Em 13 de julho de 2019, um lançamento histórico para a cosmonáutica nacional ocorreu no cosmódromo de Baikonur. O único observatório orbital “Spektr-RG” partiu para explorar as intermináveis extensões do espaço, o seu voo já dura quase cinco dias. O telescópio único foi lançado ao espaço pelo foguete russo "Proton-M" com o estágio superior DM-03. Duas horas após o lançamento, o observatório orbital Spektor-RG separou-se com sucesso do estágio superior. Espera-se que o novo telescópio de raios X ocupe as proximidades do ponto L2 Lagrange após cerca de 100 dias de vôo, após o que poderá começar a observar o Universo.
De referir que o "Spectrum-RG" já é o segundo aparelho científico da série "Spectrum". A primeira espaçonave russa Spektr-R (Radioastron) foi lançada em órbita com sucesso em 18 de julho de 2011, seu ciclo de vida terminou em janeiro de 2019. A terceira e a quarta espaçonaves da série Spectrum estão atualmente em desenvolvimento. Estes são os novos telescópios espaciais Spektr-UF (Ultraviolet) e Spektr-M (Millimetron), que estão sendo desenvolvidos pela Roskosmos em estreita cooperação com outros estados. O lançamento desses dois telescópios não ocorrerá antes de 2025, enquanto a comunidade científica internacional deposita grandes esperanças neles, já que ambos os projetos são únicos, abrindo novas possibilidades para o estudo do espaço. Espera-se que os dispositivos ajudem a responder a muitas perguntas em astrofísica e cosmologia.
Projeto "Spectrum-RG"
Mais de 30 anos se passaram desde a ideia até a implantação do projeto. O conceito de uma nova espaçonave científica foi desenvolvido em 1987. Representantes da União Soviética, Alemanha Oriental, Finlândia, Itália e Grã-Bretanha trabalharam juntos para criar um observatório astrofísico. O design do dispositivo foi iniciado em 1988. Esse processo foi confiado aos engenheiros da Associação Científica e de Produção de Lavochkin, e o Instituto de Pesquisas Espaciais da Academia de Ciências da URSS esteve envolvido na coordenação dos trabalhos do projeto.
O colapso subsequente da URSS, problemas industriais e econômicos no final dos anos 1980 e início dos anos 1990 e o subfinanciamento crônico do trabalho atrasaram seriamente a preparação do observatório Spektr-RG. O projeto foi adiado, quando o financiamento apareceu, novas dificuldades surgiram. Durante este tempo, o enchimento e a composição do equipamento do dispositivo foram completamente actualizados várias vezes, as tecnologias, como sabem, não param. A composição dos participantes do projeto também mudou, no final, além da Rússia, a Alemanha permaneceu no projeto. O acordo entre a Agência Espacial Federal representada pela Roscosmos e o Centro Aeroespacial Alemão (DLR) foi assinado em 2009 como parte do Salão Internacional de Aviação e Espaço MAKS-2009. A composição das tarefas científicas resolvidas pelo aparelho também mudou, uma vez que algumas delas deixaram de interessar aos pesquisadores. Como resultado, a aparência final da espaçonave na forma em que foi lançada ao espaço foi formada há apenas alguns anos, e o processo de sua coordenação também demorou algum tempo. Ao mesmo tempo, nossos parceiros alemães também enfrentaram dificuldades no processo de produção do dispositivo.
Na forma completa, o novo observatório astrofísico orbital "Spectrum-RG" ("Spectrum-Rengten-Gamma") se destina a compilar um mapa completo do Universo na faixa de raios-X do espectro. Deve-se notar que este é o primeiro telescópio da história da Rússia (levando em consideração o período soviético) equipado com óptica de incidência oblíqua. Por pelo menos os próximos cinco anos, o observatório Spektr-RG se tornará o único projeto de astronomia de raios-X no mundo. Conforme observado no Roskosmos, o levantamento de todo o céu pelo moderno observatório orbital "Spektr-RG" será uma nova etapa na astronomia de raios-X, que começou a se desenvolver ativamente há 55 anos.
As funções no projeto Spektr-RG são divididas da seguinte forma. O satélite (plataforma Navigator) é um desenvolvimento russo, o lançamento de Baikonur é russo (foguete Proton-M), o telescópio principal é o alemão eROSITA, o adicional que acompanha é o russo ART-XC. Ambos os telescópios de espelho, operando no princípio da ótica de raios-X de incidência oblíqua, são desenvolvimentos únicos que se complementam, proporcionando ao observatório a possibilidade de uma visão completa do céu estrelado com uma sensibilidade de registro nunca antes utilizada.
Observatório orbital "Spektr-RG"
O telescópio de raios-X exclusivo, lançado em 13 de julho, consiste em várias unidades principais. O observatório orbital Spektr-RG inclui um módulo básico de sistemas de serviço, cujo desenvolvimento foi responsabilidade dos engenheiros do NPO russo. Lavochkin. Este módulo foi desenvolvido por eles com base no módulo de serviço polivalente "Navigator", que já se tinha mostrado com sucesso em vários programas espaciais. Além do módulo básico, o observatório orbital inclui um complexo de equipamentos científicos, a base do complexo é composta por dois telescópios de raios-X. De acordo com o site oficial da empresa Roscosmos, a massa total da espaçonave Spektr-RG abastecida é 2712,5 kg, a carga útil é de 1210 kg, a potência elétrica do observatório é de 1805 W, a taxa de transferência de dados (informações científicas) é 512 Kbit / s, período de trabalho científico ativo - 6, 5 anos.
O principal equipamento do observatório orbital, que agora segue até o ponto L2 Lagrange, são telescópios espelhos de raios X exclusivos, criados por designers da Alemanha e da Rússia. Ambos os telescópios funcionam com base no princípio da óptica de raios-X de incidência oblíqua. Conforme observado no Roskosmos, os fótons de raios-X têm energia muito alta. Para ricochetear em uma superfície especular, os fótons devem atingi-la em um ângulo muito pequeno. Por esse motivo, os espelhos de raios X usados nos telescópios do observatório orbital Spektr-RG são especialmente alongados e, para aumentar o número de fótons registrados, os espelhos são inseridos uns nos outros, resultando em um sistema composto por várias conchas. Os telescópios de raios-X alemães e russos consistem em sete módulos com detectores de raios-X.
Para a criação e produção do telescópio russo de raios-X, que recebeu a designação ART-XC, os engenheiros do Instituto de Pesquisa Espacial da Academia Russa de Ciências, que trabalharam em estreita cooperação com o Centro Nuclear Federal Russo localizado em Sarov, foram responsáveis. O telescópio de raios X ART-XC criado por cientistas russos expande as capacidades e a faixa de energia operacional do telescópio alemão eROSITA para energias mais altas (até 30 keV). As faixas de energia dos dois telescópios de raios-X instalados a bordo da espaçonave Spektr-RG se sobrepõem, o que proporciona aos equipamentos científicos uma vantagem em termos de aumentar a confiabilidade dos resultados das pesquisas e realizar calibrações de equipamentos em órbita.
Os engenheiros do Instituto Max Planck de Física Extraterrestre foram responsáveis pela criação e produção do telescópio alemão de raios-X, denominado eROSITA. Conforme observado no site oficial da Roskosmos, um dispositivo científico criado na Alemanha permitirá pela primeira vez na história o levantamento de todo o céu estrelado na faixa de energia de 0,5 a 10 keV. Ao mesmo tempo, os especialistas observam que o telescópio produzido na Alemanha é mais "big-eyed", seu campo de visão total e resolução angular são maiores do que o telescópio russo ART-XC. Ao mesmo tempo, o eROSITA é inferior ao telescópio russo em termos de alcance de energia. É por isso que os dois telescópios de raios-X a bordo da espaçonave Spektr-RG se complementam e são responsáveis por resolver vários problemas.
Programa de voo e significado científico
O programa de pesquisa científica assume que a nova espaçonave Spektr-RG será usada para várias observações astrofísicas por 6, 5 anos e ajudará os cientistas a responder a muitas perguntas no campo da astrofísica e cosmologia. Durante quatro anos, o observatório irá operar no modo de varredura do céu estrelado, os restantes 2,5 anos - no modo de observação pontual de vários objetos espaciais no modo de estabilização triaxial com base em pedidos recebidos da comunidade científica mundial. É planejado para observar tanto objetos espaciais individuais de interesse para cientistas quanto áreas selecionadas da esfera celeste. Incluindo na faixa de raios-X de energia dura até 30 keV, graças ao telescópio de raios-X russo. Outros 100 dias (cerca de três meses) levarão o vôo do telescópio espacial da Terra ao ponto L2 Lagrange e as primeiras observações de teste de corpos celestes.
A espaçonave não é lançada acidentalmente em órbita no ponto L2 a uma distância de cerca de 1,5 milhão de quilômetros da Terra. Este ponto é considerado o mais adequado para o levantamento de todo o céu. Como observam os especialistas, girando em torno de seu eixo (corresponde aproximadamente à direção do Sol), o observatório espacial será capaz de realizar um levantamento completo da esfera celeste em seis meses, enquanto o Sol não estará em seu campo de visão. Em quatro anos de operação, o aparato científico será capaz de realizar 8 levantamentos de todo o céu de uma só vez, o que permitirá aos cientistas obter muitas novas informações astrofísicas. Ao mesmo tempo, devido às manobras corretivas, será necessário resolver um problema bastante complexo, que consiste em manter a espaçonave em órbita em um determinado ponto.
Sabe-se que todos os dados do telescópio russo ART-XC pertencerão integralmente à Rússia, e os dados do telescópio eROSITA são divididos pela metade entre a Rússia e a Alemanha. Por mais engraçado que pareça, foi decidido dividir o céu em duas partes. Todos os dados da metade do céu para 4 anos de pesquisa, quando o telescópio fará a varredura do Universo, pertencerão à Rússia, e na outra metade do céu - à Alemanha. No futuro, são os próprios países que decidirão entre si como dispor os dados recebidos, como compartilhar informações com outros países e em que medida.
A principal missão do aparelho Spektr-RG é compilar um "mapa" detalhado do Universo no espectro de raios-X com os núcleos de galáxias ativas e grandes aglomerados de galáxias. Os cientistas esperam que em 6, 5 anos de trabalho científico ativo do observatório, ele ajude a humanidade a descobrir centenas de milhares de estrelas com corona ativa, dezenas de milhares de galáxias formadoras de estrelas e cerca de três milhões de buracos negros supermassivos, bem como um grande número de outros objetos, expandindo significativamente nosso conhecimento do Universo, ajudarão a entender melhor os processos de sua evolução. Também se espera que a nova espaçonave ajude na pesquisa das propriedades do plasma interestelar quente. O trabalho do observatório é de grande interesse para toda a ciência internacional. Na verdade, a nova espaçonave torna possível obter dados sobre todos os objetos astronômicos conhecidos pela ciência.
Um mapa em grande escala do nosso universo que os cientistas ainda não tiveram é semelhante a uma viagem no tempo, o que ajudará a responder a um grande número de perguntas. Uma das questões mais importantes, que o telescópio Spectr-RG ajudará a humanidade a responder, é a questão de como a evolução dos aglomerados de galáxias ocorreu durante toda a existência de nosso Universo.
