| Spektr-R | |
|---|---|
| Radioastron | |
| "Spektr-R" a Bajkonuri kozmodrom összeszerelő és tesztépületében | |
| Vevő | Asztroűrközpont FIAN |
| Gyártó | Lavocskinről elnevezett nonprofit szervezet |
| Operátor | Lavocskinről elnevezett nonprofit szervezet |
| Feladatok | csillagászati objektumok tanulmányozása akár 7 µs ívfelbontással |
| Műhold | föld |
| Indítóállás | Bajkonur , 45/1 |
| hordozórakéta | " Zenit-3SLBF " |
| dob | 2011. július 18., 02:31 UTC |
| Belépés a pályára | 2011. július 18., 06:06 UTC |
| A repülés időtartama |
terv: 5 év összesen: 7 év 10 hónap és 11 nap |
| Deorbit | 2019. február 5. (jelvesztés) |
| COSPAR ID | 2011-037A |
| SCN | 37755 |
| Műszaki adatok | |
| Felület | "Navigátor" |
| Súly | 3295 kg |
| Átmérő | 10 m |
| Erő | 2400 W |
| Áramforrás | napelemek |
| Orientáció | háromtengelyű |
| mozgató | CUDM [1] |
| Az aktív élet élettartama | 5 év (ballisztikus élettartam 10 év) [2] |
| Orbitális elemek | |
| Orbit típus | Magas elliptikus geocentrikus pálya |
| Főtengely | 189.000 km |
| Különcség | 0,9059 |
| Hangulat | 51,3° (kezdeti) |
| Keringési időszak | 8 nap 7 óra |
| apocenter | 338 541,5 km |
| percenter | 10 651,6 km |
| RadioAstron oldal | |
| Médiafájlok a Wikimedia Commons oldalon | |
A "Radioastron" ( Eng. RadioAstron ) egy nemzetközi [3] űrprojekt vezető orosz részvétellel, amelynek célja alapvető asztrofizikai kutatások elvégzése az elektromágneses spektrum rádiós tartományában az orosz Spektr űrhajóra (SC) felszerelt űrrádióteleszkóp (SRT) segítségével . -R, a földi VLBI hálózatok részeként . A projekt koordinátora a FIAN Astrospace Centere [4] . A projekt lehetővé teszi a csillagászat történetének legnagyobb szögfelbontásának elérését [5] - 7 mikroszekundum ívmásodperc 340 000 km -es alapvonalon [6] .
A Spectrum sorozat négy eszköze közül az első (a második a Spectrum-RG , a harmadik a Spectrum-UV , a negyedik pedig a Spectrum-M ).
A küldetés fő tudományos célja különböző típusú csillagászati objektumok tanulmányozása példátlan felbontással , akár az ív milliomodrészéig . A Radioastron projekt segítségével elért felbontás lehetővé teszi a következők tanulmányozását:
A fő küldetés felszerelésein kívül a műhold fedélzetén a Plasma-F kísérlet műszerei vannak [7] . A készülék súlya körülbelül 20 kg , és 30 ezredmásodperces időfelbontással képes mérni a napszél áramlását (ez olyan műholdakhoz hasonlítható, mint az "ACE" (Advanced Composition Explorer) és a " Wind "). A napszél sebességének, hőmérsékletének és koncentrációjának mérési időbeli felbontása 1,5 másodperc [8] .
A Plasma-F tudományos kísérlet feladata a bolygóközi közeg monitorozása „ űridőjárás ” előrejelzések készítéséhez, a napszél és a mágneses tér turbulenciájának vizsgálata 0,1-30 Hz tartományban, valamint a kozmikus részecskegyorsulás folyamatainak vizsgálata. . A műhold több napig tartózkodik a Föld magnetoszféráján , ami lehetővé teszi a bolygóközi közeg megfigyelését, majd nagyon gyorsan áthalad a magnetoszféra minden rétegén, aminek köszönhetően nyomon követhető a változása.
A projekt alapja egy extra hosszú talpú föld-űr rádióinterferométer , amely földi rádióteleszkópok hálózatából és egy űrrádióteleszkópból (SRT) [3] [4] áll, amelyet az orosz Spektr-R űrrepülőgépre telepítettek. . A "Spektr-R" készülék megalkotója - Lavochkin [9] nevével fémjelzett NPO , főtervező - Vladimir Bobyshkin [8] .
A kísérlet lényege egy rádióforrás egyidejű megfigyelése űr- és földi rádióteleszkópokkal. A rádióteleszkópokon vett rekordokat nagy pontosságú atomórák időbélyegeivel látják el , amelyek a teleszkópok helyzetének pontos ismeretével együtt lehetővé teszik a rekordok szinkronizálását és a különböző teleszkópokon rögzített jelekből származó interferencia vételét. Ennek köszönhetően az egymástól függetlenül működő teleszkópok egyetlen interferométert alkotnak, melynek szögfelbontását a teleszkópok távolsága határozza meg, nem pedig az antennák mérete ( VLBI módszer ). Az SRT egy ellipszis alakú pályán kering, amelynek apogeumagassága körülbelül 340 ezer km [10] , ami összemérhető a Hold távolságával , és a Hold gravitációját használja pályája síkjának elforgatására. A rádióforrások megfigyelésének nagy felbontását az interferométer nagy karja biztosítja, amely megegyezik a pálya apogeusának magasságával.
A Radioastron projekt [11] föld-tér interferométerének főbb paraméterei :
| Tartomány (λ, cm) | 92 | tizennyolc | 6.2 | 1,2-1,7 |
| Tartomány (ν, GHz) | 0,327 | 1.665 | 4.83 | 25-18 |
| Sávszélesség (Δν, MHz) | négy | 32 | 32 | 32 |
| Az interferencia lebeny szélessége ( μs ív ) 350 000 km alapvonalon | 540 | 106 | 37 | 7.1-10 |
| Fluxusérzékenység (σ, m Jy ), EVLA antenna a Földön , akkumuláció 300 s | tíz | 1.3 | 1.4 | 3.2 |
Az interferencia-lebeny szélessége határozza meg a rádióinterferométer szögfelbontását , azaz például 92 cm -es hullámhosszon a Radioastron képes lesz megkülönböztetni két olyan rádiósugárzó forrást, amelyek körülbelül 540 μs vagy annál nagyobb szögtávolságban helyezkednek el. egymástól, és 6,2 cm -es hullámhosszon még közelebb ( 37 µs és több) [12] .
Az interferométer működéséhez az űrhajó helyzetének nagy pontosságú ismerete szükséges. A feladatmeghatározás szerint a szükséges pontosság: több száz méter távolság, sebesség - nem rosszabb, mint 2 cm / s , gyorsulás - 10 -7 m / s² . E követelmények alkalmazásának biztosítása érdekében [5] :
Egy 10 méter átmérőjű vevő parabolaantennával ellátott űrrádióteleszkópot a Spektr-R űrszonda részeként egy legfeljebb 350 ezer km magasságú földi műhold magas apogeus pályájára bocsátottak [13] . Ez a világ legnagyobb űrrádióteleszkópja, amely bekerült a Guinness Rekordok Könyvébe [14] .
A Radioastron projektben a rádióteleszkóp erősen elliptikus pályán történő használata lehetővé teszi a Föld átmérőjénél jóval nagyobb alappal rendelkező interferométer előállítását. Egy ilyen alappal rendelkező interferométer lehetővé teszi a galaktikus és extragalaktikus rádióforrások szerkezetéről a projekt legrövidebb hullámhosszán ( 1,35 cm ) 30 mikroszekundumos nagyságrendű szögskálákon, sőt akár 8 mikroszekundum ívmásodpercig is információt szerezni. maximális alaphosszon figyelve.
BerendezésA tudományos hasznos teher össztömege körülbelül 2600 kg . Tartalmaz egy 10 m ( 1500 kg ) átmérőjű legördülő parabola antenna tömegét, valamint egy vevőket, alacsony zajszintű erősítőket , frekvenciaszintetizátorokat , vezérlőegységeket, jelátalakítókat, frekvenciaszabványokat, egy erősen erősen tartalmazó elektronikus komplexumot. informatív tudományos adatátviteli rendszer (kb . 900 kg ). A Zenit-2SB hordozórakétával a Fregat-2SB felső fokozattal pályára állított teljes műhold tömege körülbelül 3850 kg [9]
A rendszer teljes teljesítménye 2600 W , amelyből 1150 W -ot tudományos műszerek használnak. Árnyékban a készülék akkumulátora lehetővé teszi, hogy körülbelül két órán át dolgozzon napelemek áram nélkül [8] .
AntennaAz űrrádióteleszkóp antennája 27 lebenyből áll . Amikor a célpályára bocsátották, az antenna összecsukott (hasonlóan az esernyőhöz) állapotban volt. A célpálya elérése után megtörtént a rádióteleszkóp antennájának mechanikus nyitása [8] . Az antenna szénszálból készült [15] .
A prototípust, egy 5 méteres antennát a földön tesztelték, és megerősítették a választott terv helyességét. Ezután egy 10 méteres antennát gyártottak, amelyet először a földön teszteltek a teszthelyen [16] a KRT-10 tesztelésére és kalibrálására a Pushchino Radio Astronomy Observatory -ban .
A 2019 januárjában bekövetkezett parancsnoki rádiókapcsolat-vevő utolsó készletének meghibásodásáig a legnagyobb orosz antennakomplexum, a P-2500 (átmérő 70 m ) a keleti mélyűri kommunikációs központban és a TNA-1500 (átmérő 64 m ) a központban . A Moszkva melletti Űrkommunikációhoz kétirányú kommunikációs munkamenetekhez használták a " Medve-tavak . Az SRT-től rövid távolságra ( 100 ezer km -ig ) az NS-3.7 antennát használták, amely az MCC-L- ben volt az NPO-ban. S. A. Lavochkina.
A "Spektr-R" készülékkel való kommunikáció két módban volt lehetséges. Az első mód a kétirányú kommunikáció, beleértve a parancsok továbbítását a táblára és a telemetriai információk fogadását onnan.
A második kommunikációs mód a rádióinterferometrikus adatok visszaállítása egy nagyon informatív rádiókomplexum (VIRK) erősen irányított antennáján keresztül. Az adatokat valós időben kellett továbbítani [5] , mert a teleszkóp nem tartalmazott nagy kapacitású tárolóeszközt. 2015-ben a Moszkva melletti Puscsinóban a 22 méteres RT-22 rádióteleszkóp alapján létrehozott nyomkövető állomást használtak rádióinterferometrikus adatok fogadására . A teleszkóp által gyűjtött információáramlás 144 megabit volt másodpercenként. Az interferometrikus megfigyelések lehetővé tétele érdekében olyan időszakban, amikor az űrszonda nem látható a Pushchino nyomkövető állomás számára, a Roskosmos további nyomkövető állomások létrehozását finanszírozta Oroszországon kívül: az Egyesült Államokban és Dél-Afrikában [17] [18] . 2013 augusztusától üzembe helyezték a Green Bank - i (USA, Nyugat-Virginia) állomást [5] .
A projekt 1979-1980-ban indult, Leonyid Iljics Brezsnyev jóváhagyásával túlélte a stagnálás és a gazdasági visszaesés időszakát az 1990-es években .
A 2000-es évek második felében a projektet mintegy 5 éven keresztül jelentősen felülvizsgálták [5] .
Az SRT -t 2011. július 18- án , moszkvai idő szerint 6 óra 31 perckor indították el a Bajkonuri kozmodrom 45. helyszínéről a Zenit - 2SLB80 hordozórakéta Fregat-SB felső fokozattal [19] .
2011. július 18-án, moszkvai idő szerint 10:06-kor a Spektr-R űrszonda a következő paraméterekkel érte el a célpont erősen elliptikus pályáját [9] :
Július 22-én reggel parancsot adtak ki az antenna kinyitására, körülbelül 10 perc múlva jelzés érkezett, hogy a nyitásért felelős motor leállt. A nyilvánosságra hozatalt azonban nem erősítette meg jel. Július 22-ről 23-ra virradó éjszaka úgy döntöttek, hogy a műholdat úgy telepítik, hogy a nap egyenletesen melegítse fel az antenna meghajtó szerkezetét. Reggel egy második parancsot adtak ki a távcső kinyitására, majd a szirmok rögzítésére. Ezt követően a 27 antennalebeny mindegyikének sikeres rögzítését megerősítő jelek érkeztek [5] .
A holdgravitáció hatására a pálya síkja folyamatosan forog, ami lehetővé teszi, hogy az obszervatórium minden irányban pásztázza a teret [5] . A tervezett működési idő ( 5 év ) alatt a Hold vonzása 390 000 km magasságba emeli a rádióteleszkóp apogéját [20] .
A pályán való mozgás során az űreszköz áthalad a Föld sugárzási övein , ami növeli a műszereinek sugárzási terhelését. Az űrhajó élettartama körülbelül 5 év [21] . Ballisztikai számítások szerint az SRT 9 évig fog repülni , majd bejut a légkör sűrű rétegeibe és kiég [22] .
2012 márciusában megtörtént a pálya korrekciója, amely gravitációsan stabil rezsimet biztosított a következő 10 évre [5] .
Az orosz Spektr-R űrszonda fedélzetére szerelt űrrádióteleszkóp pályára lépése idején a Földtől legtávolabbi rádióteleszkóp [20] .
Az SRT vevőantenna tükrének kinyitása után körülbelül három hónapig tartott a megfigyelések megkezdése előtt a földi rádióteleszkópokkal való szinkronizálás [23] .
Az eszköz összes rendszerének tesztelésének végén megkezdődött a tudományos kutatás szakasza. A Földön a Green Bank ( Nyugat-Virginia , USA ) és Effelsberg ( Németország ) kétszáz méteres rádióteleszkópjait , valamint a híres Arecibo rádiómegfigyelőközpontot ( Puerto Rico ) [20] használják szinkron rádióteleszkópként . Az ilyen alappal rendelkező föld-tér interferométer a projekt legrövidebb hullámhosszán ( 1,35 cm ) nyújt információt a galaktikus és extragalaktikus rádióforrások morfológiai jellemzőiről és koordinátáiról, amelyek legfeljebb 8 mikroszekundum széles interferencialebenyekkel rendelkeznek .
Augusztus 5-re a teljes Plasma-F komplexet [24] bekapcsolták, és megtörténtek az első mérések [25] .
Szeptember 27-én a Spektr-R először végzett kísérleti megfigyeléseket egy űrobjektumról - a Cassiopeia A szupernóva maradványáról. A megfigyeléseket sikeresen végeztük két merőleges irányban, 92 és 18 cm -es tartományban, két körpolarizációban.
2011. október 29-én és 30-án a rádióteleszkóp megfigyeléseket végzett a W3(OH) maserrel a Cassiopeia csillagképben [26] .
2011. november 14-15-én sikeresen végeztek egyidejű megfigyeléseket interferometrikus módban a Spektr -R SRT három orosz rádióteleszkópon, amelyek a "Kvazar" rádióinterferometrikus hálózatot alkotják (RT-32 " Svetloe ", RT-32 "). Zelenchukskaya ", RT-32 " Badary ") és az RT-70 "Evpatoria" krími rádióteleszkóp . A megfigyelés célja a PSR B0531+21 pulzár volt a Rák-ködben , a 0016+731 és 0212+735 kvazárok (a 0212+735 kvazár tanulmányozásához az effelsbergi német 100 méteres rádióteleszkópot [27] is használták ). , valamint a W3(OH ) maser sugárzás forrásai [28] .
Havonta körülbelül 100 tudományos kísérletet végeznek [5] .
A Radioastron program összköltsége nagyon magas[ mennyit? ] , így nemzetközi bizottság alakult a tudományos program elkészítésére; megfigyelési időre bármely tudós benyújthat kérelmet, a bizottság kiválasztja a legerősebb tudományos színvonalú, a legérdekesebb tudományos ötleteket kínáló pályázatokat [5] .
2016 júliusában, a nyílt megfigyelési program negyedik éve kezdődött, ebben az időszakban 11 projektet választottak ki megvalósításra [29] :
A megvalósításra elfogadott pályázatok vezetői három orosz, kettő holland és egy-egy spanyol, japán, dél-afrikai és amerikai képviselő. A pályázatok társszerzői a világ 19 országát képviselik, mintegy 155 fős létszámban. A pályázatok legtöbb társszerzője Oroszországból származik, ezt követi az USA, Németország, Spanyolország, Hollandia, Ausztrália, Olaszország és mások.
- A Fizikai Intézet sajtóközleménye. Lebedev RAS2019. január 10. óta megszakadt a kommunikáció a műholddal; ugyanakkor a műhold szavatossági ideje még 2014-ben lejárt (a Spektr-R munkáit eredetileg 2016-ban tervezték befejezni, de ezt 2019 végéig meghosszabbították) [30] [31] . Január 12-én vált ismertté, hogy a Spektr-R űrszondán lévő rádióteleszkóp leállt a parancsadatok fogadására, ugyanakkor továbbra is küld információkat a Földre [32] . A projekt tudományos felügyelője, az Orosz Tudományos Akadémia levelező tagja, Jurij Kovaljov kifejtette, hogy a Spektr-R csak a Föld parancsaira működik: minden ülés előtt megfigyelési programot helyeznek el a fedélzeten, és egy jelet küldenek a készülék bekapcsolására. vevő-adó antenna; most ilyen parancs nem kerül a készülék fedélzetére, ami „home pozícióba” kerül, ebben az állapotban a napelemek tovább adják az áramot, de a műhold többi része már nincs kitéve napsugárzásnak és lehűtik [ 33] . Még van remény a kommunikáció helyreállítására, kommunikációs üléseket tartanak a helyzet javítása érdekében, de ha nem sikerül helyreállítani a kommunikációt az űrrepülőgéppel és elkezdeni a vezérlőparancsok továbbítását, akkor a műhold és a távcső működése be kell fejezni. A közvetett jelek szerint a Spektr-R teljesen működőképes, kivéve a Földről parancsokat fogadó rádióberendezéseket; jelenlegi állapotában 2019 szeptemberéig létezhet, köszönhetően a külső parancsok hiányában működő vészhelyzeti orientációs programnak [34] . A Spektra-R utolsó jele február 5-én érkezett [35] . 2019. február 15-én a Roszkozmosz állami bizottságának ülésén úgy döntöttek, hogy az eszközt a gyártó - Lavochkinről elnevezett NPO - irányítása alá helyezik a műholddal való kommunikáció kialakításának további munkája érdekében. A munkát május 15-ig tartó időszakra ütemezték, ezt követően döntöttek a Spektr-R jövőbeli sorsáról [36] .
2019. május 30-án ülést tartott az Állami Bizottság a Spektr-R repülési tesztjei lefolyásának felülvizsgálatára. Az Állami Bizottság meghallgatta a rakéta- és űripar, valamint a tudományos közösség képviselőit, és úgy döntött, hogy befejezi a Spektr-R projektet [37] .
A Radioastron projekt SRT -ből és földi távcsövekből álló föld-tér interferométerén a működés első évében (2012. július 18-tól) 29 aktív galaktikus atommagot, 9 pulzárt ( neutroncsillag ) figyeltek meg. 6 maservonalak forrása a csillagkeletkezés és a bolygórendszerek régióiban [38] .
2012. október 9-én az aktív galaxismag kutatóinak nemzetközi csoportja a RadioAstron projekt föld-tér interferométerének közös megfigyelései alapján elkészítette az első képet a 0716+714 jelű , gyorsan változó aktív galaxisról 6,2 cm -es hullámhosszon. az európai VLBI hálózattal [39] .
A vizsgált objektumok egyik fő típusa a kvazárok . A Radioastron projekt segítségével meg lehetett mérni egy relativisztikus sugár kezdetének szélességét. Kiderült, hogy körülbelül 1 St. évben ezt az információt aktívan felhasználják az ilyen sugárhajtások kialakítására vonatkozó modellek kidolgozására [5] .
Egy másik eredmény a relativisztikus kvazár sugarak fényerejének mérése volt. A földi rádióteleszkópok egy bizonyos fényerő-értékre korlátozódnak, és nem teszik lehetővé annak meghatározását, hogy a valós fényerő egyenlő-e vagy nagyobb-e annál. Több mint 60 kvazár adatai azt mutatják, hogy ezek a sugarak sokkal fényesebbek, mint a korábbi ábrázolások. Ez a meglévő kvazár-eszközök komoly átstrukturálását teszi szükségessé. Korábban azt hitték, hogy főleg relativisztikus elektronok sugároznak ki sugárban . Ez a modell nem teszi lehetővé a megfigyelt fényerő elérését. Az egyik új modell lehet egy relativisztikus sebességre felgyorsított protonokból álló sugármodell , de ekkor felmerül a kérdés, hogy mi a protonok ilyen nagy energiákra való gyorsításának mechanizmusa. Talán ez a probléma a nagy energiájú kozmikus sugarak forrásának problémájával függ össze [5] .
A pulzárok spektrumának megfigyelése a várt meglehetősen sima kép helyett számos kis csúcsot adott. Ehhez át kell dolgozni a csillagközi közeg elméletét . Ennek egyik magyarázata lehet a kompakt turbulenciazóna , ami a rajtuk áthaladó elektromágneses sugárzás torzulásához vezet [5] .
Az M 106 galaxisban az 1,3 MHz-es tartományban, 340 ezer km-es alapvonallal (az olaszországi Medicinában található földi rádióteleszkóppal együtt) a szögfelbontás abszolút rekordját érték el a csillagászatban - 8 ívmikromásodperc (körülbelül ebben a szögben a Földről megfigyelve a Hold felszínén fekvő rubelérme lesz látható) [40] .
Felfedezték a csillagközi plazma rádiósugárzásának erős szóródását [6] .
1979-ben a Szaljut-6 állomáson rádióobszervatóriumot hoztak létre az első KRT-10 űrrádióteleszkóppal [41] .
1997-ben a JAXA (Japán Űrkutatási Ügynökség) a 8 méter átmérőjű HALCA rádióteleszkópot a Spektr-R pályánál körülbelül 10-szer alacsonyabb pályára bocsátotta . A készülék 2005-ig sikeresen működött.
Kína két, a Spektr-R-hez hasonló űrrepülőgép indítását tervezi, miközben aktívan felhasználja az orosz projekt fejlesztéseit [5] .
| rádiócsillagászat | |||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Alapfogalmak | |||||||||
| rádióteleszkópok |
| ||||||||
| Személyiségek | |||||||||
| Kapcsolódó témák |
| ||||||||
| Kategória:Rádiócsillagászat | |||||||||
| A Roszkozmosz űrobszervatóriumai | |
|---|---|
| Üzemeltetési | |
| Tervezett |
|
| történelmi |
|
| űrtávcsövek | |
|---|---|
| Üzemeltetési |
|
| Tervezett |
|
| Javasolt | |
| történelmi |
|
| Hibernálás (Mission Complete) |
|
| Elveszett | |
| Törölve | |
| Lásd még | |
| Kategória | |
| |
|---|---|
| |
| Az egy rakétával indított járműveket vessző választja el ( , ), a kilövéseket egy pont ( · ) választja el. A személyzettel ellátott járatok félkövérrel vannak kiemelve. A sikertelen indítások dőlt betűvel vannak jelölve. | |