Общество: Science (США): Россия запускает телескоп для изучения темной энергии

В рамках российской программы развития космической науки, испытывающей серьезные финансовые затруднения, в этом месяце должна быть одержана редкая победа. С космодрома на территории Казахстана 21 июня будет запущен научный космический аппарат «Спектр-Рентген-Гамма» («Спектр-РГ»), космическая обсерватория для создания карты видимой Вселенной, на которой будут отмечены порядка 100 тысяч крупных скоплений галактик. Скопления, содержащие до тысячи галактик и имеющие массу, равную одному миллиону миллиардов Солнц, являются крупнейшими структурами, связанными гравитацией во Вселенной. Их изучение должно пролить свет на эволюцию Вселенной и природу темной энергии, которая ускоряет ее расширение.

Загрузка...

Проект «Спектр-РГ», впервые предложенный более 30 лет назад в рамках советского плана создания серии амбициозных «крупных обсерваторий» по аналогии с космическим телескопом «Хаббл» (Hubble) НАСА, «стал жертвой» сокращения расходов в постсоветской России, находившейся в сложном финансовом положении. Но в начале прошлого десятилетия проект был возрожден. В рамках нового проекта стоимостью около 500 миллионов евро на космической платформе будут установлены два рентгеновских телескопа производства Германии и России. Обсерватория будет выполнять новую миссию: не просто обзор небесной сферы в поисках интересных источников рентгеновского излучения, таких как сверхмассивные черные дыры, которые поглощают попадающую в них материю, но и составление карты с нанесением на нее достаточного количества скоплений галактик, чтобы узнать причину существования Вселенной. По причине появления новых задач запуск обсерватории неоднократно откладывался. «Было много успехов и неудач, — говорит Петер Предель (Peter Predehl), руководитель команды из немецкого Института внеземной физики Общества Макса Планка (MPE) в Гархинге, в котором был создан один из двух телескопов спутника. — Каждый раз, когда мы думали, что трудности остались позади, появлялись новые».

Проект «Спектр-РГ» появился в конце 1980-х. Гласность вдохновляла советских исследователей на сотрудничество с западными коллегами, и изучение SN 1987A, ближайшей в наше время сверхновой звезды, продемонстрировало возможности рентгеновских лучей в наблюдении этих мощных явлений. Научный руководитель проекта Рашид Суняев из московского Института космических исследований (ИКИ) предложил создать обсерваторию с рентгеновским телескопом на орбите над атмосферой Земли, которая блокирует рентгеновские лучи. Вскоре в 6-тонной обсерватории было установлено пять телескопов, и в ее создании участвовали 20 институтов из 12 стран, включая США. Но после распада СССР «Роскосмос» всячески старался сохранить свою космическую станцию «Мир» и внести вклад в расширение международной космической станции (МКС). «Нам сказали, что этот космический корабль слишком велик для России, слишком амбициозен, — говорит Суняев, теперь являющийся директором Института астрофизики общества Макса Планка в Гархинге. — Он попросту ушел в небытие».

Возрождение проекта началось в 2003 году с планов создания небольшой обсерватории с построенным в Великобритании рентгеновским монитором и рентгеновским обзорным телескопом MPE под названием ROSITA, которая была предназначена для МКС, но ее запуск был отменен из-за катастрофы космического челнока «Челленджер» (Challenger). Новым импульсом стала космология. Изучение далеких сверхновых звезд в 1990-е годы показало, что расширение Вселенной ускоряется. Ученые хотели подробнее узнать о темной энергии, таинственной силе, которая его вызывает, и о том, изменяется ли она в пространстве или во времени. Одними из лучших индикаторов являются кластеры галактик, говорит астроном и специалист по рентгеновскому излучению Эндрю Фабиан (Andrew Fabian) из Института астрономии (IoA) в Кембридже (Великобритания). «Кластеры являются самыми массивными объектами во Вселенной, кульминационной точкой в процессе образования галактик, и они очень хорошо поддаются космологическому моделированию».

Они лучше всего видны в рентгеновских лучах, потому что пространство между галактиками заполнено газом, который нагревается до миллионов градусов, когда галактики сталкиваются друг с другом, образуя скопление. По словам Эсры Булбул (Esra Bulbul) из Гарвард-Смитсоновского центра астрофизики в Кембридже, штат Массачусетс, которая недавно присоединилась к команде MPE, «Спектр-РГ» «будет изучать эволюцию структуры Вселенной».

Задача состояла в том, чтобы расширить возможности существующего телескопа ROSITA, который позволял «собрать» только до 10 тысяч скоплений галактик. В результате переговоров появился проект создания новой версии телескопа с «расширенными возможностями», eROSITA, стоимостью 90 миллионов евро, которые выделили MPE и германский центр авиации и космонавтики DLR. Это — система из семи одинаковых телескопов с эффективной собирающей поверхностью, чувствительность которой в пять раз превышает первоначальный прибор. Россия и Германия подписали соглашение в 2007 году, в соответствии с которым запуск был предварительно назначен на 2012 год.

Но в ходе работы над проектом возникали проблемы. На британский телескоп не было выделено финансирование, и его заменили российским телескопом ART-XC, который будет дополнять телескоп eROSITA и обнаруживать более редкие рентгеновские лучи в более жестком диапазоне энергий. Хотя собрать более жесткие фотоны сложнее, они позволяют с большей эффективностью наблюдать сверхмассивные черные дыры в галактических центрах, поскольку они пронизывают окутывающие их облака газа и пыли.

Изготовление зеркал для телескопа eROSITA также оказалось более сложной задачей, чем ожидалось. Поскольку рентгеновские лучи проникают в обычное плоское зеркало телескопа, для их фокусировки необходимы цилиндрические зеркала, которые собирают рентгеновские фотоны в скользящих под небольшим углом отражениях от внутренних поверхностей. В каждом из семи зеркальных модулей телескопа eROSITA установлены по 54 вложенных друг в друга позолоченных цилиндрических зеркала. Чтобы фокусировать фотоны, они по форме должны точно соответствовать друг другу. Их изготовление оказалось настолько сложным, что команде MPE в процессе работы пришлось уволить своего главного подрядчика. «Это чуть не привело к провалу», — говорит Предель.

Решение разместить телескоп в спокойной, уравновешенной гравитацией точке за Луной, вне области действия магнитного поля Земли, означало, что электроника должна быть защищена от солнечной радиации. Из-за несовместимости немецких и российских электронных приборов запуск пришлось отложить. Причиной задержки запуска стали и проблемы с системой связи космического аппарата и изменения в ракете-носителе.

Теперь, когда обсерватория «Спектр-РГ» наконец готова, на нее возлагают большие надежды. «Это будет революция с точки зрения чисел, — говорит астроном IoA Джордж Лэнсбери (George Lansbury), имея в виду перевод исследования рентгеновских излучений в «режим больших данных».

Реализация проекта также может стать редкой удачей в российской программе создания крупных обсерваторий. Ранее на орбиту была выведена только одна из них: в 2011 году была запущена обсерватория «Радиоастрон» с радиотелескопом на космическом аппарате «Спектр-Р», которая не оправдала ожиданий, и возродить которую было невозможно после сбоя в начале этого года.

Не исключено, что астрономам предстоит долго ждать появления последующих модификаций космической обсерватории «Спектр-РГ»: обсерватории с УФ-телескопом «Спектр-УФ» и обсерватории с радиотелескопом миллиметрового диапазона длин волн «Спектр-М». В процессе создания телескопа «Спектр-УФ» были времена, близкие к провалу проекта, — последний раз это случилось в 2014 году, когда из-за аннексии Россией украинского полуострова Крым крупные украинские партнеры отказались от участия в проекте. Теперь запуск обсерватории запланирован на 2025 год, но, по словам Суняева, из проекта вышли некоторые партнеры, включая немецкую команду, которая должна была предоставить спектрограф. Проект по созданию телескопа «Спектр-М», запуск которого был следующим на очереди, пока в полном объеме не финансируется, говорит он. А тем временем те научные задачи, для которых предназначаются российские космические обсерватории, возможно, «перехватят» альтернативные телескопы, запущенные другими странами.

«Россия делает все возможное в рамках имеющегося бюджета», — говорит Михаил Павлинский, руководитель проекта «Спектр-РГ» из ИКИ. Он отмечает, что «Роскосмос» с его скудным бюджетом в размере 20,5 миллиарда долларов, рассчитанным на 10 лет, вынужден решать многочисленные задачи. Россия строит спускаемый аппарат и посадочную платформу для европейского марсохода ExoMars, который должен быть запущен в следующем году, и, как и другие страны, надеется в 2021 году вновь начать полеты на Луну, запустив посадочную станцию «Луна-25». По словам Павлинского, для российских астрофизиков: «Это означает медленное достижение успехов».

Источник

Science (США): Россия запускает телескоп для изучения темной энергии обновлено: Июнь 11, 2019 автором: Елена Фролова
Не пропустите самое важное в "Google Новостях" от THEUK.ONE
Загрузка...
Нажмите, чтобы поделиться новостью
Реклама
Будьте вежливы. Отправляя комментарий, Вы принимаете Условия пользования сайтом.

Текст комментария будет автоматически отправлен после авторизации

Настоятельно рекомендуем вам придерживаться вежливой формы общения, избегать любого незаконного, угрожающего, оскорбительного, непристойного или грубого обращения к другим посетителям ресурса.
Сегодня в выпуске
17.09.19
«Сказки о золотых яблоках» рассказывают художники разных стран
17.09.19
Вексельберг не может получить деньги от британского банка из-за санкций
17.09.19
»Были суицидальные настроения»: Тина Кароль рассказала, как переживала смерть мужа
17.09.19
Гонтареа заявила, что под Киевом сожгли ее дом (ВИДЕО)
17.09.19
Топ-10 мировых туристических центров
Загрузка...
Читать дальше