13. juulil 2019 toimus Baikonuri kosmodroomilt rahvusliku kosmonautika maamärk. Unikaalne orbitaalobservatoorium “Spektr-RG” asus kündma lõputuid avarusi, selle lend on kestnud peaaegu viis päeva. Ainulaadse teleskoobi lasi kosmosesse Vene raske kanderaketi "Proton-M" ülemise astmega DM-03. Kaks tundi pärast starti eraldus orbitaalobservatoorium Spektor-RG edukalt ülemisest etapist. Eeldatakse, et uus röntgeniteleskoop asub umbes 100-päevase lennu järel L2 Lagrange'i punkti läheduses, misjärel saab asuda Universumit vaatlema.
Tuleb märkida, et "Spectrum-RG" on juba "Spectrum" seeria teine teaduslik aparaat. Esimene Venemaa kosmoselaev Spektr-R (Radioastron) saadeti edukalt orbiidile 18. juulil 2011, selle elutsükkel lõppes 2019. aasta jaanuaris. Spectrum seeria kolmas ja neljas kosmoseaparaat on praegu väljatöötamisel. Need on uued kosmoseteleskoobid Spektr-UF (Ultraviolet) ja Spektr-M (Millimetron), mida arendab Roskosmos tihedas koostöös teiste riikidega. Nende kahe teleskoobi käivitamine toimub mitte varem kui aastal 2025, samas kui rahvusvaheline teadusringkond paneb neile suuri lootusi, kuna mõlemad projektid on ainulaadsed, avades uusi võimalusi kosmose uurimiseks. Eeldatakse, et seadmed aitavad vastata paljudele astrofüüsika ja kosmoloogia küsimustele.
Projekt "Spectrum-RG"
Ideest projekti elluviimiseni on möödunud üle 30 aasta. Uue teadusliku kosmoselaeva kontseptsioon töötati välja juba 1987. aastal. Nõukogude Liidu, Ida -Saksamaa, Soome, Itaalia ja Suurbritannia esindajad töötasid koos astrofüüsikalise observatooriumi loomisel. Seadme projekteerimist alustati 1988. aastal. See protsess usaldati Lavochkini teadus- ja tootmisliidu inseneridele ning projektiga seotud töö koordineerimisse kaasati NSVL Teaduste Akadeemia Kosmoseuuringute Instituut.
Hilisem NSV Liidu kokkuvarisemine, tööstus- ja majandusprobleemid 1980ndate lõpus ja 1990ndate alguses ning töö krooniline alarahastamine lükkasid Spektr-RG observatooriumi ettevalmistamise tõsiselt edasi. Projekt lükkus edasi, rahastamise ilmnemisel ilmnesid uued raskused. Selle aja jooksul on seadme täitmist ja seadmete koostist mitu korda täielikult uuendatud, tehnoloogiad, nagu teate, ei seisa paigal. Muutus ka projektis osalejate koosseis, lõpuks jäi projekti lisaks Venemaale ka Saksamaa. Leping Föderaalse Kosmoseagentuuri, mida esindab Roscosmos, ja Saksamaa Lennunduskeskuse (DLR) vahel allkirjastati 2009. aastal rahvusvahelise lennundus- ja kosmosesalongi MAKS-2009 raames. Samuti muutus aparaadiga lahendatud teadusülesannete koosseis, kuna mõned neist ei pakkunud enam uurijatele huvi. Selle tulemusel kujunes kosmoselaeva lõplik välimus sellisel kujul, nagu see kosmosesse saadeti, alles paar aastat tagasi ja ka selle kooskõlastamise protsess võttis aega. Samal ajal seisid meie Saksa partnerid silmitsi raskustega ka seadme tootmisprotsessis.
Täidetud kujul on uue orbitaalse astrofüüsika vaatluskeskuse "Spectrum-RG" ("Spectrum-Rengten-Gamma") eesmärk koostada täielik kaart Universumi spektri röntgenikiirgusest. Tuleb märkida, et see on esimene teleskoop Venemaa ajaloos (arvestades nõukogude perioodi), mis on varustatud kaldus langemisoptikaga. Vähemalt järgmise viie aasta jooksul saab Spektr-RG observatooriumist ainus röntgenastronoomia projekt maailmas. Nagu Roskosmoses märgitud, on kaasaegse orbitaalobservatooriumi "Spektr-RG" kogu taeva uurimine uus samm röntgenastronoomias, mis hakkas aktiivselt arenema 55 aastat tagasi.
Rollid projektis Spektr-RG jagunevad järgmiselt. Satelliit (platvorm Navigator) on Venemaa arendus, Baikonurist starti vene (rakett Proton-M), peamine teleskoop on Saksa eROSITA, täiendav, kaasasolev on vene ART-XC. Mõlemad peegliteleskoobid, mis töötavad kaldus langemise röntgenoptika põhimõttel, on ainulaadsed arendused, mis on loodud üksteist täiendama, andes observatooriumile võimaluse näha tähistaevast täielikku vaadet rekordtundlikkusega, mida pole kunagi varem kasutatud.
Orbitaalobservatoorium "Spektr-RG"
Unikaalne röntgeniteleskoop, mis käivitati 13. juulil, koosneb mitmest põhiseadmest. Orbitaalobservatoorium Spektr-RG sisaldab teenindussüsteemide põhimoodulit, mille väljatöötamise eest vastutasid Venemaa MTÜ insenerid. Lavotškin. Selle mooduli töötasid nad välja mitmeotstarbelise teenindusmooduli "Navigator" põhjal, mis oli end juba edukalt näidanud mitmetes kosmoseprogrammides. Lisaks põhimoodulile sisaldab orbitaalobservatoorium teaduslike seadmete kompleksi, kompleksi aluse moodustavad kaks röntgeniteleskoopi. Ettevõtte Roscosmos ametliku veebisaidi andmetel on kosmoselaeva Spektr-RG täismass 2712,5 kg, kandevõime 1210 kg, vaatluskeskuse elektrivõimsus on 1805 W, andmeedastuskiirus (teaduslik teave) on 512 Kbit / s, aktiivse teadusliku töö periood - 6, 5 aastat.
Orbitaalobservatooriumi põhivarustus, mis nüüd suundub L2 Lagrange punkti, on ainulaadsed röntgenipeegliteleskoobid, mille on loonud Saksamaalt ja Venemaalt pärit disainerid. Mõlemad teleskoobid töötavad kaldus langemise röntgenoptika põhimõttel. Nagu Roskosmoses märgitud, on röntgenfotoonidel väga suur energia. Et peegelduda peegelpinnalt, peavad footonid seda väga väikese nurga all tabama. Sel põhjusel on Spektr-RG orbiidi vaatluskeskuse teleskoopides kasutatavad röntgenipeeglid spetsiaalselt piklikud ja registreeritud footonite arvu suurendamiseks sisestatakse peeglid üksteise sisse, mille tulemuseks on süsteem, mis koosneb mitu kestat. Nii Saksa kui ka Venemaa röntgeniteleskoobid koosnevad väidetavalt seitsmest röntgenidetektoritega moodulist.
Vene röntgeniteleskoobi loomiseks ja tootmiseks, mis sai nimetuse ART-XC, said Vene Teaduste Akadeemia Kosmoseuuringute Instituudi insenerid, kes töötasid tihedas koostöös Sarovis asuva Venemaa föderaalse tuumakeskusega. olid vastutavad. Vene teadlaste loodud röntgeniteleskoop ART-XC laiendab Saksa kokkupandava eROSITA teleskoobi võimalusi ja tööenergia vahemikku kõrgemate energiate (kuni 30 keV) suunas. Kosmoseaparaadi Spektr-RG pardale paigaldatud kahe röntgeniteleskoobi energiavahemikud kattuvad, mis annab teadusseadmetele eelise seoses uurimistulemuste usaldusväärsuse suurendamisega ja seadmete kalibreerimisega orbiidil.
Max Plancki maavälise füüsika instituudi insenerid vastutasid Saksa röntgeniteleskoobi eROSITA loomise ja tootmise eest. Nagu Roskosmose ametlikul veebisaidil märgitud, võimaldab Saksamaal loodud teaduslik seade esmakordselt ajaloos uurida kogu tähistaevast energiavahemikus 0,5–10 keV. Samas märgivad eksperdid, et Saksamaal toodetud teleskoop on rohkem "suurte silmadega", selle täielik vaateväli ja nurk-eraldusvõime on kõrgemad kui Vene teleskoobil ART-XC. Samas jääb eROSITA energiavahemiku poolest alla Venemaa teleskoobile. Seetõttu täiendavad kosmoseaparaadi Spektr-RG pardal olevad kaks röntgeniteleskoopi üksteist ja vastutavad erinevate probleemide lahendamise eest.
Lennuprogramm ja teaduslik tähtsus
Teaduslikus uurimisprogrammis eeldatakse, et uut kosmoselaeva Spektr-RG kasutatakse erinevate astrofüüsikaliste vaatluste jaoks 6, 5 aastat ja see aitab teadlastel vastata paljudele astrofüüsika ja kosmoloogia valdkonna küsimustele. Nelja aasta jooksul töötab observatoorium tähistaeva skaneerimise režiimis, ülejäänud 2,5 aastat - erinevate kosmoseobjektide punktvaatluse režiimis kolmeastmelise stabiliseerimise režiimis maailma teadusringkondadelt saadud taotluste alusel. Kavas on jälgida nii üksikuid teadlastele huvipakkuvaid kosmoseobjekte kui ka taevasfääri valitud alasid. Kaasa arvatud kõva energiaga röntgenikiirgus kuni 30 keV, tänu Venemaa röntgeniteleskoobile. Veel 100 päeva (umbes kolm kuud) võtab kosmosest teleskoobi lend Maalt L2 Lagrange punkti ja esimesed taevakehade testvaatlused.
Kosmoseaparaati ei juhita juhuslikult orbiidile L2 punktis Maast umbes 1,5 miljoni kilomeetri kaugusel. Seda punkti peetakse kõige sobivamaks kogu taeva uurimiseks. Nagu eksperdid märgivad, saab kosmoseobservatoorium pöörata ümber oma telje (mis vastab ligikaudu Päikese suunale) kuue kuu jooksul taevakera täieliku vaatluse, samas kui Päike ei ole selle vaateväljas.. Nelja tööaasta jooksul on teadusaparaadil võimalik teha korraga 8 uuringut kogu taevast, mis võimaldab teadlastel saada palju uut astrofüüsilist teavet. Samal ajal on parandusmanöövrite tõttu vaja lahendada üsna keeruline probleem, mis seisneb kosmoselaeva hoidmises orbiidil antud punktis.
Teadaolevalt kuuluvad kõik Venemaa teleskoobi ART-XC andmed täielikult Venemaale ning eROSITA teleskoobi andmed on pooleks jagatud Venemaa ja Saksamaa vahel. Nii naljakas kui see ka ei tundu, otsustati taevas jagada kaheks osaks. Kõik andmed ühe poole taeva kohta 4 -aastase uurimistöö ajal, mil teleskoop skaneerib universumit, kuuluvad Venemaale ja teisel pool taevast - Saksamaale. Tulevikus otsustavad riigid ise omavahel, kuidas saadud andmeid utiliseerida, kuidas teavet teiste riikidega jagada ja millises ulatuses.
Spektr-RG aparaadi põhiülesanne on koostada röntgenispektris universumi üksikasjalik "kaart" koos aktiivsete galaktikate tuumade ja suurte galaktikaparvedega. Teadlased loodavad, et observatooriumi aktiivse teadusliku töö 6, 5 aasta jooksul aitab see inimkonnal avastada sadu tuhandeid aktiivse krooniga tähti, kümneid tuhandeid tähte moodustavaid galaktikaid ja umbes kolme miljonit ülimassiivset musta auku. tohutu hulk teisi objekte, mis laiendavad oluliselt meie teadmisi universumist. aitavad paremini mõista selle evolutsiooni protsesse. Samuti on oodata, et uus kosmoselaev aitab uurida kuuma tähtedevahelise plasma omadusi. Observatooriumi töö pakub kogu rahvusvahelisele teadusele suurt huvi. Tegelikult võimaldab uus kosmoselaev saada andmeid kõigi teadusele tuntud astronoomiliste objektide kohta.
Meie universumi ulatuslik kaart, mida teadlastel pole veel olnud, sarnaneb ajas rändamisega, mis aitab vastata paljudele küsimustele. Üks olulisemaid küsimusi, millele Spectr-RG teleskoop aitab inimkonnal vastata, on küsimus, kuidas toimus galaktikaparvede areng kogu meie universumi eksisteerimise ajal.
