Telescop unic. Observatorul orbital „Spektr-RG”
Pe 13 iulie 2019, a avut loc o lansare de reper pentru cosmonautica rusă din Cosmodromul Baikonur. Observatorul orbital unic Spektr-RG a pornit pentru a naviga pe întinderile nesfârșite ale spațiului, zborul său durează de aproape cinci zile. Telescopul unic a fost lansat în spațiu de vehiculul rus de lansare grea Proton-M cu o treaptă superioară DM-03. La două ore după lansare, observatorul orbital Spektor-RG a fost separat cu succes de stadiul superior. Este de așteptat ca noul telescop cu raze X să ocupe vecinătatea punctului Lagrange L2 după aproximativ 100 de zile de zbor, după care va putea începe observarea Universului.
Trebuie remarcat faptul că Spektr-RG este deja al doilea aparat științific al seriei Spektr. Prima navă spațială rusă Spektr-R (Radioastron) a fost lansată cu succes pe orbită pe 18 iulie 2011; ciclul său de viață s-a încheiat în ianuarie 2019. A treia și a patra navă spațială din seria Spektr sunt în prezent în curs de dezvoltare. Acestea sunt noile telescoape spațiale Spektr-UF (Ultraviolet) și Spektr-M (Millimetron), care sunt dezvoltate de Roscosmos în strânsă cooperare cu alte state. Lansarea acestor două telescoape va avea loc nu mai devreme de 2025, în timp ce comunitatea științifică internațională are mari speranțe în ele, întrucât ambele proiecte sunt unice, deschizând noi oportunități pentru explorarea spațiului. Este de așteptat ca dispozitivele să răspundă la multe întrebări de astrofizică și cosmologie.
Au trecut peste 30 de ani de la idee la implementarea proiectului. Conceptul unei noi nave spațiale în scopuri științifice a fost dezvoltat încă din 1987. Reprezentanții Uniunii Sovietice, Republicii Democrate Germane, Finlandei, Italiei și Marii Britanii au lucrat împreună la crearea unui observator astrofizic. Designul aparatului a fost preluat în 1988. Acest proces a fost încredințat inginerilor NPO numită după S. A. Lavochkin, munca la proiect a fost coordonată de Institutul de Cercetare Spațială al Academiei de Științe a URSS.
Prăbușirea ulterioară a URSS, problemele din industrie și economie la sfârșitul anilor 1980 și începutul anilor 1990 și subfinanțarea cronică a muncii au întârziat serios pregătirea observatorului Spektr-RG. Proiectul a fost amânat când au apărut finanțări, au apărut noi dificultăți. În acest timp, umplerea și echipamentul aparatului au fost complet actualizate de mai multe ori, tehnologiile, după cum știți, nu stau pe loc. S-a schimbat și componența participanților la proiect, până la urmă, pe lângă Rusia, Germania a rămas în proiect. Acordul dintre Agenția Spațială Federală reprezentată de Roskosmos și Centrul Aerospațial German (DLR) a fost semnat în 2009 în cadrul Salonului Internațional de Aviație și Spațiu MAKS-2009. S-a schimbat și componența sarcinilor științifice rezolvate de aparat, întrucât unele dintre ele nu mai prezentau interes pentru cercetători. Ca urmare, forma finală a navei spațiale în forma în care a fost lansată în spațiu s-a format cu doar câțiva ani în urmă, procesul de coordonare a acesteia a durat și el ceva timp. În același timp, partenerii noștri germani au întâmpinat dificultăți în procesul de producție al dispozitivului.
În forma sa implementată, noul observator astrofizic orbital Spektr-RG (Spektr-Rengten-Gamma) este conceput pentru a compila o hartă completă a Universului în intervalul de raze X a spectrului. Trebuie remarcat faptul că acesta este primul în casă povestiri un telescop (ținând cont de perioada sovietică) echipat cu optică de incidență oblică. Cel puțin în următorii cinci ani, observatorul Spektr-RG va deveni singurul proiect de astronomie cu raze X din lume. Potrivit lui Roscosmos, studiul întregului cer de către observatorul orbital modern Spektr-RG va fi un nou pas în astronomia cu raze X, care a început să se dezvolte activ acum 55 de ani.
Rolurile în proiectul Spektr-RG sunt împărțite după cum urmează. Satelit (platforma Navigator) - dezvoltare rusă, lansare din Baikonur - rusă (rachetă Proton-M), telescop principal - german eROSITA, suplimentar, însoțitor - rus ART-XC. Ambele telescoape cu oglindă, care funcționează pe principiul opticii cu raze X cu incidență oblică, sunt dezvoltări unice care sunt concepute pentru a se completa reciproc, oferind observatorului o vedere completă a cerului înstelat cu o sensibilitate record, nefolosită până acum.
Telescopul unic cu raze X, lansat în spațiu pe 13 iulie, este format din mai multe blocuri principale. Observatorul orbital Spektr-RG include un modul de bază de sisteme de servicii, care a fost dezvoltat de inginerii de la NPO-ul rus, numit după V.I. Lavochkin. Acest modul a fost dezvoltat de ei pe baza modulului de serviciu multifuncțional Navigator, care se arătase deja cu succes într-o serie de programe spațiale. Pe lângă modulul de bază, observatorul orbital include un complex de echipamente științifice, baza complexului fiind două telescoape cu raze X. Conform site-ului oficial al companiei Roscosmos, masa totală a navei spațiale alimentate Spektr-RG este de 2712,5 kg, masa sarcinii utile este de 1210 kg, puterea electrică a observatorului este de 1805 W, rata de transfer de date (informații științifice) este 512 Kbps, termenul muncii științifice active este de 6,5 ani.
Echipamentul principal al observatorului orbital, care se află acum în drum spre punctul L2 Lagrange, sunt telescoape unice cu oglindă cu raze X create de designeri germani și ruși. Ambele telescoape funcționează pe principiul opticii cu raze X cu incidență oblică. După cum sa menționat în Roskosmos, fotonii cu raze X au o energie foarte mare. Pentru a fi reflectat de o suprafață oglindă, fotonii trebuie să o lovească la un unghi foarte mic. Din acest motiv, oglinzile cu raze X folosite în telescoapele observatorului orbital Spektr-RG sunt special realizate alungite, iar pentru a crește numărul de fotoni înregistrați, oglinzile sunt imbricate una în alta, obținându-se un sistem format din mai multe scoici. Se raportează că atât telescoapele cu raze X germane, cât și cele rusești constau din șapte module cu detectoare de raze X.
Proiectarea și fabricarea telescopului rusesc cu raze X, denumit ART-XC, a fost responsabilitatea inginerilor de la Institutul de Cercetare Spațială al Academiei Ruse de Științe, care au lucrat îndeaproape cu Centrul Nuclear Federal Rus din Sarov. Telescopul cu raze X ART-XC creat de oamenii de știință ruși extinde capacitățile și intervalul de energie de operare ale telescopului eROSITA asamblat în Germania către energii mai mari (până la 30 keV). Gamele de energie ale celor două telescoape cu raze X instalate la bordul navei spațiale Spektr-RG se suprapun, ceea ce oferă echipamentelor științifice un avantaj în ceea ce privește creșterea fiabilității rezultatelor cercetării și calibrările echipamentelor pe orbită.
Inginerii de la Institutul de Fizică Extraterestră al Societății Max Planck au fost responsabili de crearea și producerea telescopului german cu raze X, numit eROSITA. După cum se menționează pe site-ul oficial al Roscosmos, un instrument științific creat în Germania va permite pentru prima dată în istorie să cerceteze întregul cer înstelat în intervalul de energie de la 0,5 la 10 keV. În același timp, experții notează că telescopul de fabricație germană are mai „ochi mari”, câmpul său complet de vedere și rezoluția unghiulară sunt mai mari decât cele ale telescopului rus ART-XC. În același timp, eROSITA este inferioară telescopului rus în ceea ce privește raza de energie. De aceea cele două telescoape cu raze X de la bordul navei spațiale Spektr-RG se completează reciproc și sunt responsabile pentru rezolvarea diferitelor probleme.
Programul de cercetare științifică presupune că noua navă spațială Spektr-RG va fi folosită pentru a efectua diverse observații astrofizice timp de 6,5 ani și va ajuta oamenii de știință să răspundă la multe întrebări din domeniul astrofizicii și cosmologiei. Timp de patru ani, observatorul va funcționa în modul de scanare a cerului înstelat, restul de 2,5 ani - în modul de observare punctuală a diferitelor obiecte spațiale în modul de stabilizare triaxială pe baza aplicațiilor primite din comunitatea științifică mondială. Se presupune că va observa atât obiectele spațiale individuale care sunt de interes pentru oamenii de știință, cât și zonele selectate ale sferei cerești. Inclusiv în domeniul de energie cu raze X dure până la 30 keV, datorită telescopului rusesc cu raze X. Alte 100 de zile (aproximativ trei luni) vor lua zborul telescopului spațial de la Pământ la punctul Lagrange L2 și primele observații de testare ale corpurilor cerești.
Nu este o coincidență faptul că nava spațială este lansată pe orbită în punctul L2, la o distanță de aproximativ 1,5 milioane de kilometri de Pământ. Acest punct este considerat cel mai potrivit pentru efectuarea de sondaje pe întreg cerul. Potrivit experților, rotindu-se în jurul axei sale (corespunde aproximativ cu direcția Soarelui), observatorul spațial va putea finaliza un studiu complet al sferei cerești în șase luni, în timp ce Soarele nu se va afla în câmpul său vizual. Timp de patru ani de funcționare, aparatul științific va putea efectua simultan 8 sondaje ale întregului cer, ceea ce va permite oamenilor de știință să obțină o mulțime de informații astrofizice noi. Totodată, datorită manevrelor corective, va trebui rezolvată o sarcină destul de complicată, care constă în menținerea navei spațiale pe orbită într-un punct dat.
Se știe că toate datele de la telescopul rus ART-XC vor fi deținute în totalitate de Rusia, iar datele de la telescopul eROSITA vor fi împărțite la jumătate între Rusia și Germania. Oricât de ridicol ar suna, s-a decis împărțirea cerului în două părți. Toate datele de pe o jumătate a cerului pentru 4 ani de cercetare, când telescopul va scana Universul, vor aparține Rusiei, iar pe cealaltă jumătate a cerului - Germaniei. În viitor, țările însele vor decide între ele cum să dispună de datele primite, cum să partajeze informații cu alte țări și în ce măsură.
Misiunea principală a aparatului Spektr-RG este de a compila o „hartă” detaliată a Universului în spectrul de raze X cu nucleele galaxiilor active și grupuri mari de galaxii. Oamenii de știință speră că peste 6,5 ani de activitate științifică activă a observatorului, acesta va ajuta omenirea să descopere sute de mii de stele cu coroane active, zeci de mii de galaxii care formează stele și aproximativ trei milioane de găuri negre supermasive, precum și un număr imens. a altor obiecte, extinzând semnificativ cunoștințele noastre despre Univers.va ajuta la înțelegerea mai bună a proceselor de evoluție a acestuia. De asemenea, se presupune că noua navă spațială va ajuta la efectuarea cercetărilor asupra proprietăților plasmei interstelare fierbinți. Activitatea observatorului este de mare interes pentru toată știința internațională. De fapt, noua navă spațială face posibilă obținerea de date despre toate obiectele astronomice cunoscute științei.
O hartă la scară largă a universului nostru, pe care oamenii de știință nu au avut-o încă, este asemănătoare călătoriei în timp, care va ajuta să răspundă la un număr mare de întrebări. Una dintre cele mai importante întrebări la care telescopul Spektr-RG va ajuta omenirea să răspundă este întrebarea cum au evoluat clusterele de galaxii de-a lungul întregii existențe a Universului nostru.
Trebuie remarcat faptul că Spektr-RG este deja al doilea aparat științific al seriei Spektr. Prima navă spațială rusă Spektr-R (Radioastron) a fost lansată cu succes pe orbită pe 18 iulie 2011; ciclul său de viață s-a încheiat în ianuarie 2019. A treia și a patra navă spațială din seria Spektr sunt în prezent în curs de dezvoltare. Acestea sunt noile telescoape spațiale Spektr-UF (Ultraviolet) și Spektr-M (Millimetron), care sunt dezvoltate de Roscosmos în strânsă cooperare cu alte state. Lansarea acestor două telescoape va avea loc nu mai devreme de 2025, în timp ce comunitatea științifică internațională are mari speranțe în ele, întrucât ambele proiecte sunt unice, deschizând noi oportunități pentru explorarea spațiului. Este de așteptat ca dispozitivele să răspundă la multe întrebări de astrofizică și cosmologie.
Proiectul „Spectrum-RG”
Au trecut peste 30 de ani de la idee la implementarea proiectului. Conceptul unei noi nave spațiale în scopuri științifice a fost dezvoltat încă din 1987. Reprezentanții Uniunii Sovietice, Republicii Democrate Germane, Finlandei, Italiei și Marii Britanii au lucrat împreună la crearea unui observator astrofizic. Designul aparatului a fost preluat în 1988. Acest proces a fost încredințat inginerilor NPO numită după S. A. Lavochkin, munca la proiect a fost coordonată de Institutul de Cercetare Spațială al Academiei de Științe a URSS.
Prăbușirea ulterioară a URSS, problemele din industrie și economie la sfârșitul anilor 1980 și începutul anilor 1990 și subfinanțarea cronică a muncii au întârziat serios pregătirea observatorului Spektr-RG. Proiectul a fost amânat când au apărut finanțări, au apărut noi dificultăți. În acest timp, umplerea și echipamentul aparatului au fost complet actualizate de mai multe ori, tehnologiile, după cum știți, nu stau pe loc. S-a schimbat și componența participanților la proiect, până la urmă, pe lângă Rusia, Germania a rămas în proiect. Acordul dintre Agenția Spațială Federală reprezentată de Roskosmos și Centrul Aerospațial German (DLR) a fost semnat în 2009 în cadrul Salonului Internațional de Aviație și Spațiu MAKS-2009. S-a schimbat și componența sarcinilor științifice rezolvate de aparat, întrucât unele dintre ele nu mai prezentau interes pentru cercetători. Ca urmare, forma finală a navei spațiale în forma în care a fost lansată în spațiu s-a format cu doar câțiva ani în urmă, procesul de coordonare a acesteia a durat și el ceva timp. În același timp, partenerii noștri germani au întâmpinat dificultăți în procesul de producție al dispozitivului.
Spektr-RG cu panouri solare instalate
În forma sa implementată, noul observator astrofizic orbital Spektr-RG (Spektr-Rengten-Gamma) este conceput pentru a compila o hartă completă a Universului în intervalul de raze X a spectrului. Trebuie remarcat faptul că acesta este primul în casă povestiri un telescop (ținând cont de perioada sovietică) echipat cu optică de incidență oblică. Cel puțin în următorii cinci ani, observatorul Spektr-RG va deveni singurul proiect de astronomie cu raze X din lume. Potrivit lui Roscosmos, studiul întregului cer de către observatorul orbital modern Spektr-RG va fi un nou pas în astronomia cu raze X, care a început să se dezvolte activ acum 55 de ani.
Rolurile în proiectul Spektr-RG sunt împărțite după cum urmează. Satelit (platforma Navigator) - dezvoltare rusă, lansare din Baikonur - rusă (rachetă Proton-M), telescop principal - german eROSITA, suplimentar, însoțitor - rus ART-XC. Ambele telescoape cu oglindă, care funcționează pe principiul opticii cu raze X cu incidență oblică, sunt dezvoltări unice care sunt concepute pentru a se completa reciproc, oferind observatorului o vedere completă a cerului înstelat cu o sensibilitate record, nefolosită până acum.
Observatorul orbital „Spektr-RG”
Telescopul unic cu raze X, lansat în spațiu pe 13 iulie, este format din mai multe blocuri principale. Observatorul orbital Spektr-RG include un modul de bază de sisteme de servicii, care a fost dezvoltat de inginerii de la NPO-ul rus, numit după V.I. Lavochkin. Acest modul a fost dezvoltat de ei pe baza modulului de serviciu multifuncțional Navigator, care se arătase deja cu succes într-o serie de programe spațiale. Pe lângă modulul de bază, observatorul orbital include un complex de echipamente științifice, baza complexului fiind două telescoape cu raze X. Conform site-ului oficial al companiei Roscosmos, masa totală a navei spațiale alimentate Spektr-RG este de 2712,5 kg, masa sarcinii utile este de 1210 kg, puterea electrică a observatorului este de 1805 W, rata de transfer de date (informații științifice) este 512 Kbps, termenul muncii științifice active este de 6,5 ani.
Echipamentul principal al observatorului orbital, care se află acum în drum spre punctul L2 Lagrange, sunt telescoape unice cu oglindă cu raze X create de designeri germani și ruși. Ambele telescoape funcționează pe principiul opticii cu raze X cu incidență oblică. După cum sa menționat în Roskosmos, fotonii cu raze X au o energie foarte mare. Pentru a fi reflectat de o suprafață oglindă, fotonii trebuie să o lovească la un unghi foarte mic. Din acest motiv, oglinzile cu raze X folosite în telescoapele observatorului orbital Spektr-RG sunt special realizate alungite, iar pentru a crește numărul de fotoni înregistrați, oglinzile sunt imbricate una în alta, obținându-se un sistem format din mai multe scoici. Se raportează că atât telescoapele cu raze X germane, cât și cele rusești constau din șapte module cu detectoare de raze X.
Proiectarea și fabricarea telescopului rusesc cu raze X, denumit ART-XC, a fost responsabilitatea inginerilor de la Institutul de Cercetare Spațială al Academiei Ruse de Științe, care au lucrat îndeaproape cu Centrul Nuclear Federal Rus din Sarov. Telescopul cu raze X ART-XC creat de oamenii de știință ruși extinde capacitățile și intervalul de energie de operare ale telescopului eROSITA asamblat în Germania către energii mai mari (până la 30 keV). Gamele de energie ale celor două telescoape cu raze X instalate la bordul navei spațiale Spektr-RG se suprapun, ceea ce oferă echipamentelor științifice un avantaj în ceea ce privește creșterea fiabilității rezultatelor cercetării și calibrările echipamentelor pe orbită.
Specificațiile telescopului ART-XC
Inginerii de la Institutul de Fizică Extraterestră al Societății Max Planck au fost responsabili de crearea și producerea telescopului german cu raze X, numit eROSITA. După cum se menționează pe site-ul oficial al Roscosmos, un instrument științific creat în Germania va permite pentru prima dată în istorie să cerceteze întregul cer înstelat în intervalul de energie de la 0,5 la 10 keV. În același timp, experții notează că telescopul de fabricație germană are mai „ochi mari”, câmpul său complet de vedere și rezoluția unghiulară sunt mai mari decât cele ale telescopului rus ART-XC. În același timp, eROSITA este inferioară telescopului rus în ceea ce privește raza de energie. De aceea cele două telescoape cu raze X de la bordul navei spațiale Spektr-RG se completează reciproc și sunt responsabile pentru rezolvarea diferitelor probleme.
Specificațiile telescopului eROSITA
Programul de zbor și semnificația științifică
Programul de cercetare științifică presupune că noua navă spațială Spektr-RG va fi folosită pentru a efectua diverse observații astrofizice timp de 6,5 ani și va ajuta oamenii de știință să răspundă la multe întrebări din domeniul astrofizicii și cosmologiei. Timp de patru ani, observatorul va funcționa în modul de scanare a cerului înstelat, restul de 2,5 ani - în modul de observare punctuală a diferitelor obiecte spațiale în modul de stabilizare triaxială pe baza aplicațiilor primite din comunitatea științifică mondială. Se presupune că va observa atât obiectele spațiale individuale care sunt de interes pentru oamenii de știință, cât și zonele selectate ale sferei cerești. Inclusiv în domeniul de energie cu raze X dure până la 30 keV, datorită telescopului rusesc cu raze X. Alte 100 de zile (aproximativ trei luni) vor lua zborul telescopului spațial de la Pământ la punctul Lagrange L2 și primele observații de testare ale corpurilor cerești.
Nu este o coincidență faptul că nava spațială este lansată pe orbită în punctul L2, la o distanță de aproximativ 1,5 milioane de kilometri de Pământ. Acest punct este considerat cel mai potrivit pentru efectuarea de sondaje pe întreg cerul. Potrivit experților, rotindu-se în jurul axei sale (corespunde aproximativ cu direcția Soarelui), observatorul spațial va putea finaliza un studiu complet al sferei cerești în șase luni, în timp ce Soarele nu se va afla în câmpul său vizual. Timp de patru ani de funcționare, aparatul științific va putea efectua simultan 8 sondaje ale întregului cer, ceea ce va permite oamenilor de știință să obțină o mulțime de informații astrofizice noi. Totodată, datorită manevrelor corective, va trebui rezolvată o sarcină destul de complicată, care constă în menținerea navei spațiale pe orbită într-un punct dat.
Se știe că toate datele de la telescopul rus ART-XC vor fi deținute în totalitate de Rusia, iar datele de la telescopul eROSITA vor fi împărțite la jumătate între Rusia și Germania. Oricât de ridicol ar suna, s-a decis împărțirea cerului în două părți. Toate datele de pe o jumătate a cerului pentru 4 ani de cercetare, când telescopul va scana Universul, vor aparține Rusiei, iar pe cealaltă jumătate a cerului - Germaniei. În viitor, țările însele vor decide între ele cum să dispună de datele primite, cum să partajeze informații cu alte țări și în ce măsură.
Misiunea principală a aparatului Spektr-RG este de a compila o „hartă” detaliată a Universului în spectrul de raze X cu nucleele galaxiilor active și grupuri mari de galaxii. Oamenii de știință speră că peste 6,5 ani de activitate științifică activă a observatorului, acesta va ajuta omenirea să descopere sute de mii de stele cu coroane active, zeci de mii de galaxii care formează stele și aproximativ trei milioane de găuri negre supermasive, precum și un număr imens. a altor obiecte, extinzând semnificativ cunoștințele noastre despre Univers.va ajuta la înțelegerea mai bună a proceselor de evoluție a acestuia. De asemenea, se presupune că noua navă spațială va ajuta la efectuarea cercetărilor asupra proprietăților plasmei interstelare fierbinți. Activitatea observatorului este de mare interes pentru toată știința internațională. De fapt, noua navă spațială face posibilă obținerea de date despre toate obiectele astronomice cunoscute științei.
O hartă la scară largă a universului nostru, pe care oamenii de știință nu au avut-o încă, este asemănătoare călătoriei în timp, care va ajuta să răspundă la un număr mare de întrebări. Una dintre cele mai importante întrebări la care telescopul Spektr-RG va ajuta omenirea să răspundă este întrebarea cum au evoluat clusterele de galaxii de-a lungul întregii existențe a Universului nostru.
informații