Spouští německo-ruské astronomické satelity

Spektrum-R ntgen-Gamma, dlouho-zpožděný a hodně modifikovaný rentgenový astronomický balíček, byl úspěšně spuštěn z kazašské stepi v sobotu.

Satelit Spektrum-R ntgen-Gamma (Spektr-RG) se vydal na oblohu v sobotu 13. července v 17:31 místního času (12:31 UT). Raketa Proton nesoucí kosmickou loď vypustila z kosmodromu Baikonur na kazašské stepi v Rusku.

Uvedení uvede Spektr-RG do provozu na další tři měsíce, dokud nedosáhne stabilní sluneční orbity 1, 5 milionu kilometrů (1 milion mil) od Země, na opačné straně od Slunce. Odtud budou dva dalekohledy - jeden německý a jeden ruský - provádět výzkum rentgenového vesmíru.

Spektrum-R ntgen-Gamma v čisté místnosti, připravené ke spuštění.
Roscosmos / DLR / SRG / Lavochkin

Teleskopy

Rentgenové paprsky pronikají do většiny materiálů včetně zrcadel, takže jejich zaostření vyžaduje jedinečný design. Rozšířený průzkum Roentgen německé kosmické agentury s zobrazovacím dalekohledem (EROSITA) i ruský astronomický dalekohled Roentgen - rentgenový koncentrát (ART-XC) obsahují několik modulů soustředných zrcadlových párů. Rentgenové paprsky přeskakují dvě zrcadla v úhlech dopadajícího dopadu, jako jsou hladké oblázky z rybníka, které se zaměřují na rentgenové detektory.

Každá ze sedmi eyes E EROSITA obsahuje 54 zrcadlových párů, vložených do sebe jako ruské panenky. Tato zrcátka zaostřují rentgenové paprsky na CCD detektory s rozlišením 18 arcsekund. Takové obrázky nebudou mít sub-arsekundovou kvalitu, řekněme, snímek Hubbleův nebo Chandra, ale na druhé straně budou obrázky pokrývat celou rentgenovou oblohu. EROSITA prozkoumá celou oblohu nejen jednou, ale osmkrát za čtyři roky. Ve srovnání s posledním průzkumem na obloze, který byl proveden s misí ROSAT v 90. letech, bude mít EROSITA 25krát větší citlivost. Objeví zdroje, které miliony nikdy předtím neviděly.

EROSITA poprvé zmapuje celou oblohu v rentgenovém záření až do 10 keV, říká člen týmu Esra Bulbul (Centrum pro astrofyziku, Harvard a Smithsonian). „Vědecké rozpětí eROSITA je pozoruhodně široké. Bude detekovat velké množství rentgenových přechodů, zbytků supernovy, galaxií, shluků galaxií, vláken spojujících shluky a teplého horkého intergalaktického média. “

Na displeji je sedm zrcadlových modulů EROSITA.
P. Friedrich / MPE

Stejně jako EROSITA, ruský ART-XC obsahuje sedm zrcadlových modulů, i když s méně zrcadlovými skořepinami uvnitř každého z nich: 28 namísto 54. Doplněním nízkoenergetických fotonů, na které je EROSITA citlivá (200 až 10 000 elektronových voltů), bude ART-XC zaměřte se na vyšší rentgenové energie, od 5 000 do 30 000 voltů elektronů. Oba se překrývají uprostřed, což usnadní kalibraci obou přístrojů. Kompromisem pro citlivost ART-XC na vyšší energie budou jeho chabější obrazy s rozlišením 45 sekund. Bude mít také užší zorné pole.

V příkladu rusko-americké spolupráce vytvořilo Marshall Space Center NASA a kalibrovalo zrcadlové systémy ART-XC. Ty byly poté nainstalovány v Ruském federálním jaderném centru v ruském Sarově, kde byl postaven dalekohled.

Sondování temné energie pomocí rentgenového vidění

Primárním cílem vědy pro EROSITA a jedním z cílů ART-XC je lépe charakterizovat temnou energii, neznámou sílu, která určuje rychlost expanze vesmíru a konečný osud. Průzkum EROSITA by měl zachytit 100 000 galaxií, se kterými budou astronomové studovat povahu této záhadné síly.

Shluky galaxií představují největší gravitačně vázané struktury ve vesmíru. Hvězdy tvoří pouze asi 1% hmoty klastru a EROSITA hvězdy stejně neuvidí. Místo toho dalekohled detekuje shluky rentgenovými paprsky přicházejícími z jemného, ​​ale hojného plynu, který víří mezi galaxiemi. Tam, kde dalekohled viditelného světla vidí shluk galaxií jako sbírku světelných bodů, uvidí EROSITA rentgenový blob. Důležité však je, že EROSITA uvidí tyto kuličky na neuvěřitelných vzdálenostech.

Tento simulovaný obrázek ukazuje, co EROSITA uvidí ve svém průzkumu na obloze.
T. Dauser / Remeis-Observatory / FAU / EROSITA Team

V 90. letech měřila ROSAT rentgenové paprsky z blízkých shluků galaxií a určovala, že „normální“ hmota (tj. Baryonická hmota, která tvoří hvězdy, planety a ty a já), tvoří asi 30% celkové hmoty vesmíru. Počínaje polovinou října začne EROSITA provádět pozorování s cílem rozšířit toto měření na polovinu svého současného věku. Katalogizací klastrů galaxií, které jsou daleko zpět, mohou astronomové měřit změny ve velkém měřítku struktury během kosmického času.

Mise, která mohla

Dnes je triumfálním závěrem dlouhé cesty Spektr-RG k odpalovací rampě. Mise, která se narodila v 90. letech minulého století, byla během ruského hospodářského útlumu vyčleněna, než byla v roce 2005 znovu oživena. Oživená mise byla menší a zahrnovala více mezinárodní spolupráce, ale od původního data zahájení roku 2011 byla stále zpožděna.

Na své desetileté cestě na launchpad měl EROSITA také svůj podíl na speedbumps. "Za posledních 10 až 12 let jsem nespalné noci nezapočítal, " říká hlavní vyšetřovatel Peter Predehl (Max Planck Institute for Extraterrestrial Physics, Germany). "Kdykoli jsem si myslel, že jsem z lesa, přijde další."

Zrcadla EROSITA, která jsou zmenšenými verzemi těch, které přeletěly na palubě satelitu XMM-Newton, se ukázala být obtížnější v měřítku, než se původně myslelo. Pak se satelitní elektronika rychle zkomplikovala. "Elektrotechničtí inženýři jsou noční můrou pro každého, kdo musí takový projekt zvládnout, " říká Predehl pevně v tváři. "Nemohou být ovládáni, neplní žádný příkaz a dělají, co chtějí - ale to, co dělají, je vynikající."

Nyní, když je mise konečně zahájena, je očekávání vysoké. "Po uvedení do provozu a kalibraci budeme mít první světlo - to je vždy zvláštní a svatý okamžik pro hlavního vyšetřovatele, " říká Predehl.

První světlo však znamená pouze začátek: „Nelze očekávat, že se brzy dostanou nejnovější vědecké zprávy, “ poznamenává Predehl. „Bude však vzrušující vidět, jak je obloha pomalu pokryta.“ Dodává, že všechna jeho pozorování budou k dispozici v reálném čase. Po čtyřech letech zametání rentgenové oblohy bude EROSITA věnovat další tři roky cíleným pozorováním. Podívejte se na video níže a dozvíte se více o EROSITA a jejím poslání: