El 13 de juliol de 2019 es va produir un llançament de referència per a la cosmonautica nacional des del cosmodrom de Baikonur. L'únic observatori orbital "Spektr-RG" va partir per llaurar les infinites extensions de l'espai, el seu vol ha estat durant gairebé cinc dies. L'únic telescopi va ser llançat a l'espai pel coet portador pesat rus "Proton-M" amb l'etapa superior DM-03. Dues hores després del llançament, l’observatori orbital Spektor-RG es va separar amb èxit de l’etapa superior. S'espera que el nou telescopi de raigs X ocupi les rodalies del punt L2 Lagrange després d'uns 100 dies de vol, després dels quals podrà començar a observar l'Univers.
Cal assenyalar que el "Spectrum-RG" ja és el segon aparell científic de la sèrie "Spectrum". La primera nau espacial russa Spektr-R (Radioastron) es va llançar amb èxit en òrbita el 18 de juliol de 2011, el seu cicle de vida va acabar el gener de 2019. La tercera i quarta nau espacial de la sèrie Spectrum estan actualment en desenvolupament. Aquests són els nous telescopis espacials Spektr-UF (Ultraviolet) i Spektr-M (Millimetron), que Roskosmos està desenvolupant en estreta cooperació amb altres estats. El llançament d’aquests dos telescopis no tindrà lloc abans del 2025, mentre que la comunitat científica internacional hi confia moltes esperances, ja que tots dos projectes són únics i obren noves possibilitats d’estudi de l’espai. S'espera que els dispositius ajudin a respondre a moltes preguntes d'astrofísica i cosmologia.
Projecte "Spectrum-RG"
Han passat més de 30 anys des de la idea fins a la implementació del projecte. El concepte d'una nova nau científica científica es va desenvolupar el 1987. Representants de la Unió Soviètica, Alemanya Oriental, Finlàndia, Itàlia i Gran Bretanya van treballar junts per crear un observatori astrofísic. El disseny del dispositiu es va iniciar el 1988. Aquest procés es va confiar als enginyers de l'Associació Científica i de Producció de Lavochkin, i l'Institut de Recerca Espacial de l'Acadèmia de Ciències de la URSS va participar en la coordinació del treball del projecte.
El posterior col·lapse de l’URSS, els problemes industrials i econòmics a finals dels anys vuitanta i principis dels noranta, i el subfinançament crònic del treball van endarrerir greument la preparació de l’observatori Spektr-RG. El projecte es va endarrerir, quan va aparèixer el finançament, van aparèixer noves dificultats. Durant aquest temps, l’ompliment i la composició de l’equip del dispositiu s’han actualitzat completament diverses vegades, les tecnologies, com ja sabeu, no s’aturen. La composició dels participants del projecte també va canviar, al final, a més de Rússia, Alemanya va romandre en el projecte. L’acord entre l’Agència Espacial Federal representada per Roscosmos i el Centre Aeroespacial Alemany (DLR) es va signar el 2009 com a part del Saló Internacional de l’Aviació i l’Espai MAKS-2009. La composició de les tasques científiques resoltes per l’aparell també va canviar, ja que algunes d’elles ja no eren d’interès per als investigadors. Com a resultat, l’aparició final de la nau espacial en la forma en què es va llançar a l’espai es va formar fa pocs anys i el procés de coordinació també va trigar una mica. Al mateix temps, els nostres socis alemanys també es van enfrontar a dificultats en el procés de producció del dispositiu.
En el formulari completat, el nou observatori astrofísic orbital "Spectrum-RG" ("Spectrum-Rengten-Gamma") està destinat a compilar un mapa complet de l'Univers en el rang de raigs X de l'espectre. Cal tenir en compte que aquest és el primer telescopi de la història de Rússia (tenint en compte el període soviètic) equipat amb òptica d’incidència obliqua. Durant almenys els propers cinc anys, l’observatori Spektr-RG es convertirà en l’únic projecte d’astronomia de raigs X del món. Com es va assenyalar a Roskosmos, l'enquesta de tot el cel per part del modern observatori orbital "Spektr-RG" serà un nou pas en l'astronomia de raigs X, que va començar a desenvolupar-se activament fa 55 anys.
Els rols del projecte Spektr-RG es divideixen de la següent manera. El satèl·lit (plataforma Navigator) és un desenvolupament rus, el llançament des de Baikonur és rus (coet Proton-M), el telescopi principal és l'eROSITA alemany, el complement addicional que l'acompanya és el rus ART-XC. Els dos telescopis de mirall, que funcionen segons el principi de l’òptica de raigs X d’incidència obliqua, són desenvolupaments únics dissenyats per complementar-se, que ofereixen a l’observatori la possibilitat d’una visió completa del cel estrellat amb una sensibilitat rècord mai utilitzada.
Observatori orbital "Spektr-RG"
L’únic telescopi de rajos X, llançat el 13 de juliol, consta de diverses unitats principals. L’observatori orbital Spektr-RG inclou un mòdul bàsic de sistemes de serveis, el desenvolupament dels quals va ser responsabilitat dels enginyers de l’ONP russa. Lavochkin. Aquest mòdul va ser desenvolupat per ells sobre la base del mòdul de serveis polivalents "Navigator", que ja s'havia mostrat amb èxit en diversos programes espacials. A més del mòdul bàsic, l’observatori orbital inclou un complex d’equips científics, la base del complex està formada per dos telescopis de rajos X. Segons el lloc web oficial de l’empresa Roscosmos, la massa total de la sonda Spektr-RG amb combustible és de 2712,5 kg, la càrrega útil és de 1210 kg, la potència elèctrica de l’observatori és de 1805 W, la velocitat de transferència de dades (informació científica) és de 512 Kbit / s, període de treball científic actiu - 6, 5 anys.
El principal equipament de l’observatori orbital, que ara es dirigeix cap al punt L2 Lagrange, són telescopis únics de mirall de raigs X creats per dissenyadors d’Alemanya i Rússia. Ambdós telescopis funcionen sobre el principi de la incidència obliqua de l'òptica de raigs X. Com es va assenyalar a Roskosmos, els fotons de rajos X tenen una energia molt alta. Per tal de rebotar sobre una superfície especular, els fotons han de colpejar-la amb un angle molt reduït. Per aquest motiu, els miralls de rajos X utilitzats en els telescopis de l’observatori orbital Spektr-RG estan especialment allargats i, per tal d’augmentar el nombre de fotons registrats, els miralls s’insereixen entre si, donant lloc a un sistema format per diverses petxines. Es diu que tant els telescopis de raigs X alemanys com els russos consten de set mòduls amb detectors de raigs X.
Per a la creació i producció del telescopi rus de raigs X, que va rebre la designació ART-XC, els enginyers de l’Institut de Recerca Espacial de l’Acadèmia de Ciències de Rússia, que van treballar en estreta cooperació amb el Centre Nuclear Federal Rus situat a Sarov, eren responsables. El telescopi de raigs X ART-XC creat per científics russos amplia les capacitats i el rang d’energia operativa del telescopi eROSITA de muntatge alemany cap a energies superiors (fins a 30 keV). Els rangs d’energia dels dos telescopis de rajos X instal·lats a bord de la nau espacial Spektr-RG es superposen, cosa que proporciona a l’equip científic un avantatge en termes d’augmentar la fiabilitat dels resultats de la investigació i realitzar calibracions d’equips en òrbita.
Els enginyers de l’Institut Max Planck de Física Extraterrestre van ser els responsables de la creació i producció del telescopi alemany de raigs X, anomenat eROSITA. Com es va assenyalar al lloc web oficial de Roskosmos, un dispositiu científic creat a Alemanya permetrà per primera vegada a la història estudiar tot el cel estrellat en el rang d'energia de 0,5 a 10 keV. Al mateix temps, els experts assenyalen que el telescopi produït a Alemanya té un "ull més gran", que el seu camp de visió complet i la seva resolució angular són superiors al del telescopi rus ART-XC. Al mateix temps, eROSITA és inferior al telescopi rus pel que fa al rang d'energia. És per això que els dos telescopis de rajos X a bord de la sonda Spektr-RG es complementen i s’encarreguen de resoldre diversos problemes.
Programa de vol i significació científica
El programa de recerca científica suposa que la nova sonda Spektr-RG s'utilitzarà per a diverses observacions astrofísiques durant 6, 5 anys i ajudarà els científics a respondre a moltes preguntes del camp de l'astrofísica i la cosmologia. Durant quatre anys, l’observatori funcionarà en mode d’escaneig del cel estrellat, els 2,5 anys restants, en mode d’observació puntual de diversos objectes espacials en mode d’estabilització triaxial sobre la base de les sol·licituds rebudes de la comunitat científica mundial. Està previst observar tant objectes espacials individuals d'interès per als científics com zones seleccionades de l'esfera celeste. Inclòs en el rang de raigs X d'energia dura fins a 30 keV, gràcies al telescopi rus de raigs X. Uns altres 100 dies (aproximadament tres mesos) portaran el vol del telescopi espacial des de la Terra fins al punt L2 Lagrange i les primeres observacions de prova dels cossos celestes.
La sonda no es llança accidentalment a l’òrbita en el punt L2 a una distància d’uns 1,5 milions de quilòmetres de la Terra. Aquest punt es considera el més adequat per inspeccionar tot el cel. Com assenyalen els experts, girant al voltant del seu eix (correspon aproximadament a la direcció cap al Sol), l’observatori espacial podrà realitzar un estudi complet de l’esfera celeste en sis mesos, mentre que el Sol no estarà en el seu camp de visió.. En quatre anys de funcionament, l’aparell científic podrà realitzar vuit prospeccions de tot el cel alhora, cosa que permetrà als científics obtenir molta informació astrofísica nova. Al mateix temps, a causa de les maniobres correctives, caldrà resoldre un problema força complex, que consisteix a mantenir la nau espacial en òrbita en un punt determinat.
Se sap que totes les dades del telescopi rus ART-XC pertanyran totalment a Rússia, i les dades del telescopi eROSITA es divideixen a la meitat entre Rússia i Alemanya. Per divertit que sembli, es va decidir dividir el cel en dues parts. Totes les dades sobre la meitat del cel durant 4 anys d’investigació, quan el telescopi explorarà l’Univers, pertanyen a Rússia i, a l’altra meitat del cel, a Alemanya. En el futur, els mateixos països decidiran entre ells com disposar de les dades rebudes, com compartir informació amb altres països i fins a quin punt.
La missió principal de l'aparell Spektr-RG és compilar un "mapa" detallat de l'Univers en l'espectre de raigs X amb els nuclis de galàxies actives i grans cúmuls de galàxies. Els científics esperen que en 6, 5 anys de treball científic actiu de l’observatori, ajudi la humanitat a descobrir centenars de milers d’estrelles amb corona activa, desenes de milers de galàxies formadores d’estels i prop de tres milions de forats negres supermassius, a més d’un un gran nombre d’altres objectes, ampliant significativament el nostre coneixement de l’Univers. ajudarà a comprendre millor els processos de la seva evolució. També s’espera que la nova sonda ajudi a investigar les propietats del plasma interestel·lar calent. El treball de l’observatori té un gran interès per a tota la ciència internacional. De fet, la nova sonda permet obtenir dades de tots els objectes astronòmics coneguts per la ciència.
Un mapa a gran escala del nostre univers que els científics encara no han tingut és semblant al viatge en el temps, que ajudarà a respondre a un gran nombre de preguntes. Una de les preguntes més importants, que el telescopi Spectr-RG ajudarà a la humanitat a respondre, és la pregunta sobre com va tenir lloc l’evolució dels cúmuls de galàxies durant tota l’existència del nostre Univers.
