Den 13 juli 2019 ägde en landmärke lansering för den nationella kosmonautiken rum från Baikonur -kosmodromen. Det unika orbitalobservatoriet "Spektr-RG" gav sig iväg för att plöja de oändliga rymden, dess flygning har pågått i nästan fem dagar. Det unika teleskopet lanserades i rymden av den ryska tungbärarraketen "Proton-M" med den övre scenen DM-03. Två timmar efter lanseringen separerade Spektor-RG-orbitalobservatoriet framgångsrikt från översteget. Det förväntas att det nya röntgenteleskopet kommer att inta närheten av L2 Lagrange-punkten efter cirka 100 dagars flygning, varefter det kommer att kunna börja observera universum.
Det bör noteras att "Spectrum-RG" redan är den andra vetenskapliga apparaten i "Spectrum" -serien. Det första ryska rymdfarkosten Spektr-R (Radioastron) lanserades framgångsrikt i omlopp den 18 juli 2011, dess livscykel slutade i januari 2019. Den tredje och fjärde rymdfarkosten i Spectrum -serien är för närvarande under utveckling. Dessa är de nya rymdteleskopen Spektr-UF (Ultraviolet) och Spektr-M (Millimetron), som utvecklas av Roskosmos i nära samarbete med andra stater. Lanseringen av dessa två teleskop kommer att ske tidigast 2025, medan det internationella vetenskapliga samfundet sätter stora förhoppningar på dem, eftersom båda projekten är unika och öppnar nya möjligheter för att studera rymden. Enheterna förväntas hjälpa till att svara på många frågor inom astrofysik och kosmologi.
Projekt "Spectrum-RG"
Mer än 30 år har gått från idén till genomförandet av projektet. Konceptet med ett nytt vetenskapligt rymdfarkoster utvecklades 1987. Representanter för Sovjetunionen, Östtyskland, Finland, Italien och Storbritannien arbetade tillsammans för att skapa ett astrofysiskt observatorium. Designen av enheten startades 1988. Denna process anförtrotts ingenjörerna från Lavochkin Scientific and Production Association, och rymdforskningsinstitutet vid Sovjetunionens vetenskapsakademi var med och samordnade arbetet med projektet.
Sovjetunionens efterföljande kollaps, industriella och ekonomiska problem i slutet av 1980-talet och början av 1990-talet och kronisk underfinansiering av arbetet försenade allvarligt förberedelsen av Spektr-RG-observatoriet. Projektet blev försenat, när finansiering dök upp dök nya svårigheter upp. Under denna tid har fyllningen och sammansättningen av enhetens utrustning uppdaterats helt flera gånger, teknologierna, som du vet, står inte stilla. Projektdeltagarnas sammansättning förändrades också, till slut, förutom Ryssland, stannade Tyskland kvar i projektet. Avtalet mellan Federal Space Agency representerat av Roscosmos och German Aerospace Center (DLR) undertecknades 2009 som en del av MAKS-2009 International Aviation and Space Salon. Sammansättningen av de vetenskapliga uppgifter som apparaten löste förändrades också, eftersom några av dem inte längre var av intresse för forskare. Som ett resultat bildades rymdskeppens slutliga utseende i den form i vilken det sjösattes i rymden för bara några år sedan, och processen för dess koordinering tog också lite tid. Samtidigt stod våra tyska partners också inför svårigheter i produktionsprocessen för enheten.
I den färdiga formen är det nya orbitala astrofysiska observatoriet "Spectrum-RG" ("Spectrum-Rengten-Gamma") avsett att sammanställa en komplett karta över universum inom spektrumets röntgenintervall. Det bör noteras att detta är det första teleskopet i rysk historia (med hänsyn till sovjettiden) utrustad med sned förekomstoptik. Under åtminstone de närmaste fem åren kommer Spektr-RG-observatoriet att bli det enda röntgenstronomiprojektet i världen. Som nämnts i Roskosmos kommer undersökningen av hela himlen av det moderna orbitalobservatoriet "Spektr-RG" att vara ett nytt steg i röntgenastronomi, som aktivt började utvecklas för 55 år sedan.
Rollerna i Spektr-RG-projektet är indelade enligt följande. Satelliten (Navigator-plattformen) är en rysk utveckling, lanseringen från Baikonur är rysk (Proton-M-raket), huvudteleskopet är tyska eROSITA, den ytterligare, medföljande är den ryska ART-XC. Båda spegelteleskopen, som arbetar enligt principen om snedstrålande röntgenoptik, är unika utvecklingar som är utformade för att komplettera varandra, vilket ger observatoriet möjlighet till en fullständig bild av stjärnhimlen med en rekordkänslighet som aldrig tidigare använts.
Orbitalobservatorium "Spektr-RG"
Det unika röntgenteleskopet, som lanserades den 13 juli, består av flera huvudenheter. Spektr-RG-orbitalobservatoriet innehåller en grundläggande modul av servicesystem, vars utveckling var ansvarig för ingenjörerna i den ryska NPO. Lavochkin. Denna modul utvecklades av dem på grundval av den multifunktionella servicemodulen "Navigator", som redan framgångsrikt hade visat sig i ett antal rymdprogram. Förutom grundmodulen innehåller orbitalobservatoriet ett komplex av vetenskaplig utrustning, grunden för komplexet består av två röntgenteleskop. Enligt den officiella webbplatsen för Roscosmos-företaget är den totala massan av det drivna Spektr-RG-rymdfarkosten 2712,5 kg, nyttolasten är 1210 kg, observatoriets elektriska effekt är 1805 W, dataöverföringshastigheten (vetenskaplig information) är 512 Kbit / s, period av aktivt vetenskapligt arbete - 6, 5 år.
Orbitalobservatoriets huvudutrustning, som nu tar sig till L2 Lagrange-punkten, är unika röntgenspegelteleskop skapade av designers från Tyskland och Ryssland. Båda teleskopen arbetar på principen om snedfallande röntgenoptik. Som nämnts i Roskosmos har röntgenfotoner mycket hög energi. För att studsa av en spekulär yta måste fotoner träffa den i en mycket liten vinkel. Av den anledningen är röntgenspeglarna som används i Spektr-RG-teleskopets teleskop speciellt långsträckta, och för att öka antalet registrerade fotoner sätts speglarna in i varandra, vilket resulterar i ett system bestående av flera skal. Både de tyska och ryska röntgenteleskopen rapporteras bestå av sju moduler med röntgendetektorer.
För skapandet och produktionen av det ryska röntgenteleskopet, som fick beteckningen ART-XC, ingenjörerna vid rymdforskningsinstitutet vid ryska vetenskapsakademin, som arbetade i nära samarbete med det ryska federala kärncentralet i Sarov, var ansvariga. ART-XC röntgenteleskopet som skapats av ryska forskare utökar kapaciteterna och driftenergiområdet för det tyska aggregatet eROSITA-teleskopet mot högre energier (upp till 30 keV). Energiområdena för de två röntgenteleskopen som är installerade ombord på rymdfarkosten Spektr-RG överlappar varandra, vilket ger vetenskaplig utrustning en fördel när det gäller att öka tillförlitligheten i forskningsresultat och utföra utrustningskalibreringar i omloppsbana.
Ingenjörerna vid Max Planck-institutet för utomjordisk fysik ansvarade för skapandet och produktionen av det tyska röntgenteleskopet, kallat eROSITA. Som anges på den officiella webbplatsen för Roskosmos, kommer en vetenskaplig enhet som skapats i Tyskland att för första gången i historien att undersöka hela stjärnhimlen i energiområdet från 0,5 till 10 keV. Samtidigt noterar experter att teleskopet som produceras i Tyskland är mer "storögat", hela synfältet och vinkelupplösningen är högre än det ryska teleskopet ART-XC. Samtidigt är eROSITA sämre än det ryska teleskopet när det gäller energiområdet. Det är därför de två röntgenteleskopen ombord på rymdfarkosten Spektr-RG kompletterar varandra och är ansvariga för att lösa olika problem.
Flygprogram och vetenskaplig betydelse
Det vetenskapliga forskningsprogrammet förutsätter att det nya rymdskeppet Spektr-RG kommer att användas för olika astrofysiska observationer i 6, 5 år och kommer att hjälpa forskare att svara på många frågor från astrofysik och kosmologi. Under fyra år kommer observatoriet att arbeta i läget för att skanna stjärnhimlen, de återstående 2,5 åren - i läge för punktobservation av olika rymdobjekt i triaxialstabiliseringsläge på grundval av ansökningar från världens vetenskapliga samfund. Det är planerat att observera både enskilda rymdobjekt av intresse för forskare och utvalda områden i den himmelska sfären. Inklusive röntgenintervallet för hård energi upp till 30 keV, tack vare det ryska röntgenteleskopet. Ytterligare 100 dagar (cirka tre månader) tar rymdteleskopet från jorden till L2 Lagrange -punkten och de första testobservationerna av himlakroppar.
Rymdfarkosten skjuts inte av misstag i en bana vid L2 -punkten på ett avstånd av cirka 1,5 miljoner kilometer från jorden. Denna punkt anses vara den mest lämpliga för att mäta hela himlen. Som experter noterar, genom att rotera runt sin axel (ungefär motsvarar riktningen mot solen) kommer rymdobservatoriet att kunna utföra en fullständig undersökning av den himmelska sfären om sex månader, medan solen inte kommer att vara i sitt synfält. På fyra års drift kommer den vetenskapliga apparaten att kunna utföra 8 undersökningar av hela himlen samtidigt, vilket gör att forskare kan få mycket ny astrofysisk information. Samtidigt kommer det på grund av korrigerande manövrer att vara nödvändigt att lösa ett ganska komplext problem, som består i att hålla rymdfarkosten i omloppsbana vid en given punkt.
Det är känt att all data från det ryska teleskopet ART-XC till fullo kommer att tillhöra Ryssland, och data från eROSITA-teleskopet delas i hälften mellan Ryssland och Tyskland. Hur roligt det än låter, bestämdes det att dela himlen i två delar. All data om ena halvan av himlen för 4 års forskning, när teleskopet kommer att skanna universum, kommer att tillhöra Ryssland och på den andra halvan av himlen - till Tyskland. I framtiden kommer länderna själva att bestämma varandra hur de ska ta hand om den mottagna informationen, hur de ska dela information med andra länder och i vilken utsträckning.
Spektr-RG-apparatens huvudsakliga uppdrag är att sammanställa en detaljerad "karta" över universum i röntgenspektrum med kärnorna i aktiva galaxer och stora galaxgrupper. Forskare hoppas att det i 6, 5 års aktivt vetenskapligt arbete vid observatoriet kommer att hjälpa mänskligheten att upptäcka hundratusentals stjärnor med aktiv korona, tiotusentals stjärnbildande galaxer och cirka tre miljoner supermassiva svarta hål, samt en stort antal andra objekt, som väsentligt utökar vår kunskap om universum. kommer att bidra till att bättre förstå processerna för dess utveckling. Det förväntas också att det nya rymdfarkosten kommer att hjälpa till med att undersöka egenskaperna hos het interstellarplasma. Observatoriets arbete är av stort intresse för all internationell vetenskap. Faktum är att den nya rymdfarkosten gör det möjligt att erhålla data om alla astronomiska objekt som vetenskapen känner till.
En storskalig karta över vårt universum som forskare ännu inte har haft liknar tidsresor, vilket hjälper till att svara på ett stort antal frågor. En av de viktigaste frågorna, som Spectr-RG-teleskopet kommer att hjälpa mänskligheten att svara på, är frågan om hur utvecklingen av galaxkluster skedde under hela vårt universums existens.
