13. jula 2019. godine sa kosmodroma Bajkonur održano je značajno lansiranje nacionalne kosmonautike. Jedinstvena orbitalna opservatorija "Spektr-RG" krenula je da ore beskrajna svemirska prostranstva, a njen let traje skoro pet dana. Jedinstveni teleskop lansirala je u svemir ruska teška nosač raketa "Proton-M" sa gornjim stepenom DM-03. Dva sata nakon lansiranja, orbitalna opservatorija Spektor-RG uspješno se odvojila od gornje pozornice. Očekuje se da će novi rendgenski teleskop zauzeti blizinu L2 Lagrange točke nakon otprilike 100 dana leta, nakon čega će moći početi promatrati svemir.
Treba napomenuti da je "Spectrum-RG" već drugi naučni aparat iz serije "Spectrum". Prva ruska svemirska letelica Spektr-R (Radioastron) uspješno je lansirana u orbitu 18. jula 2011. godine, čiji je životni ciklus završen u januaru 2019. godine. Treća i četvrta letelica serije Spectrum trenutno su u razvoju. To su novi svemirski teleskopi Spektr-UF (ultraljubičasto) i Spektr-M (milimetron), koje Roskosmos razvija u bliskoj saradnji s drugim državama. Lansiranje ova dva teleskopa održat će se najranije 2025. godine, dok međunarodna znanstvena zajednica polaže velike nade u njih, budući da su oba projekta jedinstvena i otvaraju nove mogućnosti za proučavanje svemira. Očekuje se da će uređaji pomoći u odgovoru na mnoga pitanja iz astrofizike i kosmologije.
Projekat "Spectrum-RG"
Više od 30 godina je prošlo od ideje do implementacije projekta. Koncept nove naučne svemirske letjelice razvijen je davne 1987. godine. Predstavnici Sovjetskog Saveza, Istočne Njemačke, Finske, Italije i Velike Britanije zajedno su radili na stvaranju astrofizičke opservatorije. Dizajn uređaja započeo je 1988. Ovaj proces povjeren je inženjerima Naučno -proizvodnog udruženja Lavochkin, a Institut za svemirska istraživanja Akademije nauka SSSR -a bio je uključen u koordinaciju rada na projektu.
Kasniji raspad SSSR-a, industrijski i ekonomski problemi u kasnim 1980-im i ranim 1990-im, te hronično nedovoljno financiranje rada ozbiljno su odložili pripremu opservatorije Spektr-RG. Projekt je kasnio, kada su se pojavila sredstva, pojavile su se nove poteškoće. Za to vrijeme, punjenje i sastav opreme uređaja nekoliko su puta potpuno ažurirani, tehnologije, kao što znate, ne miruju. Promijenio se i sastav učesnika projekta, na kraju je osim Rusije u projektu ostala i Njemačka. Ugovor između Savezne svemirske agencije koju predstavlja Roscosmos i Njemačkog vazduhoplovnog centra (DLR) potpisan je 2009. godine u sklopu Međunarodnog vazduhoplovnog i svemirskog salona MAKS-2009. Promijenio se i sastav naučnih zadataka koje je rješavao aparat, budući da neki od njih više nisu zanimali istraživače. Kao rezultat toga, konačni izgled svemirske letjelice u obliku u kojem je lansirana u svemir formiran je tek prije nekoliko godina, a proces njene koordinacije također je potrajao. U isto vrijeme, naši njemački partneri su se suočili i sa poteškoćama u procesu proizvodnje uređaja.
U popunjenom obliku, nova orbitalna astrofizička opservatorija "Spectrum-RG" ("Spectrum-Rengten-Gamma") namjerava sastaviti potpunu kartu Svemira u dometu rendgenskih zraka spektra. Treba napomenuti da je ovo prvi teleskop u ruskoj povijesti (uzimajući u obzir sovjetsko razdoblje) opremljen optikom kosog pada. Najmanje narednih pet godina, opservatorija Spektr-RG postat će jedini astronomski projekt u svijetu s rendgenskim zracima. Kako je navedeno u Roskosmosu, snimanje cijelog neba savremenom orbitalnom opservatorijom "Spektr-RG" bit će novi korak u rendgenskoj astronomiji, koja se počela aktivno razvijati prije 55 godina.
Uloge u projektu Spektr-RG podijeljene su na sljedeći način. Satelit (platforma Navigator) je ruski razvoj, lansiranje iz Baikonura je rusko (raketa Proton-M), glavni teleskop je njemački eROSITA, dodatni, prateći je ruski ART-XC. Oba zrcalna teleskopa, koji rade na principu rendgenske optike kosog upada, jedinstveni su razvoj koji je dizajniran tako da se nadopunjuje, pružajući opservatoriji mogućnost potpunog pogleda na zvjezdano nebo sa rekordnom osjetljivošću koja se nikada prije nije koristila.
Orbitalna opservatorija "Spektr-RG"
Jedinstveni rendgenski teleskop, lansiran 13. jula, sastoji se od nekoliko glavnih jedinica. Orbitalna opservatorija Spektr-RG uključuje osnovni modul servisnih sistema za čiji su razvoj bili odgovorni inženjeri ruske NPO. Lavochkin. Ovaj modul su razvili na osnovu višenamjenskog servisnog modula "Navigator", koji se već uspješno pokazao u brojnim svemirskim programima. Osim osnovnog modula, orbitalna opservatorija uključuje kompleks naučne opreme, osnovu kompleksa čine dva rendgenska teleskopa. Prema službenoj web stranici kompanije Roscosmos, ukupna masa pogonjene letjelice Spektr-RG je 2712,5 kg, nosivost 1210 kg, električna snaga opservatorije 1805 W, brzina prijenosa podataka (naučni podaci) je 512 Kbit / s, period aktivnog naučnog rada - 6, 5 godina.
Glavna oprema orbitalne opservatorije, koja sada stiže do L2 Lagrange točke, su jedinstveni zrcalno-zrcalni teleskopi koje su stvorili dizajneri iz Njemačke i Rusije. Oba teleskopa rade na principu rendgenske optike kosog incidencija. Kao što je zabilježeno u Roskosmosu, rendgenski fotoni imaju vrlo visoku energiju. Da bi se odbili od zrcalne površine, fotoni moraju udariti u nju pod vrlo malim kutom. Iz tog razloga, rendgenska ogledala koja se koriste u teleskopima orbitalne opservatorije Spektr-RG posebno su izdužena, a kako bi se povećao broj registriranih fotona, ogledala se ubacuju jedno u drugo, što rezultira sistemom koji se sastoji od nekoliko granata. Njemački i ruski rendgenski teleskopi navodno se sastoje od sedam modula s detektorima rendgenskih zraka.
Za stvaranje i proizvodnju ruskog rendgenskog teleskopa, koji je dobio oznaku ART-XC, inženjeri Instituta za svemirska istraživanja Ruske akademije nauka, koji su blisko sarađivali sa Ruskim saveznim nuklearnim centrom u Sarovu, bili odgovorni. Rentgenski teleskop ART-XC koji su stvorili ruski naučnici proširuje mogućnosti i raspon radne energije njemačkog montažnog eROSITA teleskopa prema većim energijama (do 30 keV). Rasponi energije dva rendgenska teleskopa instalirana na letjelici Spektr-RG se preklapaju, što naučnoj opremi daje prednost u smislu povećanja pouzdanosti rezultata istraživanja i izvođenja kalibracija opreme u orbiti.
Inženjeri sa Instituta Max Planck za vanzemaljsku fiziku bili su odgovorni za stvaranje i proizvodnju njemačkog rendgenskog teleskopa pod nazivom eROSITA. Kao što je navedeno na službenoj web stranici Roskosmosa, naučni uređaj stvoren u Njemačkoj omogućit će po prvi put u istoriji pregled cijelog zvjezdanog neba u rasponu energije od 0,5 do 10 keV. Istovremeno, stručnjaci primjećuju da je teleskop proizveden u Njemačkoj više "velikih očiju", njegovo puno vidno polje i kutna rezolucija veći su od onog ruskog teleskopa ART-XC. U isto vrijeme, eROSITA je inferiorna u odnosu na ruski teleskop u pogledu raspona energije. Zato se dva rendgenska teleskopa na letjelici Spektr-RG nadopunjuju i odgovorni su za rješavanje različitih problema.
Program leta i naučni značaj
Naučnoistraživački program pretpostavlja da će se nova svemirska letelica Spektr-RG koristiti za različita astrofizička posmatranja 6, 5 godina i pomoći će naučnicima da odgovore na mnoga pitanja iz oblasti astrofizike i kosmologije. Četiri godine opservatorija će raditi u načinu skeniranja zvjezdanog neba, preostale 2,5 godine - u načinu točkastog promatranja različitih svemirskih objekata u načinu troosne stabilizacije na temelju prijava primljenih od svjetske znanstvene zajednice. Planirano je posmatranje pojedinačnih svemirskih objekata od interesa za naučnike i odabranih područja nebeske sfere. Uključujući u opseg rendgenskih zraka s tvrdom energijom do 30 keV, zahvaljujući ruskom rendgenskom teleskopu. Još 100 dana (oko tri mjeseca) trajat će let svemirskim teleskopom od Zemlje do L2 Lagrangeove točke i prva probna opažanja nebeskih tijela.
Svemirska letelica nije slučajno lansirana u orbitu u tački L2 na udaljenosti od oko 1,5 miliona kilometara od Zemlje. Ova se točka smatra najpogodnijom za snimanje cijelog neba. Kao što stručnjaci primjećuju, rotirajući oko svoje osi (približno odgovara smjeru prema Suncu), svemirska opservatorija moći će izvršiti kompletno snimanje nebeske sfere za šest mjeseci, dok Sunce neće biti u njegovom vidnom polju. U četiri godine rada naučni aparat moći će izvršiti 8 istraživanja cijelog neba odjednom, što će omogućiti naučnicima da dobiju mnogo novih astrofizičkih informacija. U isto vrijeme, zbog korektivnih manevara, bit će potrebno riješiti prilično složen problem, koji se sastoji u održavanju letjelice u orbiti u određenoj točki.
Poznato je da će svi podaci s ruskog teleskopa ART-XC u potpunosti pripadati Rusiji, a podaci iz teleskopa eROSITA podijeljeni su na pola između Rusije i Njemačke. Koliko god smiješno zvučalo, odlučeno je da se nebo podijeli na dva dijela. Svi podaci o jednoj polovici neba za 4 godine istraživanja, kada će teleskop skenirati svemir, pripast će Rusiji, a na drugoj polovici neba Njemačkoj. U budućnosti će same zemlje među sobom odlučiti kako raspolagati primljenim podacima, kako dijeliti informacije s drugim zemljama i u kojoj mjeri.
Glavna misija aparata Spektr-RG je sastaviti detaljnu "kartu" univerzuma u rendgenskom spektru s jezgrama aktivnih galaksija i velikim skupovima galaksija. Naučnici se nadaju da će za 6, 5 godina aktivnog naučnog rada opservatorije pomoći čovječanstvu da otkrije stotine hiljada zvijezda sa aktivnom koronom, desetine hiljada galaksija koje formiraju zvijezde i oko tri miliona supermasivnih crnih rupa veliki broj drugih objekata, značajno proširujući naše znanje o univerzumu, pomoći će boljem razumijevanju procesa njegove evolucije. Također se očekuje da će nova svemirska letjelica pomoći u istraživanju svojstava vruće međuzvjezdane plazme. Rad opservatorije od velikog je interesa za svu međunarodnu nauku. Zapravo, nova svemirska letjelica omogućuje dobivanje podataka o svim astronomskim objektima poznatim nauci.
Mapa našeg svemira velikih razmjera koju naučnici još nisu imali slična je putovanju kroz vrijeme, što će pomoći u odgovoru na veliki broj pitanja. Jedno od najvažnijih pitanja na koje će teleskop Spectr-RG pomoći čovječanstvu da odgovori je pitanje kako se odvijala evolucija jata galaksija tokom čitavog postojanja našeg svemira.
