Pada 13 Juli 2019, peluncuran penting untuk kosmonotika nasional berlangsung dari kosmodrom Baikonur. Observatorium orbital unik "Spektr-RG" berangkat untuk membajak hamparan ruang tanpa akhir, penerbangannya telah berlangsung selama hampir lima hari. Teleskop unik diluncurkan ke luar angkasa oleh roket pembawa berat Rusia "Proton-M" dengan tahap atas DM-03. Dua jam setelah peluncuran, observatorium orbital Spektor-RG berhasil dipisahkan dari panggung atas. Diharapkan teleskop sinar-X baru akan menempati sekitar titik Lagrange L2 setelah sekitar 100 hari penerbangan, setelah itu akan dapat mulai mengamati alam semesta.
Perlu dicatat bahwa "Spectrum-RG" sudah menjadi perangkat ilmiah kedua dari seri "Spectrum". Pesawat ruang angkasa Rusia pertama Spektr-R (Radioastron) berhasil diluncurkan ke orbit pada 18 Juli 2011, siklus hidupnya berakhir pada Januari 2019. Pesawat ruang angkasa ketiga dan keempat dari seri Spectrum saat ini sedang dalam pengembangan. Ini adalah teleskop ruang angkasa baru Spektr-UF (Ultraviolet) dan Spektr-M (Millimetron), yang sedang dikembangkan oleh Roskosmos dalam kerjasama erat dengan negara-negara lain. Peluncuran kedua teleskop ini akan berlangsung tidak lebih awal dari tahun 2025, sementara komunitas ilmiah internasional menaruh harapan besar pada mereka, karena kedua proyek ini unik, membuka kemungkinan baru untuk mempelajari ruang angkasa. Perangkat tersebut diharapkan dapat membantu menjawab banyak pertanyaan di bidang astrofisika dan kosmologi.
Proyek "Spektrum-RG"
Lebih dari 30 tahun telah berlalu dari ide hingga implementasi proyek. Konsep pesawat ruang angkasa ilmiah baru dikembangkan kembali pada tahun 1987. Perwakilan dari Uni Soviet, Jerman Timur, Finlandia, Italia, dan Inggris Raya bekerja sama untuk membuat observatorium astrofisika. Desain perangkat dimulai pada tahun 1988. Proses ini dipercayakan kepada para insinyur dari Asosiasi Ilmiah dan Produksi Lavochkin, dan Institut Penelitian Luar Angkasa dari Akademi Ilmu Pengetahuan Uni Soviet terlibat dalam mengoordinasikan pekerjaan pada proyek tersebut.
Runtuhnya Uni Soviet, masalah industri dan ekonomi pada akhir 1980-an dan awal 1990-an, dan kekurangan dana kronis untuk pekerjaan itu secara serius menunda persiapan observatorium Spektr-RG. Proyek tertunda, ketika dana muncul, kesulitan baru muncul. Selama ini, pengisian dan komposisi peralatan perangkat telah sepenuhnya diperbarui beberapa kali, teknologi, seperti yang Anda tahu, tidak berhenti. Komposisi peserta proyek juga berubah, pada akhirnya, selain Rusia, Jerman tetap dalam proyek. Perjanjian antara Badan Antariksa Federal yang diwakili oleh Roscosmos dan Pusat Dirgantara Jerman (DLR) ditandatangani pada tahun 2009 sebagai bagian dari Salon Penerbangan dan Antariksa Internasional MAKS-2009. Komposisi tugas-tugas ilmiah yang diselesaikan oleh aparat juga berubah, karena beberapa di antaranya tidak lagi menarik bagi peneliti. Akibatnya, penampilan akhir pesawat ruang angkasa dalam bentuk peluncurannya ke luar angkasa hanya terbentuk beberapa tahun yang lalu, dan proses koordinasinya juga memakan waktu. Pada saat yang sama, mitra Jerman kami juga menghadapi kesulitan dalam proses produksi perangkat.
Dalam bentuk lengkap, observatorium astrofisika orbital baru "Spectrum-RG" ("Spectrum-Rengten-Gamma") dimaksudkan untuk menyusun peta lengkap Semesta dalam rentang spektrum sinar-X. Perlu dicatat bahwa ini adalah teleskop pertama dalam sejarah Rusia (dengan mempertimbangkan periode Soviet) yang dilengkapi dengan optik insiden miring. Setidaknya untuk lima tahun ke depan, observatorium Spektr-RG akan menjadi satu-satunya proyek astronomi sinar-X di dunia. Sebagaimana dicatat di Roskosmos, survei seluruh langit oleh observatorium orbital modern "Spektr-RG" akan menjadi langkah baru dalam astronomi sinar-X, yang mulai aktif berkembang 55 tahun lalu.
Peran dalam proyek Spektr-RG dibagi sebagai berikut. Satelit (platform Navigator) adalah pengembangan Rusia, peluncuran dari Baikonur adalah Rusia (roket Proton-M), teleskop utama adalah eROSITA Jerman, tambahan, yang menyertainya adalah ART-XC Rusia. Kedua teleskop cermin, yang beroperasi berdasarkan prinsip optik sinar-X insiden miring, adalah perkembangan unik yang dirancang untuk saling melengkapi, memberikan observatorium kemungkinan pandangan lengkap langit berbintang dengan sensitivitas rekor yang belum pernah digunakan sebelumnya.
Observatorium orbital "Spektr-RG"
Teleskop sinar-X yang unik, diluncurkan pada 13 Juli, terdiri dari beberapa unit utama. Observatorium orbital Spektr-RG mencakup modul dasar sistem layanan, yang pengembangannya menjadi tanggung jawab para insinyur NPO Rusia. Lavochkin. Modul ini dikembangkan oleh mereka berdasarkan modul layanan multiguna "Navigator", yang telah berhasil menunjukkan dirinya di sejumlah program luar angkasa. Selain modul dasar, observatorium orbital mencakup kompleks peralatan ilmiah, dasar kompleks terdiri dari dua teleskop sinar-X. Menurut situs web resmi perusahaan Roscosmos, massa total pesawat ruang angkasa Spektr-RG yang diisi bahan bakar adalah 2712,5 kg, muatannya 1210 kg, daya listrik observatorium adalah 1805 W, kecepatan transfer data (informasi ilmiah) adalah 512 Kbit / s, periode karya ilmiah aktif - 6, 5 tahun.
Peralatan utama dari observatorium orbital, yang sekarang menuju ke titik Lagrange L2, adalah teleskop cermin sinar-X unik yang dibuat oleh desainer dari Jerman dan Rusia. Kedua teleskop bekerja berdasarkan prinsip optik sinar-X insiden miring. Sebagaimana dicatat dalam Roskosmos, foton sinar-X memiliki energi yang sangat tinggi. Untuk memantul dari permukaan specular, foton harus mengenainya pada sudut yang sangat kecil. Untuk alasan ini, cermin sinar-X yang digunakan dalam teleskop observatorium orbital Spektr-RG dibuat memanjang secara khusus, dan untuk meningkatkan jumlah foton yang terdaftar, cermin-cermin tersebut dimasukkan satu sama lain, menghasilkan sistem yang terdiri dari beberapa cangkang. Baik teleskop sinar-X Jerman dan Rusia dilaporkan terdiri dari tujuh modul dengan detektor sinar-X.
Untuk pembuatan dan produksi teleskop sinar-X Rusia, yang menerima penunjukan ART-XC, para insinyur Institut Penelitian Luar Angkasa dari Akademi Ilmu Pengetahuan Rusia, yang bekerja sama dengan Pusat Nuklir Federal Rusia yang berlokasi di Sarov, bertanggung jawab. Teleskop sinar-X ART-XC yang dibuat oleh para ilmuwan Rusia memperluas kemampuan dan jangkauan energi pengoperasian teleskop eROSITA rakitan Jerman menuju energi yang lebih tinggi (hingga 30 keV). Rentang energi dari dua teleskop sinar-X yang dipasang di pesawat ruang angkasa Spektr-RG tumpang tindih, yang memberikan keuntungan bagi peralatan ilmiah dalam hal meningkatkan keandalan hasil penelitian dan melakukan kalibrasi peralatan di orbit.
Para insinyur di Institut Max Planck untuk Fisika Luar Angkasa bertanggung jawab atas pembuatan dan produksi teleskop sinar-X Jerman, yang disebut eROSITA. Seperti dicatat di situs resmi Roskosmos, perangkat ilmiah yang dibuat di Jerman akan memungkinkan untuk pertama kalinya dalam sejarah untuk mensurvei seluruh langit berbintang dalam rentang energi dari 0,5 hingga 10 keV. Pada saat yang sama, para ahli mencatat bahwa teleskop yang diproduksi di Jerman lebih "bermata besar", bidang pandang penuh dan resolusi sudutnya lebih tinggi daripada teleskop Rusia ART-XC. Pada saat yang sama, eROSITA lebih rendah daripada teleskop Rusia dalam hal jangkauan energi. Itulah sebabnya dua teleskop sinar-X di pesawat ruang angkasa Spektr-RG saling melengkapi dan bertanggung jawab untuk memecahkan berbagai masalah.
Program penerbangan dan signifikansi ilmiah
Program penelitian ilmiah mengasumsikan bahwa pesawat ruang angkasa Spektr-RG baru akan digunakan untuk berbagai pengamatan astrofisika selama 6, 5 tahun dan akan membantu para ilmuwan menjawab banyak pertanyaan dari bidang astrofisika dan kosmologi. Selama empat tahun observatorium akan beroperasi dalam mode pemindaian langit berbintang, sisa 2,5 tahun - dalam mode pengamatan titik berbagai objek luar angkasa dalam mode stabilisasi triaksial berdasarkan aplikasi yang diterima dari komunitas ilmiah dunia. Direncanakan untuk mengamati objek luar angkasa individu yang menarik bagi para ilmuwan dan area tertentu dari bola langit. Termasuk dalam rentang sinar-X energi keras hingga 30 keV, berkat teleskop sinar-X Rusia. 100 hari lagi (sekitar tiga bulan) akan membawa penerbangan teleskop ruang angkasa dari Bumi ke titik Lagrange L2 dan pengamatan uji pertama benda langit.
Pesawat ruang angkasa tersebut tidak sengaja diluncurkan ke orbit pada titik L2 pada jarak sekitar 1,5 juta kilometer dari Bumi. Titik ini dianggap paling cocok untuk mengamati seluruh langit. Sebagai catatan para ahli, berputar di sekitar porosnya (kira-kira sesuai dengan arah ke Matahari), observatorium ruang angkasa akan dapat melakukan survei lengkap bola langit dalam enam bulan, sementara Matahari tidak akan berada di bidang pandangnya.. Dalam empat tahun beroperasi, peralatan ilmiah akan dapat melakukan 8 survei seluruh langit sekaligus, yang memungkinkan para ilmuwan memperoleh banyak informasi astrofisika baru. Pada saat yang sama, karena manuver korektif, perlu untuk memecahkan masalah yang agak rumit, yang terdiri dari mempertahankan pesawat ruang angkasa di orbit pada titik tertentu.
Diketahui bahwa semua data dari teleskop Rusia ART-XC akan sepenuhnya menjadi milik Rusia, dan data dari teleskop eROSITA dibagi dua antara Rusia dan Jerman. Meski terdengar lucu, diputuskan untuk membagi langit menjadi dua bagian. Semua data di separuh langit selama 4 tahun penelitian, ketika teleskop akan memindai Semesta, akan menjadi milik Rusia, dan di separuh langit lainnya - milik Jerman. Di masa depan, negara-negara itu sendiri akan memutuskan di antara mereka sendiri bagaimana membuang data yang diterima, bagaimana berbagi informasi dengan negara lain dan sejauh mana.
Misi utama peralatan Spektr-RG adalah untuk menyusun "peta" alam semesta yang terperinci dalam spektrum sinar-X dengan inti galaksi aktif dan kelompok besar galaksi. Para ilmuwan berharap bahwa dalam 6, 5 tahun karya ilmiah aktif dari observatorium, itu akan membantu umat manusia menemukan ratusan ribu bintang dengan korona aktif, puluhan ribu galaksi pembentuk bintang dan sekitar tiga juta lubang hitam supermasif, serta sejumlah besar objek lain, yang secara signifikan memperluas pengetahuan kita tentang Semesta, akan membantu untuk lebih memahami proses evolusinya. Diharapkan juga bahwa pesawat ruang angkasa baru akan membantu dalam meneliti sifat-sifat plasma antarbintang panas. Pekerjaan observatorium sangat menarik bagi semua ilmu pengetahuan internasional. Faktanya, pesawat ruang angkasa baru memungkinkan untuk mendapatkan data tentang semua objek astronomi yang diketahui sains.
Peta skala besar alam semesta kita yang belum dimiliki para ilmuwan mirip dengan perjalanan waktu, yang akan membantu menjawab sejumlah besar pertanyaan. Salah satu pertanyaan terpenting, yang akan dijawab oleh teleskop Spectr-RG umat manusia, adalah pertanyaan tentang bagaimana evolusi gugus galaksi terjadi selama seluruh keberadaan Semesta kita.
