El 13 de julio de 2019, tuvo lugar un lanzamiento histórico para la cosmonáutica nacional desde el cosmódromo de Baikonur. El singular observatorio orbital “Spektr-RG” partió para arar las interminables extensiones del espacio, su vuelo ha estado sucediendo durante casi cinco días. El telescopio único fue lanzado al espacio por el cohete portador pesado ruso "Proton-M" con la etapa superior DM-03. Dos horas después del lanzamiento, el observatorio orbital Spektor-RG se separó con éxito de la etapa superior. Se espera que el nuevo telescopio de rayos X ocupe las proximidades del punto L2 Lagrange después de unos 100 días de vuelo, tras lo cual podrá comenzar a observar el Universo.
Cabe señalar que el "Spectrum-RG" es ya el segundo aparato científico de la serie "Spectrum". La primera nave espacial rusa Spektr-R (Radioastron) se puso en órbita con éxito el 18 de julio de 2011, su ciclo de vida finalizó en enero de 2019. La tercera y cuarta naves espaciales de la serie Spectrum se encuentran actualmente en desarrollo. Estos son los nuevos telescopios espaciales Spektr-UF (Ultraviolet) y Spektr-M (Millimetron), que están siendo desarrollados por Roskosmos en estrecha cooperación con otros estados. El lanzamiento de estos dos telescopios no tendrá lugar antes de 2025, mientras que la comunidad científica internacional deposita en ellos grandes esperanzas, ya que ambos proyectos son únicos y abren nuevas posibilidades para el estudio del espacio. Se espera que los dispositivos ayuden a responder muchas preguntas en astrofísica y cosmología.
Proyecto "Spectrum-RG"
Han pasado más de 30 años desde la idea hasta la implementación del proyecto. El concepto de una nueva nave espacial científica se desarrolló en 1987. Representantes de la Unión Soviética, Alemania Oriental, Finlandia, Italia y Gran Bretaña trabajaron juntos para crear un observatorio astrofísico. El diseño del dispositivo se inició en 1988. Este proceso se confió a los ingenieros de la Asociación Científica y de Producción de Lavochkin, y el Instituto de Investigaciones Espaciales de la Academia de Ciencias de la URSS participó en la coordinación del trabajo del proyecto.
El posterior colapso de la URSS, los problemas industriales y económicos a fines de los años ochenta y principios de los noventa, y la insuficiencia crónica de fondos para el trabajo retrasaron seriamente la preparación del observatorio Spektr-RG. El proyecto se retrasó, cuando apareció la financiación, aparecieron nuevas dificultades. Durante este tiempo, el llenado y la composición del equipo del dispositivo se han actualizado por completo varias veces, las tecnologías, como saben, no se detienen. La composición de los participantes del proyecto también cambió, al final, además de Rusia, Alemania permaneció en el proyecto. El acuerdo entre la Agencia Espacial Federal representada por Roscosmos y el Centro Aeroespacial Alemán (DLR) se firmó en 2009 como parte del Salón Internacional de Aviación y Espacio MAKS-2009. La composición de las tareas científicas resueltas por el aparato también cambió, ya que algunas de ellas dejaron de interesar a los investigadores. Como resultado, la apariencia final de la nave espacial en la forma en que fue lanzada al espacio se formó hace solo unos años, y el proceso de su coordinación también tomó algo de tiempo. Al mismo tiempo, nuestros socios alemanes también enfrentaron dificultades en el proceso de producción del dispositivo.
En el formulario completo, el nuevo observatorio astrofísico orbital "Spectrum-RG" ("Spectrum-Rengten-Gamma") está destinado a compilar un mapa completo del Universo en el rango de rayos X del espectro. Cabe señalar que este es el primer telescopio en la historia de Rusia (teniendo en cuenta el período soviético) equipado con óptica de incidencia oblicua. Durante al menos los próximos cinco años, el observatorio Spektr-RG se convertirá en el único proyecto de astronomía de rayos X del mundo. Como se señaló en Roskosmos, el estudio de todo el cielo por el moderno observatorio orbital "Spektr-RG" será un nuevo paso en la astronomía de rayos X, que comenzó a desarrollarse activamente hace 55 años.
Los roles en el proyecto Spektr-RG se dividen de la siguiente manera. El satélite (plataforma Navigator) es un desarrollo ruso, el lanzamiento desde Baikonur es ruso (cohete Proton-M), el telescopio principal es el alemán eROSITA, el adicional que lo acompaña es el ruso ART-XC. Ambos telescopios espejo, que operan según el principio de la óptica de rayos X de incidencia oblicua, son desarrollos únicos que están diseñados para complementarse entre sí, brindando al observatorio la posibilidad de una vista completa del cielo estrellado con una sensibilidad récord nunca antes utilizada.
Observatorio orbital "Spektr-RG"
El exclusivo telescopio de rayos X, lanzado el 13 de julio, consta de varias unidades principales. El observatorio orbital Spektr-RG incluye un módulo básico de sistemas de servicio, cuyo desarrollo fue responsabilidad de los ingenieros de la NPO rusa. Lavochkin. Este módulo fue desarrollado por ellos sobre la base del módulo de servicio multipropósito "Navigator", que ya se había mostrado con éxito en varios programas espaciales. Además del módulo básico, el observatorio orbital incluye un complejo de equipos científicos, la base del complejo está formada por dos telescopios de rayos X. Según el sitio web oficial de la empresa Roscosmos, la masa total de la nave espacial Spektr-RG alimentada es de 2712,5 kg, la carga útil es de 1210 kg, la potencia eléctrica del observatorio es de 1805 W, la tasa de transferencia de datos (información científica) es de 512 Kbit / s, período de trabajo científico activo - 6, 5 años.
El equipo principal del observatorio orbital, que ahora se dirige al punto L2 Lagrange, son telescopios de espejo de rayos X únicos creados por diseñadores de Alemania y Rusia. Ambos telescopios funcionan según el principio de óptica de rayos X de incidencia oblicua. Como se señaló en Roskosmos, los fotones de rayos X tienen una energía muy alta. Para rebotar en una superficie especular, los fotones deben golpearla en un ángulo muy pequeño. Por esta razón, los espejos de rayos X utilizados en los telescopios del observatorio orbital Spektr-RG se hacen especialmente alargados, y para aumentar el número de fotones registrados, los espejos se insertan entre sí, lo que da como resultado un sistema que consiste en varias conchas. Se informa que tanto el telescopio de rayos X alemán como el ruso constan de siete módulos con detectores de rayos X.
Para la creación y producción del telescopio de rayos X ruso, que recibió la designación ART-XC, los ingenieros del Instituto de Investigación Espacial de la Academia de Ciencias de Rusia, que trabajaron en estrecha cooperación con el Centro Nuclear Federal Ruso ubicado en Sarov, fueron los responsables. El telescopio de rayos X ART-XC creado por científicos rusos amplía las capacidades y el rango de energía operativa del telescopio de montaje alemán eROSITA hacia energías más altas (hasta 30 keV). Los rangos de energía de los dos telescopios de rayos X instalados a bordo de la nave espacial Spektr-RG se superponen, lo que proporciona a los equipos científicos una ventaja en términos de aumentar la confiabilidad de los resultados de la investigación y realizar calibraciones de equipos en órbita.
Los ingenieros del Instituto Max Planck de Física Extraterrestre fueron responsables de la creación y producción del telescopio de rayos X alemán, llamado eROSITA. Como se señala en el sitio web oficial de Roskosmos, un dispositivo científico creado en Alemania permitirá por primera vez en la historia estudiar todo el cielo estrellado en el rango de energía de 0,5 a 10 keV. Al mismo tiempo, los expertos señalan que el telescopio producido en Alemania es más "de ojos grandes", su campo de visión completo y resolución angular son más altos que los del telescopio ruso ART-XC. Al mismo tiempo, eROSITA es inferior al telescopio ruso en términos de rango de energía. Es por eso que los dos telescopios de rayos X a bordo de la nave espacial Spektr-RG se complementan y se encargan de resolver diversos problemas.
Programa de vuelo e importancia científica
El programa de investigación científica asume que la nueva nave espacial Spektr-RG se utilizará para diversas observaciones astrofísicas durante 6, 5 años y ayudará a los científicos a responder muchas preguntas del campo de la astrofísica y la cosmología. Durante cuatro años, el observatorio funcionará en el modo de escaneo del cielo estrellado, los 2,5 años restantes, en el modo de observación puntual de varios objetos espaciales en el modo de estabilización triaxial sobre la base de las aplicaciones recibidas de la comunidad científica mundial. Está previsto observar tanto objetos espaciales individuales de interés para los científicos como áreas seleccionadas de la esfera celeste. Incluido en el rango de rayos X de energía dura hasta 30 keV, gracias al telescopio de rayos X ruso. Otros 100 días (aproximadamente tres meses) llevarán el vuelo del telescopio espacial desde la Tierra hasta el punto L2 Lagrange y las primeras observaciones de prueba de cuerpos celestes.
La nave espacial no se lanza accidentalmente a la órbita en el punto L2 a una distancia de aproximadamente 1,5 millones de kilómetros de la Tierra. Este punto se considera el más adecuado para estudiar todo el cielo. Como señalan los expertos, girando alrededor de su eje (corresponde aproximadamente a la dirección del Sol), el observatorio espacial podrá realizar un levantamiento completo de la esfera celeste en seis meses, mientras que el Sol no estará en su campo de visión.. En cuatro años de funcionamiento, el aparato científico podrá realizar 8 estudios de todo el cielo a la vez, lo que permitirá a los científicos obtener mucha información astrofísica nueva. Al mismo tiempo, debido a las maniobras correctivas, será necesario resolver un problema bastante complejo, que consiste en mantener la nave espacial en órbita en un punto determinado.
Se sabe que todos los datos del telescopio ruso ART-XC pertenecerán por completo a Rusia, y los datos del telescopio eROSITA se dividen a la mitad entre Rusia y Alemania. Por divertido que parezca, se decidió dividir el cielo en dos partes. Todos los datos sobre la mitad del cielo durante 4 años de investigación, cuando el telescopio escanee el Universo, pertenecerán a Rusia, y en la otra mitad del cielo, a Alemania. En el futuro, los propios países decidirán entre ellos cómo deshacerse de los datos recibidos, cómo compartir información con otros países y en qué medida.
La misión principal del aparato Spektr-RG es compilar un "mapa" detallado del Universo en el espectro de rayos X con los núcleos de galaxias activas y grandes cúmulos de galaxias. Los científicos esperan que en 6, 5 años de trabajo científico activo del observatorio, ayude a la humanidad a descubrir cientos de miles de estrellas con corona activa, decenas de miles de galaxias formadoras de estrellas y alrededor de tres millones de agujeros negros supermasivos, así como un Una gran cantidad de otros objetos, ampliando significativamente nuestro conocimiento del Universo, ayudará a comprender mejor los procesos de su evolución. También se espera que la nueva nave espacial ayude a investigar las propiedades del plasma interestelar caliente. El trabajo del observatorio es de gran interés para toda la ciencia internacional. De hecho, la nueva nave espacial permite obtener datos sobre todos los objetos astronómicos conocidos por la ciencia.
Un mapa a gran escala de nuestro universo que los científicos aún no han tenido es similar a un viaje en el tiempo, lo que ayudará a responder una gran cantidad de preguntas. Una de las preguntas más importantes, que el telescopio Spectr-RG ayudará a responder a la humanidad, es la pregunta de cómo tuvo lugar la evolución de los cúmulos de galaxias durante toda la existencia de nuestro Universo.
