2019 m. Liepos 13 d. Iš Baikonūro kosmodromo įvyko svarbus nacionalinės kosmonautikos paleidimas. Unikali orbitinė observatorija „Spektr-RG“išsiruošė arti nesibaigiančių kosmoso platybių, jos skrydis tęsiasi beveik penkias dienas. Unikalų teleskopą į kosmosą paleido Rusijos sunkiasvorė raketa „Proton-M“su viršutine pakopa DM-03. Praėjus dviem valandoms po starto, „Spektor-RG“orbitinė observatorija sėkmingai atsiskyrė nuo viršutinės pakopos. Tikimasi, kad naujasis rentgeno teleskopas po maždaug 100 dienų skrydžio užims L2 Lagrange taško apylinkes, o po to galės pradėti stebėti Visatą.
Reikėtų pažymėti, kad „Spectrum-RG“jau yra antrasis „Spectrum“serijos mokslinis aparatas. Pirmasis Rusijos erdvėlaivis „Spektr-R“(„Radioastron“) sėkmingai paleistas į orbitą 2011 m. Liepos 18 d., Jo gyvavimo ciklas baigėsi 2019 m. Šiuo metu kuriamas trečias ir ketvirtas „Spectrum“serijos erdvėlaivis. Tai nauji kosminiai teleskopai „Spektr-UF“(ultravioletiniai) ir „Spektr-M“(milimetrai), kuriuos „Roskosmos“kuria glaudžiai bendradarbiaudama su kitomis valstybėmis. Šių dviejų teleskopų paleidimas įvyks ne anksčiau kaip 2025 m., O tarptautinė mokslo bendruomenė į juos deda daug vilčių, nes abu projektai yra unikalūs, atveriantys naujas galimybes studijuoti kosmosą. Tikimasi, kad prietaisai padės atsakyti į daugelį astrofizikos ir kosmologijos klausimų.
Projektas „Spectrum-RG“
Nuo idėjos iki projekto įgyvendinimo praėjo daugiau nei 30 metų. Naujo mokslinio erdvėlaivio koncepcija buvo sukurta dar 1987 m. Sovietų Sąjungos, Rytų Vokietijos, Suomijos, Italijos ir Didžiosios Britanijos atstovai kartu kūrė astrofizinę observatoriją. Prietaiso dizainas buvo pradėtas 1988 m. Šis procesas buvo patikėtas Lavochkino mokslinės ir gamybos asociacijos inžinieriams, o projekto koordinavime dalyvavo SSRS mokslų akademijos Kosmoso tyrimų institutas.
Vėlesnis SSRS žlugimas, pramonės ir ekonominės problemos devintojo dešimtmečio pabaigoje ir dešimtojo dešimtmečio pradžioje bei lėtinis nepakankamas darbų finansavimas rimtai atitolino „Spektr-RG“observatorijos rengimą. Projektas buvo atidėtas, kai atsirado finansavimas, atsirado naujų sunkumų. Per šį laiką prietaiso užpildymas ir įrangos sudėtis buvo kelis kartus visiškai atnaujinti, technologijos, kaip žinote, nestovi vietoje. Pasikeitė ir projekto dalyvių sudėtis, galų gale, be Rusijos, projekte liko Vokietija. Susitarimas tarp „Roscosmos“atstovaujamos Federalinės kosmoso agentūros ir Vokietijos aviacijos ir kosmoso centro (DLR) buvo pasirašytas 2009 m. Kaip tarptautinio aviacijos ir kosmoso salono „MAKS-2009“dalis. Pasikeitė ir aparatu išspręstų mokslinių užduočių sudėtis, nes kai kurios iš jų nebebuvo įdomios tyrėjams. Dėl to galutinė erdvėlaivio išvaizda tokia, kokia buvo paleista į kosmosą, susiformavo tik prieš kelerius metus, o jo koordinavimo procesas taip pat užtruko. Tuo pačiu metu mūsų partneriai iš Vokietijos taip pat susidūrė su sunkumais gaminant prietaisą.
Užpildyta forma naujoji orbitinė astrofizinė observatorija „Spectrum-RG“(„Spectrum-Rengten-Gamma“) yra skirta sudaryti pilną Visatos žemėlapį, esantį spektro rentgeno spindulių diapazone. Reikėtų pažymėti, kad tai yra pirmasis teleskopas Rusijos istorijoje (atsižvelgiant į sovietinį laikotarpį), aprūpintas įstrižainės kritimo optika. Bent artimiausius penkerius metus „Spektr-RG“observatorija taps vieninteliu rentgeno astronomijos projektu pasaulyje. Kaip pažymėta „Roskosmos“, viso dangaus tyrimas šiuolaikinėje orbitinėje observatorijoje „Spektr-RG“bus naujas žingsnis prieš 55 metus aktyviai vystytis pradėjusioje rentgeno astronomijoje.
Projekto „Spektr-RG“vaidmenys yra suskirstyti taip. Palydovas („Navigator“platforma) yra Rusijos kūrinys, paleidimas iš Baikonūro yra rusiškas („Proton-M“raketa), pagrindinis teleskopas yra vokiškas „eROSITA“, papildomas, lydimasis yra Rusijos „ART-XC“. Abu veidrodiniai teleskopai, veikiantys įstrižos rentgeno spindulių optikos principu, yra unikalūs pokyčiai, skirti papildyti vienas kitą, suteikiant observatorijai galimybę visapusiškai pažvelgti į žvaigždėtą dangų, kurio rekordinis jautrumas niekada nebuvo naudojamas.
Orbitinė observatorija „Spektr-RG“
Liepos 13 d. Paleistas unikalus rentgeno teleskopas susideda iš kelių pagrindinių įrenginių. Orbitinė observatorija „Spektr-RG“apima pagrindinį paslaugų sistemų modulį, už kurio kūrimą buvo atsakingi Rusijos NPO inžinieriai. Lavočkinas. Šį modulį jie sukūrė remdamiesi daugiafunkciniu paslaugų moduliu „Navigator“, kuris jau sėkmingai pasirodė daugelyje kosmoso programų. Be pagrindinio modulio, orbitinėje observatorijoje yra mokslinės įrangos kompleksas, komplekso pagrindą sudaro du rentgeno teleskopai. Remiantis oficialia „Roscosmos“kompanijos svetaine, bendra degalų „Spektr-RG“degalų masė yra 2712,5 kg, naudingoji apkrova-1210 kg, observatorijos elektros galia yra 1805 W, duomenų perdavimo sparta (mokslinė informacija) yra 512 Kbit / s, aktyvaus mokslinio darbo laikotarpis - 6, 5 metai.
Pagrindinė orbitos observatorijos įranga, kuri dabar patenka į L2 Lagrange tašką, yra unikalūs rentgeno veidrodiniai teleskopai, sukurti dizainerių iš Vokietijos ir Rusijos. Abu teleskopai veikia įstrižo rentgeno optikos principu. Kaip pažymėta „Roskosmos“, rentgeno fotonai turi labai didelę energiją. Kad atšoktų nuo veidrodinio paviršiaus, fotonai turi atsitrenkti į jį labai mažu kampu. Dėl šios priežasties rentgeno veidrodžiai, naudojami „Spektr-RG“orbitos observatorijos teleskopuose, yra specialiai pagaminti pailgi, o siekiant padidinti registruotų fotonų skaičių, veidrodžiai įkišami vienas į kitą, todėl susidaro sistema, kurią sudaro keli kriauklės. Pranešama, kad tiek Vokietijos, tiek Rusijos rentgeno teleskopai susideda iš septynių modulių su rentgeno detektoriais.
Norėdami sukurti ir pagaminti Rusijos rentgeno teleskopą, kuriam suteiktas pavadinimas ART-XC, Rusijos mokslų akademijos Kosmoso tyrimų instituto inžinieriai, glaudžiai bendradarbiavę su Rusijos federaliniu branduoliniu centru, esančiu Sarove, buvo atsakingi. Rusijos mokslininkų sukurtas rentgeno teleskopas ART-XC praplečia vokiečių surinkimo „eROSITA“teleskopo galimybes ir veikimo energijos diapazoną link didesnės energijos (iki 30 keV). Dviejų rentgeno spindulių teleskopų, sumontuotų erdvėlaivyje „Spektr-RG“, energijos diapazonai sutampa, o tai suteikia mokslinei įrangai pranašumą didinant tyrimų rezultatų patikimumą ir atliekant įrangos kalibravimą orbitoje.
Maxo Plancko nežemiškos fizikos instituto inžinieriai buvo atsakingi už vokiško rentgeno teleskopo, pavadinto „eROSITA“, sukūrimą ir gamybą. Kaip pažymėta oficialioje „Roskosmos“svetainėje, Vokietijoje sukurtas mokslinis prietaisas pirmą kartą istorijoje leis apžvelgti visą žvaigždėtą dangų energijos diapazone nuo 0,5 iki 10 keV. Tuo pat metu ekspertai pastebi, kad Vokietijoje pagamintas teleskopas yra labiau „didelių akių“, visas jo matymo laukas ir kampinė skiriamoji geba yra didesni nei rusiško teleskopo ART-XC. Tuo pačiu metu „eROSITA“energijos diapazonu yra prastesnė už Rusijos teleskopą. Būtent todėl erdvėlaivyje „Spektr-RG“esantys du rentgeno teleskopai vienas kitą papildo ir yra atsakingi už įvairių problemų sprendimą.
Skrydžio programa ir mokslinė reikšmė
Mokslinių tyrimų programoje daroma prielaida, kad naujasis „Spektr-RG“erdvėlaivis bus naudojamas įvairiems astrofiziniams stebėjimams 6, 5 metus ir padės mokslininkams atsakyti į daugelį astrofizikos ir kosmologijos srities klausimų. Ketverius metus observatorija veiks žvaigždėto dangaus nuskaitymo režimu, likusieji 2,5 metų - įvairių kosminių objektų taškinio stebėjimo režimu triašio stabilizavimo režimu, remiantis paraiškomis, gautomis iš pasaulio mokslo bendruomenės. Planuojama stebėti tiek atskirus mokslininkus dominančius kosminius objektus, tiek pasirinktas dangaus sferos sritis. Įtrauktas į kietosios energijos rentgeno spindulių diapazoną iki 30 keV, dėka Rusijos rentgeno teleskopo. Dar 100 dienų (maždaug trys mėnesiai) užtruks kosminio teleskopo skrydis iš Žemės į L2 Lagrange tašką ir pirmieji bandomieji dangaus kūnų stebėjimai.
Erdvėlaivis neatsitiktinai paleidžiamas į orbitą L2 taške, maždaug 1,5 milijono kilometrų atstumu nuo Žemės. Šis taškas laikomas tinkamiausiu viso dangaus tyrimui. Kaip pažymi ekspertai, besisukdama aplink savo ašį (maždaug atitinka Saulės kryptį), kosminė observatorija galės atlikti pilną dangaus sferos tyrimą per šešis mėnesius, o Saulė nebus jo regėjimo lauke. Per ketverius veiklos metus mokslinis aparatas galės vienu metu atlikti 8 viso dangaus tyrimus, kurie leis mokslininkams gauti daug naujos astrofizinės informacijos. Tuo pačiu metu dėl korekcinių manevrų reikės išspręsti gana sudėtingą problemą, kurią sudaro erdvėlaivio išlaikymas orbitoje tam tikru momentu.
Yra žinoma, kad visi Rusijos teleskopo ART-XC duomenys visiškai priklausys Rusijai, o „eROSITA“teleskopo duomenys yra padalinti per pusę tarp Rusijos ir Vokietijos. Kad ir kaip juokingai tai skambėtų, nuspręsta dangų padalyti į dvi dalis. Visi duomenys apie vieną pusę dangaus per 4 metų tyrimus, kai teleskopas nuskaitys Visatą, priklausys Rusijai, o kita dangaus pusė - Vokietijai. Ateityje šalys pačios spręs, kaip disponuoti gautais duomenimis, kaip dalytis informacija su kitomis šalimis ir kokiu mastu.
Pagrindinė „Spektr-RG“aparato misija yra sudaryti išsamų rentgeno spindulių spektro Visatos „žemėlapį“su aktyvių galaktikų branduoliais ir didelėmis galaktikų grupėmis. Mokslininkai tikisi, kad per 6, 5 aktyvaus observatorijos mokslinio darbo metus ji padės žmonijai atrasti šimtus tūkstančių žvaigždžių su aktyvia vainika, dešimtys tūkstančių žvaigždžių formuojančių galaktikų ir apie tris milijonus supermasyvių juodųjų skylių. daugybė kitų objektų, žymiai praplečiančių mūsų žinias apie Visatą, padės geriau suprasti jos evoliucijos procesus. Taip pat tikimasi, kad naujasis erdvėlaivis padės ištirti karštos tarpžvaigždinės plazmos savybes. Observatorijos darbas labai domina visą tarptautinį mokslą. Tiesą sakant, naujasis erdvėlaivis leidžia gauti duomenis apie visus mokslui žinomus astronominius objektus.
Didelio masto mūsų visatos žemėlapis, kurio mokslininkai dar neturėjo, yra panašus į keliones laiku, o tai padės atsakyti į daugybę klausimų. Vienas iš svarbiausių klausimų, į kurį žmonijai padės atsakyti teleskopas „Spectr-RG“, yra klausimas, kaip įvyko galaktikų spiečių evoliucija per visą mūsų Visatos egzistavimą.
