Egyedülálló teleszkóp. "Spektr-RG" orbitális obszervatórium
13. július 2019-án az orosz űrhajózás mérföldkőnek számító felbocsátására került sor a Bajkonuri kozmodromról. Az egyedülálló Spektr-RG orbitális obszervatórium a világűr végtelen kiterjedései között indult szörfözni, repülése már csaknem öt napja tart. Az egyedülálló távcsövet az orosz Proton-M nehéz hordozórakéta DM-03 felső fokozattal indította a világűrbe. Két órával a kilövés után a Spektor-RG orbitális obszervatóriumot sikeresen leválasztották a felső szakaszról. Az új röntgenteleszkóp várhatóan mintegy 2 napos repülés után elfoglalja a Lagrange-pont L100 környékét, és ezt követően kezdheti meg az Univerzum megfigyelését.
Meg kell jegyezni, hogy a Spektr-RG már a második tudományos apparátus a Spektr sorozatban. Az első orosz Spektr-R (Radioastron) űrszonda 18. július 2011-án került sikeresen pályára, életciklusa 2019 januárjában ért véget. A Spektr sorozat harmadik és negyedik űrszondája jelenleg fejlesztés alatt áll. Ezek az új Spektr-UF (Ultraibolya) és Spektr-M (Millimetron) űrteleszkópok, amelyeket a Roscosmos más államokkal szoros együttműködésben fejleszt. E két távcső felbocsátására legkorábban 2025-ben kerülhet sor, miközben a nemzetközi tudományos közösség nagy reményeket fűz hozzájuk, hiszen mindkét projekt egyedülálló, új lehetőségeket nyit meg az űrkutatásban. Az eszközök várhatóan számos asztrofizikai és kozmológiai kérdés megválaszolásában segítenek majd.
Több mint 30 év telt el az ötlettől a projekt megvalósításáig. Az új tudományos célú űrhajó koncepcióját még 1987-ben dolgozták ki. A Szovjetunió, a Német Demokratikus Köztársaság, Finnország, Olaszország és Nagy-Britannia képviselői együtt dolgoztak egy asztrofizikai obszervatórium létrehozásán. A készülék tervezését 1988-ban kezdték el. Ezt a folyamatot az S. A. Lavochkinről elnevezett NPO mérnökeire bízták, a projekt munkáját a Szovjetunió Tudományos Akadémia Űrkutatási Intézete koordinálta.
A Szovjetunió ezt követő összeomlása, az 1980-as évek végén és az 1990-es évek elején az ipar és a gazdaság problémái, valamint a munka krónikus alulfinanszírozottsága súlyosan késleltette a Spektr-RG obszervatórium előkészítését. A projekt késett, amikor megjelent a finanszírozás, új nehézségek jelentek meg. Ez idő alatt a készülék feltöltését és felszerelését többször is teljesen frissítették, a technológiák, mint tudják, nem állnak meg. A projektben résztvevők összetétele is változott, végül Oroszország mellett Németország maradt a projektben. A megállapodást a Roszkosmosz által képviselt Szövetségi Űrügynökség és a Német Repülési Központ (DLR) között 2009-ben írták alá a MAKS-2009 Nemzetközi Repülési és Űrszalon részeként. Az apparátus által megoldott tudományos feladatok összetétele is megváltozott, mivel ezek egy része már nem érdekelte a kutatókat. Ennek eredményeként az űreszköz végleges formája abban a formában, ahogyan az űrbe került, csak néhány éve alakult ki, a koordináció folyamata is eltartott egy ideig. Ugyanakkor német partnereink is nehézségekbe ütköztek a készülék gyártási folyamata során.
Megvalósított formájában az új Spektr-RG (Spektr-Rengten-Gamma) orbitális asztrofizikai obszervatórium az Univerzum teljes térképének összeállítására szolgál a spektrum röntgentartományában. Meg kell jegyezni, hogy ez az első a hazai történetek egy távcső (a szovjet időszakot figyelembe véve), amely ferde beesési optikával van felszerelve. Legalább a következő öt évben a Spektr-RG obszervatórium lesz a világ egyetlen röntgencsillagászati projektje. A Roszkozmosz szerint a modern Spektr-RG orbitális obszervatórium által a teljes égbolt felmérése új lépés lesz a röntgencsillagászatban, amely 55 évvel ezelőtt kezdett aktívan fejlődni.
A Spektr-RG projektben a szerepek a következőképpen oszlanak meg. Műhold (Navigátor platform) - orosz fejlesztés, indítás Bajkonurból - orosz (Proton-M rakéta), fő távcső - német eROSITA, kiegészítő, kísérő - orosz ART-XC. Mindkét, a ferde beesésű röntgenoptika elvén működő tükörteleszkóp egyedi fejlesztések, amelyek egymást kiegészítve, rekorddal, eddig soha nem használt érzékenységgel teljes képet adnak az obszervatóriumnak a csillagos égboltról.
Az egyedülálló röntgenteleszkóp, amelyet július 13-án indítottak az űrbe, több fő blokkból áll. A Spektr-RG orbitális obszervatórium a szolgáltatási rendszerek alapmodulját tartalmazza, amelyet a V.I. után elnevezett orosz NPO mérnökei fejlesztettek ki. Lavochkin. Ezt a modult ők fejlesztették ki a Navigator többcélú szolgáltatási modulja alapján, amely már számos űrprogramban sikeresen megmutatkozott. Az orbitális obszervatórium az alapmodulon kívül egy tudományos berendezés komplexumot is tartalmaz, a komplexum alapja két röntgenteleszkóp. A Roscosmos cég hivatalos honlapja szerint az üzemanyaggal működő Spektr-RG űrhajó össztömege 2712,5 kg, a hasznos teher tömege 1210 kg, az obszervatórium elektromos teljesítménye 1805 W, az adatátviteli sebesség (tudományos információ) 512 Kbps, az aktív tudományos munka időtartama 6,5 év.
A most az L2 Lagrange-pont felé tartó orbitális obszervatórium fő berendezései a német és orosz tervezők által készített egyedi röntgentükör-teleszkópok. Mindkét távcső a ferde beesésű röntgenoptika elvén működik. Amint azt a Roszkoszmosz is megjegyezte, a röntgenfotonok nagyon nagy energiával rendelkeznek. Ahhoz, hogy a tükörfelületről visszaverődjön, a fotonoknak nagyon kis szögben kell eltalálniuk. Emiatt a Spektr-RG orbitális obszervatórium teleszkópjaiban használt röntgentükröket speciálisan megnyújtják, és a regisztrált fotonok számának növelése érdekében a tükröket egymásba ágyazzák, így több részből álló rendszert kapnak. kagylók. A jelentések szerint mind a német, mind az orosz röntgenteleszkóp hét modulból áll röntgendetektorokkal.
Az ART-XC jelzésű orosz röntgenteleszkóp tervezése és gyártása az Orosz Tudományos Akadémia Űrkutatási Intézetének mérnökeinek feladata volt, akik szorosan együttműködtek a sarovi Orosz Szövetségi Nukleáris Központtal. Az orosz tudósok által megalkotott ART-XC röntgenteleszkóp a német összeszerelésű eROSITA távcső képességeit és működési energiatartományát a magasabb energiák felé (akár 30 keV-ig) bővíti. A Spektr-RG űrrepülőgép fedélzetére telepített két röntgenteleszkóp energiatartománya átfedi egymást, ami a kutatási eredmények megbízhatóságának növelése és a pálya közbeni berendezések kalibrálása szempontjából előnyt jelent a tudományos berendezések számára.
A Max Planck Társaság Földönkívüli Fizikai Intézetének mérnökei voltak felelősek az eROSITA nevű német röntgenteleszkóp megalkotásáért és gyártásáért. Amint azt a Roscosmos hivatalos honlapján is megjegyezték, egy Németországban létrehozott tudományos műszer a történelem során először teszi lehetővé a teljes csillagos égbolt felmérését 0,5-10 keV energiatartományban. A szakértők ugyanakkor megjegyzik, hogy a német gyártmányú teleszkóp "nagyszeműbb", teljes látómezeje és szögfelbontása magasabb, mint az orosz ART-XC távcsőé. Ugyanakkor az eROSITA alacsonyabb az orosz teleszkópnál az energiatartomány tekintetében. Éppen ezért a Spektr-RG űrhajó fedélzetén található két röntgenteleszkóp kiegészíti egymást, és különböző problémák megoldásáért felel.
A tudományos kutatási program azt feltételezi, hogy az új Spektr-RG űrszondát 6,5 éven keresztül különféle asztrofizikai megfigyelések elvégzésére fogják használni, és segít a tudósoknak megválaszolni számos asztrofizika és kozmológia kérdését. Az obszervatórium négy évig a csillagos égbolt pásztázása, a fennmaradó 2,5 évig - a különböző űrobjektumok pontszerű megfigyelésének módjában - háromtengelyű stabilizációs módban, a világ tudományos közösségétől érkező alkalmazások alapján. Feltételezhető, hogy megfigyelje a tudósok érdeklődésére számot tartó egyedi űrobjektumokat és az égi szféra kiválasztott területeit. Beleértve a 30 keV-ig terjedő kemény röntgensugárzási energiatartományt az orosz röntgenteleszkópnak köszönhetően. További 100 nap (körülbelül három hónap) tart az űrteleszkóp repülése a Földről az L2 Lagrange-pontig, és az égitestek első tesztmegfigyelései.
Nem véletlen, hogy az űreszközt a Földtől mintegy 2 millió kilométerre lévő L1,5 pontban bocsátják pályára. Ezt a pontot tartják a legalkalmasabbnak a teljes égbolt felmérésére. A szakértők szerint a tengelye körül forogva (körülbelül a Nap irányának felel meg) az űrobszervatórium hat hónap alatt képes lesz az égi szféra teljes felmérését elvégezni, miközben a Nap nem lesz a látóterében. A tudományos apparátus négy éves működése során egyszerre 8 felmérést tud majd végezni a teljes égbolton, amivel a tudósok sok új asztrofizikai információhoz juthatnak. Ugyanakkor a korrekciós manőverek miatt egy meglehetősen bonyolult feladatot kell megoldani, ami abból áll, hogy az űrhajót egy adott ponton pályán kell tartani.
Ismeretes, hogy az orosz ART-XC teleszkóp összes adata teljes egészében Oroszország tulajdonában lesz, az eROSITA távcső adatai pedig fele-fele arányban osztoznak Oroszország és Németország között. Bármennyire is nevetségesen hangzik, úgy döntöttek, hogy az eget két részre osztják. Minden adat az égbolt egyik felén a 4 éves kutatás során, amikor a távcső az Univerzumot pásztázza, Oroszországhoz, az ég másik felén pedig Németországhoz fog tartozni. A jövőben az országok maguk döntik el egymás között, hogyan selejtezik a kapott adatokat, hogyan osztanak meg információkat más országokkal és milyen mértékben.
A Spektr-RG készülék fő küldetése, hogy az Univerzum részletes "térképét" állítsa össze a röntgenspektrumban az aktív galaxisok magjaival és nagy galaxishalmazokkal. A tudósok azt remélik, hogy az obszervatórium több mint 6,5 éves aktív tudományos munkája segít az emberiségnek felfedezni több százezer aktív koronájú csillagot, több tízezer csillagképző galaxist és körülbelül hárommillió szupermasszív fekete lyukat, valamint rengeteget. más objektumokról, jelentősen bővítve ismereteinket az Univerzumról. segít jobban megérteni az evolúció folyamatait. Azt is feltételezik, hogy az új űrszonda segít a forró csillagközi plazma tulajdonságainak kutatásában. Az obszervatórium munkája minden nemzetközi tudomány számára nagy érdeklődést mutat. Valójában az új űrszonda lehetővé teszi, hogy a tudomány által ismert összes csillagászati objektumról adatokat szerezzenek.
Univerzumunk nagyméretű térképe, amellyel a tudósok még nem rendelkeztek, az időutazáshoz hasonlít, amely számos kérdés megválaszolásában segít. Az egyik legfontosabb kérdés, amelynek megválaszolásában a Spektr-RG teleszkóp segít az emberiségnek, az a kérdés, hogyan alakultak ki a galaxishalmazok Univerzumunk teljes létezése során.
Meg kell jegyezni, hogy a Spektr-RG már a második tudományos apparátus a Spektr sorozatban. Az első orosz Spektr-R (Radioastron) űrszonda 18. július 2011-án került sikeresen pályára, életciklusa 2019 januárjában ért véget. A Spektr sorozat harmadik és negyedik űrszondája jelenleg fejlesztés alatt áll. Ezek az új Spektr-UF (Ultraibolya) és Spektr-M (Millimetron) űrteleszkópok, amelyeket a Roscosmos más államokkal szoros együttműködésben fejleszt. E két távcső felbocsátására legkorábban 2025-ben kerülhet sor, miközben a nemzetközi tudományos közösség nagy reményeket fűz hozzájuk, hiszen mindkét projekt egyedülálló, új lehetőségeket nyit meg az űrkutatásban. Az eszközök várhatóan számos asztrofizikai és kozmológiai kérdés megválaszolásában segítenek majd.
Projekt "Spectrum-RG"
Több mint 30 év telt el az ötlettől a projekt megvalósításáig. Az új tudományos célú űrhajó koncepcióját még 1987-ben dolgozták ki. A Szovjetunió, a Német Demokratikus Köztársaság, Finnország, Olaszország és Nagy-Britannia képviselői együtt dolgoztak egy asztrofizikai obszervatórium létrehozásán. A készülék tervezését 1988-ban kezdték el. Ezt a folyamatot az S. A. Lavochkinről elnevezett NPO mérnökeire bízták, a projekt munkáját a Szovjetunió Tudományos Akadémia Űrkutatási Intézete koordinálta.
A Szovjetunió ezt követő összeomlása, az 1980-as évek végén és az 1990-es évek elején az ipar és a gazdaság problémái, valamint a munka krónikus alulfinanszírozottsága súlyosan késleltette a Spektr-RG obszervatórium előkészítését. A projekt késett, amikor megjelent a finanszírozás, új nehézségek jelentek meg. Ez idő alatt a készülék feltöltését és felszerelését többször is teljesen frissítették, a technológiák, mint tudják, nem állnak meg. A projektben résztvevők összetétele is változott, végül Oroszország mellett Németország maradt a projektben. A megállapodást a Roszkosmosz által képviselt Szövetségi Űrügynökség és a Német Repülési Központ (DLR) között 2009-ben írták alá a MAKS-2009 Nemzetközi Repülési és Űrszalon részeként. Az apparátus által megoldott tudományos feladatok összetétele is megváltozott, mivel ezek egy része már nem érdekelte a kutatókat. Ennek eredményeként az űreszköz végleges formája abban a formában, ahogyan az űrbe került, csak néhány éve alakult ki, a koordináció folyamata is eltartott egy ideig. Ugyanakkor német partnereink is nehézségekbe ütköztek a készülék gyártási folyamata során.
Spektr-RG kihelyezett napelemekkel
Megvalósított formájában az új Spektr-RG (Spektr-Rengten-Gamma) orbitális asztrofizikai obszervatórium az Univerzum teljes térképének összeállítására szolgál a spektrum röntgentartományában. Meg kell jegyezni, hogy ez az első a hazai történetek egy távcső (a szovjet időszakot figyelembe véve), amely ferde beesési optikával van felszerelve. Legalább a következő öt évben a Spektr-RG obszervatórium lesz a világ egyetlen röntgencsillagászati projektje. A Roszkozmosz szerint a modern Spektr-RG orbitális obszervatórium által a teljes égbolt felmérése új lépés lesz a röntgencsillagászatban, amely 55 évvel ezelőtt kezdett aktívan fejlődni.
A Spektr-RG projektben a szerepek a következőképpen oszlanak meg. Műhold (Navigátor platform) - orosz fejlesztés, indítás Bajkonurból - orosz (Proton-M rakéta), fő távcső - német eROSITA, kiegészítő, kísérő - orosz ART-XC. Mindkét, a ferde beesésű röntgenoptika elvén működő tükörteleszkóp egyedi fejlesztések, amelyek egymást kiegészítve, rekorddal, eddig soha nem használt érzékenységgel teljes képet adnak az obszervatóriumnak a csillagos égboltról.
"Spektr-RG" orbitális obszervatórium
Az egyedülálló röntgenteleszkóp, amelyet július 13-án indítottak az űrbe, több fő blokkból áll. A Spektr-RG orbitális obszervatórium a szolgáltatási rendszerek alapmodulját tartalmazza, amelyet a V.I. után elnevezett orosz NPO mérnökei fejlesztettek ki. Lavochkin. Ezt a modult ők fejlesztették ki a Navigator többcélú szolgáltatási modulja alapján, amely már számos űrprogramban sikeresen megmutatkozott. Az orbitális obszervatórium az alapmodulon kívül egy tudományos berendezés komplexumot is tartalmaz, a komplexum alapja két röntgenteleszkóp. A Roscosmos cég hivatalos honlapja szerint az üzemanyaggal működő Spektr-RG űrhajó össztömege 2712,5 kg, a hasznos teher tömege 1210 kg, az obszervatórium elektromos teljesítménye 1805 W, az adatátviteli sebesség (tudományos információ) 512 Kbps, az aktív tudományos munka időtartama 6,5 év.
A most az L2 Lagrange-pont felé tartó orbitális obszervatórium fő berendezései a német és orosz tervezők által készített egyedi röntgentükör-teleszkópok. Mindkét távcső a ferde beesésű röntgenoptika elvén működik. Amint azt a Roszkoszmosz is megjegyezte, a röntgenfotonok nagyon nagy energiával rendelkeznek. Ahhoz, hogy a tükörfelületről visszaverődjön, a fotonoknak nagyon kis szögben kell eltalálniuk. Emiatt a Spektr-RG orbitális obszervatórium teleszkópjaiban használt röntgentükröket speciálisan megnyújtják, és a regisztrált fotonok számának növelése érdekében a tükröket egymásba ágyazzák, így több részből álló rendszert kapnak. kagylók. A jelentések szerint mind a német, mind az orosz röntgenteleszkóp hét modulból áll röntgendetektorokkal.
Az ART-XC jelzésű orosz röntgenteleszkóp tervezése és gyártása az Orosz Tudományos Akadémia Űrkutatási Intézetének mérnökeinek feladata volt, akik szorosan együttműködtek a sarovi Orosz Szövetségi Nukleáris Központtal. Az orosz tudósok által megalkotott ART-XC röntgenteleszkóp a német összeszerelésű eROSITA távcső képességeit és működési energiatartományát a magasabb energiák felé (akár 30 keV-ig) bővíti. A Spektr-RG űrrepülőgép fedélzetére telepített két röntgenteleszkóp energiatartománya átfedi egymást, ami a kutatási eredmények megbízhatóságának növelése és a pálya közbeni berendezések kalibrálása szempontjából előnyt jelent a tudományos berendezések számára.
Az ART-XC teleszkóp műszaki adatai
A Max Planck Társaság Földönkívüli Fizikai Intézetének mérnökei voltak felelősek az eROSITA nevű német röntgenteleszkóp megalkotásáért és gyártásáért. Amint azt a Roscosmos hivatalos honlapján is megjegyezték, egy Németországban létrehozott tudományos műszer a történelem során először teszi lehetővé a teljes csillagos égbolt felmérését 0,5-10 keV energiatartományban. A szakértők ugyanakkor megjegyzik, hogy a német gyártmányú teleszkóp "nagyszeműbb", teljes látómezeje és szögfelbontása magasabb, mint az orosz ART-XC távcsőé. Ugyanakkor az eROSITA alacsonyabb az orosz teleszkópnál az energiatartomány tekintetében. Éppen ezért a Spektr-RG űrhajó fedélzetén található két röntgenteleszkóp kiegészíti egymást, és különböző problémák megoldásáért felel.
Az eROSITA teleszkóp műszaki adatai
Repülési program és tudományos jelentősége
A tudományos kutatási program azt feltételezi, hogy az új Spektr-RG űrszondát 6,5 éven keresztül különféle asztrofizikai megfigyelések elvégzésére fogják használni, és segít a tudósoknak megválaszolni számos asztrofizika és kozmológia kérdését. Az obszervatórium négy évig a csillagos égbolt pásztázása, a fennmaradó 2,5 évig - a különböző űrobjektumok pontszerű megfigyelésének módjában - háromtengelyű stabilizációs módban, a világ tudományos közösségétől érkező alkalmazások alapján. Feltételezhető, hogy megfigyelje a tudósok érdeklődésére számot tartó egyedi űrobjektumokat és az égi szféra kiválasztott területeit. Beleértve a 30 keV-ig terjedő kemény röntgensugárzási energiatartományt az orosz röntgenteleszkópnak köszönhetően. További 100 nap (körülbelül három hónap) tart az űrteleszkóp repülése a Földről az L2 Lagrange-pontig, és az égitestek első tesztmegfigyelései.
Nem véletlen, hogy az űreszközt a Földtől mintegy 2 millió kilométerre lévő L1,5 pontban bocsátják pályára. Ezt a pontot tartják a legalkalmasabbnak a teljes égbolt felmérésére. A szakértők szerint a tengelye körül forogva (körülbelül a Nap irányának felel meg) az űrobszervatórium hat hónap alatt képes lesz az égi szféra teljes felmérését elvégezni, miközben a Nap nem lesz a látóterében. A tudományos apparátus négy éves működése során egyszerre 8 felmérést tud majd végezni a teljes égbolton, amivel a tudósok sok új asztrofizikai információhoz juthatnak. Ugyanakkor a korrekciós manőverek miatt egy meglehetősen bonyolult feladatot kell megoldani, ami abból áll, hogy az űrhajót egy adott ponton pályán kell tartani.
Ismeretes, hogy az orosz ART-XC teleszkóp összes adata teljes egészében Oroszország tulajdonában lesz, az eROSITA távcső adatai pedig fele-fele arányban osztoznak Oroszország és Németország között. Bármennyire is nevetségesen hangzik, úgy döntöttek, hogy az eget két részre osztják. Minden adat az égbolt egyik felén a 4 éves kutatás során, amikor a távcső az Univerzumot pásztázza, Oroszországhoz, az ég másik felén pedig Németországhoz fog tartozni. A jövőben az országok maguk döntik el egymás között, hogyan selejtezik a kapott adatokat, hogyan osztanak meg információkat más országokkal és milyen mértékben.
A Spektr-RG készülék fő küldetése, hogy az Univerzum részletes "térképét" állítsa össze a röntgenspektrumban az aktív galaxisok magjaival és nagy galaxishalmazokkal. A tudósok azt remélik, hogy az obszervatórium több mint 6,5 éves aktív tudományos munkája segít az emberiségnek felfedezni több százezer aktív koronájú csillagot, több tízezer csillagképző galaxist és körülbelül hárommillió szupermasszív fekete lyukat, valamint rengeteget. más objektumokról, jelentősen bővítve ismereteinket az Univerzumról. segít jobban megérteni az evolúció folyamatait. Azt is feltételezik, hogy az új űrszonda segít a forró csillagközi plazma tulajdonságainak kutatásában. Az obszervatórium munkája minden nemzetközi tudomány számára nagy érdeklődést mutat. Valójában az új űrszonda lehetővé teszi, hogy a tudomány által ismert összes csillagászati objektumról adatokat szerezzenek.
Univerzumunk nagyméretű térképe, amellyel a tudósok még nem rendelkeztek, az időutazáshoz hasonlít, amely számos kérdés megválaszolásában segít. Az egyik legfontosabb kérdés, amelynek megválaszolásában a Spektr-RG teleszkóp segít az emberiségnek, az a kérdés, hogyan alakultak ki a galaxishalmazok Univerzumunk teljes létezése során.
- Juferev Szergej
- roscosmos.ru
Információk