Китай объявил о своей новой флагманской миссии - космическом телескопе Xuntian
Credit: Jaimito130805, CC BY-SA 4.0
09.05.2022, CAROLYN COLLINS PETERSEN, universetoday.com
Далекие галактики, темная материя, темная энергия, а также происхождение и эволюция самой Вселенной — вот лишь некоторые из многих научных целей недавно объявленного китайского космического телескопа. Если все пойдет по плану, China Space Station Telescope (китайский телескоп космической станции - CSST) стартует на ракете Long March 5B в конце 2023 года. Оказавшись на безопасной орбите, CSST должен начать наблюдения в 2024 году. Судя по темам исследований, кажется, что Китайская академия наук делает впечатляющий научный вызов себе и своим астрономам.
Что значит иметь космический телескоп
Владение космическим телескопом и управление им действительно открывает двери в сокровищницу информации о Вселенной. Несомненно, именно это послужило мотивом для создания космического телескопа Хаббла (HST). Мечта об исследовании космоса побудила Германа Оберта в 1920-х годах написать полунаучно-фантастические трактаты об орбитальных телескопах на астероидах. По его мнению, астрономы будут использовать телескопы, работая в космосе в течение продолжительных периодов времени. Их взгляду не мешали бы Земля и ее атмосфера.
Эта идея вдохновила позднее многих ученых начать реальное планирование космического телескопа. Кульминацией их работы стал HST, первый телескоп из так называемых «Великих обсерваторий», выведенных на орбиту. Остальные - рентгеновская обсерватория Чандра, гамма-обсерватория Комптона и космический телескоп Спитцер.
Великие обсерватории NASA (CGRO, Chandra, HST и Spitzer) и шкала электромагнитного термометра. Рентгеновские лучи связаны с высокими температурами около 10 – 100 миллионов К. Credit: NASA/CXC/M.Weiss
С научной точки зрения орбитальные космические телескопы дают огромные преимущества в широком диапазоне электромагнитного спектра. Например, до HST никто не имел четкого представления о размерах галактик во Вселенной. Знаменитые изображения Hubble Deep Field (Глубокое поле Хаббла) позволяют астрономам наблюдать звезды и галактики такими, какими они были вскоре после Большого взрыва, как в видимом, так и в инфракрасном свете.
HST показал проблески крупномасштабной структуры в космосе и таких маленьких объектов, как экзопланеты, кометы и астероиды. Все Великие обсерватории подготовили почву для новых поколений орбитальных инструментов, таких как космический телескоп Джеймса Уэбба, GAIA Европейского космического агентства, телескоп NASA WISE, а теперь и CSST.
Китай вступает в битву за космический телескоп
Учитывая потенциальное научные результаты, неудивительно, что Китай присоединяется к «большому клубу космических телескопов». Это также источник национальной гордости, особенно если они могут превзойти Хаббл. Например, когда CSST заработает, китайские ученые надеются изучать небо и наблюдать за более чем миллиардом галактик. Их инструменты должны позволить им получать высокоточные измерения формы, положения и яркости галактик.
Они будут использовать телескоп для поиска экзопланет, областей звездообразования и других удаленных объектов, собирая невероятное количество данных с высоким разрешением. Китайские астрономы надеются, что их телескоп, как это сделали HST и JWST, даст больше информации о размерах и распределении темной материи. Это может даже дать им лучшее представление о темной энергии, которая влияет на расширение Вселенной. И, как это было с HST и другими телескопами, CSST станет источником вдохновения. Его разработчики надеются, что он покажет новым поколениям китайских ученых, как исследовать космос.
Откройте для себя CSST: космический телескоп нового поколения
Итак, что мы знаем о CSST? Представьте себе гигантскую орбитальную обсерваторию. Это примерно длина трехэтажного дома и ширина школьного автобуса. Он имеет апертуру 2 метра и массив из трех зеркал, установленных вне оси. Эта обсерватория оснащена самой современной обзорной камерой, многоканальным формирователем изображений, спектрографом интегрального поля, коронографом для съемки холодных планет и терагерцовым приемником. Телескоп может сканировать небо с помощью 30-ти 81-мегапиксельных детекторов и чувствителен к ближнему инфракрасному, видимому и ближнему ультрафиолетовому свету.
По словам ученых из Академии, это лишь малая часть того, чем обещает стать CSST. Неудивительно, что его часто сравнивают с Хабблом и его 32-летними захватывающими дух наблюдениями. Если все пойдет по плану, телескоп определенно превзойдет HST по многим параметрам.
Параметры CSST. Credit: National Astronomical Observatories, CAS KIAA, Peking University
Ли Ран, научный сотрудник системы обработки научных данных CSST, отметил, что поле зрения HST меньше по сравнению с полем зрения CSST, которое в 300 раз больше. Там, где Хаббл одновременно видит небольшую часть неба, CSST увидит гораздо более широкую картину. Ли использовал аналогию с фотографированием стада овец, чтобы объяснить его возможности в сравнении. «Хаббл может видеть овцу, но CSST видит тысячи с одинаковым разрешением», — сказал он в пресс-релизе.
Обсерватория с собственным служебным отсеком
Визуализация космической станции Тяньгун в период с октября 2021 года по март 2022 года с основным модулем Тяньхэ в центре, грузовым космическим кораблем Тяньчжоу-2 слева, грузовым космическим кораблем Тяньчжоу-3 справа и пилотируемым космическим кораблем Шэньчжоу-13 в надире. Credit: Shujianyang, CC BY-SA 4.0
Одной из самых уникальных особенностей CSST будет его расположение в космосе. Первоначально телескоп планировалось прикрепить к космической станции Тяньгун, но все изменилось. Во-первых, слишком велика вероятность перекрестного загрязнения от прибывающих и улетающих космических кораблей. Во-вторых, CSST настолько чувствителен, что его нельзя подключать к станции. Вибрация, рассеянный свет и возможные помехи обзору будут мешать работе телескопа. Текущие планы состоят в том, чтобы вывести его на ту же орбиту, что и станция (на высоте около 265 миль), но на безопасном расстоянии.
Когда обсерватория будет нуждаться в каком-либо обслуживании, она сможет подойти к Тяньгун для дозаправки и других работ по техническому обслуживанию. Этот план учитывает опыт, извлеченный из эксплуатации HST с 70-х годов. NASA оплатило пять визитов астронавтов на орбиту для ремонта обсерватории. Таким образом, обеспечение обслуживания CSST астронавтами станции экономит деньги для Китая. CSST (также известный как Xuntian и китайский обзорный космический телескоп) в настоящее время находится на стадии завершения строительства. Он находится в стадии планирования и разработки с 2010 года.
Оригинал статьи - China Announces Its New Flagship Space Telescope Mission
Дополнительная информация:
Флагманский китайский космический телескоп разгадает космические тайны
Техническая презентация китайского обзорного космического телескопа (2021 г.) (PDF)
Перевод: Александр Тарлаковский
Блог tay-ceti.space
