Телескоп поможет астрономам изучать одни из самых энергетически активных мест в космосе, а лунная миссия будет способствовать разработке технологий точной посадки на Луну.
В четверг утром в Японии в космос взмыл телескоп размером с автобус, обладающий рентгеновским зрением.
Он был не один. Вместе с ним в космос отправился робот-луноход размером с небольшую тележку. Вскоре эти две миссии - XRISM и SLIM - расстанутся: одна отправится шпионить за самыми горячими точками нашей Вселенной, другая поможет японскому космическому агентству JAXA испытать технологии, которые в будущем будут использоваться для более масштабных высадок на Луну.
Старт с берегов острова Танегасима, расположенного в южной части Японского архипелага, был живописным: японская ракета H-IIA пронеслась над удаленной стартовой площадкой и скрылась в голубом небе, пронизанном несколькими облаками. Примерно через 47 минут после начала полета в прямом видеоэфире было видно, как в зале управления космическими аппаратами XRISM и SLIM, которые направились к своим разным космическим целям, празднуют запуск.
Основным пассажиром запуска является космический аппарат X-Ray Imaging and Spectroscopy Mission (сокращенно XRISM, произносится как "хризма"). С орбиты высотой 350 миль над Землей XRISM будет изучать экзотические среды, излучающие рентгеновские лучи: аккрецию вещества, вращающегося вокруг черных дыр, взрывную плазму, пронизывающую скопления галактик, и остатки взорвавшихся массивных звезд.
Данные телескопа позволят пролить свет на движение и химический состав этих космических объектов с помощью метода спектроскопии, который основан на изменении яркости источников на разных длинах волн для получения информации об их составе. Этот метод дает ученым возможность заглянуть в некоторые из самых высокоэнергетических явлений Вселенной и дополнить всестороннюю многоволновую картину Вселенной.
Спектроскопия XRISM позволит "выявить потоки энергии между небесными объектами в различных масштабах" с беспрецедентным разрешением, - написал в своем электронном письме Макото Таширо, главный исследователь телескопа и астрофизик из JAXA.
Японское космическое агентство возглавляет миссию в сотрудничестве с НАСА. В строительстве телескопа принимало участие Европейское космическое агентство, поэтому астрономам из Европы будет выделена часть времени наблюдений на телескопе.
XRISM является реконструкцией космического аппарата Hitomi, запущенного JAXA в 2016 году. Через несколько недель после запуска телескоп Hitomi вышел из-под контроля, и Япония потеряла связь с аппаратом.
"Это была катастрофическая потеря, - говорит Брайан Дж. Уильямс, астрофизик из Центра космических полетов НАСА имени Годдарда, который входил в команду Hitomi, а сейчас является научным сотрудником проекта XRISM. Небольшие данные, собранные с Hitomi, были манящим вкусом того, что может предложить подобная миссия".
"Мы поняли, что нам действительно нужно идти и строить эту миссию заново, потому что это будущее рентгеновской астрономии", - сказал доктор Уильямс.
В отличие от других длин волн света, космические рентгеновские лучи можно обнаружить только над земной атмосферой, которая защищает нас от вредного излучения. XRISM присоединится к целому ряду других рентгеновских телескопов, уже работающих на орбите, включая запущенную в 1999 году рентгеновскую обсерваторию НАСА Chandra X-ray Observatory, а также Imaging X-ray Polarimetry Explorer, который присоединится к партии в 2021 году.
Отличительной особенностью XRISM от этих миссий является инструмент под названием Resolve, который должен быть охлажден до температуры чуть выше абсолютного нуля, чтобы прибор мог измерять крошечные изменения температуры при попадании рентгеновских лучей на его поверхность. Команда миссии ожидает, что спектроскопические данные Resolve будут в 30 раз более четкими, чем разрешение приборов Chandra.
Лиа Корралес, астроном из Мичиганского университета, выбранная в качестве ученого-участника миссии, считает XRISM "новаторским аппаратом", который представляет собой "следующий шаг в рентгеновских наблюдениях". С помощью современной спектроскопии доктор Корралес будет анализировать состав межзвездной пыли, чтобы получить представление о химической эволюции нашей Вселенной.
Ян-Уве Несс, астроном из Европейского космического агентства, который будет управлять процессом отбора заявок на выделенное Европе время наблюдений, говорит, что благодаря высочайшему качеству данных, получаемых с помощью спектроскопии XRISM, можно почувствовать себя почти как в экстремальной среде.
"Я с нетерпением жду спектральной революции", - сказал он, добавив, что она создаст основу для еще более амбициозных рентгеновских телескопов в будущем.
На XRISM также установлен второй прибор под названием Xtend, который будет работать одновременно с Resolve. В то время как Resolve увеличивает масштаб, Xtend уменьшает его, предоставляя ученым дополнительные изображения одних и тех же рентгеновских источников на большей площади. По словам д-ра Уильямса, Xtend менее мощный, чем проектор на более старом телескопе Chandra, который позволил получить некоторые из наиболее ярких видов рентгеновской Вселенной на сегодняшний день. Однако Xtend будет фотографировать космос с разрешением, сопоставимым с тем, как его могли бы воспринимать наши глаза, если бы мы обладали рентгеновским зрением.
После прибытия XRISM на низкую околоземную орбиту исследователи в течение нескольких месяцев будут включать приборы и проверять их работоспособность. Научные операции начнутся в январе, но первые исследования на основе полученных данных могут появиться только через год или более, сказал д-р Таширо. По словам д-ра Таширо, в преддверии каких-либо открытий он просто рад тому, что приборы работают, и добавляет, что "после того, как они заработают, мы, несомненно, увидим новый мир рентгеновской астрономии".
Больше всего доктор Уильямс ожидает "неизвестных открытий", которые может обнаружить XRISM. "Каждый раз, когда мы запускаем новую систему, мы открываем что-то новое о Вселенной", - сказал он. "Что будет в этом случае? Я не знаю, но мне не терпится это узнать".
Smart Lander for Investigating Moon, или SLIM, - следующий роботизированный космический аппарат, направляющийся к Луне, но, возможно, не следующий, который совершит посадку.
SLIM отправится в долгий, кольцевой полет продолжительностью не менее четырех месяцев, который потребует меньших затрат топлива. Несколько месяцев уйдет на выход на лунную орбиту, затем в течение месяца аппарат будет кружить вокруг Луны, после чего попытается сесть на поверхность в районе кратера Шиоли на ближней стороне Луны.
Это означает, что два американских космических аппарата - Astrobotic Technology из Питтсбурга и Intuitive Machines из Хьюстона, которые могут быть запущены позднее в этом году и будут двигаться к Луне по более прямым траекториям, могут опередить SLIM в достижении поверхности.
Несмотря на то, что SLIM оснащен камерой, позволяющей определять состав пород в районе посадки, основные цели миссии не являются научными. Скорее, речь идет о демонстрации системы точной навигации, позволяющей совершить посадку в пределах длины футбольного поля от намеченного места.
В настоящее время лунные аппараты пытаются сесть в пределах нескольких миль от выбранного места посадки. Например, зона посадки индийского космического аппарата Chandrayaan-3, который в прошлом месяце первым успешно сел в южной полярной области Луны, имела ширину 7 миль и длину 34 мили.
По словам представителей JAXA, возможности систем технического зрения на многих посадочных аппаратах ограничены, так как компьютерные чипы космического класса обладают лишь одной сотой от вычислительной мощности самых современных чипов, используемых на Земле.
Для SLIM JAXA разработало алгоритмы обработки изображений, которые могут быстро работать на более медленных космических чипах. По мере приближения SLIM к месту посадки камера будет направлять спуск аппарата на лунную поверхность, а радар и лазер будут измерять высоту и скорость спуска.
Из-за риска аварии, связанного с использованием существующих систем, лунные посадочные аппараты обычно направляются на более ровную и менее интересную местность. Более точная навигационная система позволит будущим аппаратам приземляться ближе к пересеченной местности, представляющей научный интерес, например, к кратерам с замерзшей водой в районе южного полюса Луны.
Масса SLIM при запуске составляет более 1500 кг, причем более двух третей массы приходится на топливо. Для сравнения, вес индийского лунного аппарата и его небольшого ровера составляет около 3 800 кг, а вес сопутствующего двигательного модуля, который вывел их с орбиты Земли к Луне, - 4 700 кг.
?si=7-7OMjyueRNCA_0U
Так же планирую написать статьи на тему "Лунное путешествие" и "Фазы луны в сентябре ". Вообще много интересных мне тем, Высадка на луну, Сколько лететь до луны, Спутники Илона Маска и прочее. Но прямо сейчас работаю над статьей Полет на луну.
80.1к
