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Vielleicht irre ich mich, aber es scheint , als sei ein bedeutendes Ereignis in der außeratmosphärischen Astronomie, das am 10. Juni stattfand, fast unbemerkt vergangen. Wir sprechen über die Tatsache, dass das Weltraum-Flaggschiff unserer und der deutschen Astronomie - das Spektr-RG-Teleskop - den ersten vollständigen Scan des gesamten Himmels abgeschlossen hat.
Ich werde versuchen, es zu beheben. Zu diesem Zweck werde ich versuchen, kurz zu erklären, wie sich verschiedene Teleskope unterscheiden, wie wichtig dieses Gerät für die Weltwissenschaft ist und die Merkmale seiner Funktionsweise zu beschreiben. Darüber hinaus verstehen die Autoren nach diesen früheren Veröffentlichungen manchmal nicht, was der Ausdruck über seine Aufzeichnungsgenauigkeit bedeutet, und beziehen sich allgemein auf alle Teleskope eines ähnlichen Bereichs.
Tatsache ist, dass Orbitalteleskope seit langem in zwei Typen unterteilt sind: Vermessung und Detailteleskope. Die ersteren sollen nach neuen Objekten in der Himmelssphäre suchen, vorzugsweise mit einer vollständigen Karte des Himmels. Die zweite ist bereits für eine detaillierte Untersuchung der aufgedeckten neuen Quellen mit Klärung ihrer physikalischen Natur und zusätzlicher Eigenschaften erforderlich.
Für erstere ist es zulässig, optische Weitwinkelsysteme zu verwenden, für letztere Systeme mit dem kleinstmöglichen Winkel. Neben dem Inspektionsbereich werden hier häufig Beobachtungszeiträume festgelegt. Das nächste Analogon ist die Belichtung in der Fotografie. Je größer der Winkel des Objektivs ist, desto kürzer ist die Verschlusszeit für eine Aufnahme und umgekehrt. Ein Beispiel zeigt dies unten.
Vor dem Start der zweiten müssen die ersten Stationen gehen. Dies ermöglicht es den Wissenschaftlern, die die ersten Geräte steuern, wie mir ein Astrophysiker sagte, über Spectrum-RG zu sprechen: „Hör auf, wie blinde Kätzchen willkürlich herumzustöbern“.
Dies lässt sich am besten mit echten Teleskopen veranschaulichen. Das erste harte Gammastrahlenüberwachungsfahrzeug war beispielsweise das 1975 eingeführte COS-B. Er hatte ein Sichtfeld in der Größenordnung von 30 x 30 Grad, dh um die Himmelskugel vollständig abzudecken, musste er 50 Beobachtungen machen. Aufgrund der Besonderheiten seiner Umlaufbahn wurde erwartet, dass er in 4 Jahren eine Karte des Himmels in Gammastrahlen erstellen würde, und in Wirklichkeit für 6 Betriebsjahre nur etwa die Hälfte des gesamten Himmels. Dies war jedoch ein sehr bedeutendes Ergebnis.
Als Beispiel für eine detaillierte Station kann man NEAO-2 "Einstein" nehmen, das 1978-1981 den Bereich weicher Röntgenstrahlen untersuchte. Ihr Sichtfeld betrug ungefähr 1 Grad, eine Auflösung von bis zu 2 Bogensekunden, und die Empfindlichkeit der Sensoren erforderte eine Belichtung von ungefähr 10 4 Sekunden (2,7 Stunden).
Wenn dieses Teleskop den gesamten Himmel abbilden müsste, würde dies etwa 100 Jahre dauern. Während seiner Arbeit betrachtete er nur 3% des Himmels, aber aus qualitativer Sicht waren es sehr wichtige 3%. Er studierte Vertreter fast aller Klassen von Röntgenquellen und entdeckte sogar neue.
Und er wäre dazu nicht in der Lage gewesen, wenn die Wissenschaftler nicht im Voraus gewusst hätten, wo sie suchen sollen, dank weniger detaillierter Karten des gesamten Himmels, die mit Vermessungsteleskopen erhalten wurden.
Da eine Überprüfung des gesamten Himmels ein qualitatives Ergebnis ist, ist es normalerweise nicht sinnvoll, sie auf anderen Geräten mit demselben Ergebnis zu wiederholen. Im Gegensatz zu detaillierten Stationen. Letzteres ist wünschenswert, um so viele wie möglich zu haben, wenn auch mit gleicher Auflösung. Auf diese Weise können Sie offene Gebiete schnell erkunden.
In Vermessungssystemen ist es wünschenswert, für jede nächste Karte die Auflösung um Größenordnungen zu erhöhen, was nicht einfach ist. Und das Problem ist nicht einmal, dass Sie eine Größenordnung mehr Geräteverkehr verdauen müssen.
Aus technischer Sicht muss das Vermessungsgerät mit einer stabilisierten Drehung hergestellt werden, damit es in einer Umdrehung einen schmalen Streifen am Himmel erfasst. Und nach jeder Runde eine neue. Dieses Schema wurde für Spectra-RG implementiert. Zum ersten Mal für unsere Geräte wurde es an den Lagrange-Punkt gebracht, danach nahm es eine konstante Ausrichtung zur Sonne ein und begann, den Himmel abzutasten. Dies geht aus dem Diagramm aus dem "Bulletin" der Lavochkin NPO deutlich hervor.
Die volle Umdrehungszeit der Vorrichtung um ihre Achse beträgt etwa 4 Stunden. Während dieser Stunden hat sich aufgrund der Bewegung der Erde die Rotationsebene des Apparats um ungefähr 0,17 Grad geändert und neue Bereiche des Himmels sind in das Sichtfeld der Teleskope eingetreten.
Es sieht einfach aus, aber jede nächste Karte wird mit zunehmender Schwierigkeit gegeben. Es ist ersichtlich, dass die Scanzeit-, Datenübertragungs- und Scansystemparameter starr synchronisiert sein müssen.
Aber je enger das Sichtfeld ist, desto schneller passiert das Objekt es. Angenommen, bei einem Blickwinkel von 10 x 10 Grad befindet sich ein Objekt aus der Ekliptikebene 10 bis 5 Sekunden (fast einen Tag) im Sichtfeld , und bei einem Winkel von 1 x 1 Grad sinkt die maximal mögliche Belichtung hundertmal auf 10 bis 3 Sekunden (16 Minuten). Die Anforderungen an Empfänger haben sich um das 100-fache erhöht, und die lineare Auflösung beträgt nur das 10-fache. Und wenn wir den nächsten Schritt fordern, wird die maximal mögliche Belichtung auf einige Minuten reduziert. Und bei einer solchen Verschlusszeit kann es auch im optischen Bereich zu Problemen kommen, ganz zu schweigen von der Röntgenstrahlung.
Wenn anfangs relativ einfache Empfänger in Vermessungsfahrzeugen vorhanden waren, wurden auf demselben Spectra-RG die komplexesten Teleskope mit schrägem Einfall verwendet, von denen einige Elemente buchstäblich von mehreren Unternehmen auf der Welt hergestellt werden können. Und es ist keine Tatsache, dass bei der Untersuchung aller wissenschaftlichen Entdeckungen von Spectra-RG mit detaillierten Teleskopen die Schaffung der nächsten Beobachtungsstation nur mit finanziellen Problemen verbunden sein wird und keinen komplexen technischen und wissenschaftlichen Einschränkungen ausgesetzt sein wird.
Vergleich eines Himmelsabschnitts mit verschiedenen Teleskopen. ART-P / Granat (detailliert), ART-XC / Spectr-RG (Übersicht), NuSTAR (detailliert)
Dies ist jedoch noch weit weg. Die erste Übersichtskarte des Himmels im Röntgenbereich wurde erstellt. In den nächsten Jahren wird die Station diese zusätzlich verfeinern und den Himmel mehrmals scannen. Danach wird sich das Studium neuer Objekte um Jahrzehnte verzögern, sowohl nach Angaben von Spectra-RG als auch mit Hilfe detaillierterer Stationen.