КОСМИЧЕСКАЯ УЛЬТРАФИОЛЕТОВАЯ ОБСЕРВАТОРИЯ «СПЕКТР-УФ» (ВСЕМИРНАЯ КОСМИЧЕСКАЯ ОБСЕРВАТОРИЯ ВКО / УФ)

1. 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 населенийвгалактике M31. На снимкеслева,сделанном космическим аппаратом GALEX в УФ, хорошо видны зоны звездообразования. На правомснимке,полученном с наземным оптическим телескопомв том же масштабе, хорошо виднаконцен-трация старых звезд кцентру Подавляющее большинство звезд являются двойными. Особый интерес представляет физика тесных двойных звезд. На определенном этапеэволюции один изкомпонентов раздувает- ся и заполняет критический объем (полость Роша). В этом случае начинается массообмен между компонентами – вещест- вораздувшегося компонента перетекает в виде струи и обра- зует аккреционный диск вокруг второго компонента. Сложные процессы взаимо- действия аккреционного диска с центральной звездойобуслав- ливают развитие мощных звезд- ных вспышек (взрывов) и других высокоэнергетичных процессов, сопровождающихся сильным УФ-излучением. Изучение внешних слоеватмосферпланет не является задачей астрофизики. Однако онавключена в приоритеты проекта, поскольку такиенаблюдения позволят лучшеразобраться в особенностяхнашей земной атмосферы. На снимке – полярные сияния наСатурне. Показанные краснымобласти обусловлены свечениематомарного водорода, белые -молекул. Из архива HST(Космическийтелескоп Хаббла). Орбита аппарата «Спектр-УФ» вокруг Лагранжевой точки L2, как она выглядит из глубин космоса по линии Земля-Солнце. Аппарат на этой орбите не испытывает входов в зоны тени (т.е. тепловых ударов) СДЩ ВУФЭС Телескоп Т-170M создается в НПО им. С.А.Лавочкина. Поразмерам главного зеркала в классе оптическихи УФ-телескопов онуступает только американскому Космическому Телескопу Хаббла. УФЭС Телескоп T-170M разработан при использованииуспешного 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. солнцезащитная бленда крышка Зона размещения узла главного зеркала Параметры телескопа Т-170М модуль вторичного зеркала тубус инструментальный отсек Габаритно-массовый макет блока спектрографов высокого разре-шения (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. Схема спектрографов обсерватории «Спектр-УФ» Детектор камеры TAUVEX (Израиль), рассматриваемой как прототип УФ камер обсер-ватории "Спектр-УФ"  БКП включает 3 камеры для работы в стандартной моде F/10 с пространственным разрешением не хуже 0.3 угл. сек. в поле зрения до 6х6 угл. мин.) и 3 для работы в длиннофокусной моде F/50 c разрешением не хуже 0.1 угл. сек. в поле зрения до 72х72 угл. сек. 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 Представители стран-участниц проекта в НПО им. С.А.Лавочкина у конструк-торской модели телескопа-прототипа Т-170. Июнь 2004 г. Институт астрономии РАНМосква, ул.Пятницкая 48, Контакты: (095)951-54-61, admin@inasan.ru, bshustov@inasan.ru http://wso.vilspa.esa.es/, http://www.inasan.rssi.ru/rus/WSO/ 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 сглавным зеркалом диаметром 170 см. Институт астрономии РАН – организация, ответственная за комплекс научной аппаратуры. Основные научные задачи проекта Орбита и запуск Запуск: планируется в 2008 году Время активного существования: до 10 лет Ракета-носитель: среднего класса. Рассматриваются как вариант ЗЕНИТ-2СБ (Россия, Украина) или LM3-B (Китай) Орбита: высокоапогейная (a=300000 км) или гало-орбита вокруг Лагранжевой точки L2 (расстояние ~1.5млн. км. от Земли в сторону от Солнца). • Комплекс научной аппаратуры • Основу полезной нагрузки КА "Спектр-УФ" составляет телескоп Т-170М 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; Спектрографы 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 Телескоп Т-170M Блок камер поля Сравнение с телескопом им. Хаббла 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-170M 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