در 13 ژوئیه 2019 ، پرتاب مهمی برای فضانوردی ملی از کیهان شناسی بایکونور انجام شد. رصدخانه مداری منحصر به فرد "Spektr-RG" برای شخم زدن وسعت بی پایان فضا راه اندازی شد ، پرواز آن تقریباً پنج روز است که ادامه دارد. این تلسکوپ منحصر به فرد توسط موشک حامل سنگین روسی "Proton-M" با مرحله فوقانی DM-03 به فضا پرتاب شد. دو ساعت پس از پرتاب ، رصدخانه مداری Spektor-RG با موفقیت از مرحله فوقانی جدا شد. انتظار می رود که تلسکوپ جدید اشعه ایکس پس از حدود 100 روز پرواز در نزدیکی نقطه L2 لاگرانژ قرار گیرد و پس از آن بتواند رصد جهان را آغاز کند.
لازم به ذکر است که "Spectrum-RG" در حال حاضر دومین دستگاه علمی سری "Spectrum" است. اولین فضاپیمای روسی Spektr-R (Radioastron) با موفقیت در 18 ژوئیه 2011 به مدار پرتاب شد و چرخه حیات آن در ژانویه 2019 به پایان رسید. سومین و چهارمین فضاپیمای سری Spectrum در حال توسعه است. اینها تلسکوپهای فضایی جدید Spektr-UF (اشعه ماوراء بنفش) و Spektr-M (Millimetron) هستند که توسط Roskosmos در همکاری نزدیک با سایر ایالت ها در حال توسعه هستند. راه اندازی این دو تلسکوپ زودتر از سال 2025 انجام می شود ، در حالی که جامعه علمی بین المللی به آنها امیدهای زیادی می زند ، زیرا هر دو پروژه منحصر به فرد هستند و امکانات جدیدی را برای مطالعه فضا باز می کند. انتظار می رود این دستگاه ها به بسیاری از سوالات در اخترفیزیک و کیهان شناسی پاسخ دهند.
پروژه "Spectrum-RG"
بیش از 30 سال از ایده تا اجرای پروژه می گذرد. مفهوم فضاپیمای علمی جدید در سال 1987 توسعه یافت. نمایندگان اتحاد جماهیر شوروی ، آلمان شرقی ، فنلاند ، ایتالیا و بریتانیا برای ایجاد یک رصدخانه اخترفیزیکی با هم همکاری کردند. طراحی دستگاه در سال 1988 آغاز شد. این فرایند به مهندسان انجمن علمی و تولیدی لاوچکین سپرده شد و موسسه تحقیقات فضایی آکادمی علوم اتحاد جماهیر شوروی در هماهنگی کار بر روی پروژه مشارکت داشت.
فروپاشی بعدی اتحاد جماهیر شوروی ، مشکلات صنعتی و اقتصادی در اواخر دهه 1980 و اوایل 1990 و کمبود بودجه مزمن کار ، آماده سازی رصدخانه Spektr-RG را به شدت به تاخیر انداخت. این پروژه به تأخیر افتاد ، هنگامی که بودجه ظاهر شد ، مشکلات جدیدی ظاهر شد. در این مدت ، پر شدن و ترکیب تجهیزات دستگاه چندین بار به طور کامل به روز شده است ، فناوری ها ، همانطور که می دانید ، ثابت نمی مانند. ترکیب شرکت کنندگان در پروژه نیز تغییر کرد ، در نهایت ، علاوه بر روسیه ، آلمان در پروژه باقی ماند. توافقنامه بین آژانس فضایی فدرال به نمایندگی از Roscosmos و مرکز هوافضای آلمان (DLR) در سال 2009 به عنوان بخشی از سالن بین المللی هوانوردی و فضایی MAKS-2009 امضا شد. ترکیب وظایف علمی حل شده توسط دستگاه نیز تغییر کرد ، زیرا برخی از آنها دیگر مورد توجه محققان نبود. در نتیجه ، ظاهر نهایی فضاپیما به شکلی که به فضا پرتاب شد ، فقط چند سال پیش شکل گرفت و روند هماهنگی آن نیز مدتی طول کشید. در عین حال ، شرکای آلمانی ما نیز در فرایند تولید دستگاه با مشکل روبرو شدند.
در فرم تکمیل شده ، رصدخانه جدید اخترفیزیکی مداری "Spectrum-RG" ("Spectrum-Rengten-Gamma") برای تهیه نقشه کامل جهان در محدوده اشعه ایکس طیف در نظر گرفته شده است. لازم به ذکر است که این اولین تلسکوپ در تاریخ روسیه است (با در نظر گرفتن دوره شوروی) مجهز به نوری مورب برخورد. حداقل تا پنج سال آینده ، رصدخانه Spektr-RG به تنها پروژه نجوم اشعه ایکس در جهان تبدیل می شود. همانطور که در Roskosmos اشاره شد ، بررسی کل آسمان توسط رصدخانه مداری مدرن "Spektr-RG" گامی جدید در نجوم اشعه ایکس خواهد بود ، که 55 سال پیش به طور فعال شروع به توسعه کرد.
نقشها در پروژه Spektr-RG به شرح زیر تقسیم می شوند. ماهواره (پلت فرم Navigator) یک توسعه روسی است ، پرتاب از بایکونور روسی است (موشک Proton-M) ، تلسکوپ اصلی eROSITA آلمانی است ، یکی دیگر از آنها ، ART-XC روسی است. هر دو تلسکوپ آینه ای ، که بر اساس اصل نوری اشعه ایکس به صورت مورب عمل می کنند ، پیشرفت های منحصر به فردی هستند که مکمل یکدیگر هستند و امکان مشاهده کامل آسمان پرستاره با حساسیت رکورد را که قبلاً استفاده نشده بود ، در اختیار رصدخانه قرار می دهند.
رصدخانه مداری "Spektr-RG"
تلسکوپ منحصر به فرد اشعه ایکس که در 13 جولای به فضا پرتاب شد ، از چندین واحد اصلی تشکیل شده است. رصدخانه مداری Spektr-RG شامل یک ماژول اساسی از سیستم های خدماتی است که توسعه آن بر عهده مهندسان NPO روسیه بود. لاوچکین. این ماژول توسط آنها بر اساس ماژول خدمات چند منظوره "Navigator" ، که قبلاً با موفقیت در تعدادی از برنامه های فضایی خود را نشان داده بود ، توسعه داده شد. علاوه بر واحد اصلی ، رصدخانه مداری شامل مجموعه ای از تجهیزات علمی است ، اساس مجموعه از دو تلسکوپ اشعه ایکس تشکیل شده است. بر اساس وب سایت رسمی شرکت Roscosmos ، کل جرم سفینه سوختی Spektr-RG 2712.5 کیلوگرم ، بار قابل حمل 1210 کیلوگرم ، توان الکتریکی رصدخانه 1805 وات ، سرعت انتقال داده (اطلاعات علمی) 512 است. Kbit / s ، دوره کار علمی فعال - 6 ، 5 سال.
تجهیزات اصلی رصدخانه مداری ، که اکنون به نقطه L2 لاگرانژ راه یافته است ، تلسکوپ های منحصر به فرد آینه اشعه ایکس است که توسط طراحان آلمان و روسیه ایجاد شده است. هر دوی این تلسکوپ ها بر اساس اصطکاک مورب نوری اشعه ایکس کار می کنند. همانطور که در Roskosmos اشاره شد ، فوتون های اشعه ایکس دارای انرژی بسیار بالایی هستند. فوتون ها برای برخورد با سطح دیدنی باید از زاویه بسیار کمی به آن برخورد کنند. به همین دلیل ، آینه های اشعه ایکس مورد استفاده در تلسکوپ های رصدخانه مداری Spektr-RG به طور خاص کشیده شده اند و به منظور افزایش تعداد فوتون های ثبت شده ، آینه ها به یکدیگر وارد می شوند و در نتیجه یک سیستم متشکل از چندین پوسته گزارش شده است که هر دو تلسکوپ اشعه ایکس آلمان و روسیه شامل هفت ماژول با آشکارسازهای اشعه ایکس است.
برای ایجاد و تولید تلسکوپ اشعه ایکس روسیه ، که نام ART-XC را دریافت کرد ، مهندسان موسسه تحقیقات فضایی آکادمی علوم روسیه ، که در همکاری نزدیک با مرکز هسته ای فدرال روسیه واقع در ساروف کار کردند ، مسئول بودند تلسکوپ اشعه ایکس ART-XC که توسط دانشمندان روسی ایجاد شده است ، قابلیت ها و محدوده انرژی عملیاتی تلسکوپ eROSITA مونتاژ آلمان را به سمت انرژی های بالاتر (حداکثر 30 کیلو ولت) افزایش می دهد. محدوده انرژی دو تلسکوپ اشعه ایکس نصب شده بر روی فضاپیمای Spektr-RG با هم تداخل دارند که این امر تجهیزات علمی را از نظر افزایش قابلیت اطمینان نتایج تحقیقات و انجام کالیبراسیون تجهیزات در مدار ، دارای مزیت می کند.
مهندسان م Instituteسسه فیزیک فرازمینی مکس پلانک مسئول ایجاد و تولید تلسکوپ اشعه ایکس آلمان به نام eROSITA بودند. همانطور که در وب سایت رسمی Roskosmos ذکر شده است ، یک دستگاه علمی ایجاد شده در آلمان برای اولین بار در تاریخ اجازه می دهد تا کل آسمان پرستاره را در محدوده انرژی 0.5 تا 10 keV بررسی کند. در عین حال ، کارشناسان خاطرنشان می کنند که تلسکوپ تولید شده در آلمان بیشتر "چشم درشت" است ، میدان دید کامل و وضوح زاویه ای آن بیشتر از تلسکوپ روسی ART-XC است. در عین حال ، eROSITA از نظر محدوده انرژی نسبت به تلسکوپ روسی پایین تر است. به همین دلیل است که دو تلسکوپ اشعه ایکس روی فضاپیمای Spektr-RG مکمل یکدیگر هستند و مسئول حل مشکلات مختلف هستند.
برنامه پرواز و اهمیت علمی
برنامه تحقیقاتی علمی فرض می کند که فضاپیمای جدید Spektr-RG برای مشاهدات مختلف اخترفیزیکی به مدت 6 ، 5 سال مورد استفاده قرار می گیرد و به دانشمندان در پاسخ به بسیاری از سوالات حوزه اخترفیزیک و کیهان شناسی کمک می کند. به مدت چهار سال ، رصدخانه در حالت اسکن آسمان پرستاره ، 2.5 سال باقی مانده - در حالت مشاهده نقطه ای از اجرام فضایی مختلف در حالت تثبیت سه محوری بر اساس برنامه های دریافتی از جامعه علمی جهان ، فعالیت می کند. برنامه ریزی شده است تا هم اجرام فضایی منفرد مورد علاقه دانشمندان و هم مناطق منتخب حوزه آسمانی را رصد کند. به لطف تلسکوپ اشعه ایکس روسیه ، محدوده اشعه ایکس تا 30 keV در محدوده انرژی سخت قرار دارد. 100 روز دیگر (حدود سه ماه) پرواز تلسکوپ فضایی از زمین به نقطه L2 لاگرانژ و اولین مشاهدات آزمایشی اجرام آسمانی انجام می شود.
این فضاپیما به طور تصادفی در نقطه L2 در فاصله حدود 1.5 میلیون کیلومتری زمین به مدار پرتاب نمی شود. این نقطه برای بررسی کل آسمان مناسب ترین نقطه در نظر گرفته می شود. همانطور که کارشناسان می گویند ، با چرخش حول محور خود (تقریباً جهت خورشید مطابقت دارد) ، رصدخانه فضایی قادر خواهد بود در شش ماه یک بررسی کامل از کره آسمانی انجام دهد ، در حالی که خورشید در میدان دید خود نخواهد بود. به در چهار سال فعالیت ، این دستگاه علمی قادر خواهد بود 8 پیمایش از کل آسمان را به طور همزمان انجام دهد ، که به دانشمندان اجازه می دهد تا اطلاعات نجومی زیادی دریافت کنند. در عین حال ، به دلیل مانورهای اصلاحی ، حل یک مشکل نسبتاً پیچیده ، که شامل حفظ فضاپیما در مدار در یک نقطه معین است ، ضروری خواهد بود.
مشخص است که تمام داده های تلسکوپ روسی ART-XC به طور کامل متعلق به روسیه خواهد بود و داده های تلسکوپ eROSITA بین روسیه و آلمان به نصف تقسیم شده است. هرچقدر هم خنده دار به نظر برسد ، تصمیم گرفته شد که آسمان را به دو قسمت تقسیم کنیم. تمام داده های نیمی از آسمان برای 4 سال تحقیق ، هنگامی که تلسکوپ جهان را اسکن می کند ، متعلق به روسیه و در نیمه دیگر آسمان - به آلمان است. در آینده ، خود کشورها بین خود تصمیم می گیرند که چگونه داده های دریافتی را در اختیار قرار دهند ، چگونه اطلاعات را با سایر کشورها به اشتراک بگذارند و تا چه حد.
ماموریت اصلی دستگاه Spektr-RG این است که "نقشه" مفصلی از جهان را در طیف اشعه ایکس با هسته کهکشان های فعال و خوشه های بزرگ کهکشان تهیه کند. دانشمندان امیدوارند که در 6 ، 5 سال کار علمی فعال رصدخانه ، به بشر کمک کند تا صدها هزار ستاره با تاج فعال ، ده ها هزار کهکشان ستاره ساز و حدود سه میلیون سیاه چاله بزرگ ، و همچنین تعداد زیادی از اجسام دیگر ، که دانش ما را از جهان به میزان قابل توجهی افزایش می دهد ، به درک بهتر فرایندهای تکامل آن کمک می کند. همچنین انتظار می رود که فضاپیمای جدید به تحقیق در مورد خواص پلاسمای داغ بین ستاره ای کمک کند. کار رصدخانه مورد توجه همه علوم بین المللی است.در حقیقت ، فضاپیمای جدید امکان بدست آوردن اطلاعات در مورد همه اجرام نجومی که برای علم شناخته شده است را ممکن می سازد.
نقشه ای در مقیاس بزرگ از جهان ما که دانشمندان هنوز آن را نداشته اند شبیه سفر به زمان است که به تعداد زیادی از سوالات پاسخ می دهد. یکی از مهمترین سالاتی که تلسکوپ Spectr-RG به بشر کمک می کند تا به آن پاسخ دهد ، این س ofال است که تکامل خوشه های کهکشانی در کل وجود جهان ما چگونه رخ داده است.
