Китай запускает зонд «Эйнштейн» - «глаз лобстера», чтобы раскрыть тайны рентгеновской вселенной⁠⁠

Эндрю Джонс, 9 января 2024 г.
Первоисточник

Рано утром во вторник Китай запустил зонд «Эйнштейн», чтобы обнаружить рентгеновское излучение от сильных, мимолетных космических явлений с использованием новой оптики «глаз лобстера».

Ракета Long March 2C стартовала с космодрома Сичан на юго-западе Китая в 14:03 (07:03 UTC) 9 января. Китайская корпорация аэрокосмической науки и технологий. (CASC) подтвердил успешный запуск в течение часа.

Зонд «Эйнштейна» (EP) является частью растущих стратегических усилий Китая в области космической науки. Космический аппарат проведет не менее трех лет, наблюдая за удаленными сильными взаимодействиями, такими как события приливного разрушения, при которых звезды разрываются на части сверхмассивными черными дырами — сверхновыми, а также обнаруживает и локализует высокоэнергетические электромагнитные аналоги событий гравитационных волн.

Фиксируя слабополосное рентгеновское излучение звезд, разрываемых на части массивными черными дырами, зонд может дать новое представление о том, как звездное вещество попадает в черные дыры, и о сложных и редких явлениях образования струй ионизированного вещества, испускаемых в результате этих событий.

1450-килограммовый космический аппарат EP будет работать на орбите высотой 600 километров с наклоном 29 градусов. Оттуда он будет наблюдать за небом с помощью широкопольного рентгеновского телескопа (WXT).

В WXT используется ультрасовременная оптика «глаз лобстера», позволяющая зонду просматривать рентгеновские явления глубже и шире, чем это было возможно ранее. Это следует за демонстрацией нового оптического модуля «Глаз лобстера», запущенногов конце 2022 года.

WXT объединяет 12 модулей, протестированных в 2022 году, чтобы обеспечить поле зрения в 3600 квадратных градусов. Прибор использует технику отражения, вдохновленную глазами омаров, состоящую из параллельных квадратных пор, расположенных на сфере. Множество квадратных трубок направляют рентгеновские лучи к КМОП-детектору света.

Европейское космическое агентство внесло свой вклад в миссию, оказав поддержку в тестировании и калибровке детекторов и оптических элементов WXT.

Наземные станции ЕКА также будут задействованы в загрузке данных с EP. Миссия также будет использовать китайскую группировку навигационных спутников Beidou, чтобы обеспечить быструю передачу данных оповещения на землю.

«Сила зонда «Эйнштейн» в том, чтобы наблюдать почти все ночное небо примерно за 5 часов с большой чувствительностью благодаря технике «глаз лобстера», - сказал SpaceNews Эрик Куулкерс, научный сотрудник проекта ЕКА. «Таким образом, он способен уловить любое непредсказуемое переходное событие в рентгеновском свете».

«Подпитываемый бурными космическими событиями, рентгеновский свет от астрономических источников очень непредсказуем. Тем не менее, он несет фундаментальную информацию о некоторых из самых загадочных объектов и явлений в нашей Вселенной», - объясняет Куулкерс.

«Рентгеновские лучи связаны со столкновениями между нейтронными звездами, взрывами сверхновых, падением вещества в черные дыры или сверхплотные звезды, или высокоэнергетическими частицами, выбрасываемыми из дисков пылающего материала, вращающихся вокруг таких экзотических и загадочных объектов».

EP оснащен бортовой обработкой данных и возможностями автономного наблюдения. Это означает, что дополнительный рентгеновский телескоп зонда (FXT) — более узкий, но более чувствительный инструмент, разработанный в сотрудничестве с Европой, — может быть быстро задействован после того, как WXT обнаружит рентгеновское явление.

Куулкерс добавляет, что, позволяя ученым оперативно изучать эти короткоживущие события, EP поможет определить происхождение многих импульсов гравитационных волн, которые наблюдаются на Земле благодаря развивающейся области гравитационно-волновой астрономии.

Куулкерс заявляет, что ЕКА получит доступ к 10% данных, сгенерированных EP, в обмен на вклад агентства в миссию. Данные будут распространены среди членов научной группы европейского зонда «Эйнштейна».

«Их интерес разнообразен: от полярного сияния на Юпитере до взаимодействий звезда-планета посредством рентгеновских наблюдений, до вспышек на изолированных нейтронных звездах или в двойных звездах с нейтронной звездой-компаньоном и до нестабильного поглощения вещества сверхмассивной черной дырой в других галактиках».

EP также может дать представление о других явлениях, включая магнетары, активные ядра галактик, гамма-всплески с красным смещением и взаимодействия между кометами и ионами солнечного ветра.

Китай начал запуск специальных космических научных миссий в 2015 году с помощью зонда DAMPE для поиска темной материи. Миссия была частью Стратегической приоритетной программы (SPP) Академии наук Китая (CAS). EP был утвержден в 2017 году в рамках второго этапа SPP.

Более широкий, третий раунд миссий SPP в настоящее время рассматривается CAS. Предложения включают орбитальный аппарат Венеры, группу малых спутников Луны, телескопы для поиска экзопланет, возврат образцов с астероида и многое другое. Однако окончательный выбор был отложен без объяснения причин.

Весной 2024 года также запланирован запуск китайско-франко космического многодиапазонного монитора астрономических переменных объектов (SVOM).