Всемирная космическая обсерватория — Ультрафиолет

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску


Спектр-УФ
Всемирная космическая обсерватория
WSO-UV Telescope.jpg
Заказчик Россия Институт астрономии РАН
Производитель Россия НПО имени С. А. Лавочкина
Оператор Россия НПО имени С. А. Лавочкина
Спутник Земли
Стартовая площадка Россия Восточный
Ракета-носитель Ангара-А5[1]
Запуск после 2026 года[1]
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[2] в недоступном для наблюдений с наземными инструментами ультрафиолетовом (УФ) участке электромагнитного спектра: 100—320 нм[3].

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

Поскольку ближайший конкурент «Спектра-УФ» — космический телескоп имени Хаббла — заканчивает в недалеком будущем свою работу на орбите, а работа над крупным ультрафиолетовым телескопом, которая занимает не менее 10 лет, не начата ни одним космическим агентством, проект «Спектр-УФ», таким образом, будет единственным крупным прибором для спектроскопии высокого разрешения в ультрафиолетовой области спектра примерно до 2035 года.

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. Запуск телескопа перенесли с 2021 на 2026 год в связи с резким сокращением финансирования[4].

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

Разработка[править | править код]

  • В октябре 2012 года завершены испытания антенн космического телескопа «Спектр-УФ».
  • В августе 2013 специалисты НПО имени Лавочкина закончили вибростатические и тепловакуумные испытания телескопа Т-170М, входящего в состав космического телескопа «Спектр-УФ»[6].
  • 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[7]. Ранее США не блокировали поставки компонентов для научно-исследовательских космических аппаратов[8]. 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[9]. Были проработаны различные варианты создания камер в России[7], 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[10][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].
  • В июне 2018 года Роскосмос сообщил о переносе запуска на 2024 год. Его планируется осуществить с космодрома Восточный[1].
  • В начале октября 2018 года директор Института астрономии РАН (ИНАСАН) Дмитрий Бисикало в интервью СМИ сообщил, что в настоящее время ведутся переговоры с Японией по инициативе японских астрофизиков об их участии в проекте в области поставки спектрографа для исследований экзопланет и с Мексикой по инициативе мексиканских астрофизиков о поставке оптических элементов в блок камер поля проекта «Спектр-УФ». Кроме того, заканчивается изготовление образцов для конструкторско-доводочных испытаний и начинается работа над изготовлением летных образцов аппаратуры. Решен наиболее критичный для проекта вопрос с изготовлением радиационно стойких малошумящих приемников ультрафиолетового излучения. Эти приемники изготавливаются по заказу Института астрономии в Великобритании и Испании. Получены все экспортные лицензии для поставки данного оборудования в Россию[13].
  • 17 января 2019 года министр науки Испании Педро Дуке сообщил СМИ, что испанское правительство выделило средства на создание научного оборудования для «Спектра-УФ»[14].
  • 22 января 2019 года научный руководитель Института астрономии Борис Шустов в интервью СМИ рассказал, что финансирование «Спектра-УФ» на 2020 год сокращено в 15 раз[15].
  • 11 февраля 2019 года заместитель директора по научной работе Института астрономии РАН Михаил Сачков сообщил СМИ, что создание «Спектра-УФ» завершено на 70 %: наземная стадия подготовки почти завершена, частично начато изготовление летных образцов для телескопа. Срок запуска будет зависеть от финансирования проекта, никаких технических и политических проблем сейчас нет[16].
  • 12 февраля 2019 года заместитель директора по научной работе Института астрономии РАН Михаил Сачков сообщил СМИ, что Япония приступила к разработке прибора для «Спектра-УФ», несмотря на отсутствие соглашения с Роскосмосом. Также интерес к проекту проявляет Мексика. Её участие поможет удешевить проект[17].
  • 13 февраля 2019 года заместитель директора Института астрономии РАН Михаил Сачков сообщил СМИ, что Роскосмос намерен в 2019 году в три раза сократить финансирование на разработку, в 2020 году — ещё в 10 раз, а в 2021 — снизить финансирование почти до нуля. Таким образом, предлагается снизить исходное финансирование в 15 раз, что фактически замораживает работы над созданием обсерватории. В случае, если секвестр произойдет, запуск аппарата может состояться не ранее 2026 года. Ученый не уточнил, о какой необходимой для завершения создания телескопа сумме идет речь, однако источник в ракетно-космической отрасли пояснил СМИ, что на завершение проекта необходимо финансирование в размере 1 миллиарда рублей ежегодно в течение четырёх-пяти лет[4].
  • 19 марта 2019 года заместитель директора Института астрономии РАН Михаил Сачков сообщил СМИ, что Япония подписала на прошлой неделе с Россией письмо о намерении участвовать в разработке спектрографа для исследований экзопланет. Япония готова выделить деньги для реализации проекта, но для этого странам ещё предстоит заключить соглашение. Сейчас разрабатывается необходимая документация для проекта[18].
  • 24 мая 2019 года источник в ракетно-космической отрасли сообщил СМИ, что к настоящему моменту успешно пройдены вибродинамические и термовакуумные испытания отработочных изделий телескопа. Существующий график предусматривает завершение проектирования блока камер поля (научный инструмент обсерватории, предназначенный для построения высококачественных изображений в ультрафиолетовом и оптическом участках спектра) в июне 2019 года, а также завершение в первой половине 2022 года сборки и интеграции комплекса научной аппаратуры[19].

Подготовка и запуск[править | править код]

  • 21 мая 2019 года источник в ракетно-космической отрасли сообщил СМИ, что «Спектр-УФ» будет запущен 23 октября 2025 года вместо планируемого ранее 2024-го года. Такое решение было принято после пересмотра Федеральной космической программы. Пресс-служба Роскосмоса подтвердила эту информацию. Выбор ракеты-носителя для вывода «Спектра-УФ» на орбиту будет зависеть от летных испытаний «Ангары-А5» (резервный вариант — «Протон-М»). По словам источника, аппарат рассчитывают вывести на геосинхронную орбиту наклонением 35-40 градусов, что обеспечит круглосуточную связь с обсерваторией[20].
  • Финальная подготовка и транспортировка «Спектра-УФ» к месту запуска запланированы на период с конца июля по начало сентября 2025 года[21].

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 дешёвом носителе среднего класса.

Стартовая масса комплекса составит около 2 500 кг. Обсерваторию планируется запустить с помощью ракеты-носителя «Зенит-2»[22] также прорабатывается вариант с ракета-носителем «Протон». В последнем случае возможно размещение телескопа на геостационарной орбите[2]. Расчётный срок активного существования телескопа составит не менее 5 лет.

По состоянию на 2018 год запуск планируется с помощью ракеты-носителя Ангара-А5.

Научная аппаратура[править | править код]

Основной инструмент — ультрафиолетовый телескоп Т-170М с диаметром главного зеркала 170 см и фокальным отношением 10[2]. Использована схема Ричи-Кретьена, фокусное расстояние 17 метров, поле зрения — 30 угловых минут. Изготовлением оптических элементов занимается Лыткаринский завод оптического стекла[23].

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[23]. Спектрографы производятся в России, изначально планировалось участие других стран[2].

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[23].

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[23].

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[23].

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[24].

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[3].

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[25].

Стоимость[править | править код]

Стоимость создания и запуска комплекса «Спектр-УФ» — около 100 млн евро[26].

В создание телескопа несколько миллионов евро вложила Испания. Суммарно к концу проекта её вклад будет оцениваться в 15 миллионов евро.

Согласно проекту Федеральной космической программы, с 2016 по 2025 годы на создание космического комплекса «Спектр-УФ» требовалось 10 миллиардов 110 миллионов рублей. Из них в 2019 году программой было предусмотрено выделение 1 миллиарда 500 миллионов рублей, в 2020 году — 1 миллиарда 100 миллионов рублей, в 2021 году — 1 миллиарда 400 миллионов рублей. В последующем предполагалось сокращение финансирования[4]

См. также[править | править код]

Примечания[править | править код]

  1. 1 2 3 Роскосмос: обсерваторию "Спектр-УФ" планируют запустить с Восточного в 2024 году (28.06.2018).
  2. 1 2 3 4 Шустов Б. М. Ультрафиолетовая вселенная. «Трибуна учёного». Московский планетарий (8 октября 2014). Дата обращения 8 февраля 2015.
  3. 1 2 Всемирная космическая обсерватория — Ультрафиолет (ВКО-УФ, WSO-UV) (недоступная ссылка). Дата обращения 8 февраля 2015. Архивировано 1 января 2014 года.
  4. 1 2 3 Роскосмос в разы сокращает финансирование "русского Хаббла". РИА Новости (13.02.2019).
  5. Крупный контракт на МАКС 2013. ФИАН-информ (август 2013). Дата обращения 8 февраля 2015.
  6. Закончены тепловые и виброиспытания телескопа обсерватории «Спектр-УФ». РИА Новости (24 августа 2013).
  7. 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). Дата обращения 8 февраля 2015.
  8. Иван Чеберко. США запретили поставлять в Россию приборы для научного спутника. Известия (27 ноября 2014). Дата обращения 8 февраля 2015.
  9. Испания не успевает изготовить аппаратуру для обсерватории «Спектр-УФ», заявили в РАН. ТАСС (24 декабря 2014). Дата обращения 9 февраля 2015.
  10. Совет главных конструкторов КК «Спектр-УФ». НПО им. Лавочкина (26 июня 2015). Дата обращения 5 января 2016.
  11. Юрий Машков. Разработчик: запуск российской обсерватории "Спектр-УФ" сдвинулся на 2021 год. ИТАР-ТАСС (26 июня 2015). Дата обращения 5 января 2016.
  12. Запуск "русского Хаббла" могут в очередной раз отложить (23.05.2017).
  13. Астроном Дмитрий Бисикало: существование внеземных цивилизаций возможно. ТАСС (11.10.2018).
  14. Испания выделила средства на космический проект "Спектр-УФ". РИА Новости (17.01.2019).
  15. Научный руководитель Института астрономии: зачем нужна Луна. Интерфакс (22.01.2019).
  16. Срок запуска космического телескопа "Спектр-УФ" зависит от финансирования проекта. ТАСС (11.02.2019).
  17. Япония приступила к разработке прибора для "Спектра-УФ" до подписания соглашения с Россией. 12.02.2019.
  18. Япония подписала с Россией письмо о намерении создать прибор для космической обсерватории. ТАСС (19.03.2019).
  19. Финальная подготовка "Спектра-УФ" к запуску пройдет во второй половине лета 2025 года. ТАСС (24.05.2019).
  20. Запуск космической обсерватории "Спектр-УФ" перенесли на 2025 год. ТАСС (21.05.2019).
  21. Финальная подготовка "Спектра-УФ" к запуску пройдет во второй половине лета 2025 года. ТАСС (24.05.2019).
  22. Всемирная космическая обсерватория — Ультрафиолет (ВКО-УФ, WSO-UV): Орбита и запуск (недоступная ссылка). Дата обращения 8 февраля 2015. Архивировано 4 марта 2016 года.
  23. 1 2 3 4 5 Всемирная космическая обсерватория — Ультрафиолет (ВКО-УФ, WSO-UV). Научные приборы (недоступная ссылка). Дата обращения 8 февраля 2015. Архивировано 9 октября 2014 года.
  24. Сибирские ученые создали для телескопа "Спектр-УФ" защиту от метеоров. РИА Новости (3 октября 2016).
  25. ВКО-УФ: Орбита и запуск (недоступная ссылка). Архивировано 1 сентября 2012 года.: «Орбита — геосинхронная с наклонением 51,6 градусов»
  26. Ученые ждут «Спектр-УФ», Новости Космонавтики (30.09.2006).

Ссылки[править | править код]