Světová vesmírná observatoř – ultrafialová

Spektrum-UV
světová vesmírná observatoř
Zákazník Astronomický ústav RAS
Výrobce NPO pojmenovaná po S. A. Lavočkinovi
Operátor NPO pojmenovaná po S. A. Lavočkinovi
Satelit Země
panel orientální
nosná raketa Angara-A5 [1]
zahájení konec roku 2025 - začátek roku 2026
Specifikace
Plošina "Navigátor"
Hmotnost 2840 kg
Rozměry 13,6 × 9,6 m
Napájení 1000 W
Zásoby energie solární panely
Orientace dvojitá naváděcí smyčka: hrubá se sledovači hvězd a jemná se systémem vodicích senzorů
stěhovák komplex řídících motorů-setrvačníky
Orbitální prvky
Typ oběžné dráhy 24hodinový kruhový geosynchronní
Nálada 51.4
Výška oběžné dráhy Najeto 35 800 km
cílové zařízení
Dalekohled T-170M hlavní pracovní nástroj mise, dalekohled Ritchey-Chrétien s průměrem hlavního zrcadla 1,7 m a ohniskovou vzdáleností 17 m
wso.inasan.ru/rus/
 Mediální soubory na Wikimedia Commons

" Spektr-UV " (" World Space Observatory - Ultraviolet ", zkr. VKO-UV, angl.  World Space Observatory - Ultraviolet , zkr. WSO-UV) je vesmírný dalekohled určený pro zobrazování a spektroskopii [2] nepřístupný pro pozorování s pozemní přístroje v ultrafialové (UV) části elektromagnetického spektra : 100-320 nm [3] . Třetí ze zařízení řady Spektr (první byl Spektr-R uvedený na trh 18. července 2011, druhý byl Spektr-RG uvedený na trh 13. července 2019, čtvrtý byl Spektr-M ).

Nejbližší konkurent Spektra-UV, Hubbleův vesmírný dalekohled  , v blízké budoucnosti dokončuje svou práci na oběžné dráze a práce na velkém ultrafialovém dalekohledu, které trvají nejméně 10 let, nezahájila žádná kosmická agentura.

Cíle a cíle

Spektr-UV otevře nové možnosti pro výzkum planet, hvězdnou a extragalaktickou astrofyziku a kosmologii. S jeho pomocí se plánuje studium fyzikálně-chemických vlastností planetárních atmosfér a komet , fyzika atmosfér horkých hvězd a chromosférická aktivita studených hvězd, vlastnosti prachových částic mezihvězdné a cirkumstelární hmoty, povaha aktivní galaktické jádra, mezigalaktická plynová oblaka a gravitační čočky. Observatoř umožní určit poměry abundancí světelných prvků a jejich izotopů , které jsou důležité pro výběr kosmologického modelu . Projekty podobné Spektr-UV se v zahraničí objeví nejdříve v roce 2035 [4] .

Exoplanetologie

Na rozdíl od Keplera není Spektr-UV průzkumným vozidlem, takže nebude pouze hledat planety. Její cíl je zásadně odlišný: pozorovat již dříve objevené exoplanety za účelem studia jejich atmosféry a zejména hledání známek života na nich.

Hledání skryté baryonové hmoty

Důležitým úkolem Spektra-UV je vyhledávání dříve nepovšimnuté baryonové hmoty (podle řady odhadů se stále nebere v úvahu až polovina veškeré baryonové hmoty), neboli „neviditelné obyčejné hmoty“, tedy plynu a prach, který je pro stávající dalekohledy těžko rozlišitelný. Spektr-UV bude ve vesmíru hledat „neviditelná“ plynová oblaka díky jejich „přenosu“ vzdálenými kvasary, aktivními galaktickými jádry, v jejichž centrech se nacházejí supermasivní černé díry.

Historie

Projekt vesmírné observatoře Spektr-UF byl vytvořen již na počátku 90. let a start byl původně naplánován na rok 1997, ale finanční potíže zabránily realizaci projektu včas. Takové zpoždění umožnilo vývojářům během této doby provést řadu vylepšení a výrazně odlehčit konstrukci dalekohledu. Start dalekohledu byl odložen z roku 2021 na rok 2026 kvůli prudkému snížení finančních prostředků [5] .

Vývoj přístrojů

Příprava a spuštění

Charakteristika

Kosmická loď Spektr-UF se bude skládat z víceúčelového servisního modulu Navigator vyvinutého v NPO S.A. Lavočkin, pohonného systému po výstupu a UV teleskopu jako užitečného zatížení. Hmotnost nového modulu Navigator je téměř 3x menší než u dříve plánované univerzální platformy Spektr. Tato okolnost, stejně jako některá opatření ke snížení hmotnosti dalekohledu a konstrukce vědeckých přístrojů, vedly k tomu, že bylo možné spustit vědecký komplex na levnějším nosiči střední třídy.

Startovací hmotnost komplexu bude asi 2500 kg . Start observatoře je plánován pomocí nosné rakety Zenit-2 [31] , zpracovává se i varianta s nosnou raketou Proton . V druhém případě je možné umístit dalekohled na geostacionární dráhu [2] . Odhadovaná životnost dalekohledu bude minimálně 5 let.

Od roku 2018 je start plánován pomocí nosné rakety Angara-A5 .

Vědecké vybavení

Hlavním přístrojem je ultrafialový dalekohled T-170M s průměrem hlavního zrcadla 170 cm a ohniskovým poměrem 10 [2] . Bylo použito schéma Ritchie-Chrétien , ohnisková vzdálenost je 17 metrů , zorné pole je 30 obloukových minut . Závod optického skla Lytkarinsky se zabývá výrobou optických prvků [32] .

Blok spektrografů se skládá ze tří přístrojů: VUFES, UFES - dva echelle spektrografy s vysokým rozlišením a SDSC - spektrograf s dlouhou štěrbinou. Tato zařízení vám umožní studovat spektra hvězd až do magnitudy 15−17  . Zařízení SDS je navrženo pro získání spekter bodových a rozšířených objektů s nízkým rozlišením [32] . Spektrografy jsou vyráběny v Rusku, původně byla plánována účast dalších zemí [2] .

Blok polních kamer se skládá ze tří kamer pracujících v různých spektrech: blízké ultrafialové ( 150-280 nm ), vzdálené ultrafialové ( 115-190 nm ) a optickém rozsahu ( 200-800 nm ). Umožní získat snímky v UV a viditelném rozsahu objektů až do magnitudy 30 [32] . Přijímač záření pro vzdálený UV kanál (115–180 nm) je vyvíjen ve Španělsku společností SENER pod vědeckým vedením INASAN a Complutense University of Madrid. Přijímač záření pro blízký UV kanál (180-300 nm) je zakoupen od jiné společnosti.

Pomocné systémy

Naváděcí senzorový systém (GDS) se skládá ze tří senzorů umístěných ve střední části ohniskové plochy dalekohledu. Umožní zaměřit a stabilizovat dalekohled během pozorování s přesností až 0,03". Vyvinuto v Ústavu kosmického výzkumu Ruské akademie věd [32] .

Jednotka Scientific Data Management Unit (BUND) plní následující funkce:

Velikost paměti je 4 GB . Ke komunikaci s přístroji se používá vědecká datová síť standardu SpaceWire . Blok vyvíjí také Ústav kosmického výzkumu Ruské akademie věd [32] .

Přenos dat

Vědecké informace budou vypouštěny na Zemi v reálném čase rychlostí 65  kbaud , stejně jako v režimu přehrávání dříve zaznamenaných informací prostřednictvím standardního rádiového komplexu rychlostí 1 Mbaud .

Ochrana trupu satelitu

Tomská státní univerzita vyvinula dvouvrstvý systém pro ochranu satelitu před mechanickým poškozením mikrometeority . Systém byl testován na pracovním stole. Současně byly na vyvinuté překážky vystřeleny kovové částice o hmotnosti 0,3 gramu rychlostí 8 km za sekundu z lehkého plynového děla. Výsledkem testů byl výsledek potvrzující, že tato konstrukce poskytuje nejúčinnější ochranu trupu satelitu. Experiment potvrdil, že zbytky úlomků rozdrcených mřížkou dopadnou na obrazovku a rozptýlí se, aniž by došlo k poškození kosmické lodi [33] .

Členové projektu

Projekt vede Rusko a je zahrnut do Federálního vesmírného programu na léta 2006-2015. Hlavními partnery jsou Rusko a Španělsko, zapojeno je i Německo . Zájem o účast v projektu projevuje Kazachstán , Indie a řada dalších zemí [3] .

Projekt WKO-UV je založen na nové organizační koncepci, jejímž základem je co nejširší mezinárodní spolupráce a co nejotevřenější přístup k pozorovacím příležitostem.

Vedoucí vědeckou organizací projektu je INASAN . Hlavní organizací pro raketový a vesmírný komplex je NPO pojmenovaná po Lavočkinovi .

Rusko

Španělsko

Japonsko

Německo

Srovnání s jinými projekty

Z hlediska schopností je projekt VKO-UV srovnatelný s vesmírným dalekohledem pojmenovaným po něm. Hubble a předčí ho ve spektroskopii.

Observatoř bude fungovat v mnohem větší vzdálenosti od Země než Hubbleův teleskop – na geosynchronní oběžné dráze s výškou kolem 35 tisíc kilometrů [34] .

Cena

Náklady na vytvoření a spuštění komplexu Spektr-UF od roku 2006 jsou asi 100 milionů eur [35] .

Španělsko do vytvoření dalekohledu investovalo několik milionů eur. Celkově bude do konce projektu její příspěvek odhadován na 15 milionů eur.

Podle návrhu Federálního vesmírného programu bylo v letech 2016 až 2025 na vytvoření vesmírného komplexu Spektr-UF zapotřebí 10 miliard 110 milionů rublů. Z toho v roce 2019 program počítal s přidělením 1 miliardy 500 milionů rublů, v roce 2020 - 1 miliarda 100 milionů rublů, v roce 2021 - 1 miliarda 400 milionů rublů. Následně mělo dojít ke snížení finančních prostředků [5] . Od roku 2016 do roku 2021 bylo na vytvoření Spektra-UF přiděleno 2,9 miliardy rublů.

8. července 2021 mezi Roskosmos a NPO. Lavočkinem byla podepsána smlouva ve výši 3,68 miliardy rublů na vývoj pracovní projektové dokumentace pro součásti vesmírného komplexu, včetně součástí kosmické lodi (SC), výrobu a testování součástí kosmické lodi a komplex vědeckého vybavení v letech 2021-2025. Práce mají být dokončeny do konce roku 2025 [36] .

Viz také

Poznámky

  1. 1 2 Roskosmos: start observatoře Spektr-UF je plánován na rok 2024 (28. června 2018) z Vostočného. Získáno 7. července 2020. Archivováno z originálu dne 9. prosince 2018.
  2. 1 2 3 4 Shustov B. M. Ultrafialový vesmír . "Tribuna vědce" . Moskevské planetárium (8. října 2014). Datum přístupu: 8. února 2015. Archivováno z originálu 25. května 2015.
  3. 1 2 World Space Observatory - Ultrafialové (WSO-UV, WSO-UV) (nepřístupný odkaz) . Získáno 8. února 2015. Archivováno z originálu 1. ledna 2014. 
  4. Ruská akademie věd vysvětlila, proč je důležité neodkládat start Spectra-UV . RIA Novosti (03.10.2021). Získáno 4. října 2021. Archivováno z originálu dne 4. října 2021.
  5. 1 2 3 Roskosmos výrazně snižuje financování „ruského Hubblea“ . RIA Novosti (13. února 2019). Staženo 13. února 2019. Archivováno z originálu 13. února 2019.
  6. Hlavní zakázka pro MAKS 2013 . FIAN-inform (srpen 2013). Získáno 8. února 2015. Archivováno z originálu 8. února 2015.
  7. Dokončeny tepelné a vibrační testy dalekohledu observatoře Spektr-UF . RIA Novosti (24. srpna 2013). Získáno 25. srpna 2013. Archivováno z originálu dne 27. září 2013.
  8. 1 2 Michail Jevgenievič Sačkov. Spektr-UV: nejmodernější projekt . Zpráva ze zasedání Rady Ruské akademie věd o vesmíru . Vesmírná rada RAS (3. prosince 2014). Získáno 8. února 2015. Archivováno z originálu 8. února 2015.
  9. Ivan Cheberko. Spojené státy zakázaly dodávky vědeckých satelitních přístrojů do Ruska . Izvestija (27. listopadu 2014). Datum přístupu: 8. února 2015. Archivováno z originálu 29. ledna 2015.
  10. Španělsko nemá čas na výrobu zařízení pro observatoř Spektr-UF, uvedla Ruská akademie věd . TASS (24. prosince 2014). Získáno 9. února 2015. Archivováno z originálu 30. prosince 2014.
  11. Rada hlavních konstruktérů kosmických lodí Spektr-UF . NPO je. Lavočkin (26. června 2015). Staženo 5. ledna 2016. Archivováno z originálu 14. listopadu 2017.
  12. Jurij Maškov. Vývojář: spuštění ruské observatoře „Spektr-UF“ se posunulo na rok 2021 . ITAR-TASS (26. června 2015). Datum přístupu: 5. ledna 2016. Archivováno z originálu 27. prosince 2015.
  13. Start „ruského Hubblea“ může být opět odložen (23. května 2017). Získáno 7. července 2020. Archivováno z originálu dne 3. října 2021.
  14. Astronom Dmitrij Bisikalo: Existence mimozemských civilizací je možná . TASS (11. října 2018). Získáno 17. října 2018. Archivováno z originálu 18. října 2018.
  15. Španělsko přiděluje prostředky na vesmírný projekt Spektr-UF . RIA Novosti (17. ledna 2019). Staženo 17. ledna 2019. Archivováno z originálu 17. ledna 2019.
  16. Vědecký ředitel Astronomického ústavu: proč je potřeba Měsíc . Interfax (22. ledna 2019). Staženo 12. února 2019. Archivováno z originálu 13. února 2019.
  17. Datum startu vesmírného dalekohledu Spektr-UF závisí na financování projektu . TASS (11. února 2019). Staženo 11. února 2019. Archivováno z originálu 12. února 2019.
  18. Japonsko začalo vyvíjet zařízení pro Spectra-UV před podpisem dohody s Ruskem . TASS (12. února 2019). Staženo 12. února 2019. Archivováno z originálu 12. února 2019.
  19. Japonsko podepsalo s Ruskem prohlášení o záměru vytvořit nástroj pro vesmírnou observatoř . TASS (19. března 2019). Získáno 19. března 2019. Archivováno z originálu dne 19. března 2019.
  20. 1 2 Finální příprava Spektra-UV ke spuštění proběhne v druhé polovině léta 2025 . TASS (24. května 2019). Staženo 24. 5. 2019. Archivováno z originálu 24. 5. 2019.
  21. Ruští vědci vybrali sedm experimentů k realizaci na observatoři Spektr-UF . TASS (6. července 2019). Získáno 6. července 2019. Archivováno z originálu dne 6. července 2019.
  22. Observatoř Spektr-UF bude schopna pojmout pouze jeden z přístrojů nabízených Japonskem . TASS (13. srpna 2019). Získáno 13. srpna 2019. Archivováno z originálu dne 13. srpna 2019.
  23. Španělsko převede přístroje určené pro observatoř Spektr-UV do Ruské federace v roce 2020 . RIA Novosti (1. listopadu 2019). Staženo 1. listopadu 2019. Archivováno z originálu 1. listopadu 2019.
  24. RAS: Británie obešla sankce na vývoz vesmírné elektroniky do Ruska . RIA Novosti (13. 9. 2020). Získáno 13. září 2020. Archivováno z originálu dne 13. září 2020.
  25. 1 2 Kdy bude spuštěn „Russian Hubble“ . Gazeta.ru (16. 7. 2021). Získáno 2. srpna 2021. Archivováno z originálu dne 2. srpna 2021.
  26. Rusko a Japonsko podepsaly dohodu o vytvoření analogu HST . RIA Novosti (3. 4. 2021). Získáno 4. září 2021. Archivováno z originálu dne 4. září 2021.
  27. 1 2 Vědec hovořil o nové smlouvě na vytvoření observatoře Spektr-UV . RIA Novosti (15. 10. 2021). Získáno 15. října 2021. Archivováno z originálu dne 15. října 2021.
  28. Ústav Ruské akademie věd podepsal smlouvu na vytvoření vědeckého zařízení "Spektra-UV" do roku 2025 . TASS (27.05.2022).
  29. Start vesmírné observatoře Spektr-UF byl odložen na rok 2025 . TASS (21. května 2019). Staženo 21. 5. 2019. Archivováno z originálu 4. 8. 2020.
  30. Rusko spustí další vesmírnou observatoř po roce 2025 . RIA Novosti (25.08.2021). Získáno 27. srpna 2021. Archivováno z originálu dne 27. srpna 2021.
  31. Světová vesmírná observatoř – ultrafialové (WSO-UV): Oběžná dráha a start (odkaz není k dispozici) . Datum přístupu: 8. února 2015. Archivováno z originálu 4. března 2016. 
  32. 1 2 3 4 5 Světová vesmírná observatoř – ultrafialové (WSO-UV, WSO-UV). Vědecké přístroje (nedostupný odkaz) . Datum přístupu: 8. února 2015. Archivováno z originálu 9. října 2014. 
  33. Sibiřští vědci vytvořili ochranu před meteory pro dalekohled Spektr-UV . RIA Novosti (3. října 2016). Archivováno z originálu 3. října 2016.
  34. VKO-UV: Orbit a start (nepřístupný odkaz) . Archivováno z originálu 1. září 2012.  : "Oběžná dráha - geosynchronní se sklonem 51,6 stupňů "
  35. Vědci čekají na Spektr-UV , Cosmonautics News (30. září 2006). Archivováno z originálu 25. září 2011. Staženo 18. února 2012.
  36. Rusko vyčlenilo 3,7 miliardy rublů na analog Hubbleova teleskopu . RIA Novosti (16. 7. 2021). Získáno 1. srpna 2021. Archivováno z originálu dne 1. srpna 2021.

Odkazy