научная статья по теме НА ОРБИТЕ - «СПЕКТР-Р» Космические исследования

Текст научной статьи на тему «НА ОРБИТЕ - «СПЕКТР-Р»»

#

Информация

На орбите - "Спектр-Р"

18 июля 2011 г. с 45-й площадки космодрома Байконур стартовала РН "Зенит- 3М" с разгонным блоком "Фрегат-СБ" и российской астрофизической обсерваторией "Спектр-Р" (см. стр. 1 обложки). Космическая обсерватория состоит из модуля "Навигатор" и установленного на нем радиотелескопа "Ра-диоастрон" (КРТ). "Навигатор" снабжен служебными системами, необходимыми для управления космическим аппаратом (бортовой комплекс управления, радиокомплекс, система электроснабжения и двигательная установка). 23 июля параболическая антенна КРТ диаметром 10 м раскрылась подобно цветку, состоящему из 27 лепестков размером 0,34x1,15x3,72 м. При раскрытии лепестков произошла трансформация модуля в полноразмерный радиотелескоп. Масса обсерватории - 3850 кг, в том числе масса КРТ и научной аппаратуры - около 2600 кг. Она включает антенну КРТ массой 1500 кг и электронный комплекс, содержащий приемники, малошумящие усилители, синтезаторы частот, блоки управления, преобразователи сигналов, стандарты частоты, высокоинформативную систе-

му передачи научных данных массой около 900 кг. На "Спектре-Р" установлены две панели солнечных батарей размахом 12 м, их полная мощность - 2,6 кВт, из которых 1,15 кВт используется для научных приборов. Во время нахождения в тени аккумуляторный блок аппарата позволяет работать около 2 ч без питания от солнечных батарей. Поток информации, собираемой телескопом, составляет примерно 144 Мбит/с и передается на Землю через антенну диаметром 1,5 м. Космический аппарат "Спектр-Р" создан в ФГУП "НПО им. С.А.Лавочкина". Комплекс научной аппаратуры разработали Астро-космический центр Физического института им. П.Н. Лебедева РАН и зарубежные партнеры.

Работа с обсерваторией проводится Астрокосмиче-ским центром ФИАН под руководством академика Н.С. Кардашёва, совместно с Пущинской радиоастрономической обсерваторией (ПРАО АКЦ ФИАН). Проект "Радиоастрон" реализуется на основе кооперации с зарубежными научными центрами. Связь с КРТ планируется поддерживать с помощью 22-м радиотелескопа РТ-22 в подмосковном Пущино. В настоящий момент ведутся переговоры о дополнительной станции слежения в Южном полушарии, при условии, что будут найдены дополнительные источники финансирования.

В состав системы интерферометра входят сеть на-

земных радиотелескопов и КРТ. Суть эксперимента заключается в одновременном наблюдении одного радиоисточника наземными и космическими радиотелескопами при синхронизации их работы от единого стандарта частоты (радиоинтерферометрия со сверхдлинными базами). На Земле в качестве синхронных радиотелескопов используются два 100-м радиотелескопа в Грин-Бэнк (США) и Эффельсберге (Германия), а также радиообсерватория Аресибо (Пуэрто-Рико, США). Высокое разрешение при наблюдении радиоисточников обеспечивается за счет большого плеча интерферометра, равного высоте апогея рабочей орбиты. Антенна КРТ работает в четырех диапазонах: 1,2-1,7; 6,2; 18 и 92 см. На-земно-космический интерферометр с базой 300 тыс. км обеспечит информацию о характеристиках и координатах галактических и внегалактических радиоисточников с шириной интерференционных лепестков до 8 микросекунд дуги для самой короткой длины волны проекта 1,35 см. Как отметил академик Н.С. Кардашёв, "работая вместе с наземными радиотелескопами, он будет в 30-50 раз лучше, чем радиотелескопы, работающие только на Земле. Изображение будет в тысячи раз лучше, чем в оптике".

Обсерватория предназначена для исследования астрономических объектов различных типов с беспре-

17

#

цедентным разрешением до миллионных долей угловой секунды. Разрешение, достигнутое с помощью КРТ "Радиоастрона", позволит изучать строение и динамику областей звездообразования в нашей Галактике по мазерному и мегамазерно-му излучению; нейтронные звезды и черные дыры в нашей Галактике; структуру и распределение межзвездной и межпланетной плазмы по флуктуациям функции видимости пульсаров. Планируется проводить исследования сверхмассивных черных дыр в центрах галактик, черных дыр звездных масс в нашей Галактике, нейтронных и кварковых звезд, областей звездообразования в нашей и других галактиках, облаков межзвездной плазмы, мазеров и мегамазеров, пульсаров, магнетаров, квазаров и микроквазаров - всего до тысячи небесных объектов. Будут проведены измерения излучений таких объектов, как двойные ядра галактик, гравитационные линзы и темная материя. Запланированы также измерения с целью уточнения фундаментальных астрометри-ческих постоянных и кон-

стант движения Солнечной системы. На основе полученных данных предполагается построить систему небесных координат нового поколения,гравитационный потенциал Земли на больших радиусах и новую планетарную модель, провести уточнение взаимного соответствия международной небесной и динамической систем координат, определить координаты наземных радиотелескопов относительно центра массы Земли. Намечается также провести измерение эффектов ОТО, разработать новые методы высокоточного определения орбит космических аппаратов и их эволюции.

Помимо аппаратуры для основной миссии на борту космической обсерватории находятся приборы (спектрометр и магнитометр) для научного эксперимента "Плазма-Ф", разработанные в ИКИ РАН и учеными Греции, Китая, Словении, Чехии и Украины. Задачи "Плазмы-Ф": мониторинг межпланетной среды для составления прогнозов "космической погоды", исследование турбулентности солнечного ветра и магнитного поля в диапазоне

0,1-30 Гц и исследование процессов ускорения космических частиц. На "Спек-тре-Р" установлен детектор микрометеоритов, созданный в Германии.

"Спектр-Р" выведен на высокоэллиптическую орбиту: апогей - 332 728 км, перигей - 1045 км, наклонение - 51,6° и период обращения - 8 сут. Под действием лунной гравитации изменяется высота перигея от 10 тыс. км до 70 тыс. км. Плоскость орбиты космической обсерватории непрерывно поворачивается, что позволяет ей сканировать пространство по всем направлениям. За время работы обсерватории притяжение Луны поднимет апогей КРТ до высоты 390 тыс. км. При движении по орбите "Спектр-Р" проходит через радиационные пояса Земли, что увеличивает радиационную нагрузку на его приборы. Согласно баллистическим расчетам, КРТ будет летать 9 лет, после чего войдет в плотные слои атмосферы и сгорит.

Пресс-релизы Роскосмоса, НПО им. С.А. Лавочкина, АКЦ ФИАН, июль 2011 г.

Подготовил С.А. Герасютин

18

Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.

Показать целиком