolegów do napisania Części II obejmującej okres do 1999 roku. Największym wydarzeniem okresu poprzedniego było wybudowanie i wdrożenie do badań radioteleskopu RT-3, D=15m. Katedra Radioastronomii powstała na bazie Zakładu Radioastronomii Instytutu Astronomii w 1979 roku jako samodzielna placówka wydziałowa. Kierowana przez prof. dr S. Gorgolewskiego do końca 1981 roku była jedyną samodzielną jednostką badawczo-dydaktyczną w kraju zajmującą się wyłącznie prowadzeniem badań radioastronomicznych oraz rozwojem bazy instrumentalnej i aparaturowej dla potrzeb własnych. Od 1992 roku kierownikiem Katedry mianowany został prof. dr A. Kus, który kontynuuje zapoczątkowane przez swego poprzednika kierunki badań i rozwoju radioastronomii toruńskiej przy współudziale całego zespołu.

2) DOŚWIADCZENIA Z RADIOTELESKOPEM RT-3

Kilka kolejnych lat po wybudowaniu radioteleskopu RT-3 o średnicy czaszy 15 metrów było dla kilkunastoosobowego zespołu Katedry Radioastronomii okresem intensywnej pracy instrumentalnej i szkoleniowo-badawczej w dziedzinie radioastronomii obserwacyjnej. W końcu 1983 roku mieliśmy do dyspozycji 6 systemów odbiorczych (2,8 cm, 6 cm, 18 cm, 21 cm, 49 cm i 92 cm), terminal Mark IIc i służbę czasu rozbudowaną w oparciu rubidowy wzorzec częstotliwości. Mimo lokalnych trudności i przeszkód udało się włączyć toruńską stację obserwacyjną do Europejskiej Sieci VLBI (EVN). Zaufanie partnerów z sieci i dobrze pojęty wspólny interes odzwierciedlał się w udzielaniu nam różnorodnej pomocy. Od 11.03.1985 roku jesteśmy członkiem stowarzyszonym EVN jako jedyna placówka tego typu w Europie Środkowej i jako niewielki kawałek Polski znaleźliśmy się we Wspólnej Europie zapoczątkowując nasze ogólnonarodowe dążenia. Poważnym mankamentem toruńskiej stacji to antena o zbyt małych rozmiarach. Nasza antena była najmniejszą używaną w sieci rutynowo do obserwacji VLBI. Od początku zdawaliśmy sobie sprawę z tego, że nasz byt w sieci na dłuższą metę nie jest możliwy z anteną o tak małych rozmiarach. Stąd wywodzą się nasze marzenia o antenie większych rozmiarów i boje o jej urzeczywistnienie. Dało to początek temu co dzisiaj nazywamy „okresem wielkiej budowy". Prof. dr hab. S. Gorgolewski i współpracownicy swoje marzenie postanowili realizować małymi krokami uzależnionymi od posiadanych funduszy jakie przydzielano corocznie na badania.

3) PRZYGOTOWANIA DO BUDOWY RADIOTELESKOPU RT-4

W pierwszym półroczu 1983 roku odbyło się kilka spotkań mgr inż. Z. Bujakowskiego z pracownikami Katedry Radioastronomii, podczas których narodziła się koncepcja budowy parabolicznej anteny o średnicy czaszy D = 32 m. W czerwcu była ona na tyle dojrzała, że Katedra Radioastronomii zleciła Ośrodkowi Rzeczoznawców i Postępu Organizacyjno-Technologicznego („ZORPOT”) działającemu przy Stowarzyszeniu Inżynierów Mechaników Polskich w Katowicach opracowanie założeń do projektu i projektu wstępnego parabolicznej anteny o średnicy czaszy D=32 m dla VLBI. Dyrektor „ZORPOT-u” mgr inż. J. Myszka polecił mgr inż. Z. Bujakowskiemu jako głównemu projektantowi utworzenie zespołu do realizacji przyjętego zadania. W skład zespołu weszli starsi projektanci: inż. T. Brinke, mgr inż. S. Drwięga, prof. dr inż. J. Augustyn, dr inż. J. Głąbik, mgr inż. A. Bujakowski, mgr inż. W. Jagła, mgr inż. P. Gruntowicz, mgr inż. L. Kocyan, inż. J. Gill i mgr inż. K. Borkowy oraz projektanci i asystenci projektantów – łącznie około 20 osób. Obowiązki weryfikatora objął mgr inż. E. Bursing. Zespół ten w miarę upływu czasu i potrzeb zmieniał się wielokrotnie.
Założenia do projektu wstępnego zespół pod kierownictwem mgr inż. Z. Bujakowskiego wykonał w rekordowym tempie. W październiku 1983 roku otrzymaliśmy je już do akceptacji. Na ich podstawie przystąpiono do wykonawstwa projektu wstępnego. Tempo realizacji dyktowały środki, jakimi Katedra Radioastronomii dysponowała na ten cel. Pięciolatka 1981-1985 była dla badań, a w szczególności dla inwestycji służącym badaniom, bardzo niesprzyjająca. Spowodowało to, że projekt wstępny radioteleskopu udało się zakończyć dopiero w końcu listopada 1985 roku. Uzupełnieniem do powyższego opracowania były założenia i projekt wstępny systemu sterowania radioteleskopu opracowane przez Spółdzielnię Pracy Automatyków „PROSTER” z Gliwic. Były one poprawne, ale nie grzeszyły nowoczesnością, a z upływem czasu stały się przestarzałe. Poddane zostały ocenie specjalistów. Opiniodawcami byli: prof. dr inż. J. Augustyn z Warszawy, dr inż. W. Głąbik z Gliwic i mgr inż. A. Kopeć z Katowic, którzy nie mieli merytorycznych zastrzeżeń do projektu wstępnego. Natomiast ich sugestie i wskazówki dotyczące szczegółowych rozwiązań zostały wykorzystane na etapie realizacji projektu techniczno-roboczego. Projekt wstępny opracowano bez rozgłosu, przy cichej akceptacji Władz Uczelni, Ministerstwa i Komitetu Astronomii, który dzielił środki, jakie otrzymywała astronomia polska i zawsze jakaś niewielka ich część była przydzielana radioastronomii toruńskiej. W latach 1986-1990 sytuacja finansowa Katedry Radioastronomii uległa poprawie, gdyż udało się prof. dr hab. S. Gorgolewskiemu w swoim temacie badawczym wprowadzić podtemat „Budowa nowej stacji VLBI”, na który znalazły się środki pozwalające na rozpoczęcie prac projektowych.
W maju 1986 roku skierowane zostało zlecenie do Centrum Eksportowego „SIMPEX” w Katowicach na wykonanie projektu techniczno-roboczego radioteleskopu o średnicy czaszy D=32 m. Umowa przewidywała realizację zadania w 13-u etapach, których tempo realizacji uzgadniano na bieżąco z „SIMPEX-em” tak abyśmy byli zawsze wypłacalni. Do końca 1986 roku zespół z mgr inż. A. Biskupem opracował część budowlaną obejmującą fundament centralny, fundament pod urządzenie do obsługi lustra Cassegraina i palowanie pod fundament centralny radioteleskopu. Decyzja o konieczności palowania podjęta została po analizie badań gruntu w miejscu posadowienia radioteleskopu wykonanych przez Toruńską Pracownię „GEOPROJEKT-u”. Tempo realizacji poszczególnych etapów było dobre. Ostatni 13-ty etap zakończono 28 czerwca 1988 roku. Wiadomość o zakończeniu prac projektowych przyjęta została z entuzjazmem przez pracowników Katedry i jej sympatyków ku niezadowoleniu naszych licznych przeciwników.

4) BUDOWA RADIOTELESKOPU RT-4

Jako Pełnomocnik Rektora d/s budowy radioteleskopu razem z głównym projektantem rozpoczęliśmy trudną batalię poszukiwania wykonawcy lub wykonawców elementów radioteleskopu. Poczynione przez nas próby znalezienia generalnego wykonawcy zakończyły się fiaskiem. Główny powód to nietypowość zadania i brak doświadczenia firm, które mogłyby się podjąć kierowania realizacją zadania. Z konieczności obowiązki głównego wykonawcy i inwestora pozostały w Katedrze Radioastronomii, a mówiąc dokładniej w gestii Pełnomocnika Rektora d/s budowy radioteleskopu, który nie miał wielkiej pomocy ze strony administracji Uczelni z Działem Inwestycji, Energetyki i Remontów na czele zgodnie z zasadą „jak Katedra Radioastronomii chce radioteleskop to niech go buduje”. Dodatkową trudnością był obowiązujący system centralnego planowania w zakładach produkcyjnych i wejście z wykonawstwem dużego zadania było praktycznie niemożliwe. Poprzez przyjaciół trafiliśmy do Huty „ZABRZE” i to w możliwie dobrym momencie, ponieważ huta nie była w pełni obciążona zamówieniami. Na pierwszym spotkaniu z zastępcą dyrektora inż. Plochem ustaliliśmy, że Katedra złoży natychmiast zlecenie i dokumentację w Dziale Przygotowania Produkcji, aby huta mogła zapoznać się z zadaniem i ustosunkować co do swych możliwości realizacyjnych. W kilka dni po spotkaniu w dniu 27 września 1988 roku złożyliśmy niezbędne dokumenty. Po kilkumiesięcznej analizie nadeszła oczekiwana odpowiedź. Huta będzie wykonawcą większości podzespołów radioteleskopu z wyjątkiem kilku, które znalazły się na liście nieprzyjętych do realizacji, a mianowicie: wieniec zębaty, łożysko wielkogabarytowe, przekładnie do napędów wózków, lustro Cassegraina, elementy czaszy zewnętrznej, wykładzina czaszy i belki montażowe. Dlaczego właśnie te podzespoły znalazły się na liście na wyjaśnienie nie musieliśmy długo czekać. Poszukując wykonawców na te zadania szybko zorientowaliśmy się jakie trudności stoją przed nami do pokonania, których huta umiejętnie uniknęła. Sporządzony protokół uzgodnień ustalał wykonanie podzespołów do końca 1992 roku, a na rok 1990 określał szczegółowo zadania oraz kwotę i warunki płatności.
Najwięcej kłopotów dostarczyło nam ulokowanie wykonawstwa lustra Cassegraina o średnicy 320 cm. Ma ono powierzchnię hiperboloidy obrotowej, której dokładność nie może być gorsza niż 0.001 mm. Okazało się, że jego wykonanie uzależnione jest od wielu wykonawców. Na początku zmienić trzeba było technologię odlewu lustra w aluminium i dostosować ją do możliwości wykonawczych Zakładu Metalurgicznego „POMET” w Pile, który wykonać mógł odlew w 4 częściach. Wykonanie modelu w drewnie do odlewu wykonała modelarnia Zakładu Metalurgicznego „POMET” w Poznaniu, a sam odlew wykonano w Zakładzie Metalurgicznym „POMET” w Pile. Aby wykonać obróbkę termiczną odlewów musieliśmy z nimi udać się do Fabryki Maszyn Górniczych „FAMAGO” w Zgorzelcu, gdzie na obrabiarce numerycznej, według programu wcześniej opracowanego przez Politechnikę Gliwicką, dokonano jego obróbki. Malowanie lustra wykonano w Gliwickich Zakładach Urządzeń Technicznych pod nadzorem Instytutu Farb i Lakierów z Gliwic. Teraz lustro mogło być przekazane do Huty „Zabrze”, w której dokonano jego scalenia z napędami jego ruchów przed dostarczeniem na plac budowy do Piwnic. Od pierwszych rozmów na temat jego wykonania do czasu dostarczenia do Piwnic upłynęły prawie 2 lata. Tyle czasu zajęły uzgodnienia z wykonawcami i oczekiwania na wykonanie kolejnych czynności.
Drugim zadaniem również złożonym było wykonawstwo paneli wykładziny czaszy, które realizowały Gliwickie Zakłady Urządzeń Technicznych i liczni kooperanci. Oprzyrządowanie niezbędne do produkcji paneli wykonane było przez kilku wykonawców. Obciąganie blach na panele to dzieło Polskich Zakładów Lotniczych w Mielcu, a ich wykonanie i malowanie z wielkim zaangażowaniem realizowała wyspecjalizowana grupa pracowników Gliwickich Zakładów Urządzeń Technicznych. Obsługę geodezyjną podczas produkcji paneli i pomiary ich końcowego kształtu wykonała Przedsiębiorstwo Usług Metrologicznych „PRECYZJA” (Katowice). Łącznie pomiarami objętych było 350 paneli. Dla każdego panela mierzono od 100 do 200 punktów po każdej regulacji, co przy kilku powtórzeniach daje łącznie około 200 tysięcy pomiarów i ich opracowanie. Błąd dla pojedynczego panela nie mógł przekroczyć wartości rms = ±0.35 mm. Malowanie odbywało się specjalną farbą sprowadzono z Niemiec pod nadzorem Instytutu Farb i Lakierów z Gliwic. Następnie w przygotowanych koszach do ich transportu były po 15 sztuk jednorazowo wożone specjalnie przystosowanym do tego celu samochodem z Gliwic do Piwnic. Ich produkcja trwała około półtora roku a transport 2 miesiące.
Wykonanie wieńca zębatego udało się ulokować w Fabryce Maszyn Górniczych „FAMAGO” w Zgorzelcu, łożysko wielkogabarytowe wykonali hobbiści z Zakładu Maszyn Budowlanych „BUMAR” w Zawierciu, przekładnie do napędów wózków zakupiono Bielskiej Fabryce Reduktorów „BEFARED”. Belki montażowe i konstrukcję stalową czaszy przyjął do realizacji Wielki Zespół Budów M-3 Gdańskiego „MOSTOSTALU”.
Tak to w dość szczęśliwy sposób zakończyliśmy lokalizację podzespołów konstrukcji radioteleskopu. Wykonawcę prac montażowych radioteleskopu mieliśmy z góry wybranego, już wcześniej sprawdzonego, który montował nasz pierwszy radioteleskop znacznie mniejszy bo o średnicy czaszy D=15 m i zrobił to dobrze. Propozycję naszą Gdański „MOSTOSTAL” przyjął ku naszemu zadowoleniu, a dzisiaj możemy powiedzieć, że zadanie wykonał na piątkę.
Projektem i wykonawstwem systemu napędowego i sterowania zajmowała się Spółdzielnia Pracy Automatyków „PROSTER” z Gliwic, z której usług musieliśmy zrezygnować z powodu opóźnień. Napięte terminy realizacji skłoniły nas do zakupu elementów systemu napędowego w niemieckiej firmie „LENZE”. Jego montażu i uruchomienia dokonała Toruńska Pracownia „ANIRO”. Prace związane z systemem sterowania przejęło Przedsiębiorstwo Handlowo Usługowe „PANDA-TOR”. Po czasie okazało się, że i ten wykonawca ma trudności wykonawcze i nie gwarantuje zakończenia zadania w przewidzianym terminie, co zmusiło nas do zerwania umowy. Prace zakończył „INVER” z Torunia ze znaczącym udziałem pracowników Katedry Radioastronomii.
Wykonawcą instalacji elektrycznych i szaf sterowniczych został Toruński „ELEKTROMONTAŻ” S.A., a prace zabezpieczenia antykorozyjnego konstrukcji stalowej i malowanie końcowe radioteleskopu zlecono gdańskiej Firmie „TAL”. W ten sposób szczęśliwie udało się nam zamknąć listę wykonawców podstawowych zadań związanych z budową radioteleskopu.
Równolegle z poszukiwaniem wykonawców elementów radioteleskopu załatwiano niezbędne dokumenty do wydania decyzji na zagospodarowanie placu budowy i samą budowę.
Wiosną 1988 roku wystąpiliśmy do Urzędu Gminy w Łysomicach z wnioskiem o wydanie decyzji na lokalizację inwestycji polegającej na budowie radioteleskopu RT-4, sterowni i zaplecza gospodarczego. Warunkiem koniecznym było dołączenie do wniosku uzgodnień z następującymi instytucjami:
1) Wojewódzkim Sztabem Wojskowym
2) Aeroklubem Pomorskim
3) Okręgowym Inspektoratem Gospodarki Energetycznej
4) Inspektoratem Lotnisk Ministerstwa Komunikacji
5) Wojewódzkim Urzędem Telekomunikacji
oraz:
6) Aktu własności gruntu
7) Zgody Ministerstwa Rolnictwa na wyłączenie gruntu spod uprawy
W końcu po trudach i długich oczekiwaniach otrzymaliśmy w sierpniu 1988 roku decyzję o lokalizacji inwestycji. Kilka miesięcy później udało się uzyskać zgodę Urzędu Planowania Przestrzennego, Urbanistyki, Architektury i Nadzoru Inwestycyjnego Urzędu Wojewódzkiego w Toruniu na rozpoczęcie prac związanych z uzbrojeniem terenu zabudowy i wykonanie palowania pod fundament centralny radioteleskopu. Drugą część decyzji otrzymaliśmy w sierpniu 1989 roku. Obejmowała ona: wykonanie fundamentów pod radioteleskop, sterownię i zaplecze gospodarcze z hotelem. Część trzecia dotyczyła montażu konstrukcji stalowej radioteleskopu. Dokumentację techniczno-roboczą zadań będących składowymi zagospodarowania terenu budowy opracowało Przedsiębiorstwo Wielobranżowe „PROGRES” na przełomie lat 1988/89. Otrzymanie zgody na budowę pozwoliło natychmiast przystąpić do realizacji.
Pierwszym wykonawcą był Toruński Oddział Bydgoskiego „ELEKTROMONTAŻU”, który wykonał 450 m linii zasilającej plac budowy. Wykonawca ten wykonał również oświetlenie terenu budowy i drogi dojazdowej. Droga i ogrodzenie terenu budowy to dzieło Toruńskiego Przedsiębiorstwa Budownictwa Przemysłowego. Doprowadzenie wody wykonali pracownicy warsztatu Katedry Radioastronomii. W okresie późniejszym kanalizację dla kabli w.cz. i diagnostyki wykonał Toruński „ELEKTROMONTAŻ” SA. Wykonane zadania spełniały warunek, że po zakończeniu budowy służyć będą nadal użytkownikowi.
Przeprowadzone badania gruntu w miejscu posadowienia radioteleskopu, ich analiza i obliczenia dotyczące stabilności przyszłej anteny w jednoznaczny sposób zmusiły projektanta do podjęcia decyzji o wzmocnieniu gruntu palami. Najkorzystniejszymi okazały się pale formowane na mokro w gruncie typu „Franki”. Projekt techniczny fundamentu centralnego radioteleskopu opracowany przez inż. A. Biskupa przewidywał wykonanie 96 pali nośnych i 4 pali próbnych o średnicy 500 mm i długości od 11 do 13 metrów. Z trzech przedsiębiorstw krajowych specjalizujących się w wykonywaniu palowania okazało się, że tylko Przedsiębiorstwo Robót Inżynieryjnych Budownictwa „HYDROBUDOWA” z Poznania ten typ pali może wykonać. Po złożeniu zlecenia przez Katedrę Radioastronomii i po wstępnych rozmowach już w połowie sierpnia 1989 roku, po zwiezieniu materiałów i sprzętu, przystąpiła do realizacji. Przy braku przeszkód udawało się wykonywać jeden pal na dzień. Ostatni pal został wykonany 30 stycznia 1990 roku. Rozłożone są one na powierzchni koła o promieniu 12 metrów, na której występują dwa obszary o zwiększonej gęstości: zewnętrzny pierścień o szerokości dwa metry z 44 palami i obszar centralny o promieniu 10 metrów z 36 palami (w tym 14 pali skośnych). Pomiary obciążeń pali próbnych na rwanie i wciskanie wykonane były wg. zaleceń poznańskiego „TIMBUD-u”. Po trzech miesiącach twardnienia pali 26 stycznia 1990 roku przystąpiono do pierwszego pomiaru rwania pala działając na niego siłą powoli rosnącą w ciągu 7 godzin od 0 do 170kN. Mierzalnych zmian nie zauważono. Kolejne pomiary odbywały się na następnych palach próbnych w odstępach trzydniowych.
Głowy pali po wykonaniu znajdowały się na poziomie gruntu. Przed przystąpieniem do wykonania fundamentu centralnego należało wykonać wykop głębokości 120 cm i rozbić głowy pali, a ich zbrojenie wpleść w zbrojenie fundamentu i pospawać. Dopiero po tych czynnościach można było przystąpić do deskowania fundamentu. Fundament centralny to monolityczna konstrukcja żelbetowa. Składa się z fundamentu łożyska oporowego i fundamentu jezdni połączonych ze sobą ośmioma promieniście rozchodzącymi się żebrami. Fundament łożyska oporowego stanowi okrągła płyta żelbetowa o grubości 120 cm i średnicy 1060 cm związana z 36 palami. Na tej płycie ustawiony jest właściwy fundament łożyska w postaci użebrowanej powłoki cylindrycznej o wysokości 315 cm zwieńczonej u góry pierścieniem. W ścianie cylindrycznej powłoki znajduje się otwór drzwiowy umożliwiający dostęp do mechanizmów napędu ruchu w azymucie i kabli prowadzących na radioteleskop. Fundament jezdni stanowi monolityczny pierścień o średnicy 25 metrów i przekroju poprzecznym w kształcie odwróconego teownika o podstawie 250 cm, wysokości 222 cm i grubości jego ścian 120 cm. W górnej części pierścienia znajdują się 144 otwory przeznaczone do osadzenia kotew mocujących belkę podszynową. Po wykonaniu zbrojenia i deskowania betonowanie odbywało się bez przerw przez prawie całą dobę. Po zalaniu nastąpił półroczny okres twardnienia fundamentu.
Po okresie twardnienia fundamentu plac budowy przejął Gdański „MOSTOSTAL”. Po zwiezieniu z Torunia elementów konstrukcji i urządzeniu bazy montażowej rozpoczęto w 12.09.1991 scalanie konstrukcji radioteleskopu. Pierwszym zadaniem był montaż jezdni. Ma ona kształt okręgu o promieniu 12 metrów, po której porusza się konstrukcja stalowa radioteleskopu o masie około 600 ton zapewniając jej możliwość dokładnego ustawienia w azymucie. Jezdnia składa się z belki podszynowej i szyny jezdnej. Belka podszynowa o przekroju poprzecznym dwuteownika o wymiarach 500 ×200 mm, dodatkowo wzmocniona płetwami usztywniającymi, połączona jest z fundamentem za pomocą 144 kotew, które równocześnie służą do jej dokładnego wypoziomowania. Założenia projektowe wymagały dokładności ustawienia górnej powierzchni belki nie gorszej niż 0,3 mm na całym obwodzie. Było to zadanie dla doświadczonych geodetów. Na belce podszynowej z taką samą dokładnością ustawiona jest szyna jezdna składająca się z 14 segmentów. Spawanie segmentów szyny, które wydawało się czynnością prostą, w fazie końcowej sprawiło poważny kłopot, gdyż szyna w pobliżu spawów spuchła i trzeba było te obszary przeszlifować.
Równolegle z pracami montażowymi jezdni biegły prace przygotowawcze do osadzenia łożyska wielkogabarytowego na fundamencie. Ma ono średnicę 280 cm. Spełnia dwa zadania: wybiera siły boczne pochodzące od wiatru i utrzymuje konstrukcję ruchomą radioteleskopu względem pionowej osi w stałej pozycji. Otwór środkowy w łożysku wykorzystany jest do wprowadzenia wszystkich kabli na radioteleskop. Membrany podtrzymujące łożysko, elementy do jego zamocowania na fundamencie i próbny montaż całego zespołu wykonane zostały w Hucie „ZABRZE”. Po osadzeniu na fundamencie przez Gdański „MOSTOSTAL” okazało się, że łożysko nie obraca się. Usterkę tą szybko usunięto, a przyczyna była błaha – jeden z otworów łączących łożysko z membraną został wykonany niecentrycznie. Wbito weń potem śrubę „na siłę”, co spowodowało odkształcenie łożyska i jego zakleszczenie. Część ruchoma łożyska jest na stałe połączona z słupem centralnym, który jest elementem ruchomej części radioteleskopu.
Po zakończeniu montażu jezdni i łożyska wielkogabarytowego można było rozpocząć prace scalania konstrukcji wsporczej z słupem centralnym i wózkami o łącznej masie około 200 ton. Prace te trwały kilka miesięcy. Równolegle z tymi pracami na naziemnym stanowisku montażowym odbywało się scalanie elementów wchodzących w skład zespołu osi elewacji i ich geodezyjna kontrola dokładności wykonania. W jego skład wchodzą: oś elewacji, wieniec zębaty, rama górna, piramida górna i inne. Razem 140 ton. Wreszcie nadszedł upragniony dzień, w którym scalony zespół osi elewacji za pomocą dwóch specjalistycznych dźwigów podniesiono i nałożono go na konstrukcję wsporczą. Operacja ta trwała zaledwie kilka godzin. Stało się to możliwe dzięki dobrej pracy pracowników „MOSTOSTALU” i geodetów podczas scalania zespołu osi elewacji na stanowisku naziemnym.
W połowie lipca 1993 roku odbyła się próba ruchu w azymucie konstrukcji wsporczej z nałożonym na nią zespołem osi elewacji. Bez przeszkód dokonano pełnego obrotu ku naszemu zadowoleniu.
Następnym etapem był montaż konstrukcji czaszy radioteleskopu. Dwójki wiązarów przygotowywane na stanowisku naziemnym były następnie montowane na wysokości około 30 metrów bez użycia rusztowań. Dokonywano prawdziwych alpinistycznych wyczynów. Podczas realizacji tego etapu obsługa geodezyjna trwała „non stop”. Zakończono go 8 marca 1994 roku.
Teraz można było rozpocząć ustawianie paneli wykładziny czaszy, których wykonawcą były Gliwickie Zakłady Urządzeń Technicznych. Panele to fragmenty paraboloidy obrotowej wykonane z dokładnością lepszą niż ±0.35 mm. Łącznie powierzchnia składa się z 336 paneli, z których każdy łączą z konstrukcją czaszy 4 śruby służące jednocześnie do ich regulacji. Precyzyjną regulację wykonało Przedsiębiorstwo Usług Metrologicznych „PRECYZJA” z Katowic. Osiągnięto końcową dokładność ukształtowania powierzchni rms = ±0.20 mm dla całej paraboloidy obrotowej o średnicy D=32 m stanowiącej czaszę radioteleskopu.
Ostatni scalony i geodezyjnie sprawdzony na ziemi zespół to ośmionóg podtrzymujący obudowę mechanizmów napędowych lustra, mechanizmy napędowe i hiperboliczne lustro Cassegraina o średnicy 320 cm. Zespół o masie 14 ton przy pomocy dwóch dźwigów został podniesiony i nałożony na konstrukcję czaszy radioteleskopu w dniu 1 sierpnia 1994 roku. Miesiąc później „MOSTOSTAL” zgłosił zakończenie prac montażowych.
Zabezpieczenie antykorozyjne i malowanie konstrukcji wykonał gdański „TAL” (nałożono łącznie 5 warstw: 3 podkładowe i 2 nawierzchniowe). Leżąca obok radioteleskopu podnoszona wieża to urządzenie do obsługi serwisowej napędów lustra Cassegraina. Schody, pomosty, kabiny i mocowanie 12 bloków 80 tonowego przeciwciężaru na konstrukcji wieńca zębatego odbywało się między pracami zasadniczymi. Katedra Radioastronomii przejęła radioteleskop RT-4; D=32 m do wdrożenia i eksploatacji 20 października 1994 roku.
Okablowanie wysoko- i niskoprądowe na radioteleskopie wykonał Toruński „ELEKTROMONTAŻ” S.A. Elementy systemu napędowego zakupione zostały w niemieckiej firmie „LENZE”, a ich montażu i uruchomienia dokonała Toruńska Pracownia „ANIRO”. Trudności mieliśmy z wykonawstwem i uruchomieniem systemu sterowania, który z trudem udało się zakończyć dopiero trzeciemu wykonawcy. Kompletacja aparatury kontrolno-pomiarowej i odbiorczej to zakres działania Katedry Radioastronomii. Parametry radioteleskopu podane są w załączonej tabeli.

5) INWESTYCJE TOWARZYSZĄCE

Budowa nowej stacji VLBI z radioteleskopem RT-4, D=32 m wymagała dokończenia niezrealizowanych w latach 1970-1973 zadań kubaturowych niezbędnych do prawidłowego jej funkcjonowania tj. sterowni i zaplecza gospodarczego z minihotelem. Opracowania projektów dokonał Zakład Badawczo-Projektowy Budownictwa Politechniki Warszawskiej. Zbyt krótki termin przeznaczony na opracowanie spowodował odstąpienie od klasycznego przebiegu opracowania dokumentacji. Założenia do projektu i projekt wstępny zastąpiono opracowaniem „Studium przedprojektowego”, które posłużyło do opracowania „Projektu technicznego jednostadiowego z planem realizacyjnym zagospodarowania terenu”. Dzięki życzliwości głównego projektanta dr inż. K. Kuczy-Kuczyńskiego i całego zespołu projektantów dokumentacja była realizowana etapowo w kolejności potrzebnej na budowie. Pozwoliło to na rozpoczęcie prac budowlanych Przedsiębiorstwu Budowlanemu R. Urbańskiego już w końcu 1988 roku.
Prace instalacyjne elektryczne, wodno-kanalizacyjne i dekarsko-malarskie zrealizowały zakłady rzemieślnicze R. Karkosika, F. Gwizdały i R. Rumińskiego do końca kwietnia 1992 roku. Sufit podwieszony i podłogę komputerową wykonały przedsiębiorstwa specjalistyczne. Najważniejszym pomieszczeniem w sterowni jest pawilon centralnego sterowania wyposażony w specjalistyczną aparaturę taką jak: wzorzec wodorowy EFOS-15, terminal VLBI Mark IV, komputer typu HP obsługujący systemy sterowania radioteleskopów RT-3 i RT-4, bloki zbierania danych obserwacyjnych, systemy odbiorcze i „maszyna pulsarowa” zbudowana w Stanach Zjednoczonych przez prof. dr A. Wolszczana. To właśnie stąd jako centrum dowodzenia siecią kabli i światłowodem rozchodzą się rozkazy do i od radioteleskopów, aparatury odbiorczej i pomiarowo-kontrolnej. Poza tym w sterowni mamy: pomieszczenia dla pracowników obsługi i serwisu, a w części podpiwniczonej znajdują się: węzeł okablowania specjalistycznego, akumulatornia, magazyny do czasowego przechowywania apartury, systemów odbiorczych i podzespołów. Całkowita powierzchnia użytkowa sterowni wynosi 413 metrów kwadratowych.
Pokoje gościnne w minihotelu są dwuosobowe z własnymi węzłami sanitarnymi. Przeznaczone są dla gości krajowych i zagranicznych realizujących w Katedrze Radioastronomii swoje programy obserwacyjne. Przy minihotelu znajduje się sala narad na około 30 osób. Stołówka działa w oparciu o dowóz posiłków ze stołówki akademickiej z Torunia. Posiada w pełni wyposażone zaplecze techniczne z salą jadalni na 50 osób. Łączna powierzchnia użytkowa zaplecza gospodarczego z hotelem wynosi 574 metry kwadratowe.

6) SYSTEM NAPĘDOWY I STEROWANIA

Koncepcja systemu napędowego i sterowania rodziła się bardzo długo i przez cały czas ewoluowała. Prace rozpoczęte zostały przez firmę „PROSTER” (Gliwice), następnie kontynuowane przez firmę „PANDA-TOR” (Toruń) i doprowadzone do koncepcji ostatecznej przez firmę „INVER" (Toruń), która została zrealizowana. Według opracowanej dokumentacji 11 szaf z podzespołami wykonał „ELEKTROMONTAŻ" (Toruń), a w zakupie napędów „LENZE" w firmie o tej samej nazwie pośredniczyła firma „ANIRO" (Toruń). Firma ta dokonała ich montażu, uruchomienia i sprawdzenia poprawności działania. Inna drobniejsze podzespoły docierały różnymi drogami. Montaż części silnoprądowej i szaf sterowniczych wykonał „ELEKTROMONTAŻ" pod nadzorem „INVER-u", który uruchomił i sprawdził poprawność działania całości. Cały proces obsługi systemu napędowego jest wysoce zautomatyzowany i odbywa się z komputerów pracujących w systemie sterowania. Rolę komputera nadrzędnego pełni pełni przemysłowy komputer PC/486 umieszczony w kabinie elektrycznej na radioteleskopie. Z innymi komputerami połączony jest przy pomocy sieci światłowodowej. Są one bogato oprogramowane i zaspokajają wymagania systemu sterowania. Cała „rozmowa" operatora z systemem sterowania odbywa się z konsoli komputera znajdującego się w sterowni odległej od radioteleskopu około 300 metrów. Główny program obsługi systemu po uruchomieniu inicjuje: komunikację z sterownikiem „FESTO", napędami „LENZE", komunikację sieciową, uruchamia interface graficzny użytkownika oraz przyjmuje i interpretuje komendy otrzymywane z konsoli i z sieci. W sterowni rolę serwera pełni komputer HP745i pracujący pod nadzorem systemu operacyjnego HP-UX 10.01. Dotychczas systemy napędowy i sterowania pracują poprawnie dzięki wielkiemu zaangażowaniu pracowników Katedry.
Osobny problem stanowi możliwość dokładnego pozycjonowania radioteleskopu, który jest ruchomy we współrzędnych horyzontalnych. Odległość zenitalna z i azymut A zmieniają się w zakresach: –3° ≤ z ≤ 89° i –265° ≤ A ≤ 265°. Do odczytu wykorzystano 19-to bitowe przetworniki kąta umocowane bezpośrednio na osiach elewacji i azymutu. Osiągnięta dokładność odczytu kątów wynosi 0.°0007. W rozwiązaniu tego problemu i w jego realizacji uczestniczył "WOBit" (Poznań) oraz zespół pracowników naukowych i warsztatu mechaniki precyzyjnej Politechniki Gliwickiej.

7) SYSTEMY ODBIORCZE

Spośród wszystkich urządzeń radioteleskopu systemy odbiorcze należą do grupy, która jest najczęściej modernizowana i rozbudowywana. Systemy odbiorcze składają się z dwóch części: tej znajdującej się w kabinie ogniska wtórnego zwanej „front end" i tej znajdującej się w sterowni radioteleskopu zwanej „back end". W pierwszej grupie mamy aktualnie wykorzystywane do prac ciągłych 3 systemy na: pasmo L obejmujące częstotliwości od 1400 do 1800 MHz, co pozwala obserwować linie OH (18 cm) i wodoru (21 cm); pasmo C1 obejmujące częstotliwości 4350 do 4950 MHz (6 cm) i pasmo C2 obejmujące częstotliwości 6400 do 6900 MHz (4,5 cm) przeznaczone do obserwacji linii metanolu (6668 MHz). Aby nie zanudzać czytelnika pomijam szczegóły ich budowy. Zadaniem każdego systemu odbiorczego jest precyzyjny pomiar natężenia pola elektromagnetycznego docierającego z kosmosu do ogniska radioteleskopu. Zaprojektowane i zbudowane w Pracowni Mikrofalowej Katedry Radioastronomii z materiałów i podzespołów produkowanych przez przodujące światowe firny. Na podkreślenie zasługuje fakt, że niektóre rozwiązania konstrukcyjne w systemach odbiorczych są nowatorskim dziełem pracowników Pracowni Mikrofalowej Katedry.
W przedwzmacniaczach zastosowano tranzystory z gorącymi nośnikami typu HEMT. Ich temperatury szumowe są rzędu 30 K dla zakresu częstotliwości do 7 GHz. Chłodzenie ich do temperatury 15 K obniża temperaturę szumową do około 5 K. Kontrola i zmiana parametrów pracy systemów znajdujących się na radioteleskopie odbywa się automatycznie z konsoli sterowniczej znajdującej się w budynku głównym przez dyżurnego operatora-obserwatora.
Przetworzone i wzmocnione sygnały z odbiorników przesyłane są do odpowiednich systemów rejestrujących znajdujących się w sterowni mieszczącej się w budynku głównym. Przesyłanie jest bardzo sprawne dzięki własnej lokalnej sieci światłowodowej. Do drugiej grupy (back-end) należą urządzenia rejestrujące.

8) URZĄDZENIA REJESTRUJĄCE

Terminal VLBI: Obserwacje wykonywane interferometrem składającym się z radioteleskopów Sieci Europejskiej (lub Globalnej) znanymi pod nazwą VLBI (Very Long Baseline Interferometry), aby mogły być skorelowane a następnie opracowane, muszą być w jednolity sposób uformowane i zapisane na specjalistycznych taśmach magnetycznych o szerokości 1 cala i długości w zależności od typu 10 000 stóp (taśma gruba) lub 20 000 stóp (taśma cienka). Ciężar krążka taśmy wynosi około 5 kg i jest średnicy 45 cm. Koszt taśmy wynosi około 1000 dolarów za sztukę. Każdy z użytkowników Sieci VLBI zobowiązany jest do zakupienia pewnej ilości taśm i przekazanie ich do Sieci do wspólnego użytkowania podczas realizowania programów obserwacyjnych. Zapisu na taśmach dokonuje urządzenie zwane terminalem VLBI składającego się z trzech bloków: zespołu konwerterów, formatera i rejestratora.
W terminale wyposażone są wszystkie stacje należące do Sieci. Produkują je wyspecjalizowane firmy. Nasz terminal wykonany został przez Firmę „Penny and Giles" (Anglia). Środki na ten cel otrzymaliśmy w postaci grantu z Unii Europejskiej. Pracuje pod kontrolą komputera PC Pentium 130 firmy Helwett Packard i oprogramowania „Field System" opracowanego w NASA (USA).
Dodatkowym wymogiem przynależności do Sieci VLBI jest posiadanie na każdej stacji dobrej służby czasu. Czas jest parametrem rejestrowanym obok innych danych obserwacyjnych przez formater VLBI na taśmach magnetycznych podczas wykonywanych obserwacji i jest parametrem niezbędnym podczas wykonywania korelacji danych obserwacyjnych. U nas korzystamy z zakupionego dla tego celu w Szwajcarii wzorca wodorowego EFOS-15. W podobne wzorce wyposażone są wszystkie stacje Sieci VLBI.
Maszyna pulsarowa: Służy do obserwacji pulsarów i rejestracji strumieni pochodzących od nich. Aby obserwacje były przydatne muszą posiadać dobry stosunek sygnału do szumu, co na takiej antenie jak RT-4 jest osiągalne przez obserwowanie w szerokim pasmie, czemu przeszkadza znowu dyspersja sygnałów od pulsarów jakiej ulegają w ośrodku międzygwiazdowym. Dyspersji można uniknąć jeśli to szerokie pasmo podzielimy na szereg wąskich, każde z nich będziemy rejestrowali oddzielnie i oddzielnie je mierzyli. To realizowane jest przez tzw. maszynę pulsarową PSPM II zbudowaną przez zespół pracowników z Pennsylvania State University (USA) (za pieniądze z grantów KBN), która dzieli odbierane pasmo na 128 kanałów każdy o szerokości po 3 MHz, z których po 64 kanały są wykorzystane do rejestracji dwóch składowych polaryzacji. Zatem łącznie wykorzystane mamy pasmo 192 MHz. Maszynę pulsarową obsługuje i dane obserwacyjne rejestruje komputer SUN Ultra 1 na dostępnych nośnikach. Maszyna pulsarowa pracuje w Katedrze Radioastronomii od czerwca 1996 roku.
Spektrograf cyfrowy: Służy do pomiaru linii emisyjnych w zakresie radiowym. Posiada 16384 kanały obejmujące łącznie pasmo około 200 MHz. Jego szybkość próbkowania w każdym z 4 bloków wynosi ponad 100 mln próbek na sekundę. Odczyt wszystkich kanałów trwa zaledwie trochę ponad 0,5 sekundy i jest zazwyczaj powtarzany co 45 sekund. Pokładowy oprogramowany komputer z systemem operacyjnym LINUX w fazie końcowej daje 4 funkcje autokorelacyjne, które poddane przekształceniu Fouriera dają widma mocy obserwowanej radiowej linii emisyjnej. Autokorelator od momentu uruchomienia pracuje niezawodnie. Został on zaprojektowany i zbudowany w Katedrze Radioastronomii przez mgr A. Kępę i współpracowników na bazie specjalistycznych układów scalonych CMOS wielkiej skali integracji zakupionych w Narodowym Obserwatorium Radioastronomicznym Stanów Zjednoczonych (NRAO) i wdrożony do eksploatacji w styczniu 1999 roku. Jest w gronie naszych największych osiągnięć instrumentalnych.

9) WYPOSAŻENIE APARATUROWE

Odbiornik GPS: Global Positioning System (GPS) jest systemem przeznaczonym do celów nawigacji, synchronizacji czasu i geodezji. Jest systemem bardzo złożonym, który obejmuje trzy bloki: kosmiczny, kontrolny i użytkowników , z którego usług korzysta Katedra Radioastronomii. Blok kosmiczny to 24 satelity „NAVSTAR" (w tym 3 zapasowe) umieszczone na kołowych okołoziemskich orbitach, na wysokości 20 200 km i leżących w 6 płaszczyznach nachylonych do równika pod kątem 55°. Ich okres orbitalny wynosi 12 godzin. Zadaniem bloku kontrolnego jest między innymi monitorowanie położenia satelitów „NAVSTAR", synchronizacja ich pracy i przesyłanie poprawki czasu. Dostęp do bloku użytkowników zapewnia specjalnie dla tego celu zbudowany odbiornik „Model 8812 GPS Station Clock" firmy TRAK Systems (USA). Zapewnia on śledzenie od 6 do 4 satelitów w każdym momencie w ciągu doby (bo tyle satelitów może być widocznych równocześnie z danego miejsca, w którym pracuje odbiornik), a tym samym umożliwia korzystanie z poprawek czasu lub wyznaczenia naszego położenia z dokładnością około 30 m.
Wzorzec rubidowy: We wzorcu rubidowym wykorzystuje się naturalny rezonans atomowy nadsubtelnego przejścia między dolnym i górnym poziomem rubidu 87 w stanie podstawowym. Towarzyszy temu powstanie linii o częstotliwości 8 834 685 Hz, którą wykorzystuje się do stabilizacji 5-cio megahercowego oscylatora kwarcowego. Uzyskuje się tutaj dokładność na poziomie 10–8 sekundy. Przez wiele lat było to nasze jedyne źródło częstotliwości. Wykorzystywany był między innymi do napędzania zegara cyfrowego zaprojektowanego i zbudowanego przez pracowników Katedry Radioastronomii oraz źródło odniesienia oscylatorów lokalnych pracujących w systemach odbiorczych, zwłaszcza przy obserwacjach VLBI w systemie Mk 2.
Wzorzec wodorowy: Maser wodorowy EFOS-15 został zakupiony w Observatoire de Neuchatel (Szwajcaria), które jest przodującym producentem w tej dziedzinie, za kwotę 350000 franków szwajcarskich. Jak wskazuje jego oznaczenie EFOS-15 jest to 15-te urządzenie wyprodukowane przez tą firmę. Podobnie jak w wzorcu rubidowym wykorzystane jest przejście z górnego do dolnego poziomu struktury nadsubtelnej wodoru atomowego w stanie podstawowym w temperaturze 0 K, któremu odpowiada częstotliwość 1 420 405 751,768 Hz. Sygnału tego używa się do dostrajania fazy oscylatora kwarcowego stanowiącego podstawowe źródło częstotliwości a w szczególności zegara cyfrowego zapewniającego dokładność krótkookresową na poziomie 10–14 sekundy. Na marginesie wspomnę, że przejście to w kosmosie jest realizowane w naturalny sposób i od dawna obserwowane przez radioastronomów jako emisja fali o długości 21 cm. Wzorzec wodorowy jest w gronie podstawowego wyposażenia aparaturowego każdej stacji VLBI i służy do stabilizacji fazowej wszystkich oscylatorów lokalnych pracujących w systemach odbiorczych oraz w służbie czasu. Termin jego dostawy był dwukrotnie zmieniany. Do Katedry dotarł dwa tygodnie przed oddaniem RT-4 do eksploatacji. Pracuje poprawnie do dzisiaj.
Kompresory i chłodziarki helowe: Będące na wyposażeniu kompresory typu CTI-1020R i CTI-80200 i chłodziarki typu CTI-350CP firmy Helix Technology Corporation (USA) z oprzyrządowaniem służą do chłodzenia „front endów" systemów odbiorczych w celu poprawienia ich liczby szumowej. Efekt końcowy nas interesujący to polepszenie czułości systemów odbiorczych o rząd wielkości, co pozwala sięgnąć do słabszych obiektów. Należy traktować je jako integralną część systemów odbiorczych.
Aparatura kontrolno-pomiarowa: Tutaj ograniczę się tylko do wymieniania tej najcenniejszej będącej na wyposażeniu Pracowni Mikrofalowej i Elektronicznej, bez której realizacja budowy wyposażenia do radioteleskopów byłaby poważnie utrudniona lub wręcz niemożliwa. Najważniejszymi są: „Spectrum Analyzer" i „Network Analyzer" firmy Hewlett Packard (USA) pozwalające realizować pomiary kontrolne do częstotliwości 20 GHz i wiele innych niższej klasy. Jej posiadanie połączone z pomysłami pracowników między innym: S. Jakubowicza, E. Pazderkiego i A. Kępy z Pracowni Mikrofalowej i Elektronicznej pozwoliło na zbudowanie wysokiej klasy systemów odbiorczych na pasma L, C1 i C2 pracujących na radioteleskopach, spektrografu cyfrowego i innych. Zbudowane urządzenia spełniają standardy światowe.
Zakupione w tej samej firmie „Synthesized SW Generators" są wykorzystywane na radioteleskopie jako oscylatory lokalne o dużej stabilności.
Wyposażenie w sprzęt komputerowy: Ponieważ wszelkie badania w dziedzinie fizyki i astronomii są w dzisiejszych czasach niemożliwe bez komputerów, zespół Katedry Radioastronomii zawsze usilnie poszukiwał najlepszych rozwiązań tego kluczowego problemu. Nie było to łatwe w czasach, gdy eksport zaawansowanych technologii do krajów bloku komunistycznego podlegał ścisłej kontroli i obłożony był restrykcjami. Do końca lat 80-tych marzenie o sprzęcie kompatybilnym z tym, którym dysponowała naonczas „reszta świata", było nieziszczalne. Probowaliśmy półśrodków w rodzaju radzieckiego klonu komputera PDP-11, ale sprzęt ten – przez swoją zawodność – nigdy nie spełnił należycie swojej roli.
W roku 1990 pojawiła się możliwość zaimportowania (używanego) komputera z prawdziwego zdarzenia – była to maszyna typu Convex C-120. Takimi maszynami dysponowały wówczas inne ośrodki radioastronomii, jak NRAO, czy Onsala Space Observatory (Szwecja). Komputera tego używaliśmy do 1995 r. W 1995 r. dokonaliśmy – znów wzorem innych ośrodków – zasadniczego zwrotu w technologii obliczeniowej: przeszliśmy na uniwersalne, a jednocześnie obliczeniowo coraz bardziej wydajne, stacje robocze firmy Sun Microsystems. Obecnie w Katedrze pracuje 9 stacji Sun w tym 5 to komputery z serii Sun Ultra (jeden typu Ultra-1, jeden Ultra-2 i trzy Ultra-10). Są to nasze główne serwery plików i obliczeniowe.
Oprócz Sun-ów mamy kilkadziesiąt komputerów klasy PC wypełniających rozmaite zadania. Znakomita większość z nich pracuje pod kontrolą systemu operacyjnego LINUX.

10) WSPÓŁPRACA NAUKOWA

Wybudowanie i przygotowanie do rutynowych obserwacji radioteleskopem RT-4 zwiększyło zainteresowanie radioastronomią toruńską wielu pracowników z ośrodków krajowych i zagranicznych. Radioteleskop RT-4 jest dostępny dla wszystkich astronomów ośrodków krajowych zainteresowanych wykorzystaniem do własnych prac badawczych. Zainteresowani mają dostępny opracowany przez zespół pracowników Katedry Radioastronomii „Poradnik Obserwatora" pomocny w przygotowaniu własnego programu obserwacji. Nic nie stoi na przeszkodzie w skorzystaniu z doświadczeń i umiejętności pracowników Katedry, którzy chętnie pomogą początkującym obserwatorom. Obecnie istnieje zespół etatowych obserwatorów-operatorów, którzy realizują wszelkie zadania obserwacyjne zgodnie z ustalonym programem. Autor proposalu obserwacyjnego może towarzyszyć obserwatorowi-operatorowi podczas realizacji jego zadania. Złożone proposale analizuje i akceptuje do realizacji Rada Programowa Krajowego Ośrodka Radioastronomii (KORa), w skład której wchodzą wybitni radioastronomowie krajowi.
Założenia ramowe przewidują podział czasu obserwacyjnego na: obserwacje VLBI (30%), spektroskopia (30%), pulsary (30%) a pozostałe 10% przeznaczone są na serwis, testy i inne prace techniczne związane z modernizacją urządzeń. Podział ramowy czasu obserwacyjnego nie jest sztywny i zawsze są możliwe odstępstwa na korzyść programów nowatorskich wnoszących znaczący wkład do nauki. W kilku ostatnich latach korzystali z usług radioteleskopu RT-4 astronomowie krajowi z takich ośrodków jak: Obserwatorium Astronomicznego UJ, Zielonogórskiego Centrum Astronomii WSP i Centrum Astronomii Mikołaja Kopernika PAN. Są to skromne początki z tendencją rosnącą w miarę upływu lat.
Znacznie lepiej układa się międzynarodowa współpraca obserwacyjna, w szczególności w ramach EVN. Nasze wieloletnie stowarzyszenie z EVN zmusza nas do udziału w sesjach obserwacyjnych organizowanych przez nią. Tutaj obowiązuje zasada, że realizowane są proposale zaakceptowane przez Komitet Programowy EVN podczas kolejnych sesji obserwacyjnych. Wiele złożonych przez pracowników Katedry Radioastronomii proposali było przyjętych i zrealizowanych.
Nie bez znaczenia są kontakty osobiste i współpraca pracowników Katedry Radioastronomii, jaka zapoczątkowana została podczas ich pobytów na stażach naukowych, konferencjach i innych z pracownikami ośrodków europejskich. Przyjęcie Stacji Toruńskiej TRAO jako członka rzeczywistego EVN w roku 1998 tą współpracę jeszcze bardziej umacnia i do niej zobowiązuje. Kierownik Katedry Radioastronomii wchodzi w skład Rady Dyrektorów EVN, uczestniczy w jej pracach i ma wpływ na jej plany obserwacyjne.
Pomoc ze strony ośrodków europejskich w zakresie budowy aparatury, pomoc materiałowa i sprzętowa oraz grant na wyposażenie Toruńskiej Stacji VLBI oraz granty na tematy realizowane przez naszych pracowników z Unii Europejskiej powodują, że czujemy się jak członek wielkiej europejskiej rodziny.
Władze Uczelni doceniły w pełni zagraniczne ośrodki radioastronomiczne i ich dyrektorów, którzy włożyli wiele trudu w rozwój radioastronomii toruńskiej i szkolenie jej kadry rozpoczynającej od przysłowiowego zera. Ci zacni nauczycie otrzymali doktoraty h.c. Uniwersytetu M. Kopernika. W gronie tym znaleźli się: prof. dr J. H. Oort (Leiden, Holandia); prof. dr Sir Martin Ryle (Cambridge, Wielka Brytania); prof. dr Ryszard Wielebinski (Max Planck Institute für Radioastronomie (Bonn, Niemcy) i prof. dr Roy Booth (Onsala, Szwecja). Współpraca z tymi Ośrodkami utrzymywana i rozwijana jest nadal i przynosi obustronne korzyści.
Rozproszeni po różnych europejskich ośrodkach astronomicznych badacze fizyki pulsarów radiowych w połowie lat 90-tych poczynili nieoficjalne próby połączenia swych wysiłków i na wzór EVN utworzyć Europejską Sieć Pulsarową (European Pulsar Network – EPN). Aktywnie w tych poczynaniach uczestniczył Dyrektor Centrum Astronomii UMK prof. dr A. Wolszczan – wybitny badacz pulsarów. W 1996 roku zainteresowani utworzeniem EPN-u opracowali plan badawczy i poczynili próby uzyskania grantu na jego realizację zakończone fiaskiem. Ambitne zamierzenie z powodu środków finansowych upadło. Pozostały nadal kontakty pomiędzy badaczami pulsarów z Torunia, Zielonej Góry, Bonn (Niemcy) i Stanford (USA). Programy obserwacyjne pulsarów zajmują około 30% czasu pracy radioteleskopu RT-4 i są realizowane od lipca 1996 roku.

11) KADRA I JEJ ROZWÓJ

Liczebność kadry i jej struktura kształtowana jest przez władze Uczelni i wynika z potrzeb dydaktycznych nałożonych na Katedrę Radioastronomii. Są one małe i bezpośrednio z nich wynika, że Katedra nie może mieć więcej niż 4 nauczycieli akademickich. Stan taki utrzymuje się od lat i jest bardzo stabilny (aktualnie 2 profesorów: dr hab. A. Kus i dr hab A. Wolszczan oraz 2 adiunktów: dr A. Marecki i dr M. Szymczak). Ostatnim asystentem w Katedrze był do 1992 roku mgr A. Marecki. W ostatnich latach zatrudnianie absolwentów magistrów astronomów na stanowiskach asystenckich jako drogi kształcenia doktorantów zostało zaniechane przez Uczelnię na rzecz bardzo modnych studiów doktoranckich. Przed absolwentami studiów doktoranckich stoi nierozwiązany problem zatrudnienia. Brak nowych etatów nauczycieli akademickich zmusza ich do podejmowania pracy na wolnych etatach inżynieryjno-technicznych lub poza Uczelnią w instytucjach o odmiennych ukierunkowaniach.
Przychylne spojrzenie na Katedrę władz Uczelni i traktowanie jej jako jednostki badawczej oraz jej potrzeby do prawidłowego działania i realizacji nałożonych zadań pozwoliły na utworzenie licznej grupy pracowników naukowo-technicznych i inżynieryjno-technicznych. Wśród nich mamy doktorów i magistrów astronomii, magistrów inżynierów i inżynierów elektroników po studiach politechnicznych, techników i hobbystów radioastronomii, którzy posiadają wykształcenie nie astronomiczne (łącznie aktualnie 14,5 etatów).
Od momentu umieszczenia Katedry Radioastronomii w strukturze nowopowstałego Centrum Astronomii UMK pracownicy obsługi zatrudniani są w ilości niezbędnej dla funkcjonowania tej nowej jednostki i nie obciążają bezpośrednia naszego stanu etatowego. Jest to jeden z nielicznych plusów zmian strukturalnych jakie nas dotknęły w 1996 roku.
Odejścia są rzeczą naturalną i odbywają się pod wszystkimi możliwymi szerokościami geograficznymi. U nas powód jest zawsze ten sam – stworzenie lepszych warunków bytowych. To skłoniło do wyjazdu do Stanów Zjednoczonych mgr J. Stryczyńskiego lub zmianę zainteresowań połączoną z utworzeniem własnego warsztatu pracy, co miało miejsce w przypadku mgr inż. A. Męrzydły i mgr W. Sędzikowskiego. Są tacy, którzy realizują swoje hobby pracując w Katedrze na pół etatu. Ci, co pozostają przez lata, to hobbiści, którzy często w warunkach egzystencji poniżej minimum socjalnego liczą na przetrwanie i nadejście lepszych czasów. Założenia Katedry dotyczące szkolenia młodej kadry nie zawsze są po jej myśli. Na z trudem uzyskany staż trzyletni w Onsala (Szwecja) skierowany został nasz młody pracownik rokujący duże nadzieje mgr R. Maszkowski, który w pełni go wykorzystał podnosząc swoje umiejętności, przy dużym zaangażowaniu radioastronomów szwedzkich, którzy pomagali nam w ten sposób w przygotowaniu kadry dla potrzeb nowego radioteleskopu, a po powrocie pracy w Katedrze nie podjął. Jest to niepowetowana strata dla toruńskiej radioastronomii. W tym przypadku zwyciężyły względy natury finansowej zaoferowane przez nowego pracodawcę, których nie była w stanie przebić Katedra uzależniona od władz Uczelni zmuszonych do stosowania taryfikatora ustalonego przez Ministerstwo i to na poziomie poniżej średniej krajowej.
Otrzymanie tak długiego stażu należy do nielicznych okazji, a jego strata skłaniać powinna kierownika Katedry do smutnych refleksji. Zapewne niewątpliwie lepsze byłoby wysłanie trzech młodych pracowników na staż roczny, z których zapewne nie wszyscy po powrocie szukaliby pracy poza Katedrą. Płace pracowników technicznych wystarczają na przeżycie, za które pracują hobbiści radioastronomii, za co należy im się wielkie uznanie. Tylko dzięki nim radioastronomia toruńska rozwija się i jest wśród najlepszych w Europie.
Osobny problem stanowią wyjazdy na staże naszych młodych koleżanek i kolegów. Jest rzeczą normalną, że podczas stażu zmieniają stan cywilny. Młodzi, aby się urządzić i przyzwoicie egzystować, wybierają pracę za granicą, a nas od czasu do czasu przy różnych okazjach odwiedzają. W takich okolicznościach straciliśmy wykreowaną przed kilku miesiącami dr I. Owsianik-Rottmann. Jako stratę należy odnotować odejście mgr R. Feilera wybitnego informatyka, czy mgr inż. S. Jakubowicza bardzo zdolnego i utalentowanego mikroelektronika, głównego budowniczego naszych systemów odbiorczych.
Z zadowoleniem należy odnotować zasilanie kadry radioastronomicznej przez młodych, co miało miejsce w ostatnich kilku latach, a stało się za sprawą wdrożonego do pracy radioteleskopu RT-4. Utworzony zespół operatorów-obserwatorów składający się aktualnie z 11 osób zapewnia fachową realizację zadań obserwacyjnych. W jego składzie mamy pracowników: inżynieryjno-technicznych i doktorantów. Serwis radioteleskopów i urządzeń odbiorczych zapewnia 4 osobowy zespół konserwatorów. Są to głównie nasi wychowankowie.
Po roku 1986 w Katedrze Radioastronomii wykształciło się 17 magistrów, 3 doktorów i 1 profesor nadzwyczajny. Wiek i przepisy regulujące warunki odejścia pracowników ma emeryturę są bolesną koniecznością dla Katedry. W ostatnich latach na zasłużoną emeryturę odszedł prof. dr S. Gorgolewski, który kierował Radioastronomią Toruńską od momentu jej powstania przez ponad 40 lat przekazując jednostkę w godne ręce swego wieloletniego ucznia, obecnie prof. dr A. Kusa.
Z początkiem 1999 roku przeszedł również na emeryturę piszący te słowa, który uczestniczył we wszystkich etapach rozwoju Radioastronomii Toruńskiej począwszy od roku 1965, który był nieoficjalnym kierownikiem administracyjnym Katedry, a podczas budowy radioteleskopu RT-4 Pełnomocnikiem Rektora d/s jego budowy.
Emeryci są zawsze mile widziani w Katedrze, która stwarza im dobre warunki do dalszej pracy.

12) TEMATYKA BADAWCZA

Tematy badawcze realizowane są przez grupy tworzone wokół nauczycieli akademickich z doktorantów, pracowników inżynieryjno-technicznych i magistrantów. Tematyka badawcza realizowana w Katedrze Radioastronomii koncentruje się wokół następujących problemów: Efekt tych badań to ukazujące się corocznie prace naukowe w różnych czasopismach naukowych pracowników Katedry Radioastronomii i współpracujących z nimi naukowców z innych ośrodków.
Od roku 1958 prowadzone są i opracowywane obserwacje Słońca na 127 MHz. Dzisiaj stanowią one jeden z najdłuższych ciągów obserwacyjnych na świecie. Chętnie do nich zagląda wielu naukowców z różnych dziedzin.

13) ZMIANY ORGANIZACYJNE I CO DALEJ?

W Toruniu przez wiele lat istniały 3 placówki zajmujące się astronomią, z których Instytut Astronomii i Katedra Radioastronomii znajdowały się w strukturze organizacyjnej Uniwersytetu M. Kopernika, a Pracownia Astrofizyki I PAN (obecnie Zakład Astrofizyki PAN) jest placówką zamiejscową Centrum Astronomicznego im. M. Kopernika PAN z siedzibą w Warszawie. Stan taki wydawał się nam naturalny. Każda z placówek miała swoje kierownictwo, plan badawczo-rozwojowy, nawiązaną współpracę zagraniczną, lokum, wyposażenie aparaturowe i środki finansowe pochodzące z różnych źródeł. Taki stan istniał do końca 1996 roku.
Nasze marzenia przekształcenia Katedry Radioastronomii w Krajowe Centrum Radioastronomii na wzór podobnych istniejących w Europie zrodziły się łącznie z budową radioteleskopu RT-4. Bez rozgłosu, w bardzo wąskim gronie rozpoznaliśmy od strony prawnej procedurę powstania takiej jednostki oraz opracowaliśmy projekty niezbędnych aktów towarzyszących jej powołaniu takich jak: struktura jednostki, regulamin działania, skład rady naukowej i programowej, źródła finansowania i plan współpracy międzynarodowej w ramach EVN (tutaj od lat uczestniczymy w wspólnych badaniach jako członek niestowarzyszony a od 1998 roku jako członek rzeczywisty). Marzenia nasze stały się szybko nieaktualne.
Na mocy Zarządzenia nr 29 Rektora Uniwersytetu Mikołaja Kopernika z dnia 9 grudnia 1996 roku obie placówki uczelniane zajmujące się astronomią zostały połączone z dniem 2 stycznia 1997 roku w Centrum Astronomiczne UMK, w skład którego wchodzą jako jednostki naukowo-dydaktyczne: Katedra Astronomii i Astrofizyki (dawny Instytut Astronomii), Katedra Radioastronomii, Biblioteka Centrum i Dział Administracyjny Centrum. Na Dyrektora nowo utworzonej placówki na okres 3-letni powołano prof. dr Aleksandra Wolszczana.
Powstanie Centrum Astronomii i jego całkowita lokalizacja w Piwnicach k/Torunia spowodowały, że cały dotychczasowy Instytut Astronomii został tam przeniesiony do pomieszczeń wcześniej wyremontowanych. Studenci na większość zajęć dydaktycznych również dojeżdżają do Piwnic PKS-em bez większego entuzjazmu. Katedra Radioastronomii z radioteleskopem w tej strukturze jest czymś wyjątkowym. Utrzymanie radioteleskopu w ciągłej sprawności obserwacyjnej, realizacja planów obserwacyjnych i ciągła modernizacja systemów odbiorczych i pomiarowo-kontrolnych wymaga dużego zespołu inżynieryjno-technicznego. Z końcem 1997 roku utworzono zespół stałej obsługi technicznej radioteleskopów a z początkiem 1998 roku zespół stałych obserwatorów-operatorów. Podyktowane to było ciągłym wzrostem czasu wykorzystania radioteleskopu RT-4 przez pracowników Katedry Radioastronomii i pracowników innych Ośrodków Astronomicznych krajowych i zagranicznych do regularnych obserwacji. W 1999 roku wykorzystanie czasu pracy radioteleskopu na realizację planów badawczych wzrosło do 90%. Pozostały czas wykorzystywany jest na testowanie nowych urządzeń, modernizację istniejących i planowy serwis. Uzyskanie przez Katedrę Radioastronomii pełnego członkostwa EVN od kwietnia 1998 roku jako stacji TRAO zmieniło spojrzenie i stosunek do nas wielu osób. Nieoficjalnie od stycznia 1999 roku, nawiązano do naszych dawnych marzeń, rozpoczęto starania o powołania Krajowego Ośrodka Radioastronomii (KORa) i jej Rady Programowej w celu usprawnienia funkcjonowania stacji obserwacyjnej i łatwiejszego dostępu do korzystania z jej usług. Inicjatywa ta uzyskała poparcie krajowych środowisk astronomicznych. Mam nadzieję, że KORa uzyska uprawomocnienie ze strony Senatu UMK i znajdzie się w strukturach Uczelni.
Od 2 stycznia 2001 roku w Centrum Astronomii UMK nastąpiła zmiana na stanowisku Dyrektora. Nowym Dyrektorem został prof. dr A. Kus były i obecny Kierownik Katedry Radioastronomii. Należy mu życzyć aby marzenia Władz Uczelni z przed 4 lat dotyczące Centrum Astronomii spełniły się w pełni w tej kadencji oraz aby Krajowy Ośrodek Radioastronomii (KORa) stał się strukturalną jednostką Uczelni znaną w kraju i zagranicą.

14) KOSZTY UTRZYMANIA

Katedra Radioastronomii jako Stacja VLBI (czy Krajowy Ośrodek Radioastronomii) nie mieści się w strukturach Uczelni, gdyż jest jednostką ukierunkowaną na badania i świadczącą niewielkie usługi dydaktyczne. Środki jakie otrzymujemy z Uczelni na działalność statutową, badania własne i materiały są naliczane według zadań dydaktycznych i są znikome w porównaniu z potrzebami. Pochodzą one z dotacji Ministerstwa i środków własnych wypracowanych przez Uczelnię (co oznacza, że dodatkowe środki, jakie otrzymujemy, muszą wypracować inne jednostki organizacyjne).
Komitet Badań Naukowych (KBN) był naszym głównym sponsorem w okresie budowy radioteleskopu RT-4 i jest nim nadal. Działalność Toruńskiej Stacji działającej w EVN jest doceniana przez KBN i na jej utrzymanie znajdują się środki w postaci grantu SpUB. Są to wcale niemałe kwoty wystarczające na utrzymanie i rozwój Stacji VLBI oraz opłacenie części etatów inżynieryjno-technicznych niezbędnych do sprawnego jej funkcjonowania (serwisu i operatorów-obserwatorów).
Pomoc w postaci grantu na aparaturę i materiały oraz opłacenie części etatów technicznych udało się nam otrzymać z Unii Europejskiej. W ostatnich kilku latach łącznie z grantów opłacanych jest większość etatów inżynieryjno-technicznych.
Środki na badania to granty KBN jakie uzyskują nasi pracownicy na tematy o wysokim rankingu realizowane przez nich i ich współpracowników. Unia Europejska wspomaga grantami tematy realizowane w współpracy międzynarodowej. Takie tematy są również realizowane w Katedrze Radioastronomii.

15) ZAMIAST PODSUMOWANIA

Jestem zmuszony zakończyć moje opracowanie smutną informacją nie tylko dla radioastronomów toruńskich ale i dla całej społeczności astronomicznej w kraju i za granicą. W dniu 16 maja 1999 roku po krótkiej chorobie odeszła od nas na zawsze Pani prof. dr Wilhelmina Iwanowska. W szczególności była Ona dla radioastronomii toruńskiej „Matką". To właśnie dzięki jej życzliwości i zaangażowaniu powstała radioastronomia toruńska. Początkowo jako grupa działająca przy Zakładzie Astrofizyki kierowanego przez Panią Profesor a później jako samodzielna jednostka badawczo-dydaktyczna. Prowadziła wspaniałe wykłady z radioastronomii dla zaczynających swą profesję radioastronomów. Dzięki Jej kontaktom zagranicznym na staże naukowe do wiodących Ośrodków Radioastronomicznych w Anglii, Holandii, Australii i Stanach Zjednoczonych wyjechali pierwsi toruńscy radioastronomowie. Z wielką pasją maniaka-hobbisty interesowała się wszelką działalnością radioastronomów, a w okresach niepowodzeń zawsze wspierała swym autorytetem. Z Jej przeróżnych rad i sugestii korzystaliśmy często. Będąc od lat na emeryturze, do ostatnich dni swego życia przyjeżdżała do Piwnic do Katedry Radioastronomii, którą nadzwyczaj pokochała. Będzie Jej nam naprawdę brakowało.


PARAMETRY RADIOTELESKOPU RT-4

Typ sterowana antena paraboliczna
Montaż horyzontalny
Średnica torowiska 24.0 m
Średnica reflektora (czaszy) (d) 32 m
Ilość paneli czaszy (64+64+64+64+32+32+16)336
Dokładność wykonania paneli czaszy (rms) ≤ 0.35 mm
Dokładność wykonania subreflektora 0.05 mm
Dokładność poziomowania torowiska 0.3 mm
Dokładność poziomowania osi wysokości 0.3 mm
Grawitacyjne odkształcenie brzegu czaszy 4.2 mm
Odległość ogniskowa (f) 11.2 m
Stosunek ogniskowej do średnicy (f/d) 0.35
Głębokość czaszy (H) 5.7143 m
Kąt rozwarcia (2Θo) 142.15°
Powierzchnia całkowita (So) 899.45  m2
Powierzchnia zbierająca (apertura) 804.35  m2
Średnica subreflektora 3.2 m
Powierzchnia cienia subreflektora 8.0425 m2
Maksymalna wysokość (od fundamentu) 37.6 m
Dokładność powierzchni czaszy (rms) 0.20 mm
Dokładność ustawienia kierunku 0.°01
Zakres ruchu w osi wysokości (+2 ÷ +95)°
Zakres ruchu w azymucie od południka ±270°
Zakres ruchu subreflektora wzdłuż osi ±60 mm
Zakres ruchu subreflektotra w 2 osiach ±5°
Prędkość ruchu wokół osi wysokości (0.004 ÷ 14.7)°/min
Prędkość ruchu w azymucie (0.008 ÷ 31)°/min
Dokładność śledzenia w obu osiach 0.002°
Masa całkowita 620 t
Masa przeciwciężaru 90 t
Dopuszczalna szybkość wiatru 16 m/s
Graniczna dopuszczalna szybkość wiatru 56 m/s
Dopuszczalna grubość oblodzenia max. 2 cm
Dopuszczalny zakres temperatur (–25 ÷ +35)°C


File translated from TEX by TH, version 3.77.
On 18 Sep 2007, 14:09.