Peta langit lengkap dari Spectra-RG. Kenapa dia penting?



www.roscosmos.ru/media/img/2020/June/rgb_final_annotated_fig1.png



Mungkin saya salah, tapi rasanya seperti peristiwa penting dalam astronomi ekstra-atmosfer yang terjadi pada 10 Juni berlalu hampir tanpa disadari. Kita berbicara tentang fakta bahwa kapal luar angkasa astronomi kita dan Jerman - teleskop Spektr-RG telah menyelesaikan pemindaian penuh pertama dari seluruh langit.



Saya akan mencoba memperbaikinya. Untuk melakukan ini, saya akan mencoba menjelaskan secara ringkas bagaimana perbedaan teleskop, mengapa peralatan ini penting untuk ilmu pengetahuan dunia dan menggambarkan fitur-fitur operasinya. Selain itu, dilihat dari publikasi masa lalu itu, kadang-kadang penulis tidak mengerti apa arti frasa tersebut tentang akurasi rekamannya, merujuknya secara umum ke semua teleskop dari kisaran ini.



Faktanya adalah bahwa teleskop orbital telah lama dibagi menjadi dua jenis: survei dan detail. Yang pertama dirancang untuk mencari benda-benda baru di ruang angkasa, lebih disukai dengan peta langit yang lengkap. Yang kedua sudah diperlukan untuk studi rinci dari sumber baru yang diungkapkan dengan klarifikasi sifat fisik mereka dan karakteristik tambahan.



Untuk yang pertama, diperbolehkan untuk menggunakan sistem optik sudut lebar, untuk yang terakhir, sistem dengan sudut sekecil mungkin. Selain area inspeksi, ini sering menetapkan batas waktu pengamatan. Analog terdekat adalah paparan dalam fotografi. Semakin lebar sudut lensa, semakin cepat kecepatan rana untuk satu pemotretan dan sebaliknya. Contoh akan menunjukkan ini di bawah.



Sebelum memulai yang kedua, stasiun pertama harus pergi. Inilah yang akan memungkinkan para ilmuwan yang mengendalikan pesawat ruang angkasa pertama, seperti dikatakan oleh seorang ahli astrofisika ketika berbicara tentang Spectr-RG: "Berhentilah mencari-cari secara acak seperti anak kucing buta."



Ini dapat ditunjukkan dengan menggunakan teleskop nyata sebagai contoh. Sebagai contoh, kendaraan pengawasan sinar gamma keras pertama adalah COS-B, diluncurkan pada tahun 1975. Dia memiliki bidang pandangan dari urutan 30x30 derajat, yaitu, untuk sepenuhnya menutupi bidang surgawi, dia perlu melakukan 50 pengamatan. Karena spesifik orbitnya, diharapkan bahwa ia akan membangun peta sinar gamma langit dalam 4 tahun, tetapi dalam kenyataannya, dalam 6 tahun kerja, hanya sekitar setengah dari seluruh langit. Tetapi ini adalah hasil yang sangat signifikan.



gambar



Sebagai contoh stasiun terperinci, seseorang dapat mengambil NEAO-2 "Einstein", yang mempelajari rentang sinar-X lunak pada 1978-1981. Bidang pandangnya sekitar 1 derajat, resolusi hingga 2 detik busur, dan sensitivitas sensor membutuhkan paparan sekitar 10 4 detik (2,7 jam).



gambar



Jika teleskop ini diperlukan untuk memetakan seluruh langit, itu akan memakan waktu sekitar 100 tahun untuk melakukan ini. Selama karyanya, ia hanya melihat 3% dari langit, tetapi dari sudut pandang kualitatif, itu adalah 3% yang sangat penting. Dia mempelajari perwakilan dari hampir semua kelas sumber sinar-X dan bahkan menemukan yang baru.



Dan dia tidak akan mampu melakukan ini jika para ilmuwan tidak tahu sebelumnya ke mana harus mencari, berkat peta yang kurang detail dari seluruh langit yang diperoleh dengan survei teleskop.



Karena seluruh survei langit adalah hasil kualitatif, biasanya tidak masuk akal untuk mengulanginya ke perangkat lain dengan hasil yang sama. Tidak seperti stasiun terperinci. Sangat diinginkan untuk memiliki sebanyak mungkin yang terakhir, walaupun dengan resolusi yang sama. Ini akan memungkinkan Anda menjelajahi area terbuka dengan cepat.



Dalam sistem survei, untuk setiap peta berikutnya, diinginkan untuk meningkatkan resolusi dengan urutan besarnya, yang tidak mudah. Dan masalahnya bukan bahwa Anda perlu mencerna urutan lalu lintas lebih besar dari perangkat.



Dari sudut pandang teknis, peralatan survei harus distabilkan dengan rotasi, sehingga pada satu gilirannya akan menghilangkan pita sempit di langit. Dan setelah setiap giliran yang baru. Skema inilah yang diterapkan untuk Spectra-RG. Untuk pertama kalinya untuk perangkat kami dibawa ke titik Lagrange, setelah itu mengambil orientasi konstan ke Matahari dan mulai memindai langit. Ini jelas terlihat dalam diagram dari "Buletin" Lavo NPO.



gambar



Periode penuh revolusi peralatan di sekitar porosnya adalah sekitar 4 jam. Selama jam-jam ini, berkat pergerakan Bumi, bidang rotasi peralatan berubah sekitar 0,17 derajat dan area langit yang baru terlihat dari teleskop.



Ini terlihat sederhana, tetapi setiap kartu berikutnya diberikan dengan semakin banyak kesulitan. Terlihat bahwa waktu pemindaian, transfer data dan parameter sistem pemindaian harus disinkronkan dengan ketat.



Tapi semakin sempit bidang pandang, semakin cepat objek melewatinya. Misalnya, pada sudut pandang 10x10 derajat, objek dari bidang ekliptika akan berada di bidang pandang selama 10 5 detik (hampir sehari), dan pada sudut 1 × 1 derajat, paparan maksimum yang mungkin turun seratus kali menjadi 10 3 detik (16 menit). Persyaratan untuk penerima telah meningkat 100 kali, dan resolusi linier hanya 10 kali. Dan jika kita menuntut untuk mengambil langkah selanjutnya, paparan maksimum yang mungkin akan berkurang menjadi beberapa menit. Dan dengan kecepatan rana seperti itu, bahkan dalam rentang optik, mungkin ada masalah, belum lagi sinar-X.



Akibatnya, jika awalnya ada penerima yang cukup sederhana pada perangkat survei, maka pada Spectra-RG yang sama, teleskop kejadian miring paling kompleks digunakan, beberapa elemen yang dapat diproduksi oleh beberapa perusahaan di dunia. Dan bukan fakta bahwa ketika semua penemuan ilmiah Spectra-RG dipelajari oleh teleskop terperinci, penciptaan stasiun pengamatan berikutnya hanya akan bersandar pada masalah keuangan, dan tidak akan memenuhi keterbatasan teknis dan ilmiah yang kompleks.



gambar

Perbandingan satu bagian langit dari teleskop yang berbeda. ART-P / Delima (terperinci), ART-XC / Spektr-RG (tinjauan umum), NuSTAR (terperinci)



Namun, ini masih jauh. Peta ikhtisar pertama langit dalam kisaran sinar-X dibangun, selama beberapa tahun ke depan stasiun akan lebih menyempurnakannya, akan memindai langit beberapa kali. Setelah itu, studi objek baru akan tertunda selama beberapa dekade, baik menurut data Spectra-RG dan dengan bantuan stasiun yang lebih rinci.



All Articles