Что представляет собой российский телескоп «РадиоАстрон»?

10 января в 9:00 по московскому времени состоялся штатный сеанс связи с орбитальным телескопом «РадиоАстрон», в ходе которого российские средства наземного слежения не получили обратный отклик от спутника. После чего было проведено три нештатных сеанса связи, однако «достучаться» до спутника пока не удалось.

Новость по теме

Ученые потеряли управление над российским космическим телескопом «Спектр-Р»

Космический орбитальный телескоп «РадиоАстрон» – международный космический проект с ведущим участием России, также в нем принимают участие Соединенные Штаты Америки. Телескоп был сконструирован на базе российского космического спутника «Спектр-Р» и запущен на орбиту 18 июля 2011 года с космодрома Байконур ракетой «Зенит». Этот радиотелескоп обладает рекордным угловым разрешением – до 7 микросекунд (угловое разрешение человеческого глаза, к примеру, составляет примерно 1 минуту) и занесен в Книгу рекордов Гиннесса. «РадиоАстрон» – за последнее время первая российская космическая программа, направленная на фундаментальные исследования Вселенной, а именно – космических объектов, удаленных от Солнечной системы. Уже в первый год работы телескопа было получено много новых данных, в том числе первое изображение быстропеременной активной галактики 0716+714, а также измерения яркости релятивистских струй квазаров. Основными объектами для исследований «РадиоАстрона» как раз и являются квазары (мощные и далекие ядра активных галактик, практически самые яркие космические объекты в видимой Вселенной) и черные дыры, а точнее попытки найти доказательства реального существования черных дыр.

Изначально работа спутника рассчитывалась на 5 лет, однако в 2016 году было решено не останавливать исследования. То есть на данный момент срок эксплуатации телескопа превысил запланированную норму в полтора раза.

В чем особенности «РадиоАстрона»?

Непосредственно телескоп, установленный на спутнике «Спектр-Р», оснащен зеркальной антенной с диаметром в 10 м., а диаметр его центрального зеркала равен 3 м. Состоит зеркальная антенна из 27 раскрывающихся лепестков, выполненных из углепластика. Сконструировали телескоп сотрудники НПО им. С.А. Лавочкина. 

Главная особенность «РадиоАстрона» в том, что вместе с международной сетью наземных телескопов он образует интерферометр – огромный наземно-космический телескоп, благодаря чему и достигается рекордное угловое разрешение. Такая система позволяет получить снимки далеких объектов во Вселенной в тысячу раз более детальные, чем снимки известного телескопа Хаббл, принадлежащего НАТО.

Статья по теме

Сигналы из космоса. Как радиоастрономы изучают историю Вселенной?

Научные данные передаются в наземную обсерваторию в режиме реального времени со средней скоростью 128 Мбит/с. За один рабочий день «РадиоАстрон» производит около 100 ГБайт информации, а совместно с наземными телескопами – около 5 Тбайт. И это при том, что большую часть времени телескоп не производит наблюдений. Портал Хабр называет три основные причины такой организации работы радиоинтерфометра:

Поскольку радиоинтерфометр – это несколько совместно и одновременно работающих наземных телескопов плюс орбитальный телескоп, наземные телескопы должны специально выделять время для этих наблюдений, учитывая, что они используются и для других исследовательских программ. Более того, необходимым условием для успешного наблюдения является «правильное» расположение телескопов относительного наблюдаемого объекта: он должен находится в поле видимости не только «РадиоАстрона», но и всех задействованных наземных телескопов. Данные с «РадиоАстрона» на Земле могут принимать только две антенны. Одна из них расположена в России – в Пущинской радиоастрономической обсерватории, Московская область. Другая – радиотелескоп Green Bank Национальной радиоастрономической обсерватории в Западной Вирджинии, США. Для корректной передачи данных одна из этих антенн должна наблюдать «Спектр-Р» на протяжении всего времени его работы. Установленная на спутнике аппаратура не предполагает длительной многочасовой работы. Более того, причиной перегрева устройства может стать не только работа самого спутника, но и Солнце при определенном падении лучей. 

Также одной из «фишек» «РадиоАстрона» является экспериментальный водородный стандарт, самый точный из запущенных в космос на данный момент, – атомные часы. Однако из-за того, что первоначально срок эксплуатации спутника составлял 5 лет, количество водорода для функционирования атомных часов был также рассчитан на этот период времени. Поэтому в 2017 году водород закончился, а работа атомных часов прекратилась.

Статья по теме

Кто в космосе круче — РФ или США?

Важные открытия «РадиоАстрона»

«РадиоАстрон» проводит множество наблюдений, которые используются в большом количестве научных исследований, всего с момента запуска спутника было собрано порядка 5 петабайт (5 квадриллионов Гбайт) информации. Как наиболее важные и значимые открытия, сделанные благодаря «РадиоАстрону», Александр Плавин, научный сотрудник лаборатории внегалактической радиоастрономии Астрокосмического центра ФИАН выделил следующие:

Открытие нового эффекта рассеивания излучения в межзвездной среде, названное «субструктурой рассеяния». Из-за этого эффекта при ожидаемом «размытии» получаемого с телескопа изображения на нем также можно наблюдать и более мелкие детали. Благодаря этому открытию, ученым удалось обнаружить пульсары (маленькие нейтронные звезды около 20 км в диаметре, образовавшиеся в результате взрыва сверхновых звезд; их также называют мертвыми звездами), а также скорректировать работу других телескопов с учетом новых погрешностей. Детектирование крайне высокой яркости в квазарах. Новые данные опровергли отдельные положения существующих вокруг квазаров теорий и дополнили понимание учеными этих космических объектов. Впервые удалось исследовать внутреннюю структуру выбросов из активных галактик в полевых дисках нашей галактики, Млечного пути. Эти выбросы называют «мазерами» от английского «microwave laser». 

Чем грозит потеря управления «РадиоАстрона»?

В 2016 году «РадиоАстрон» завершил свою основную миссию, длившуюся 5 лет, и приступил к выполнению расширенной. Однако если восстановить связь со «Спектром-Р» все-таки не удастся,  программу придется прекратить, об этом сообщают РИА «Новости» со ссылкой на руководителя научной программы проекта, члена-корреспондента Российской академии наук Юрия Ковалева. «У нас не бывает ситуации, когда спутник постоянно куда-то смотрит и наблюдает. Соответственно, если спутником управлять будет нельзя, это означает завершение научной программы проекта «РадиоАстрон», – сказал он.