В Роскосмосе рассказали об обсерватории для поиска кротовых нор

Разработку уникальной астрофизической обсерватории «Спектр-М» для наблюдения за Вселенной, ее загадками и тайнами вроде «кротовых нор» ведет Роскосмос. 20 ноября о назначении и особенностях конструкции аппарата рассказала пресс-служба госкорпорации, сообщает ИА REGNUM.

Аппарат «Миллиметрон» станет четвертым космическим аппаратом серии «Спектр». Аппарат предназначен для высокоточных наблюдений Вселенной в миллиметровом и инфракрасном диапазонах. Аппарат планируется разместить в точке Лагранжа L2 системы Солнце — Земля.

Расстояние около полутора миллионов километров от Земли и пребывание в ее тени позволит телескопу наблюдать и фиксировать «самые таинственные явления во Вселенной. Особый интерес вызывает поиск «кротовых нор» — своеобразных порталов между галактиками, существование которых пока рассматривается только в теории», — написала пресс-служба.

Предполагается, что аппарат будет работать в двух режимах — сольном и в режиме интерферометра, — в кооперации с наземными телескопами. В режиме интерферометра «Миллиметрон» сможет образовать систему, способную различить объекты, отстоящие друг от друга на угол в 3,7*10⁻⁸ угловой секунды.

Помимо высокой разрешающей способности (способности идентифицировать и различить отдельные близко расположенные объекты), аппарат обладает высокой чувствительностью — способностью обнаружить очень слабо излучающие объекты.

Высокую чувствительность комплексу обеспечит «тишина и покой»: сам аппарат будет пребывать в тени Земли (будет защищен от влияния излучения Солнца), а система охлаждения защитит сенсоры датчиков от теплового шума как самой станции, так и других космических объектов Солнечной системы.

«Кондиционирование» телескопу обеспечит тепловая машина замкнутого цикла, использующая в качестве рабочего тела жидкий гелий. В результате расчетная температура на чувствительных элементах приборов ожидается в в районе −271.75°С, то есть вблизи абсолютного нуля.

Космический телескоп представляет из себя систему из двух зеркал. Большое параболическое зеркало имеет диаметр 10 метров, малое — 3 метра. Параболическое зеркало будет развернуто из 24 трехсекционных лепестков, закрепленных на центральной раме. После вывода в открытый космос система приводов развернет лепестки. Это позволит использовать время выхода в заданную точку для наблюдений и постепенного охлаждения зеркала до заданной температуры.

Проектирование аппарата ведет Астрокосмический центр (АКЦ) Физического института имени П.  Н. Лебедева РАН (ФИАН).

Программа исследований предусматривает создание четырех обсерваторий серии «Спектр» для изучения астрономических объектов в различных диапазонах электромагнитных волн. Первым в линейке стал аппарат «Спектр-Р». Он был запущен в 2011 году и в течении семи с половиной лет наблюдал небесные объекты в радиодиапазоне. Летом 2019 года на орбиту была поставлена обсерватория «Спектр-РГ», в задачи которой входит составление карты Вселенной в рентгеновском диапазоне. По завершении работы эстафету примет аппарат «Спектр-УФ», он позволит получить карту Вселенной в УФ-диапазоне.

Сергей Лихачев, научный руководитель проекта, считает, что разработка имеет «уровень космического телескопа имени Джеймса Уэбба или даже выше»: выбранный диапазон наблюдений позволит изучать объекты, скрытые межзвездной пылью. Американский аппарат «Джеймс Уэбб» рассматривает Вселенную в видимом и среднем инфракрасном спектре. Облака межзвездной пыли скрывают от него значительные части пространства.

Выбранная область спектра также позволит вести более подробные исследования черных дыр и вести эту работу в связке с наземными телескопами.

Активное звездообразование — непознанный человеком процесс, протекающий внутри пылевых облаков. С помощью «Спектра-М» ученые надеются выяснить, как именно рождаются звезды и как развивается этот процесс.

Помимо выбора диапазонов наблюдений, обеспечивающих максимальную информативность (пусть и в ущерб визуальным эффектам) снимаемых данных, высокоэффективной системы охлаждения, конструкторы проектируемого комплекса предусмотрели возможность ведения ускоренного сканирования участка неба с целью поиска определенных объектов. Это позволит быстрее определять перспективные сектора пространства с целью их более подробного изучения. В результате за то же время российская обсерватория сможет получить большее количество представляющей интерес информации.

Перспективными партнерами «Миллиметрона» для совместной работы выступают аппараты интерферометрической сети «Телескоп горизонта событий» (Event Horizon Telescope), образованной наблюдательными комплексами восьми обсерваторий, расположенных на разных континентах, а также чилийский комплекс «Атакамская большая антенная решетка миллиметрового диапазона» (Atacama Large Millimeter Array).

Основными направлениями работы «Миллиметрона» заявлены исследования процессов в ранней Вселенной, изучение геометрии пространства-времени вблизи сверхмассивных черных дыр, поиск воды и биомаркеров в нашей Галактике.

С целью получения максимального количества данных была определена строгая иерархия приоритетов предстоящих исследований. Наибольшее внимание планируется уделить задачам, которые до запуска «Миллиметрона» не решались другими проектами. Иерархия работ оправдана ограниченным временем работы в режиме активного охлаждения (порядка трех лет), которое предоставляет «Миллиметрону» особую чувствительность в режиме одиночного телескопа. На этом этапе он просмотрит очень слабые объекты, к которым относятся самые первые галактики нашей Вселенной.