Главная » 2023 » Июль » 1 » Запущен европейский космический телескоп «Евклид», предназначенный для изучения далёких галактик и расширения Вселенной (Видео)
01.07.2023 22:33
Запущен европейский космический телескоп «Евклид», предназначенный для изучения далёких галактик и расширения Вселенной (Видео)
Запущен новый европейский космический телескоп Euclid (русс. «Евклид»), предназначенный для изучения расширения Вселенной и истории формирования её крупномасштабных структур, а также влияния на неё тёмной материи и тёмной энергии. Где и как будет работать новый телескоп, с помощью каких инструментов изучать Вселенную и почему его запустили с помощью американской ракеты, а не российской, как первоначально планировалось?
Запуск РН Falcon 9 с космическим телескопом «Евклид», отрывок с трансляции. Credit: SpaceX/VideoFromSpace.
Космический телескоп «Евклид» был запущен 1 июля 2023 года в 18:12 по московскому времени с помощью американской ракеты-носителя (РН) Falcon 9 компании SpaceX Илона Маска. Пуск состоялся со стартовой площадки SLC-40 космодрома на мысе Канаверал во Флориде. Использовалась частично многоразовая первая ступень, для которой это был уже второй запуск. Через несколько минут она успешно отделилась и совершила посадку на корабль-дрон A Shortfall of Gravitas, который находится в Атлантическом океане. Для РН Falcon 9 это был 236 пуск в истории её эксплуатации.
Сейчас «Евклид» начал движение к точке Лагранжа L2.
Не на российской ракете
Первоначально планировалось, что «Евклид» будет запущен с помощью российской РН «Союз-СТ-Б» с космодрома Куру во французской Гвиане. Но в феврале 2022 года Европейское космическое агентство (ESA) заявило о прекращении сотрудничества с Госкорпорацией «Роскосмос» по программе ExoMars и другим проектам. После по инициативе российской стороны на неопределённый срок был законсервирован стартовый стол для РН «Союз-СТ-Б» на космодроме Куру.
У ESA был выбор: либо дождаться разрабатываемую сейчас РН Ariane 6, которая придёт на смену Ariane 5 (для запуска можно было бы использовать и её, но производство этой РН прекращено, а запуски всех построенных ракет уже распланированы), либо найти новый носитель. Был выбран второй вариант, так как на Ariane 6 уже образовалась небольшая очередь и был риск переноса сроков начала её эксплуатации (расчёт оправдался: первый запуск Ariane 6 действительно задерживается). Причины выбора Falcon 9: соответствие РН полезной нагрузке, возможность запуска хоть в ближайшие месяцы, отсутствие аварий уже почти 7 лет при очень высокой частоте запусков (60 в 2022 году), невысокая стоимость пуска, отсутствие политических рисков, большой вклад американских учёных в создание «Евклида».
Орбита «Евклида»
Космический телескоп «Евклид» будет работать на гало-орбите в точке Лагранжа L2 на расстоянии около 1,5 млн км от Земли, где уже работают, например, «Джеймс Уэбб» и «Спектр-РГ».
Гало-орбита в точке Лагранжа L2, масштаб не соблюдён. Credit: ESA.
Зачем же лететь так далеко? Выбранная орбита — идеальное место для этой космической обсерватории, приборы которой крайне чувствительны к перепадам температур, а вблизи L2 «Евклид» сможет укрыться теплозащитным экраном от Солнца, Земли и Луны разом.
«Евклид» во время полёта к точке Лагранжа L2, иллюстрация. Credit: ESA.
На полёт к точке Лагранжа L2 у «Евклида» уйдёт месяц, ещё 3 месяца понадобятся на подготовку к началу работы.
Чем будет заниматься «Евклид»?
Космический телескоп «Евклид» будет исследовать галактики на расстоянии до 10 млрд световых лет от нас и с высокой точностью определять значения их красного смещения. Красное смещение — явление, при котором длина волны электромагнитного излучения для наблюдателя увеличивается относительно длины волны излучения, испущенного источником. Наблюдение красного смещения широко используется в астрономии, так как позволяет получать информацию о движении внегалактических объектов и расстоянии до них. Кроме красного смещения «Евклид» будет исследовать искажения от гравитационного линзирования на излучение от далёких объектов и влияние барионных акустических осцилляций (колебаний) на структуру Вселенной. Гравитационное линзирование — это явление, заключающееся в отклонении электромагнитного излучения далёкого объекта под действием гравитации другого массивного объекта. Иногда гравитационные линзы искривляют форму этих объектов, а иногда даже создают их «дубликаты», причём видимые в разное время их существования. Барионные акустические осцилляции — это флуктуации плотности видимой барионной материи (т. е. обычной материи) Вселенной, вызванные волнами плотности в первичной плазме ранней Вселенной.
На основе полученных благодаря «Евклиду» данных можно построить трёхмерную модель 35% видимой части Вселенной (наблюдениям за остальной частью будут мешать звёзды и газопылевые облака Млечного Пути) с указанием для объектов таких характеристик, как, например, расстояние, скорость движения или ускорение. Такая карта — настоящий подарок для исследователей!
Благодаря таким планируемым исследованиям телескоп и получил своё название. Евклид — древнегреческий математик, «Отец геометрии», в честь которого также были названы такие понятия, как евклидова геометрия и евклидово пространство.
Естественно, полученные от «Евклида» данные помогут не только космологии и внегалактической астрономии, но и при изучении объектов Млечного Пути и даже Солнечной системы.
Особенности и оснащение «Евклида»
Космический телескоп «Евклид» построен по заказу ESA европейскими компаниями Thales Alenia Space (основная сборка, оптическая система и научные инструменты) и Airbus (служебный модуль и его компоненты: система энергообеспечения, связи, навигации и др.). Американская компания Teledyne поставила специальные детекторы для научных инструментов. Научную поддержку проекта осуществляет консорциум Euclid, в который входят преимущественно европейские и американские учёные.
Размеры космического аппарата составляют 4,5 м × 3,1 м, стартовая масса — 2160 кг, из которых 210 кг приходится на топливо (140 кг гидразина и 70 кг азота в 5 резервуарах). Этих запасов хватит на путешествие к точке Лагранжа L2 и не менее 6 лет работы, конкретные сроки будут зависеть от выполняемых манёвров. Для их осуществления «Евклид» имеет 16 двигателей, они стабилизируют ориентацию в пространстве и наведение телескопа с точностью до 35 угловых миллисекунд.
Для защиты от солнечного излучения и поддержания необходимой температуры научных инструментов «Евклид» использует собственные солнечные батареи, установленные на специальной панели.
«Евклид» во время сборки. Credit: ESA/Thales Alenia Space.
Сборка головного обтекателя РН Falcon 9 с телескопом «Евклид». Credit: SpaceX.
Система связи «Евклида» позволяет передавать до 55 Мбит научных данных в секунду на частоте 25,5 – 27 ГГц (Ka-диапазон). Передача осуществляется с использованием протокола доставки файлов CCSDS, который специально разработан для космической связи. Частота 8,0 – 8,4 ГГц (X-диапазон) будет использоваться для передачи технической информации. На Земле для связи с «Евклидом» будет использоваться 35-метровая антенна «Себрерос» (или Deep Space Antenna 2, русс. «Антенна глубокого космоса 2») в Испании. Для хранения технических и научных данных на «Евклиде» имеется 300 Гбайт памяти.
Антенна «Себрерос». Credit: ESOC.
Для выполнения поставленных задач «Евклид» получил телескоп системы Корша с 1,2-метровым главным зеркалом. Наблюдения будут вестись в диапазоне спектра от 550 нм (видимая область, зелёный) до 2 мкм (ближний инфракрасный диапазон).
Оптическая система Euclid. Credit: ESA.
«Евклид» оснащён двумя научными инструментами: VIS и NISP.
Камера VIS (VISible imager) оснащена 12 ПЗС-матрицами Teledyne (суммарно 600 мегапикселей) и работает с длинами волн 530 – 920 нм (видимый и инфракрасный диапазон спектра); предназначена для получения снимков галактик, оценки их формы, искажений.
Камера NISP (Near Infrared Spectrometer and Photometer) оснащена 8 ПЗС-матрицами Teledyne (суммарно 65 мегапикселей) и работает с длинами волн 920 – 2020 нм (инфракрасный диапазон спектра). Она будет измерять красное смещение объектов грубым оценочным методом (с помощью фильтров) и высокоточным (с помощью бесщелевого спектрометра).
Камеры VIS и NISP в телескопе «Евклид», 3D-модель. Credit: ESA.
Камеры VIS и NISP в телескопе «Евклид» во время сборки. Credit: ESA.
Будем надеяться, что полёт до точки Лагранжа L2 пройдёт гладко, «Евклид» начнёт работу и подарит человечеству множество бесценных научных данных, которые позволят нам намного больше узнать о Вселенной!
