Всемирная космическая обсерватория — Ультрафиолет

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к: навигация, поиск
Спектр-УФ
Всемирная космическая обсерватория
Всемирная космическая обсерватория — Ультрафиолет во время «Недели космоса» в Мадриде, май 2011 года
Заказчик

Россия Институт астрономии РАН

Производитель

Россия НПО имени С. А. Лавочкина

Оператор

Россия НПО имени С. А. Лавочкина

Спутник

Земли

Запуск

2021 год[1]

Ракета-носитель

Зенит-2/Фрегат[2] или Протон[3]

Стартовая площадка

Казахстан Байконур

Технические характеристики
Платформа

базовый модуль «Навигатор»

Масса

2 840 кг

Размеры

13,6×9,6 м

Мощность

1 000 Вт

Источники питания

солнечные батареи

Ориентация

двойной контр наведения: грубый при помощи звёздных датчиков, и точный при помощи системы датчиков гида

Движитель

комплекс управляющих двигателей-маховиков

Элементы орбиты
Тип орбиты

24-х часовая круговая геосинхронная

Наклонение

51,4

Высота орбиты

35 800 км

Целевая аппаратура
Телескоп Т-170М

основной рабочий инструмент миссии, телескоп системы Ричи-Кретьена с диаметром главного зеркала 1,7 м и фокусным расстоянием 17 м

Сайт проекта
Commons-logo.svg Спектр-УФ на Викискладе

«Спектр-УФ» («Всемирная космическая обсерватория — Ультрафиолет», сокр. ВКО-УФ, англ. World Space Observatory — Ultraviolet, сокр. WSO-UV) — космический телескоп, предназначенный для получения изображений и спектроскопии[3] в недоступном для наблюдений с наземными инструментами ультрафиолетовом (УФ) участке электромагнитного спектра: 100—320 нм[4].

Третий из аппаратов серии "Спектр" (первый — запущенный 18 июля 2011 года Спектр-Р, воторой — разрабатываемый Спектр-РГ).

Цели и задачи[править | править код]

С помощью астрофизической обсерватории планируется изучать физико-химические свойства планетных атмосфер и комет, физика атмосфер горячих звёзд и хромосферной активности холодных звёзд, свойства пылевых частиц межзвёздного и околозвёздного вещества, природы активных галактических ядер, межгалактических газовых облаков и гравитационных линз. Обсерватория позволит определять важные для выбора космологической модели соотношения содержания лёгких элементов и их изотопов.

История[править | править код]

Проект космической обсерватории «Спектр-УФ» был задуман ещё в начале 1990-х годов, а запуск первоначально намечался на 1997 год, однако трудности в финансировании не позволили вовремя реализовать проект. Такая задержка позволила разработчикам за это время внести ряд усовершенствований и существенно облегчить конструкцию телескопа.

ВКО-УФ откроет новые возможности для исследований планет, звездной, внегалактической астрофизики и космологии.

В октябре 2012 года завершены испытания антенн космического телескопа «Спектр-УФ»[5].

В августе 2013 руководители Физического института им. П. Н. Лебедева РАН заключили контракт с английской компанией e2v[en] на поставку полупроводниковых детекторов[6].

В августе 2013 специалисты НПО имени Лавочкина закончили вибростатические и тепловакуумные испытания телескопа Т-170М, входящего в состав космического телескопа «Спектр-УФ»[7].

8 апреля 2014 от британской компании e2v[en] поступила информация о временной приостановке со стороны США лицензии на поставку в Россию радиационно-стойких компонент, входящих в состав разрабатываемых этой компанией полупроводниковых детекторов (в случае со «Спектр-УФ» это летный образец приемника излучения для спектрографа). Компания предложила переработать детектор с целью исключения комплектующих, подпадающих под ограничения ITAR[en]. Однако сроки поставки при этом сместились на два года[8]. Ранее США не блокировали поставки компонентов для научно-исследовательских космических аппаратов[9]. По состоянию на середину 2017 года России была лишь передана аппаратура для конструкторско-доводочных испытаний, а работа в Британии над созданием летного образца приостановлена. Такое развитие событий может привести к тому, что летные образцы для телескопа так и не будут поставлены.

В декабре 2014 года испанские партнёры сообщили, что приостановили создание камер поля из-за финансовых проблем[10]. Были проработаны различные варианты создания камер в России[8], в результате чего работы были переданы Институту космических исследований и Институту астрономии РАН. В то же время Испания изготовит дополнительную ультрафиолетовую камеру для поиска экзопланет. Но при неготовности техники или обострении международных отношений эта аппаратура может быть вовсе исключена без большого ущерба для проекта.

25 июня 2015 года состоялось заседание совета главных конструкторов по КК «Спектр-УФ», по результатам обсуждения сроки запуска были сдвинуты на май 2021 года.[1][11]

В начале октября 2016 года стало известно, что учеными Томского государственного университета разработаны защитные экраны от мелких фрагментов космического мусора и микрометеоритов.

В конце мая 2017 года в СМИ появилась информация о вероятном переносе запуска обсерватории с 2021 на 2024 год в связи с секвестром бюджета и изменением Роскосмосом сроков финансирования разработки аппарата[12].

Характеристики[править | править код]

Макет космического аппарата Спектр-УФ на МАКС-2013

Космический аппарат «Спектр-УФ» будет состоять из разработанного в НПО имени С. А. Лавочкина многоцелевого служебного модуля «Навигатор», двигательной установки довыведения и УФ-телескопа в качестве полезной нагрузки. Масса нового модуля «Навигатор» почти в 3 раза меньше, чем у планировавшейся ранее универсальной платформы «Спектр». Это обстоятельство, а также некоторые мероприятия по уменьшению массы телескопа и конструкции научных инструментов привели к тому, что стало возможным осуществить запуск научного комплекса на более дешевом носителе среднего класса.

Стартовая масса комплекса составит около 2 500 кг. Обсерваторию планируется запустить с помощью ракеты-носителя «Зенит-2»[2] также прорабатывается вариант с ракета-носителем «Протон». В последнем случае возможно размещение телескопа на геостационарной орбите[3]. Расчётный срок активного существования телескопа составит не менее 5 лет.

Научная аппаратура[править | править код]

Основной инструмент — ультрафиолетовый телескоп Т-170М с диаметром главного зеркала 170 см и фокальным отношением 10[3]. Использована схема Ричи-Кретьена, фокусное расстояние 17 метров, поле зрения — 30 угловых минут. Изготовлением оптических элементов занимается Лыткаринский завод оптического стекла[13].

Блок спектрографов состоит из трёх приборов: ВУФЭС, УФЭС — два эшельных спектрографа высокого разрешения и СДЩ — спектрограф с длинной щелью. Эти приборы позволят изучать спектры звёзд вплоть до 15-17 звёздной величины. Прибор СДЩ предназначен для получения спектров низкого разрешения точечных и протяженных объектов[13]. Спектрографы производятся в России, изначально планировалось участие других стран[3].

Блок камер поля создаётся в Испании, состоит из трёх камер работающих в разных спектрах: ближний ультрафиолет (150—280 нм), дальний ультрафиолет (115—190 нм) и оптический диапазон (200—800 нм). Они позволят получать изображения в УФ и видимом диапазонах объектов вплоть до 30 звёздной величины[13].

Вспомогательные системы[править | править код]

Система датчиков гида (СДГ) состоит из трёх датчиков расположенных в центральной части фокальной поверхности телескопа. Они позволят осуществить наведение и стабилизацию телескопа во время сеанса наблюдения с точностью до 0,03". Разрабатывается в Институте космических исследований РАН[13].

Блок управления научными данными (БУНД) осуществляет следующие функции:

  • передача команды от служебного модуля «Навигатор» научным приборам;
  • управление режимами работы научными приборами либо по циклограмме, либо транслируя их непосредственно;
  • передачу или накопление данных от научных приборов, включая телеметрию.

Объём памяти составляет 4 Гб. Для связи с приборами используется сеть научных данных стандарта SpaceWire. Разработку блока также осуществляет Институт космических исследований РАН[13].

Передача данных[править | править код]

Сброс научной информации на Землю будет производиться в режиме реального времени со скоростью 65 кбод, а также в режиме воспроизведения ранее записанной информации через штатный радиокомплекс со скоростью 1 Мбод.

Защита корпуса спутника[править | править код]

В Томском государственном университете была разработана двухслойная система защиты спутника от механических повреждений микрометеоритами. Система была проверена на стенде. При этом производились выстрелы металлическими частицами весом 0,3 грамма со скоростью 8 км в секунду из легкогазовой пушки по разрабатываемым преградам. В результате испытаний был получен результат, подтверждающий, что данная конструкция обеспечивает максимально эффективную защиту корпуса спутника. Эксперимент подтвердил, что остатки фрагментов, раздробленные сеткой попадают на экран и рассеиваются, не нанося ущерба космическому аппарату[14].

Участники проекта[править | править код]

Проект возглавляется Россией, включен в Федеральную космическую программу на 2006—2015 гг. Основные партнёры — Россия и Испания, также участвуют Украина и Германия. Казахстан, Индия и ряд других стран проявляет интерес к участию в проекте[4].

Проект ВКО-УФ основан на новой организационной концепции, основой которой является максимально широкая международная кооперация и максимально открытый доступ к наблюдательным возможностям.

Головная научная организация проекта — Институт астрономии РАН. Головной организацией по ракетно-космическому комплексу является НПО имени Лавочкина.

Россия[править | править код]

Испания[править | править код]

Германия[править | править код]

Украина[править | править код]

Сравнение с другими проектами[править | править код]

По возможностям проект ВКО-УФ сравним с космическим телескопом им. Хаббла и превосходит его в спектроскопии.

Обсерватория будет работать на гораздо большем удалении от Земли, чем телескоп «Хаббл» — на геосинхронной орбите с высотой около 35 тысяч километров[15].

Стоимость[править | править код]

Стоимость создания и запуска комплекса «Спектр-УФ» — около 100 млн евро[16].

См. также[править | править код]

Примечания[править | править код]

  1. 1 2 Совет главных конструкторов КК «Спектр-УФ». НПО им. Лавочкина (26 июня 2015). Проверено 5 января 2016.
  2. 1 2 Всемирная космическая обсерватория — Ультрафиолет (ВКО-УФ, WSO-UV): Орбита и запуск. Проверено 8 февраля 2015.
  3. 1 2 3 4 5 Шустов Б. М. Ультрафиолетовая вселенная. «Трибуна учёного». Московский планетарий (8 октября 2014). Проверено 8 февраля 2015.
  4. 1 2 Всемирная космическая обсерватория — Ультрафиолет (ВКО-УФ, WSO-UV). Проверено 8 февраля 2015.
  5. Завершены испытания антенн космического телескопа «Спектр-УФ» // Военное обозрение
  6. Крупный контракт на МАКС 2013. ФИАН-информ (август 2013). Проверено 8 февраля 2015.
  7. Закончены тепловые и виброиспытания телескопа обсерватории «Спектр-УФ». РИА Новости (24 августа 2013).
  8. 1 2 Михаил Евгеньевич Сачков. Спектр-УФ: состояние дел по проекту. Доклад на заседании Совета РАН по космосу. Совет по космосу РАН (3 декабря 2014). Проверено 8 февраля 2015.
  9. Иван Чеберко. США запретили поставлять в Россию приборы для научного спутника. Известия (27 ноября 2014). Проверено 8 февраля 2015.
  10. Испания не успевает изготовить аппаратуру для обсерватории «Спектр-УФ», заявили в РАН. ТАСС (24 декабря 2014). Проверено 9 февраля 2015.
  11. Юрий Машков. Разработчик: запуск российской обсерватории "Спектр-УФ" сдвинулся на 2021 год. ИТАР-ТАСС (26 июня 2015). Проверено 5 января 2016.
  12. Запуск "русского Хаббла" могут в очередной раз отложить (23.05.2017).
  13. 1 2 3 4 5 Всемирная космическая обсерватория — Ультрафиолет (ВКО-УФ, WSO-UV). Научные приборы. Проверено 8 февраля 2015.
  14. Сибирские ученые создали для телескопа "Спектр-УФ" защиту от метеоров. РИА Новости (3 октября 2016).
  15. ВКО-УФ: Орбита и запуск: «Орбита — геосинхронная с наклонением 51,6 градусов»
  16. Ученые ждут «Спектр-УФ», Новости Космонавтики (30.09.2006).

Ссылки[править | править код]