13. júla 2019 sa z kozmodrómu Bajkonur uskutočnil významný štart národnej kozmonautiky. Jedinečné orbitálne observatórium „Spektr-RG“sa vydalo brázdiť nekonečné vesmíry a jeho let trvá už takmer päť dní. Unikátny teleskop vypustila do vesmíru ruská ťažká nosná raketa „Proton-M“s horným stupňom DM-03. Dve hodiny po štarte sa orbitálne observatórium Spektor-RG úspešne oddelilo od horného stupňa. Očakáva sa, že nový röntgenový teleskop zaberie okolie bodu L2 Lagrange po asi 100 dňoch letu, potom bude môcť začať pozorovať vesmír.
Je potrebné poznamenať, že „Spectrum-RG“je už druhým vedeckým aparátom série „Spectrum“. Prvá ruská vesmírna loď Spektr-R (Radioastron) bola úspešne vynesená na obežnú dráhu 18. júla 2011, jej životný cyklus sa skončil v januári 2019. V súčasnosti je vo vývoji tretia a štvrtá kozmická loď série Spectrum. Ide o nové vesmírne teleskopy Spektr-UF (Ultraviolet) a Spektr-M (Millimetron), ktoré vyvíja Roskosmos v úzkej spolupráci s inými štátmi. Uvedenie týchto dvoch teleskopov na trh sa uskutoční najskôr v roku 2025, pričom do nich medzinárodná vedecká komunita vkladá veľké nádeje, pretože oba projekty sú jedinečné a otvárajú nové možnosti štúdia vesmíru. Očakáva sa, že tieto zariadenia pomôžu zodpovedať mnohé otázky v astrofyzike a kozmológii.
Projekt „Spectrum-RG“
Od myšlienky k realizácii projektu uplynulo viac ako 30 rokov. Koncept novej vedeckej vesmírnej lode bol vyvinutý už v roku 1987. Zástupcovia Sovietskeho zväzu, východného Nemecka, Fínska, Talianska a Veľkej Británie spolupracovali na vytvorení astrofyzikálneho observatória. Konštrukcia zariadenia sa začala v roku 1988. Tento proces bol zverený inžinierom Lavočkinovho vedeckého a výrobného združenia a na koordinácii prác na projekte sa podieľal Inštitút pre výskum vesmíru Akadémie vied ZSSR.
Následný kolaps ZSSR, priemyselné a ekonomické problémy na konci 80. a na začiatku 90. rokov a chronické podfinancovanie práce vážne oddialili prípravu observatória Spektr-RG. Projekt sa oneskoril, keď sa objavili finančné prostriedky, objavili sa nové ťažkosti. Počas tejto doby boli náplň a zloženie zariadenia zariadenia niekoľkokrát úplne aktualizované, technológie, ako viete, nestoja na mieste. Zmenilo sa aj zloženie účastníkov projektu, nakoniec v projekte zostalo okrem Ruska aj Nemecko. Dohoda medzi Federálnou vesmírnou agentúrou zastúpenou Roscosmosom a Nemeckým leteckým centrom (DLR) bola podpísaná v roku 2009 ako súčasť medzinárodného leteckého a vesmírneho salónu MAKS-2009. Zmenilo sa aj zloženie vedeckých úloh riešených prístrojom, pretože niektoré z nich už vedcov nezaujímali. Výsledkom bolo, že konečný vzhľad kozmickej lode v podobe, v akej bola vypustená do vesmíru, sa sformoval len pred niekoľkými rokmi a istý čas trval aj proces jej koordinácie. Naši nemeckí partneri zároveň čelili ťažkostiam vo výrobnom procese zariadenia.
V dokončenej podobe je nové orbitálne astrofyzikálne observatórium „Spectrum-RG“(„Spectrum-Rengten-Gamma“) určené na zostavenie kompletnej mapy vesmíru v röntgenovom rozsahu spektra. Je potrebné poznamenať, že toto je prvý teleskop v ruskej histórii (s prihliadnutím na sovietske obdobie) vybavený optikou šikmého dopadu. Observatórium Spektr-RG sa stane najmenej na ďalších päť rokov jediným röntgenovým astronomickým projektom na svete. Ako poznamenal Roskosmos, prieskum celej oblohy modernou orbitálnou observatóriou „Spektr-RG“bude novým krokom v röntgenovej astronómii, ktorá sa začala aktívne rozvíjať pred 55 rokmi.
Úlohy v projekte Spektr-RG sú rozdelené nasledovne. Satelit (platforma Navigator) je ruský vývoj, štart z Bajkonuru je ruský (raketa Proton-M), hlavným teleskopom je nemecká eROSITA, doplnkovým, sprievodným je ruský ART-XC. Oba zrkadlové teleskopy, pracujúce na princípe röntgenovej optiky so šikmým dopadom, sú jedinečným vývojom, ktoré sú navrhnuté tak, aby sa navzájom dopĺňali a poskytovali observatóriu možnosť úplného pohľadu na hviezdnu oblohu s rekordnou citlivosťou, ktorá sa nikdy predtým nepoužívala.
Orbitálna observatória "Spektr-RG"
Unikátny röntgenový teleskop, vypustený 13. júla, pozostáva z niekoľkých hlavných jednotiek. Orbitálna observatória Spektr-RG obsahuje základný modul servisných systémov, za vývoj ktorých boli zodpovední inžinieri ruskej neziskovej organizácie. Lavočkin. Tento modul bol vyvinutý nimi na základe viacúčelového servisného modulu „Navigátor“, ktorý sa už úspešne ukázal v mnohých vesmírnych programoch. Orbitálna observatória obsahuje okrem základného modulu aj komplex vedeckého vybavenia, základ komplexu tvoria dva röntgenové teleskopy. Podľa oficiálnej webovej stránky spoločnosti Roscosmos je celková hmotnosť kozmickej lode Spektr-RG s pohonom 2712,5 kg, užitočné zaťaženie 1210 kg, elektrický výkon observatória je 1805 W a rýchlosť prenosu údajov (vedecké informácie) je 512. Kbit / s, obdobie aktívnej vedeckej práce - 6, 5 rokov.
Hlavnou výbavou orbitálneho observatória, ktoré sa teraz dostáva do bodu L2 Lagrange, sú jedinečné röntgenové zrkadlové teleskopy, ktoré vytvorili dizajnéri z Nemecka a Ruska. Oba teleskopy fungujú na princípe röntgenovej optiky so šikmým dopadom. Ako je uvedené v Roskosmosu, röntgenové fotóny majú veľmi vysokú energiu. Aby sa fotóny odrazili od zrkadlového povrchu, musia naň dopadnúť vo veľmi malom uhle. Z tohto dôvodu sú röntgenové zrkadlá používané v teleskopoch orbitálneho observatória Spektr-RG špeciálne predĺžené a aby sa zvýšil počet zaregistrovaných fotónov, zrkadlá sa do seba vložia, výsledkom čoho je systém pozostávajúci z niekoľko škrupín. Nemecký aj ruský röntgenový teleskop obsahuje údajne sedem modulov s röntgenovými detektormi.
Za výrobu a výrobu ruského röntgenového teleskopu, ktorý dostal označenie ART-XC, inžinieri Inštitútu pre výskum vesmíru Ruskej akadémie vied, ktorí úzko spolupracovali s Ruským federálnym jadrovým centrom v Sarove, boli zodpovední Röntgenový teleskop ART-XC vytvorený ruskými vedcami rozširuje možnosti a rozsah prevádzkovej energie nemeckého montážneho teleskopu eROSITA smerom k vyšším energiám (až do 30 keV). Energetické rozsahy dvoch röntgenových teleskopov nainštalovaných na palube kozmickej lode Spektr-RG sa prekrývajú, čo poskytuje vedeckým zariadeniam výhodu v zmysle zvýšenia spoľahlivosti výsledkov výskumu a vykonávania kalibrácie zariadení na obežnej dráhe.
Inžinieri z inštitútu Maxa Plancka pre mimozemskú fyziku boli zodpovední za vytvorenie a výrobu nemeckého röntgenového teleskopu s názvom eROSITA. Ako je uvedené na oficiálnych webových stránkach Roskosmosu, vedecké zariadenie vytvorené v Nemecku umožní prvýkrát v histórii skúmať celú hviezdnu oblohu v energetickom rozmedzí od 0,5 do 10 keV. Odborníci zároveň poznamenávajú, že teleskop vyrobený v Nemecku je viac „veľkooký“, jeho úplné zorné pole a uhlové rozlíšenie sú vyššie ako v ruskom ďalekohľade ART-XC. EROSITA je zároveň energetickým rozsahom podradená ruskému teleskopu. Preto sa dva röntgenové teleskopy na palube kozmickej lode Spektr-RG navzájom dopĺňajú a sú zodpovedné za riešenie rôznych problémov.
Letový program a vedecký význam
Program vedeckého výskumu predpokladá, že nová vesmírna loď Spektr-RG bude 6, 5 rokov slúžiť na rôzne astrofyzikálne pozorovania a pomôže vedcom zodpovedať mnohé otázky z oblasti astrofyziky a kozmológie. Hvezdáreň bude štyri roky fungovať v režime skenovania hviezdnej oblohy, zvyšných 2,5 roka - v režime bodového pozorovania rôznych vesmírnych objektov v režime trojosovej stabilizácie na základe aplikácií prijatých od svetovej vedeckej komunity. Plánuje sa pozorovanie jednotlivých vesmírnych predmetov, ktoré sú zaujímavé pre vedcov, a vybraných oblastí nebeskej sféry. Vďaka ruskému röntgenovému teleskopu je v röntgenovom žiarení s tvrdou energiou až 30 keV. Ďalších 100 dní (asi tri mesiace) bude trvať let vesmírnym teleskopom zo Zeme do bodu L2 Lagrange a prvé testovacie pozorovania nebeských telies.
Sonda nie je náhodne vypustená na obežnú dráhu v bode L2 vo vzdialenosti asi 1,5 milióna kilometrov od Zeme. Tento bod je považovaný za najvhodnejší na prieskum celej oblohy. Ako poznamenávajú odborníci, vesmírna observatória, rotujúca okolo svojej osi (približne zodpovedá smeru k Slnku), bude schopná vykonať kompletný prieskum nebeskej sféry za šesť mesiacov, pričom Slnko nebude vo svojom zornom poli. Vedecký aparát bude za štyri roky prevádzky schopný vykonať 8 prieskumov celej oblohy naraz, čo umožní vedcom získať množstvo nových astrofyzikálnych informácií. Zároveň bude kvôli nápravným manévrom potrebné vyriešiť pomerne zložitý problém, ktorý spočíva v udržaní kozmickej lode na obežnej dráhe v danom bode.
Je známe, že všetky údaje z ruského teleskopu ART-XC budú plne patriť Rusku a údaje z teleskopu eROSITA sú medzi Ruskom a Nemeckom rozdelené na polovicu. Nech to znie akokoľvek vtipne, bolo rozhodnuté rozdeliť oblohu na dve časti. Všetky údaje o jednej polovici oblohy za 4 roky výskumu, keď teleskop naskenuje vesmír, budú patriť Rusku a na druhej polovici oblohy - Nemecku. V budúcnosti sa samotné krajiny medzi sebou rozhodnú, ako s prijatými údajmi naložia, ako a v akom rozsahu budú zdieľať informácie s inými krajinami.
Hlavným poslaním aparátu Spektr-RG je zostaviť podrobnú „mapu“vesmíru v röntgenovom spektre s jadrami aktívnych galaxií a veľkými zhlukami galaxií. Vedci dúfajú, že za 6, 5 rokov aktívnej vedeckej práce observatória pomôže ľudstvu objaviť státisíce hviezd s aktívnou korónou, desaťtisíce hviezd tvoriacich galaxie a asi tri milióny supermasívnych čiernych dier, ako aj obrovské množstvo ďalších predmetov, čo výrazne rozširuje naše znalosti o vesmíre. pomôže lepšie porozumieť procesom jeho vývoja. Očakáva sa tiež, že nová vesmírna loď pomôže pri výskume vlastností horúcej medzihviezdnej plazmy. O prácu observatória je veľký záujem celej medzinárodnej vedy. V skutočnosti nová kozmická loď umožňuje získať údaje o všetkých astronomických objektoch známych vede.
Rozsiahla mapa nášho vesmíru, ktorú vedci ešte nemali, je podobná cestovaniu v čase, ktoré pomôže zodpovedať veľký počet otázok. Jednou z najdôležitejších otázok, na ktoré ľudstvo pomôže teleskop Spectr-RG, je otázka, ako prebiehal vývoj zhlukov galaxií počas celej existencie nášho vesmíru.
