КОСМИЧЕСКАЯ УЛЬТРАФИОЛЕТОВАЯ ОБСЕРВАТОРИЯ «СПЕКТР-УФ» (ВСЕМИРНАЯ КОСМИЧЕСКАЯ ОБСЕРВАТОРИЯ ВКО/УФ) "Спектр-УФ" (Всемирная Космическая Обсерватория ВКО/УФ, World Space Observatory WSO/UV) – крупный международный проект, в котором принимают участие ученые 15 стран при поддержке ООН и Европейского космического агентства. Проект нацелен на исследование Вселенной в недоступном для наблюдений с наземными инструментами ультрафиолетовом участке спектра. Этот участок чрезвычайно «богат» с астрономической точки зрения. Россия играет в проекте, входящем в Федеральную космическую программу и финансируемым Федеральным космическим агентством, роль лидера. В России создается основной инструмент обсерватории – уникальный космический телескоп с главным зеркалом диаметром 170 см. Институт астрономии РАН – организация, ответственная за комплекс научной аппаратуры. Основные научные задачи проекта Орбита и запуск Наблюдения в ультрафиолетовом (УФ) участке электромагнитного спектра (10 - 320 нм) дают важнейшую информацию о Вселенной. К сожалению, наблюдения в этом диапазоне длин волн с земной поверхности невозможны из-за экранирующего влияния атмосферы. Заатмосферные наблюдения в крайнем УФ (10 - 91. 2 нм) большинства далеких объектов: галактик, квазаров и т. д. - невозможны из-за поглощения излучения галактическим газом, но дают ценный материал для изучения Солнца. Наблюдения в дальнем УФ (91, 2 - 320 нм) являются ключевыми в решении фундаментальных проблем астрофизики. Проект "Спектр-УФ" позволит внести существенный вклад в решение следующих задач: • Физика ранней Вселенной: поиск скрытого барионного вещества, исследование процессов реионизации и обогащения межгалактической среды тяжелыми элементами • Звездообразование, химическая эволюция галактик в ближней (при z < 2, т. е примерно в 80% объема) Вселенной • Аккреционные процессы в астрофизике: свойства аккреционных дисков в тесных двойных звездах, активных галактических ядрах • Межзвездная средa (МЗС): определение содержания дейтерия в локальной межзвездной среде, ионизационная структура МЗС • Физика звёзд: физика белых карликов, природа звездного ветра (потери массы) у горячих звезд, хромосферная активность звезд • Физика и химия планетных атмосфер и комет Структура звездных населений в галактике M 31. На снимке слева, сделанном космическим аппаратом GALEX в УФ, хорошо видны зоны звездообразования. На правом снимке, полученном с наземным оптическим телескопом в том же масштабе, хорошо видна концентрация старых звезд к центру Подавляющее большинство звезд являются двойными. Особый интерес представляет физика тесных двойных звезд. На определенном этапе эволюции один из компонентов раздувается и заполняет критический объем (полость Роша). В этом случае начинается массообмен между компонентами – вещество раздувшегося компонента перетекает в виде струи и образует аккреционный диск вокруг второго компонента. Сложные процессы взаимодействия аккреционного диска с центральной звездой обуславливают развитие мощных звездных вспышек (взрывов) и других высокоэнергетичных процессов, сопровождающихся сильным УФ-излучением. Запуск: планируется в 2008 году Время активного существования: до 10 лет Ракета-носитель: среднего класса. Рассматриваются как вариант ЗЕНИТ-2 СБ (Россия, Украина) или LM 3 -B (Китай) Орбита: высокоапогейная (a=300000 км) или гало-орбита вокруг Лагранжевой точки L 2 (расстояние ~1. 5 млн. км. от Земли в сторону от Солнца). Изучение внешних слоев атмосфер планет не является задачей астрофизики. Однако она включена в приоритеты проекта, поскольку такие наблюдения позволят лучше разобраться в особенностях нашей земной атмосферы. На снимке – полярные сияния на Сатурне. Показанные красным области обусловлены свечением атомарного водорода, белые - молекул. Из архива HST (Космический телескоп Хаббла). Орбита аппарата «Спектр-УФ» вокруг Лагранжевой точки L 2, как она выглядит из глубин космоса по линии Земля-Солнце. Аппарат на этой орбите не испытывает входов в зоны тени (т. е. тепловых ударов) Комплекс научной аппаратуры Спектрографы Основу полезной нагрузки КА "Спектр-УФ" составляет телескоп Т-170 М и научные инструменты для работы в УФ-диапазоне. В состав научной аппаратуры телескопа (помещаются в инструментальном отсеке) входят следующие приборы: • спектрографы • блок камер поля; • блок управления научными данными; 2 спектрографа высокого разрешения УФЭС и ВУФЭС, а также спектрограф с длинной щелью СДЩ являются основными научными инструментами обсерватории. Спектрографы спроектированы для работы над широким набором задач. Параметры спектрографов Спектрограф крышка Зона размещения узла главного зеркала 174 – 310 50000 102 -172 55000 СДЩ 102 -310 4000, 1000 УФЭС Телескоп Т-170 M создается в НПО им. С. А. Лавочкина. По размерам главного зеркала в классе оптических и УФ-телескопов он уступает только американскому Космическому Телескопу Хаббла. солнцезащитная бленда Разрешающая сила ВУФЭС Телескоп Т-170 M Диапазон (нм) Телескоп T-170 M разработан при использовании успешного опыта, накопленного по проекту «Астрон» - созданного в СССР в 80 -е годы 80 -см УФ-телескопа. «Астрон» проработал на орбите 6 лет и был важным шагом в развитии космических исследований. СДЩ УФЭС ВУФЭС Параметры телескопа Т-170 М модуль вторичного зеркала Диаметр главного зеркала Фокусное расстояние тубус инструментальный отсек 170 см. 1700 см. Поле зрения 30 угл. мин. Габаритно-массовый макет блока спектрографов высокого разрешения (Германия) Блок камер поля (БКП) обсерватории «Спектр–УФ» предназначен для исследования астрономических объектов вплоть до 29 видимой звездной величины на прямых снимках в УФ и видимом диапазонах спектра с помощью набора фильтров. БКП включает 3 камеры для работы в стандартной моде F/10 с пространственным разрешением не хуже 0. 3 угл. сек. в поле зрения до 6 х6 угл. мин. ) и 3 для работы в длиннофокусной моде F/50 c разрешением не хуже 0. 1 угл. сек. в поле зрения до 72 х72 угл. сек. Схема спектрографов обсерватории «Спектр-УФ» Сравнение с телескопом им. Хаббла Детектор камеры TAUVEX (Израиль), рассматриваемой как прототип УФ камер обсерватории "Спектр-УФ" Космический телескоп Хаббла (HST) – весьма успешный, а также весьма дорогостоящий проект. Обсерватория «Спектр-УФ» не будет уступать HST по основным параметрам, и в тоже время будет в десятки раз дешевле. Благодаря выбору более удачной орбиты и современным технологиям спектрографы ВУФЭС, УФЭС и СДЩ позволяют работать при тех же разрешениях с объектами до 10 -20 раз более слабыми чем это позволял HST. Камеры обсерватории «Спектр-УФ» по характеристикам сравнимы c установленными на HST. Во второй декаде 21 -века «Спектр-УФ» будет основной космической УФ-обсерваторией. Организация проекта Международная кооперация по проекту Проект «Спектр-УФ» включен в Федеральную космическую программу России и финансируется Федеральным космическим агентством (Роскосмос). Общая стоимость проекта в целом по технологиям оценок, принятой в России, оценивается в 3 млрд рублей (из них доля России до 1. 5 млрд. рублей). По технологии, принятой в Европейском космическом агентстве стоимость проекта в 4 раза выше. В России Основные работы по выполнению проекта ведутся в кооперации: НПО им. С. А. Лавочкина - телескоп Т-170 M в целом, платформа, участие в наземном сегменте Институт астрономии РАН - отв. за комплекс научной аппаратуры, навигационный каталог, Центр обработки научной информации, организацию международной кооперации по проекту ИКИ РАН - блок управления научными данными, комплексные испытания НТЦ "Восход" (г. Ижевск) - элементы конструкций и систем телескопа Представители стран-участниц проекта в НПО им. С. А. Лавочкина у конструкторской модели телескопа-прототипа Т-170. Июнь 2004 г. В Российских реалиях для осуществления столь амбициозного проекта решающую роль играет широкая и эффективная международная кооперация. По предложению ученых ряда стран, создан Международный комитет по созданию Всемирной космической УФ-обсерватории (ВКО/УФ). Комитет включает представителей 15 стран: России (председательствует в комитете), Аргентины, Великобритании, Германии, Израиля, Индии, Италии, Китая, Мексики, Нидерландов, Польши, группы стран Скандинавии, Украины, Франции, ЮАР, а также ЕКА и ООН. Обновляются и развиваются связи на уровне космических агентств. Кооперация работает по проектированию и созданию оптических элементов телескопа, научной аппаратуры (спектрографов и камер поля), детекторов для системы точного гидирования, наземного сегмента. Разрабатывается также вариант предоставления носителя Китаем. Проект успешно прошел апробацию в группах системного критического анализа в Европейском космическом агентстве и НАСА. Подтверждены высокая научная значимость и техническая реализуемость проекта Институт астрономии РАН Москва, ул. Пятницкая 48, Контакты: (095) 951 -54 -61, admin@inasan. ru, bshustov@inasan. ru http: //wso. vilspa. es/, http: //www. inasan. rssi. ru/rus/WSO/
Скачать презентацию КОСМИЧЕСКАЯ УЛЬТРАФИОЛЕТОВАЯ ОБСЕРВАТОРИЯ СПЕКТР-УФ ВСЕМИРНАЯ КОСМИЧЕСКАЯ ОБСЕРВАТОРИЯ ВКО УФ
476d5b71b716334d119af39ada5c5f00.ppt