Werk "Spectrum-M" of "Millimetron"
Het observatorium zal millimeter- en infraroodgolflengtebereiken hebben
In de manier van communiceren met de aarde zal het werken alsde grootste virtuele radiotelescoop die in staat is de structuur van galactische kernen, zwarte gaten en pulsars te onderzoeken, relictstraling te bestuderen en te zoeken naar de vroegste sporen van de vorming van het heelal, witte gaten en wormgaten.
Het werkbereik van de telescoop is van 20 m tot 17 mm. Er wordt aangenomen dat de telescoop zowel alleen als als onderdeel van een interferometer met bases "Earth-Space" kan werken met telescopen op de grond.
Wat het observatorium gaat onderzoeken
Het wetenschappelijke programma van het Millimetron-project omvat drie hoofdgebieden:
- fysieke processen in het vroege heelal."Millimetron" zal proberen om vervormingen op te sporen inspectrum van de relikwiestraling. Voor het eerst zullen dergelijke studies wetenschappers de mogelijkheid bieden om in het "onzichtbare" deel van het heelal te kijken in het tijdperk vóór recombinatie, toen het ondoorzichtig was voor straling.
- Studie van actieve galactische kernen.Gevoeligheid en hoekresolutie"Millimetron" zal in staat zijn om de hypothese van het bestaan van wormgaten te testen. Hij zal de structuren van magnetische velden nabij hypothetische ingangen van wormgaten en mogelijke uitstroom van materie uit deze gebieden kunnen onderzoeken.
- De oorsprong van het leven in het heelal.Het is in het terahertz-bereik, waarin erom "Millimetron" -objecten in de hemelbol te observeren, zijn er een groot aantal moleculaire lijnen voor complexe moleculen, de zogenaamde prebiotica, zonder welke het bestaan van leven, volgens moderne concepten, onmogelijk is. Dankzij Spectrum-M zullen wetenschappers ook protoplanetaire schijven, sommige exoplaneten, de atmosferen van deze planeten en terrestrische planeten kunnen bestuderen.
Wetenschappelijke uitrusting van het observatorium
- Het Instituut voor Radiotechniek en Elektronica van de Russische Academie van Wetenschappen is voor het observatorium opgerichtheterodyne ontvangers met een frequentie tot 600 gigahertz.
- STC "Cryogene Technologie" heeft zich ontwikkeldeen cryogeen boordvoertuig voor het koelen van de telescoopspiegel in de ruimte tot ultralage temperaturen - minus 243 ° C... Dit is vooral nodig voor het regimeenkele antenne, want om de hoogst mogelijke gevoeligheid van bolometrische array-ontvangers te bereiken, is het noodzakelijk om ze zo veel mogelijk te koelen.
- Het Sumitomo-concern produceerdekoolstofvezel met hoge modulusvoor antennepanelen.
- Onderzoeksinstituut voor Ruimte- en Luchtvaartmaterialen (NIIKAM) - ontwikkelaarbindmiddel voor koolstofvezel met hoge modulus.
Waarom de ruimte bestuderen in verschillende bereiken van elektromagnetische straling
Door de wetenschap kan de mens observerende wereld in verschillende bereiken. Afhankelijk van de golflengte noemen we elektromagnetische oscillaties anders. Lange golven - van kilometers tot centimeters - zijn "radio". Een FM-radiogolf is bijvoorbeeld ongeveer 3 meter lang, mobiele communicatie is 16 cm, magnetrons zijn 12 cm en het experimentele 5G-netwerk in Skolkovo is 6 cm.
Als de golflengte minder dan een centimeter wordt verkort en millimeters of fracties daarvan bedraagt, is dit al een millimeter stralingsbereik. Dit is een overgangstoestand tussen radio en licht.
Als we de golven verder inkorten, krijgen weinfrarode "thermische" straling, dan zichtbaar licht, dan ultraviolet, röntgenstralen en de hardste en meest energetische straling - gamma. Dit alles wordt het "spectrum van elektromagnetische straling" genoemd.
De grafiek laat zien dat slechts een klein deel van de echte informatie over deze wereld door onze ogen wordt waargenomen: slechts zeven kleuren die we als een regenboog zien.
Wat we met onze ogen als kleuren waarnemen, zijn eenvoudigweg elektromagnetische trillingen met verschillende golflengten. De golflengte van rood licht is bijvoorbeeld 650 nanometer en blauw licht 450 nanometer.
Volgens hetzelfde principe maken wetenschappers kleurenfoto's van afbeeldingen in die stralingsbereiken waarin onze ogen helemaal niet kunnen zien, bijvoorbeeld in infrarood of ultraviolette straling, of zelfs röntgenstralen.
De straling die de aarde bereikt is verre vanvalt altijd direct samen met degene die de bron heeft verlaten. Het verschil hangt af van de snelheid van de bron ten opzichte van de ontvanger, de afstand en de eigenschappen van het medium daartussen.
Als we rekening houden met het hele volume van factoren, dan is dit de enige manierwe zullen een enorme hoeveelheid gegevens kunnen extraheren over de nabije en verre ruimte: de structuur, beweging en evolutie van sterren bestuderen, exoplaneten en zwarte gaten vinden, processen in de kernen van sterrenstelsels observeren, afstanden meten op galactische en galactische schalen, studie de eigenschappen van intergalactische en interstellaire ruimte, kijk miljarden jaren in het verleden van sterrenstelsels.
Het belangrijkste in het nieuwe observatorium
Het belangrijkste onderdeel van de telescoop is het belangrijkstespiegel. Hiermee kunt u elektromagnetische straling opvangen en focussen op het ontvangen van detectoren. Hoe meer straling de spiegel kan verzamelen en naar het gewenste punt kan richten, hoe "scherper" de telescoop, of in wetenschappelijke termen, hoe hoger de hoekresolutie. Daarom heeft de hoofdspiegel van een telescoop twee belangrijke indicatoren die de kenmerken ervan bepalen - diameter en oppervlaktekwaliteit.
De spiegel van Millimetron zal uit 96 segmenten bestaan, waarvan 72 zullen worden ingezet nadat ze in een werkende baan zijn geplaatst.
Voor een perfect glad oppervlakDe samengestelde elementen van de Millimetron-spiegel maken gebruik van keramische vormen. Er moeten in totaal vier van dergelijke vormen zijn, één voor elke rij spiegelsegmenten.
De oppervlakteprecisie van de sitall mal is 1 micron.De nauwkeurigheid van de composietsegmenten van de ruimtetelescoop, die nu op deze vormen worden verkregen, is ongeveer 4 micron, d.w.z. de vereiste nauwkeurigheid is bereikt.
De temperatuur van vloeibare stikstof is ongeveer -196°C, terwijl het oppervlak van de spiegel in een baan om de aarde zou moeten afkoelen tot een temperatuur van -269°C, d.w.z. slechts vier graden boven het absolute nulpunt.
Een dergelijke koeling is alleen mogelijk als de telescoopvolledig beschermen tegen hitte van de zon. Tegelijkertijd zijn ze van plan Millimetron te lanceren op het L2 Lagrange-punt van het aarde-zon-systeem, en de dichtstbijzijnde natuurlijke schaduw zal zich op 1 miljoen km van de telescoop bevinden. Daarom moet u een warmte-isolerend schild over de spiegel plaatsen.
Internationale samenwerking voor de lancering van het observatorium
Het is de bedoeling dat vertegenwoordigers van Rusland intergouvernementele overeenkomsten zullen ondertekenen met China, Zuid-Korea, Frankrijk en Italië over hun deelname aan de oprichting van een astrofysisch ruimteobservatorium.
Op dit moment is de formalisering aan de gangsamenwerking met China, Zuid-Korea, Frankrijk en Italië op staatsniveau, d.w.z. voorbereiding van de ondertekening van de relevante intergouvernementele overeenkomsten, waarin de specifieke rol van elk land dat aan het project deelneemt op basis van eerder bereikte overeenkomsten zal worden uiteengezet.
Larisa Likhacheva, adjunct-directeur van het Fysisch Instituut van de Russische Academie van Wetenschappen
Eerder werd al bekend dat Zuid-Korea dat zou kunnen doenom het project te helpen met een netwerk van op de grond gebaseerde millimetergolfantennes en heterodyne-ontvangers met een breedbandmixer, China en de samenwerking van wetenschappers uit Frankrijk, Zweden en Nederland met matrixontvangers, Italië met een matrixspectrometer met lange golflengte.
Wanneer zal de lancering van het observatorium plaatsvinden?
De officiële lanceringsdatum is gepland voor 2029.Momenteel zijn de tests van de composietspiegelsegmenten nog niet voltooid. De waterstoffase voor de Angara-A5B-raket is nog niet gemaakt en het lanceerplatform bij Vostochny is nog niet klaar.
Maar een van de moeilijkste fasen bij het makentelescoop - de technologie voor het maken van een spiegel - is al aan het beheersen, met vrij voor de hand liggende resultaten. Alle sitall-bases zijn al gemaakt en nadat de technologie klaar is, kan de productie van alle 96 segmenten worden gestart.
Lees verder:
De vertraging van de rotatie van de aarde veroorzaakte het vrijkomen van zuurstof op de planeet
Astronomen ontdekken ongewone structuren in de verre ruimte
Bekijk meer 60.000 jaar oude Neanderthaler-rotstekeningen