ב -13 ביולי 2019 התקיימה השקה ציונית לקוסמונאוטיקה הלאומית מהקוסמודרום של באיקונור. מצפה הכוכבים הייחודי "Spektr-RG" יצא לחרוש את מרחבי החלל האינסופיים, טיסתו נמשכת כמעט חמישה ימים. הטלסקופ הייחודי שוגר לחלל על ידי רקטת המוביל הכבד הרוסי "פרוטון-M" עם הבמה העליונה DM-03. שעתיים לאחר השיגור, מצפה הכוכבים מסלול Spektor-RG נפרד בהצלחה מהבמה העליונה. צפוי כי טלסקופ הרנטגן החדש יתפוס את סביבת נקודת L2 לגראנז 'לאחר כ -100 ימי טיסה, ולאחר מכן הוא יוכל להתחיל להתבונן ביקום.
יש לציין כי ה- "Spectrum-RG" הוא כבר המנגנון המדעי השני של סדרת "Spectrum". החללית הרוסית הראשונה Spektr-R (Radioastron) שוגרה בהצלחה למסלול ב -18 ביולי 2011, מחזור החיים שלה הסתיים בינואר 2019. החללית השלישית והרביעית מסדרת Spectrum נמצאות כעת בפיתוח. אלה הם טלסקופי החלל החדשים Spektr-UF (Ultraviolet) ו- Spektr-M (Millimetron), אשר מפותחים על ידי Roskosmos בשיתוף פעולה הדוק עם מדינות אחרות. השיגור של שני הטלסקופים הללו יתקיים לא לפני 2025, בעוד הקהילה המדעית הבינלאומית תולה בהם תקוות גדולות, שכן שני הפרויקטים ייחודיים ופותחים אפשרויות חדשות לחקר החלל. המכשירים צפויים לעזור לענות על שאלות רבות בתחום האסטרופיזיקה והקוסמולוגיה.
פרויקט "Spectrum-RG"
יותר מ -30 שנה עברו מהרעיון ועד ליישום הפרויקט. הרעיון של חללית מדעית חדשה פותח עוד בשנת 1987. נציגי ברית המועצות, גרמניה המזרחית, פינלנד, איטליה ובריטניה פעלו יחד ליצירת מצפה כוכבים אסטרופיזי. עיצוב המכשיר החל בשנת 1988. תהליך זה הופקד בידי מהנדסי איגוד המדעים והייצור של לבוצ'קין, ומכון מחקר החלל באקדמיה למדעים של ברית המועצות היה מעורב בתיאום העבודה על הפרויקט.
קריסת ברית המועצות לאחר מכן, בעיות תעשייתיות וכלכליות בסוף שנות השמונים ותחילת שנות התשעים, ומימון כרוני של העבודות עיכבו מאוד את הכנת מצפה הכוכבים Spektr-RG. הפרויקט התעכב, כאשר הופיע המימון, הופיעו קשיים חדשים. במהלך תקופה זו, המילוי והרכב הציוד של המכשיר עודכנו לחלוטין מספר פעמים, הטכנולוגיות, כידוע, אינן עומדות במקום. הרכב משתתפי הפרויקט השתנה גם הוא, בסופו של דבר, בנוסף לרוסיה, גרמניה נשארה בפרויקט. ההסכם בין סוכנות החלל הפדרלית המיוצגת על ידי רוסקוסמוס למרכז החלל הגרמני (DLR) נחתם בשנת 2009 במסגרת סלון התעופה והחלל הבינלאומי MAKS-2009. הרכב המשימות המדעיות שנפתרו על ידי המנגנון השתנה גם הוא, שכן חלקן כבר לא היו מעניינות את החוקרים. כתוצאה מכך, הופעתה הסופית של החללית בצורה בה שוגרה לחלל נוצרה רק לפני שנים אחדות, ותהליך התיאום שלה ארך גם הוא זמן מה. במקביל, גם השותפים הגרמנים שלנו התמודדו עם קשיים בתהליך הייצור של המכשיר.
בטופס המלא, מצפה הכוכבים האסטרופיזי החדש "ספקטרום-ר"ג" ("ספקטרום-רנגטן-גמא") נועד לאסוף מפה שלמה של היקום בטווח הרנטגן של הספקטרום. יש לציין כי זהו הטלסקופ הראשון בהיסטוריה הרוסית (תוך התחשבות בתקופה הסובייטית) המצויד באופטיקת שכיחות אלכסונית. במשך חמש השנים הקרובות יהפוך מצפה הכוכבים Spektr-RG לפרויקט האסטרונומיה היחיד בעולם ברנטגן. כפי שצוין ברוסקוסמוס, סקר השמים כולה על ידי מצפה הכוכבים המודרני "Spektr-RG" יהווה שלב חדש באסטרונומיה של רנטגן, שהחל להתפתח באופן פעיל לפני 55 שנה.
התפקידים בפרויקט Spektr-RG מתחלקים כדלקמן. הלוויין (פלטפורמת הניווט) הוא פיתוח רוסי, השיגור מבייקונור הוא רוסי (רקטת פרוטון- M), הטלסקופ הראשי הוא ה- eROSITA הגרמני, הנוסף, המלווה הוא ה- ART-XC הרוסי. שני טלסקופי המראות, הפועלים על פי העיקרון של אופטיקה רנטגן של היארעות, הם פיתוחים ייחודיים שנועדו להשלים זה את זה, ומספקים למצפה הכוכבים אפשרות של תצפית מלאה על שמי הכוכבים עם רגישות שיא שמעולם לא נעשה בה שימוש.
מצפה כוכבים "Spektr-RG"
טלסקופ הרנטגן הייחודי, שהושק ב -13 ביולי, מורכב מכמה יחידות עיקריות. מצפה הכוכבים Spektr-RG כולל מודול בסיסי של מערכות שירות, שפיתוחן היה באחריות מהנדסי ה- NPO הרוסי. לאבוצ'קין. מודול זה פותח על ידם על בסיס מודול השירות הרב תכליתי "ניווט", שכבר הראה את עצמו בהצלחה במספר תוכניות חלל. בנוסף למודול הבסיסי, מצפה הכוכבים כולל מסלול של ציוד מדעי, בסיס המתחם בנוי משני טלסקופים רנטגן. על פי האתר הרשמי של חברת רוסקוסמוס, המסה הכוללת של חללית Spektr-RG המונעת היא 2712.5 ק"ג, המטען הוא 1210 ק"ג, הספק החשמלי של מצפה הכוכבים הוא 1805 וואט, קצב העברת הנתונים (מידע מדעי) הוא 512 Kbit / s, תקופת עבודה מדעית פעילה - 6, 5 שנים.
הציוד העיקרי של מצפה הכוכבים המסלול, שעושה כעת את דרכו לנקודת L2 לגראנז ', הם טלסקופי מראה רנטגן ייחודיים שיצרו מעצבים מגרמניה ורוסיה. שני הטלסקופים פועלים על פי העיקרון של אופטיקה אופיינית של רנטגן. כפי שצוין ברוסקוסמוס, לפוטונים רנטגן יש אנרגיה גבוהה מאוד. על מנת להקפיץ משטח ספציפי, פוטונים חייבים לפגוע בו בזווית קטנה מאוד. מסיבה זו, מראות הרנטגן המשמשות בטלסקופים של מצפה הכוכבים Spektr-RG נעשות מוארכות במיוחד, וכדי להגדיל את מספר הפוטונים הרשומים, המראות מוכנסות זו לזו, וכתוצאה מכך מערכת המורכבת מ- כמה פגזים. על פי הדיווחים, טלסקופי הרנטגן הגרמניים והרוסים מורכבים משבעה מודולים עם גלאי רנטגן.
ליצירתו והפקתו של טלסקופ רנטגן רוסי, שקיבל את הכינוי ART-XC, מהנדסי מכון מחקר החלל של האקדמיה הרוסית למדעים, שעבדו בשיתוף פעולה הדוק עם המרכז הגרעיני הפדרלי הרוסי הממוקם בסארוב, היו אחראים. טלסקופ הרנטגן ART-XC שנוצר על ידי מדענים רוסים מרחיב את היכולות ואת טווח האנרגיה התפעולי של טלסקופ הרכבה eROSITA לעבר אנרגיות גבוהות יותר (עד 30 keV). טווחי האנרגיה של שני טלסקופי הרנטגן המותקנים על גבי חלליות החלל Spektr-RG חופפים, המספקים לציוד מדעי יתרון מבחינת הגדלת האמינות של תוצאות המחקר וביצוע כיולי ציוד במסלול.
המהנדסים במכון מקס פלאנק לפיזיקה מחוץ לכדור הארץ היו אחראים ליצירת וייצור טלסקופ הרנטגן הגרמני, שנקרא eROSITA. כפי שצוין באתר הרשמי של רוסקוסמוס, מכשיר מדעי שנוצר בגרמניה יאפשר לראשונה בהיסטוריה לסקור את כל השמים המכוכבים בטווח האנרגיה שבין 0.5 ל- 10 keV. יחד עם זאת, מומחים מציינים כי הטלסקופ המיוצר בגרמניה הוא "בעל עיניים גדולות יותר", שדה הראייה המלא והרזולוציה הזוויתית שלו גבוהים מזה של הטלסקופ הרוסי ART-XC. יחד עם זאת, eROSITA נחותה מהטלסקופ הרוסי מבחינת טווח האנרגיה. לכן שני טלסקופי הרנטגן שעל סיפון חללית Spektr-RG משלימים זה את זה ואחראים לפתרון בעיות שונות.
תוכנית טיסה וחשיבות מדעית
תוכנית המחקר המדעי מניחה כי החללית החדשה Spektr-RG תשמש לתצפיות אסטרופיזיות שונות במשך 6, 5 שנים ותסייע למדענים לענות על שאלות רבות מתחום האסטרופיזיקה והקוסמולוגיה. במשך ארבע שנים יפעל המצפה בצורה של סריקת שמי הכוכבים, 2.5 השנים הנותרות - באופן של תצפית נקודתית על אובייקטים שונים בחלל באופן של ייצוב טריאקסאלי על בסיס יישומים שהתקבלו מהקהילה המדעית העולמית. הוא מתוכנן לצפות הן בחפצי חלל בודדים המעניינים את המדענים והן באזורים נבחרים של הכדור השמימי. כולל בטווח רנטגן של אנרגיה קשה עד 30 keV, הודות לטלסקופ הרוסי. עוד 100 ימים (כשלושה חודשים) ייקח את טיסת טלסקופ החלל מכדור הארץ לנקודת L2 Lagrange ותצפיות הבדיקה הראשונות של גופים שמימיים.
החללית לא שוגרה בטעות למסלול בנקודת L2 במרחק של כ -1.5 מיליון קילומטרים מכדור הארץ. נקודה זו נחשבת המתאימה ביותר לסקר כל השמים. כפי שמציינים מומחים, מסתובב סביב צירו (תואם בערך לכיוון השמש), תצפית החלל תוכל לבצע סקר מלא של הכדור השמימי בעוד שישה חודשים, בעוד השמש לא תהיה בשדה הראייה שלה. תוך ארבע שנות פעילות, המנגנון המדעי יוכל לבצע 8 סקרים של כל השמים בבת אחת, מה שיאפשר למדענים לקבל מידע רב אסטרופיזי חדש. יחד עם זאת, בשל תמרונים מתקנים, יהיה צורך לפתור בעיה מורכבת למדי, המורכבת מתחזוקת החללית במסלול בנקודה נתונה.
ידוע כי כל הנתונים מהטלסקופ הרוסי ART-XC יהיו שייכים במלואם לרוסיה, ונתוני טלסקופ eROSITA מתחלקים לשניים בין רוסיה לגרמניה. עד כמה שזה נשמע מצחיק, הוחלט לחלק את השמים לשני חלקים. כל הנתונים על מחצית השמיים למשך 4 שנים של מחקר, כשהטלסקופ יסרוק את היקום, יהיו שייכים לרוסיה, ובמחצית השנייה של השמיים - לגרמניה. בעתיד, המדינות עצמן יחליטו בינן לבין עצמן כיצד להיפטר מהנתונים שהתקבלו, כיצד לחלוק מידע עם מדינות אחרות ובאיזו מידה.
המשימה העיקרית של מנגנון Spektr-RG היא לאסוף "מפה" מפורטת של היקום בספקטרום הרנטגן עם גרעיני הגלקסיות הפעילות ואשכולות גלקסיות גדולים. מדענים מקווים שבעוד 6, 5 שנים של עבודה מדעית פעילה של מצפה הכוכבים, זה יסייע לאנושות לגלות מאות אלפי כוכבים עם קורונה פעילה, עשרות אלפי גלקסיות יוצרות כוכבים וכשלושה מיליון חורים שחורים-מסיביים, כמו גם מספר עצום של אובייקטים אחרים, הרחבה משמעותית של הידע שלנו על היקום. יעזור להבין טוב יותר את תהליכי ההתפתחות שלו. כמו כן, צפוי כי החללית החדשה תסייע בחקר תכונות הפלזמה הבין -כוכבית הלוהטת. עבודת המצפה מעניינת מאוד את כל המדע הבינלאומי.למעשה, החללית החדשה מאפשרת להשיג נתונים על כל האובייקטים האסטרונומיים המוכרים למדע.
מפה רחבת היקף של היקום שלנו שעדיין לא היה למדענים, דומה למסע בזמן, שיעזור לענות על מספר רב של שאלות. אחת השאלות החשובות ביותר, שטלסקופ Spectr-RG יעזור לאנושות לענות עליהן, היא השאלה כיצד התרחשה התפתחות אשכולות הגלקסיה במהלך כל קיומו של היקום שלנו.
