Стартира немско-руска сателитна астрономия

Spektrum-R ntgen-Gamma, дълго забавен и много модифициран пакет с рентгенови астрономии, стартира успешно от казахстанската степ в събота.

Сателитът Spektrum-R ntgen-Gamma (Spektr-RG) излезе в небето в събота, 13 юли, от 17:31 местно време (12:31 UT). Ракетата "Протон", носеща космическия кораб, изстреляна от космодрома "Байконур" в казахстанската степ в Русия.

Изстрелването ще постави Spektr-RG на път през следващите три месеца, докато достигне стабилна слънчева орбита на 1, 5 милиона километра (1 милион мили) от Земята, отсреща от Слънцето. Оттам два телескопа един немски и един руски ще извършат изследвания на рентгеновата вселена.

Spektrum-R ntgen-Gamma в чистата стая, готова за изстрелване.
Роскосмос / DLR / SRG / Lavochkin

Телескопите

Рентгеновите лъчи проникват в повечето материали, включително огледалата, така че фокусирането им изисква уникален дизайн. Както германската космическа агенция s разширено рентгеново проучване с образна телескопна решетка (EROSITA), така и руският астрономически телескоп Рентген - рентгенов концентратор (ART-XC) съдържат множество модули от концентрични огледални двойки. Рентгеновите лъчи пропускат две огледала при паша на ъглите на паша, като гладки камъчета от езерце, стигайки до фокус върху рентгеновите детектори.

Всеки от EROSITA ss седем eyes съдържа 54 огледални двойки, вложени помежду си като руски кукли. Тези огледала фокусират рентгенови лъчи върху CCD детектори с 18-дъгова резолюция. Такива изображения win t имат качеството на под-дъгата, например, изображение на Хъбъл или Чандра, но от друга страна, изображенията ще покрият цялото небесно рентгеново небе. Наистина, EROSITA ще изследва пълното небе не само веднъж, а осем пъти за четири години. В сравнение с последното проучване по цялото небе, проведено с мисията ROSAT през 90-те години, EROSITA ще има 25 пъти по-голяма чувствителност. Той ще открие източници, които никога не са били виждани от милионите преди.

EROSITA ще картографира цялото небе в рентгенови лъчи до 10 keV за първи път, казва членът на екипа Есра Булбул (Център за астрофизика, Харвард и Смитсониан). „Научният обхват на eROSITA е забележително широк. Той ще открие голям брой рентгенови преходни, остатъци от свръхнови, галактики, клъстери от галактики, нишки, свързващи клъстери, и топло-горещата междугалактична среда. "

Седемте огледални модула на EROSITA са на дисплея.
П. Фридрих / MPE

Подобно на EROSITA, руският ART-XC съдържа седем огледални модула, макар и с по-малко огледални черупки във всеки от тях: 28 вместо 54. Допълвайки фотоните с по-ниска енергия, към които EROSITA е чувствителна (200 до 10 000 електрона), ART-XC ще фокусирайте по-високите рентгенови енергии, от 5000 до 30 000 електронни волта. Двете се припокриват в средата, което ще подпомогне калибрирането на двата инструмента. Компромисът за чувствителността на ART-XC към по-високи енергии ще бъдат неговите неясни изображения с резолюция от 45 арсекунди. Той ще има и по-тясно зрително поле.

В пример за руско-американско сътрудничество, космическият център на НАСА Маршал разработи и калибрира огледалните системи ART-XC. След това те бяха инсталирани в руския Федерален ядрен център в Саров, Русия, където е построен телескопът.

Пробване на тъмната енергия с рентгеново зрение

Основната научна цел за EROSITA и една от целите на ART-XC е да характеризира по-добре тъмната енергия, неизвестната сила, която определя скоростта на разширяване на Вселената и крайната съдба. Очаква се проучването на EROSITA да набере 100 000 галактически клъстера, с които астрономите ще изучат природата на тази тайнствена сила.

Клъстерите от галактики представляват най-големите гравитационно свързани структури във Вселената. Звездите съставляват само 1% от материята на клъстера и ЕРОСИТА така или иначе няма да види звездите. Вместо това телескопът ще открие струпвания от рентгеновите лъчи, идващи от слабия, но изобилен газ, завихрящ се между галактиките. Когато телескопът с видима светлина вижда галактически клъстер като съвкупност от светлинни точки, EROSITA ще види рентгеново петно. Но важното е, че EROSITA ще види тези петна на невероятни разстояния.

Това симулирано изображение показва какво ще види EROSITA в своето цялостно проучване.
T. Dauser / Remeis-Observatory / FAU / EROSITA екип

През 90-те години ROSAT измерва рентгенови лъчи от близките галактически клъстери, определяйки, че „нормалната“ материя (тоест барионната материя, която образува звезди, планети и вие и аз), представлява около 30% от общата материя на Вселената. От средата на октомври EROSITA ще започне да прави наблюденията, за да разшири това измерване до когато Вселената е била половината от сегашната си възраст. Чрез отдалечената каталогизация на галактическите клъстери астрономите могат да измерват промените в мащабната структура през космическото време.

Мисията, която можеше

Днес бележи триумфалното приключване на дългото пътуване на Spektr-RG до старта. Родена през 90-те години на миналия век, мисията беше отменена по време на руския икономически спад, преди да бъде реанимирана през 2005 г. Възродената мисия беше по-малка и включваше повече международно сътрудничество, но все пак имаше редица забавяния от първоначалната дата на стартиране на 2011 г.

По време на своето десетилетие до стартовия панел, EROSITA също имаше своя дял от бързи папки. „Не съм броил безсънните нощи през последните 10 до 12 години“, казва главният следовател Петер Предел (Институт за извънземна физика на Макс Планк, Германия). „Всеки път, когато мислех, че съм извън гората, ще дойде следващият.“

Огледалата на EROSITA, които са мащабирани версии на тези, които са летели на борда на спътника XMM-Newton, се оказаха по-трудни за мащабиране, отколкото първоначално се смяташе. Тогава сателитната електроника бързо се усложни. „Инженерите по електротехника са кошмар за всеки, който трябва да управлява подобен проект“, казва Предел, с твърд език в бузите. „Те не могат да бъдат контролирани, не следват никакъв ред и правят каквото си искат, но това, което правят, е отлично.“

Сега, когато мисията най-накрая стартира, очакването е голямо. „След пускането в експлоатация и калибрирането ще имаме първата светлина - това винаги е специален и свят момент за главния следовател“, казва Предел.

Но първата светлина бележи само началото: „Не можем да очакваме да получим нови новини в най-скоро време“, отбелязва Предел. „Но ще бъде вълнуващо да видим как небето се покрива бавно.“ Всички негови наблюдения, добавя той, ще бъдат предоставени в реално време. След четири години пречистване на рентгеновото небе, EROSITA ще посвети още три години на целеви наблюдения. Гледайте видеото по-долу, за да научите повече за EROSITA и нейната мисия: