Baikonurin kosmodromista järjestettiin 13. heinäkuuta 2019 kansallinen kosmonautia. Ainutlaatuinen kiertorata-observatorio "Spektr-RG" lähti auraamaan loputtomia avaruuksia, ja sen lento on jatkunut lähes viisi päivää. Ainutlaatuisen kaukoputken laukaisi avaruuteen venäläinen raskas kantoraketti "Proton-M", jonka ylempi vaihe DM-03. Kaksi tuntia laukaisun jälkeen Spektor-RG-kiertorata-observatorio erottui onnistuneesti ylemmästä vaiheesta. Uuden röntgenteleskoopin odotetaan olevan L2 Lagrange -pisteen läheisyydessä noin 100 päivän lennon jälkeen, minkä jälkeen se voi aloittaa maailmankaikkeuden tarkkailun.
On huomattava, että "Spectrum-RG" on jo toinen Spectrum-sarjan tieteellinen laite. Ensimmäinen venäläinen avaruusalus Spektr-R (Radioastron) laukaistiin menestyksekkäästi kiertoradalle 18. heinäkuuta 2011, sen elinkaari päättyi tammikuussa 2019. Spectrum -sarjan kolmas ja neljäs avaruusalus kehitetään parhaillaan. Nämä ovat uudet avaruusteleskoopit Spektr-UF (ultravioletti) ja Spektr-M (millimetri), joita Roskosmos kehittää tiiviissä yhteistyössä muiden valtioiden kanssa. Nämä kaksi kaukoputkea lanseerataan aikaisintaan vuonna 2025, kun taas kansainvälinen tiedeyhteisö asettaa heille suuria toiveita, koska molemmat hankkeet ovat ainutlaatuisia ja avaavat uusia mahdollisuuksia avaruuden tutkimiseen. Laitteiden odotetaan auttavan vastaamaan moniin astrofysiikan ja kosmologian kysymyksiin.
Projekti "Spectrum-RG"
Ideasta hankkeen toteuttamiseen on kulunut yli 30 vuotta. Käsite uudesta tieteellisestä avaruusaluksesta kehitettiin vuonna 1987. Neuvostoliiton, Itä -Saksan, Suomen, Italian ja Ison -Britannian edustajat loivat yhdessä astrofyysisen observatorion. Laitteen suunnittelu aloitettiin vuonna 1988. Tämä prosessi annettiin Lavochkinin tiede- ja tuotantoyhdistyksen insinöörien tehtäväksi, ja Neuvostoliiton tiedeakatemian avaruustutkimuslaitos osallistui hankkeen työn koordinointiin.
Myöhemmin Neuvostoliiton romahtaminen, teolliset ja taloudelliset ongelmat 1980-luvun lopulla ja 1990-luvun alussa sekä työn pitkäaikainen alirahoitus viivästyttivät vakavasti Spektr-RG-observatorion valmistelua. Hanke viivästyi, kun rahoitusta ilmestyi, uusia vaikeuksia ilmeni. Tänä aikana laitteen täyttö ja laitteiston koostumus on päivitetty kokonaan useita kertoja, kuten tiedät, tekniikat eivät pysy paikallaan. Myös hankkeen osallistujien kokoonpano muuttui, ja lopulta Saksa jäi hankkeeseen Venäjän lisäksi. Sopimus Roscosmosin edustaman liittovaltion avaruusjärjestön ja Saksan ilmailukeskuksen (DLR) välillä allekirjoitettiin vuonna 2009 osana kansainvälistä ilmailu- ja avaruusaloa MAKS-2009. Myös laitteen ratkaisemien tieteellisten tehtävien koostumus muuttui, koska osa niistä ei enää kiinnostanut tutkijoita. Tämän seurauksena avaruusaluksen lopullinen ulkonäkö siinä muodossa, jossa se laukaistiin avaruuteen, muodostettiin vain muutama vuosi sitten, ja sen koordinointi kesti myös jonkin aikaa. Samaan aikaan saksalaiset kumppanimme kohtasivat myös vaikeuksia laitteen tuotantoprosessissa.
Täytetyssä muodossa uusi kiertoradan astrofyysinen observatorio "Spectrum-RG" ("Spectrum-Rengten-Gamma") on tarkoitettu kokoamaan täydellinen kartta maailmankaikkeudesta spektrin röntgenalueella. On huomattava, että tämä on ensimmäinen kaukoputki Venäjän historiassa (ottaen huomioon Neuvostoliiton ajan), joka on varustettu viistoon optiikalla. Vähintään seuraavan viiden vuoden aikana Spektr-RG-observatoriosta tulee maailman ainoa röntgentutkimusprojekti. Kuten Roskosmosissa todettiin, nykyaikaisen kiertorata-observatorion "Spektr-RG" koko taivaan mittaaminen on uusi askel röntgentähtitieteessä, joka alkoi kehittyä aktiivisesti 55 vuotta sitten.
Spektr-RG-projektin roolit on jaettu seuraavasti. Satelliitti (Navigator-alusta) on venäläinen kehitys, laukaisu Baikonurista on venäläistä (Proton-M-raketti), pääteleskooppi on saksalainen eROSITA, lisä, mukana on venäläinen ART-XC. Molemmat peiliteleskoopit, jotka toimivat vinoon tulevan röntgenoptiikan periaatteella, ovat ainutlaatuisia kehityssuunnitelmia, jotka on suunniteltu täydentämään toisiaan. Näin observatorio voi nähdä täydellisesti tähtitaivaan ennätysherkkyydellä.
Kiertoradan observatorio "Spektr-RG"
Ainutlaatuinen röntgenteleskooppi, joka lanseerattiin 13. heinäkuuta, koostuu useista pääyksiköistä. Spektr-RG-kiertorata-observatorio sisältää palvelujärjestelmien perusmoduulin, jonka kehittämisestä vastasi venäläisen järjestön insinöörit. Lavochkin. He ovat kehittäneet tämän moduulin monitoimipalvelumoduulin "Navigator" perusteella, joka oli jo menestyksekkäästi esillä useissa avaruusohjelmissa. Perusmoduulin lisäksi kiertorata-observatorio sisältää joukon tieteellisiä laitteita, kompleksin perustan muodostavat kaksi röntgenteleskooppia. Roscosmos-yhtiön virallisen verkkosivuston mukaan polttoaineena toimivan Spektr-RG-avaruusaluksen kokonaismassa on 2712,5 kg, hyötykuorma 1210 kg, observatorion sähköteho on 1805 W, tiedonsiirtonopeus (tieteellinen tieto) on 512 Kbit / s, aktiivisen tieteellisen työn aika - 6, 5 vuotta.
Kiertoradan observatorion päälaitteisto, joka on nyt matkalla L2 Lagrange -pisteeseen, ovat ainutlaatuiset röntgenpeiliteleskoopit, jotka ovat luoneet Saksasta ja Venäjältä. Molemmat teleskoopit toimivat vinon röntgenoptiikan periaatteella. Kuten Roskosmosissa todettiin, röntgenfotonien energia on erittäin korkea. Voidakseen pomppia pois peilipinnalta fotonien on osuttava siihen hyvin pienessä kulmassa. Tästä syystä Spektr-RG-kiertorata-observatorion teleskooppeissa käytetyt röntgenpeilit on erityisesti tehty pitkänomaisiksi, ja rekisteröityjen fotonien määrän lisäämiseksi peilit työnnetään toisiinsa, jolloin saadaan järjestelmä, joka koostuu useita kuoria. Sekä saksalaisen että venäläisen röntgenteleskoopin kerrotaan koostuvan seitsemästä röntgenilmaisimella varustetusta moduulista.
Venäjän röntgenteleskoopin luomiseksi ja valmistamiseksi, joka sai nimityksen ART-XC, Venäjän tiedeakatemian avaruustutkimuslaitoksen insinöörit, jotka työskentelivät läheisessä yhteistyössä Sarovissa sijaitsevan Venäjän liittovaltion ydinkeskuksen kanssa, olivat vastuussa. Venäläisten tutkijoiden luoma ART-XC-röntgenteleskooppi laajentaa saksalaisen eROSITA-teleskoopin mahdollisuuksia ja käyttöenergia-aluetta kohti korkeampia energioita (jopa 30 keV). Spektr-RG-avaruusalukseen asennettujen kahden röntgenteleskoopin energia-alueet ovat päällekkäisiä, mikä tarjoaa tieteellisille laitteille edun tutkimustulosten luotettavuuden lisäämisessä ja laitteiden kalibroinnissa kiertoradalla.
Max Planckin ulkopuolisen fysiikan instituutin insinöörit olivat vastuussa saksalaisen röntgenteleskoopin, nimeltään eROSITA, luomisesta ja tuotannosta. Kuten Roskosmosin virallisella verkkosivustolla todettiin, Saksassa luotu tieteellinen laite mahdollistaa ensimmäistä kertaa historiassa tutkia koko tähtitaivaan energia -alueella 0,5–10 keV. Samaan aikaan asiantuntijat huomauttavat, että Saksassa valmistettu kaukoputki on enemmän "isosilmäinen", sen koko näkökenttä ja kulmatarkkuus ovat korkeammat kuin venäläisellä ART-XC-teleskoopilla. Samaan aikaan eROSITA on energia -alueeltaan huonompi kuin venäläinen kaukoputki. Siksi Spektr-RG-avaruusaluksen kaksi röntgenteleskooppia täydentävät toisiaan ja vastaavat erilaisten ongelmien ratkaisemisesta.
Lento -ohjelma ja tieteellinen merkitys
Tieteellisessä tutkimusohjelmassa oletetaan, että uutta Spektr-RG-avaruusalusta käytetään erilaisiin astrofyysisiin havaintoihin 6,5 vuoden ajan, ja se auttaa tutkijoita vastaamaan moniin astrofysiikan ja kosmologian kysymyksiin. Observatorio toimii neljän vuoden ajan tähtitaivaan skannaustilassa, loput 2,5 vuotta - eri avaruusobjektien pistetarkkailutilassa kolmiaksiaalisen vakautuksen tilassa maailman tiedeyhteisöltä saatujen hakemusten perusteella. Suunnitelmissa on tarkkailla sekä yksittäisiä tutkijoita kiinnostavia avaruusobjekteja että taivaan alueen valittuja alueita. Sisältää kovan energian röntgenalueelle jopa 30 keV venäläisen röntgenteleskoopin ansiosta. Vielä 100 päivää (noin kolme kuukautta) kestää avaruusteleskooppilento Maasta L2 Lagrange -pisteeseen ja ensimmäiset taivaankappaleiden testihavainnot.
Avaruusalus ei laukaistu vahingossa kiertoradalle L2 -pisteessä noin 1,5 miljoonan kilometrin etäisyydellä Maasta. Tätä pistettä pidetään sopivimpana koko taivaan mittaamiseen. Kuten asiantuntijat huomauttavat, avaruuden observatorio pyörii akselinsa ympäri (suunnilleen vastaa Auringon suuntaa), ja se voi suorittaa täydellisen kartoituksen taivaallisesta pallosta kuuden kuukauden kuluessa, kun taas aurinko ei ole näkökentässään. Neljän toimintavuoden aikana tieteellinen laite pystyy suorittamaan 8 tutkimusta koko taivaasta kerralla, jolloin tutkijat voivat saada paljon uutta astrofyysistä tietoa. Samaan aikaan korjaavien toimenpiteiden vuoksi on ratkaistava melko monimutkainen ongelma, joka koostuu avaruusaluksen pitämisestä kiertoradalla tietyssä kohdassa.
Tiedetään, että kaikki venäläisen ART-XC-teleskoopin tiedot kuuluvat kokonaan Venäjälle, ja eROSITA-teleskoopin tiedot on jaettu puoleen Venäjän ja Saksan välillä. Niin hassulta kuin se kuulostaakin, taivas päätettiin jakaa kahteen osaan. Kaikki tiedot taivaan puolikkaasta neljän vuoden tutkimukselle, kun kaukoputki skannaa maailmankaikkeuden, kuuluvat Venäjälle ja toisella puolella taivasta - Saksalle. Jatkossa maat itse päättävät keskenään, miten vastaanotetut tiedot hävitetään, miten tietoja jaetaan muiden maiden kanssa ja missä määrin.
Spektr-RG-laitteen päätehtävänä on koota yksityiskohtainen "kartta" maailmankaikkeudesta röntgensäteilyssä, jossa on aktiivisten galaksien ytimet ja suuret galaksijoukot. Tutkijat toivovat, että observatorion aktiivisen tieteellisen työn 6, 5 vuoden aikana se auttaa ihmiskuntaa löytämään satoja tuhansia tähtiä, joilla on aktiivinen korona, kymmeniä tuhansia tähtiä muodostavia galakseja ja noin kolme miljoonaa supermassiivista mustaa aukkoa. valtava määrä muita esineitä, mikä laajentaa merkittävästi tietämystämme maailmankaikkeudesta. auttaa ymmärtämään paremmin sen kehityksen prosesseja. Odotetaan myös, että uusi avaruusalus auttaa tutkimaan kuuman tähtienvälisen plasman ominaisuuksia. Observatorion työ kiinnostaa kaikkea kansainvälistä tiedettä. Itse asiassa uuden avaruusaluksen avulla on mahdollista saada tietoja kaikista tieteen tuntemista tähtitieteellisistä kohteista.
Laajamittainen kartta maailmankaikkeudestamme, jota tiedemiehet eivät ole vielä saaneet, muistuttaa aikamatkailua, mikä auttaa vastaamaan moniin kysymyksiin. Yksi tärkeimmistä kysymyksistä, joihin Spectr-RG-teleskooppi auttaa ihmiskuntaa vastaamaan, on kysymys siitä, miten galaksiryhmien kehitys tapahtui maailmankaikkeutemme koko olemassaolon aikana.
