13. srpnja 2019. godine s kosmodroma Baikonur održano je značajno lansiranje nacionalne kozmonautike. Jedinstvena orbitalna opservatorija "Spektr-RG" krenula je orati beskrajna svemirska prostranstva, njen let traje već gotovo pet dana. Jedinstveni teleskop lansirala je u svemir ruska raketa teškog nosača "Proton-M" s gornjim stupnjem DM-03. Dva sata nakon lansiranja orbitalna zvjezdarnica Spektor-RG uspješno se odvojila od gornje pozornice. Očekuje se da će novi rendgenski teleskop zauzeti blizinu točke L2 Lagrange nakon otprilike 100 dana leta, nakon čega će moći početi promatrati Svemir.
Valja napomenuti da je "Spectrum-RG" već drugi znanstveni aparat iz serije "Spectrum". Prva ruska svemirska letjelica Spektr-R (Radioastron) uspješno je lansirana u orbitu 18. srpnja 2011. godine, a njezin je životni ciklus završio u siječnju 2019. godine. Treća i četvrta letjelica serije Spectrum trenutno su u razvoju. To su novi svemirski teleskopi Spektr-UF (ultraljubičasto) i Spektr-M (milimetron), koje Roskosmos razvija u bliskoj suradnji 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 odgovoriti na mnoga pitanja iz astrofizike i kozmologije.
Projekt "Spectrum-RG"
Više od 30 godina je prošlo od ideje do provedbe projekta. Koncept nove znanstvene 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. Taj je proces povjeren inženjerima Znanstveno -proizvodnog udruženja Lavochkin, a Institut za svemirska istraživanja Akademije znanosti SSSR -a bio je uključen u koordinaciju projekta.
Kasniji raspad SSSR-a, industrijski i gospodarski problemi krajem 1980-ih i početkom 1990-ih te kronično nedovoljno financiranje rada ozbiljno su odgodili pripremu zvjezdarnice Spektr-RG. Projekt je odgođen, kada su se pojavila sredstva, pojavile su se nove poteškoće. Tijekom tog vremena, punjenje i sastav opreme uređaja nekoliko su puta potpuno ažurirani, tehnologije, kao što znate, ne miruju. Promijenio se i sastav sudionika projekta, na kraju je osim Rusije u projektu ostala i Njemačka. Ugovor između Savezne svemirske agencije koju predstavlja Roscosmos i Njemačkog zrakoplovnog centra (DLR) potpisan je 2009. godine u sklopu Međunarodnog zrakoplovnog i svemirskog salona MAKS-2009. Promijenio se i sastav znanstvenih zadataka koje je rješavao aparat, budući da neki od njih istraživače više nisu zanimali. Kao rezultat toga, konačan izgled letjelice u obliku u kojem je lansirana u svemir formiran je tek prije nekoliko godina, a proces njezine koordinacije također je potrajao. Istodobno, naši njemački partneri također su se suočili s poteškoćama u procesu proizvodnje uređaja.
U implementiranom obliku, nova orbitalna astrofizička opservatorija "Spectrum-RG" ("Spectrum-Rengten-Gamma") namjerava sastaviti potpunu kartu Svemira u rasponu X-zraka spektra. Valja napomenuti da je ovo prvi teleskop u ruskoj povijesti (uzimajući u obzir sovjetsko razdoblje) opremljen optikom kosog pada. Najmanje sljedećih pet godina zvjezdarnica Spektr-RG postat će jedini astronomski projekt u svijetu s rentgenskim zracima. Kako je zabilježeno u Roskosmosu, pregled cijelog neba modernom orbitalnom opservatorijom "Spektr-RG" bit će novi korak u astronomiji rendgenskih zraka, 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 teleskop je ruski ART-XC. Oba zrcalna teleskopa, koji rade na principu rendgenske optike kosog upada, jedinstveni su razvoj koji je osmišljen tako da se nadopunjuje, pružajući zvjezdarnici mogućnost potpunog pogleda na zvjezdano nebo s rekordnom osjetljivošću koja se nikada prije nije koristila.
Orbitalna opservatorija "Spektr-RG"
Jedinstveni rendgenski teleskop, lansiran u svemir 13. srpnja, sastoji se od nekoliko glavnih jedinica. Orbitalna opservatorija Spektr-RG uključuje osnovni modul servisnih sustava za čiji su razvoj bili odgovorni inženjeri ruske NPO. Lavočkin. Ovaj su modul razvili na temelju višenamjenskog servisnog modula "Navigator", koji se već uspješno pokazao u brojnim svemirskim programima. Osim osnovnog modula, orbitalna opservatorija uključuje i kompleks znanstvene opreme, osnovu kompleksa čine dva rendgenska teleskopa. Prema službenim web stranicama tvrtke Roskosmos, ukupna masa pogonjene letjelice Spektr-RG je 2712,5 kg, korisna nosivost 1210 kg, električna snaga zvjezdarnice 1805 W, brzina prijenosa podataka (znanstveni podaci) je 512 Kbit / s, razdoblje aktivnog znanstvenog rada - 6, 5 godina.
Glavna oprema orbitalne opservatorije, koja se sada probija do točke L2 Lagrange, jedinstveni su zrcalni teleskopi s rendgenskim zrcalima koje su stvorili dizajneri iz Njemačke i Rusije. Oba teleskopa rade na principu rentgenske optike kosog upada. Kao što je zabilježeno u Roskosmosu, rendgenski fotoni imaju vrlo visoku energiju. Kako bi se odbili od zrcalne površine, fotoni moraju udariti u nju pod vrlo malim kutom. Iz tog su razloga zrcala rendgenskih zraka koja se koriste u teleskopima orbitalne opservatorije Spektr-RG posebno izdužena, a kako bi se povećao broj registriranih fotona, ogledala se ubacuju jedno u drugo, što rezultira sustavom koji se sastoji od nekoliko školjaka. Njemački i ruski rendgenski teleskopi navodno se sastoje od sedam modula s detektorima rentgenskih zraka.
Za stvaranje i proizvodnju ruskog rendgenskog teleskopa, koji je dobio oznaku ART-XC, inženjeri Instituta za svemirska istraživanja Ruske akademije znanosti, koji su blisko surađivali s ruskim Saveznim nuklearnim centrom u Sarovu, bili odgovorni. Rentgenski teleskop ART-XC koji su stvorili ruski znanstvenici proširuje mogućnosti i raspon radne energije njemačkog montažnog teleskopa eROSITA prema većim energijama (do 30 keV). Energetski rasponi dva rendgenska teleskopa ugrađena na letjelicu Spektr-RG preklapaju se, što znanstvenoj opremi daje prednost u smislu povećanja pouzdanosti rezultata istraživanja i izvođenja umjeravanja opreme u orbiti.
Inženjeri Instituta Max Planck za izvanzemaljsku fiziku bili su odgovorni za stvaranje i proizvodnju njemačkog rendgenskog teleskopa pod nazivom eROSITA. Kako je navedeno na službenim stranicama Roscosmosa, znanstveni uređaj stvoren u Njemačkoj omogućit će po prvi put u povijesti pregled cijelog zvjezdanog neba u rasponu energije od 0,5 do 10 keV. Istodobno, 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. Istodobno, eROSITA je inferiorna u odnosu na ruski teleskop po rasponu energije. Zato se dva rendgenska teleskopa na letjelici Spektr-RG nadopunjuju i odgovorni su za rješavanje različitih problema.
Program leta i znanstveni značaj
Program istraživanja pretpostavlja da će se nova letjelica Spektr-RG koristiti za različita astrofizička promatranja 6, 5 godina i pomoći će znanstvenicima odgovoriti na mnoga pitanja iz područja astrofizike i kozmologije. Četiri godine zvjezdarnica će raditi u načinu skeniranja zvjezdanog neba, preostalih 2,5 godine - u načinu točkastog promatranja različitih svemirskih objekata u načinu troosne stabilizacije na temelju prijava pristiglih od svjetske znanstvene zajednice. Planirano je promatranje pojedinačnih svemirskih objekata od interesa za znanstvenike i odabranih područja nebeske sfere. Uključujući u raspon rendgenskih zraka s tvrdom energijom do 30 keV, zahvaljujući ruskom rendgenskom teleskopu. Još 100 dana (oko tri mjeseca) trajat će let svemirskog teleskopa sa Zemlje do točke L2 Lagrange i prva probna opažanja nebeskih tijela.
Svemirska letjelica nije slučajno lansirana u orbitu u točki L2 na udaljenosti od oko 1,5 milijuna kilometara od Zemlje. Ova se točka smatra najprikladnijom za snimanje cijelog neba. Prema riječima stručnjaka, rotirajući oko svoje osi (otprilike odgovara smjeru prema Suncu), svemirska opservatorija moći će izvršiti kompletno istraživanje nebeske sfere za šest mjeseci, dok Sunce neće biti u njegovom vidnom polju. Tijekom četiri godine rada, znanstveni aparat moći će izvesti 8 istraživanja cijelog neba odjednom, što će znanstvenicima omogućiti da dobiju mnogo novih astrofizičkih informacija. Istodobno, zbog korektivnih manevara bit će potrebno riješiti prilično složen problem, koji se sastoji u održavanju letjelice u orbiti u zadanoj točki.
Poznato je da će svi podaci s ruskog teleskopa ART-XC u potpunosti pripadati Rusiji, a podaci s teleskopa eROSITA podijeljeni su na pola između Rusije i Njemačke. Koliko god smiješno zvučalo, odlučeno je nebo podijeliti 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" Svemira u rendgenskom spektru s jezgrama aktivnih galaksija i velikim skupovima galaksija. Znanstvenici se nadaju da će u 6, 5 godina aktivnog znanstvenog rada opservatorija pomoći čovječanstvu u otkrivanju stotina tisuća zvijezda s aktivnom koronom, desecima tisuća galaksija koje stvaraju zvijezde i oko tri milijuna supermasivnih crnih rupa, kao i veliki broj drugih objekata, značajno proširujući naše znanje o svemiru, pomoći će boljem razumijevanju procesa njegove evolucije. Također se očekuje da će nova letjelica pomoći u istraživanju svojstava vruće međuzvjezdane plazme. Rad opservatorija od velikog je interesa za svu međunarodnu znanost. Zapravo, nova letjelica omogućuje dobivanje podataka o svim astronomskim objektima poznatim znanosti.
Velika karta našeg svemira koju znanstvenici još nisu imali slična je putovanju kroz vrijeme, što će pomoći odgovoriti na veliki broj pitanja. Jedno od najvažnijih pitanja na koje će teleskop Spectr-RG pomoći čovječanstvu da odgovori jest pitanje kako su se jata galaksija razvijala tijekom čitavog postojanja našeg svemira.
