Марина ХАЛИЗЕВА, журналист

Российская академия наук и Федеральное космическое агентство (Роскосмос) в 2011 г. осуществили запуск уникальной космической обсерватории "Радиоастрон" с 10-метровой рефлекторной антенной, образующей вместе с крупнейшими наземными радиотелескопами и станциями слежения систему, которая впервые позволит исследовать ядра галактик и других астрономических объектов с беспрецедентно высоким разрешением - в миллионные доли угловых секунд, т.е. в миллионы раз лучше человеческого глаза.

Это знаковое в истории отечественной и мировой астрофизики событие произошло 18 июля, когда с космодрома Байконур стартовала ракета "Зенит-3М" с разгонным блоком "Фрегат-2СБ", несущая спутник-модуль "Спектр-Р" на высокоапогейную орбиту.

Напомним, программа "Радиоастрон" была инициирована Астрокосмическим центром Физического института им. П. Н. Лебедева РАН (ФИАН) еще в 1980-е годы. Именно тогда ученик основателя советской школы современной астрофизики члена-корреспондента РАН Иосифа Шкловского Николай Кардашев (академик с 1990 г.) с коллегами начал

Схема компоновки радиотелескопа и базового модуля.

строить телескоп для получения изображений, координат и угловых перемещений различных объектов Вселенной. Однако в 1990-е годы проект по финансовым причинам заморозили, но сохранили, завершив его в 2000-х. А теперь он стал объектом глобального международного сотрудничества, в котором интегрированы силы ученых 20 стран.

На борту астрофизического спутника, использующего новейшую платформу "Навигатор" (разработка НПО им. С. А. Лавочкина, г. Химки Московской области), находится полезный груз массой ~2500 кг с комплексом электронной аппаратуры, изготовленной Астрокосмическим центром ФИАНа и зарубежными партнерами из США, Индии, Австралии, Финляндии, Швейцарии, и параболической антенной - "сердцем" обсерватории. Она состоит из центрального зеркала трехметрового диаметра и 27 "лепестков", сделанных из композиционного углеродного материала. К слову, все они развернулись в космосе с точностью до 0,5 мм, образуя радиотелескоп зонтикообразной конструкции диаметром Юм. Высокую отражательную способность поверхности устройства (98%) обеспечивает алюминиевое покрытие толщиной 100 мкм и система борьбы с тепловыми деформациями, поддерживающая постоянную температуру поверхности в пределах +50°С.

Космический радиотелескоп имеет относительно небольшую полезную площадь, поэтому для эффективности наблюдений в связке с ним работают его наземные "собратья" в России (г. Пущино Московской области, где находится старейшая радиоастрономическая обсерватория ФИАНа), Австралии (г. Канберра) и США (г. Грин Бэнк). Управление обсерваторией осуществляют с российских станций слежения в Евпатории (Крым) и Медвежьих Озерах (Московская область).

Спутник вращается по необычной орбите, ранее не использованной в экспериментах. Она очень вытянута, пояснил в ходе пресс-конференции на космодроме Байконур руководитель Астрокосмического центра ФИАН Николай Кардашев. Радиотелескоп то приближается к Земле (на 50 - 70 тыс. км), то удаляется от нее примерно на 350 тыс. км. Это нужно для того, чтобы увеличить степень детализации изображений радиосветящихся объектов, определить их координаты и, возможно, динамику. Работа идет по следующей схеме: сигнальный луч с "Радиоастрона" направляют в далекую точку Вселенной, туда же идет луч с наземного радиотелескопа. Отраженные сигналы принимают антенны, затем полученные данные сводят в общую картину. Такие пары астрономических инстру-

ментов (космический аппарат, объединенный с наземным телескопом), образующие интерферометрическую систему, позволяют благодаря разнесенной на громадное расстояние орбите спутника получать предельно четкое изображение - до 8 миллионных долей угловой секунды (надо сказать, человеческий глаз не различает и одной доли). Одним словом, можно уловить радиоизлучение микрообъектов, угловые размеры которых сравнимы с фасолиной на поверхности Луны. Предшественник "Радиоастрона" - всемирно известный оптический телескоп "Хаббл" (проект НАСА и Европейского космического агентства), с 1990 г. одиноко парящий на земной орбите, подобными возможностями не обладает. Да, ему под силу изучение объектов очень далеких, поясняет Кардашев, но угловое разрешение прибора и детализация изображения невелики. Мы будем иметь картинку в сотни тысяч раз лучше, утверждает он.

Астрофизики намерены в течение 5 лет штатной работы спутника получить данные для построения системы небесных координат следующего поколения, измерить эффекты, предсказанные Общей теорией относительности Альберта Эйнштейна, разработать новые методы высокоточного определения орбит космических аппаратов и их эволюции.

Особый интерес для специалистов представляют дальние "точки" - "темная материя" и "темная энергия", нейтронные и кварковые звезды, облака межзвездной плазмы, мазеры, пульсары, квазары* - для изучения с обсерватории уже выбрано 20 - 30 объектов во Вселенной, дающих мощное радиоизлучение.

Астрофизики надеются также больше узнать о поведении сверхмассивных "черных дыр" - самых загадочных образований в центре нашей Галактики и за ее пределами. Исследовать структуру этого физического явления до сих пор не удавалось, поскольку с Земли это сделать невозможно. Перед "Радиоастроном" стоят задачи действительно прорывного характера. Одна

* См.: А. Черепащук. Тайны Вселенной. - Наука в России, 2011, N 3 (прим. ред.).

из ближайших - заглянуть в центр Галактики М-87, в скопление Девы, находящемся в 18 Мпс от нас (это примерно 59 млн. световых лет). Там, за "пятном" излучающей плазмы, скрывается самая близкая к нам "черная дыра". "Угловое разрешение - миллионная секунды - достаточно, чтобы увидеть горизонт сверхмассивной "черной дыры", - отметил заместитель директора Астрокосмического центра, член-корреспондент РАН Игорь Новиков в интервью газете "Троицкий вариант" (г. Троицк Московской области). - Это и есть самая интересная мишень. Реально можно увидеть... тень от черной дыры на фоне аккреционного диска. По тому, как выглядит тень, можно судить о том, действительно ли это черная дыра, действительно ли там есть горизонт. Это единственный способ строго проверить предсказание Общей теории относительности по поводу их существования".

"Радиоастрон" сможет ответить и на другие вопросы: как рождаются мощные взрывы во Вселенной, почему они происходят, не опасны ли для человечества? А если взрыв произойдет направленно, что будет с социумом?

По сообщениям Агентства научной информации "ФИАН-информ", 27 сентября 2011 г., когда аппарат находился на расстоянии 260 тыс. км от Земли, в Астрокосмическом центре провели наблюдения космического объекта - остатка сверхновой звезды "Кассиопея А". Детектирование "первого света", как говорят астрофизики, с использованием радиометров, работающих в диапазонах волн 92 и 18 см, прошло успешно. В комментарии к событию старший научный сотрудник, кандидат физико-математических наук Юрий Ковалев сказал: "Конечно, для астрономов "первый свет" - большой праздник. Фактически, этот момент знаменует рождение телескопа... Сканирование прошло прекрасно, система наведения работает замечательно, эффективная (собирающая) площадь телескопа даже немного больше, чем мы ждали. Наш следующий шаг - увидеть "Кассиопею А" в диапазонах 6 и 1,3 см".

Иными словами, первые месяцы работы космической обсерватории подтвердили ожидаемую высокую чувствительность аппарата - значит, уже в скором времени можно ожидать захватывающих результатов. "Я думаю, что в ближайшие 10 - 15 лет произойдет изменение нашего понимания о Вселенной, - заявил в интервью российскому телеканалу "Вести" заведующий отделом обработки астрофизических наблюдений Астрокосмического центра доктор физико-математических наук Сергей Лихачев. - И, безусловно, такие миссии, как "Радиоастрон",... подвигают астрофизику к этим революционным событиям".

Иллюстрация с сайта НПО им. С. А. Лавочкина" и других интернет-источников

Publisher:

Permanent link for scientific papers (for citations):

Comments: