«Спектр-РГ»

Обсерватория для нового обзора неба

Наука и жизньНаука

«Спектр-РГ»

Обсерватория для нового обзора неба

Кандидат физико-математических наук Алексей Понятов

Старт ракеты-носителя «Протон-М» с обсерваторией «Спектр-РГ» с космодрома Байконур 13 июля 2019 года. Фото: КЦ «Южный»/ЦЭНКИ.

13 июля 2019 года с космодрома Байконур стартовала космическая обсерватория «Спектр-Рентген-Гамма» («Спектр-РГ»), предназначенная для изучения видимой Вселенной в рентгеновском диапазоне и составления её карты с недостижимой ранее точностью. Что она сможет увидеть, что нового расскажет о Вселенной? И чем она лучше уже существующих космических обсерваторий?

История проекта «Спектр-РГ» драматична. Идею создания большой космической рентгеновской обсерватории предложил во второй половине 1980-х годов академик Рашид Алиевич Сюняев, который впоследствии стал научным руководителем миссии. В 1987 году международная группа специалистов уже подготовила концепцию обсерватории с пятью узконаправленными телескопами и ещё рядом приборов общей массой 2750 кг. В проекте участвовали 20 институтов из 12 стран, включая США, хотя НАСА собиралось запускать свои «Большие обсерватории» («Хаббл», «Комптон», «Чандра» и «Спитцер»).

Но львиная доля средств, выделяемых в те годы в России на космические исследования, уходила на миссию «Марс-96» и поддержание работы орбитальной станции «Мир». Отрицательно на ходе работ сказалась и подготовка к запуску в 2002 году Европейским космическим агентством (ЕКА) в сотрудничестве с Роскосмосом и НАСА обсерватории «Интеграл», имевшей сходные задачи. Поэтому, несмотря на то что уже была изготовлена часть приборов, в 2002 году работы приостановили. Стоит отметить, что в 2001 году Росавиакосмос обратился к EКA за финансовой поддержкой, но получил отказ. Правда, почти сразу работу возобновили, но уже над более дешёвым, усечённым проектом.

Несколько лет создатели определялись с тем, какие приборы следует установить в обсерватории. Сначала хотели оставить два телескопа из предыдущей версии проекта: рентгеновский JET-X (Великобритания, Россия, Италия, Германия) и ультрафиолетовый TAUVEX (Израиль, Россия), добавив к ним английский рентгеновский монитор с забавным названием Lobster. Однако в конечном счёте в 2006 году решено было поставить совершенно новые телескопы: российский ART-XC и немецкий eROSITA. О них расскажем дальше.

Любопытно, что первоначально немцы хотели предоставить телескоп ROSITA, который был построен для МКС, но его установка не состоялась из-за приостановки более чем на два года полётов шаттлов после катастрофы космического челнока «Колумбия» в 2003 году. Но этот прибор не мог быть установлен на платформу «Спектра-РГ», поэтому его планировалось установить на отдельный спутник (субспутник), который должен был сопровождать основную обсерваторию и работать по самостоятельной программе. Но в итоге немецкие партнёры из Института внеземной физики Общества Макса Планка согласились доработать телескоп, чтобы его можно было установить на основном космическом аппарате. Этот прибор и получил название eROSITA.

Запуск российско-немецкой обсерватории первоначально был намечен на 2012 год. С тех пор старт неоднократно переносился по различным причинам. Так что «Спектр-Радиоастрон» («Спектр-Р»), исходно планировавшийся к запуску вторым из серии аппаратов «Спектр», не только первым в 2011 году поднялся в космос, но даже успел в мае 2019 года официально завершить свою работу.

Проблемы преследовали «Спектр-РГ» до момента старта. Когда ракета-носитель уже была готова к старту 21 июня, тестирование выявило, что разрядился один из элементов питания. Это некритичная неисправность, но всё же было решено его заменить, для чего пришлось слить топливо и отвезти корабль опять в сборочный цех.

Теперь, после успешного старта, будем надеяться, что все свои проблемы обсерватория оставила на Земле.

Телескоп ART-XC проходит испытания на электромагнитную совместимость в ВНИИА им. Н. Л. Духова. 2016 год. Фото: Роскосмос/DLR/СРГ/ИКИ.

Программа полёта

«Спектру-РГ» предстоит трёхмесячный полёт к пункту назначения — к так называемой точке Лагранжа L2, или точке либрации. Она расположена на расстоянии 1,5 млн км от Земли в направлении, противоположном Солнцу. В этой точке суммарная гравитация Солнца и Земли такова, что находящийся там объект будет относительно них неподвижен и сделает один оборот вокруг Солнца синхронно с Землёй, то есть за один год. Другими словами, движение происходит так, что Солнце, Земля и объект всегда находятся на одной прямой.

Однако положение объекта в точке Лагранжа неустойчиво — стоит ему немного сместиться, как изменившиеся силы тяготения уведут его ещё дальше. Поэтому обсерватория не будет находиться точно в точке Лагранжа. Она будет совершать вокруг этой точки витки перпендикулярно плоскости эклиптики (плоскости орбиты Земли) диаметром до 400 000 км и периодом в шесть месяцев. При этом придётся решать достаточно сложную задачу своевременной корректировки орбиты с помощью двигателей. Неустойчивость объектов в точке Лагранжа имеет свой плюс, не позволяя накапливаться там космическому «мусору».

За время перелёта будут выполнены настройка и тестирование телескопов, а также пробные наблюдения. Следующие четыре года отводятся на проведение обзора всего неба и составление подробной карты видимой Вселенной в диапазоне энергий излучения 0,3—11 кэВ.

Сканирование неба возможно благодаря тому, что помимо обращения вокруг Солнца обсерватория будет вращаться и вокруг оси, совершая шесть оборотов в сутки. Ось вращения соответствует направлению на Солнце, поэтому наше светило не будет попадать в поле зрения телескопов. Подобное сканирование похоже на то, как если бы вращающийся на карусели человек смотрел в бинокль, поворачивая его вверх-вниз и обозревая по мере вращения карусели всё окружающее пространство. В результате за четыре года должно быть получено восемь полных обзоров всего неба. Следует понимать, что в диаметрально противоположных точках орбиты телескоп сканирует одни и те же участки неба. Многократные обзоры неба позволят не только повысить их точность, но и обнаружить изменения космических объектов за время наблюдения.

Авторизуйтесь и читайте статьи из популярных журналов

Регистрируясь, я принимаю условия использования

Рекомендуемые статьи

Наука «Аполлонов» Наука «Аполлонов»

Какие новые знания дали человечеству полёты американских астронавтов на Луну?

Наука и жизнь, август'19
Найдена причина заикания. В этом ученым помогли мыши Найдена причина заикания. В этом ученым помогли мыши

Новые исследования должны помочь при лечении людей с дефектами речи

National Geographic, август'19
Планы на будущее Планы на будущее

Что о развитии автотранспорта думают в руководстве автомобильных компаний

Популярная механика, сентябрь'19
Разрытие покажет Разрытие покажет

Почему в российской столице часто меняют асфальт на одних и тех же улицах

РБК, август'19
В лечении рака должен быть совершенно иной подход В лечении рака должен быть совершенно иной подход

Борясь с раком, мы плохо себе представляем, что это такое

Наука и жизнь, август'19
Валерий Баринов: «Сейчас время дилетантов и неучей» Валерий Баринов: «Сейчас время дилетантов и неучей»

Актер откровенно рассказал, как он остается в прекрасной форме

StarHit, август'19
Цветы и пчёлы Цветы и пчёлы

Красивейший пример сотрудничества — взаимоотношения пчёл и цветковых растений

Наука и жизнь, август'19
Знать назубок Знать назубок

Как правильно ухаживать за молочными зубами?

Добрые советы, сентябрь'19
Трансформируем транспорт — трансформируем жизнь Трансформируем транспорт — трансформируем жизнь

Устойчивая тенденция последних лет — развитие общественного транспорта

Наука и жизнь, август'19
Полное погружение Полное погружение

Как иммерсивное обучение приходит в компании и школы

РБК, сентябрь'19
Скрытые функции в Android и iOS Скрытые функции в Android и iOS

Как ускорить работу смартфона с помощью инструментов для разработчиков

CHIP, август'18
Анита Цой: «Мне интересно, каково это – быть пьяной?» Анита Цой: «Мне интересно, каково это – быть пьяной?»

Как истинная кореянка... уважаю родителей и своего мужчину

StarHit, август'19
Личность: Элизабет Майнатт Личность: Элизабет Майнатт

Она хочет, чтобы люди жили дольше, были здоровее

National Geographic, сентябрь'19
6 правил, как жить в удовольствие, от мастера купажа Франсуа Тибо 6 правил, как жить в удовольствие, от мастера купажа Франсуа Тибо

Франсуа Тибо работает в Grey Goose более 20 лет

Esquire, август'19
Сила мысли Сила мысли

Как можно работать с мыслями — и почему стоит это делать

Yoga Journal, май'19
6 доказательств, что быть одному — гораздо круче, чем кажется (одиночки рулят) 6 доказательств, что быть одному — гораздо круче, чем кажется (одиночки рулят)

Быть одиноким — не проклятие, а при правильном подходе — наслаждение

Playboy, август'19
С чистого листа С чистого листа

Полноценное жилое пространство для шестерых человек в квартире

SALON-Interior, сентябрь'19
Фрагмент нового романа Виктора Пелевина Фрагмент нового романа Виктора Пелевина

Фрагмент будущего бестселлера «Искусство легких касаний»

Esquire, август'19
Тайна «кофейного короля»: что привело к гибели бизнесмена, который научил Индию пить кофе Тайна «кофейного короля»: что привело к гибели бизнесмена, который научил Индию пить кофе

Сын плантатора создал в Индии сеть кофеен и научил «чайную» нацию пить кофе

Forbes, август'19
Обзор и тест умного браслета Honor Band 5: практичный и недорогой Обзор и тест умного браслета Honor Band 5: практичный и недорогой

Совсем недавно в России официально появился новый браслет Honor Band 5

CHIP, август'19
Валерия: «Сын тайно женился» Валерия: «Сын тайно женился»

Певица Валерия о новом статусе и открытии реабилитационного центра

StarHit, август'19
Идеи для бизнеса. Три мнения о Volvo S90 Идеи для бизнеса. Три мнения о Volvo S90

Как шведам удалось почти догнать лидеров сегмента

РБК, август'19
Мы бодры, веселы Мы бодры, веселы

Три успешные женщины рассказывают о том, как сражались с бессилием и апатией

Vogue, сентябрь'19
Зеленая лихорадка Зеленая лихорадка

Миллиардером инвестбанкира Бориса Йордана сделали не рынки капиталов, а каннабис

Forbes, сентябрь'19
Большая перемена Большая перемена

Какое будущее ждет школьное образование

РБК, сентябрь'19
Бытописатель Бытописатель

Слесарь трамвайного депо Олег Макоша — лучший русскоязычный писатель года

Story, сентябрь'19
Ученые обследовали 8000-летнюю верфь. Возможно, она самая древняя в мире Ученые обследовали 8000-летнюю верфь. Возможно, она самая древняя в мире

Строительная площадка была сооружена людьми каменного века

National Geographic, август'19
Для Иванки Трамп «Американский психопат» – идеальный мужчина Для Иванки Трамп «Американский психопат» – идеальный мужчина

Видимо, не все дочери ищут мужчину, похожего на отца

GQ, август'19
Бессвязное Бессвязное

Антон Зоркин отправился на две недели в сплав по карельской реке Куземе

Men’s Health, сентябрь'19
Как правильно измерять давление Как правильно измерять давление

Несколько важных нюансов, которые следует учитывать, измеряя давление

Women’s Health, август'19