Spectra RGの全天地図。なぜ彼女は重要なのか



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多分私は間違っているかもしれませんが、6月10日に起こった大気圏外の天文学における重要な出来事はほとんど気付かれずに過ぎました。私たちとドイツの天文学の宇宙の旗艦であるSpektr-RG望遠鏡が空全体の最初の完全スキャンを完了したという事実について話しています。



直そうと思います。そのために、望遠鏡の違い、この装置が世界の科学にとって重要である理由、およびその動作の特徴について簡単に説明します。さらに、それらの過去の出版物から判断すると、著者は時々、この範囲のすべての望遠鏡を参照して、その記録の正確さについてこの句が何を意味するのか理解しないことがあります。



実際のところ、周回望遠鏡は長い間、2つのタイプに分かれています。前者は天球で新しいオブジェクトを検索するように設計されており、できれば空の完全なマップを使用します。後者は、物理的性質と追加の特性の解明とともに、明らかにされた新しい情報源の詳細な研究にすでに必要です。



前者には広角光学系を使用でき、後者には可能な限り最小の角度を持つ光学系を使用できます。表示領域に加えて、これはしばしば観察時間制限を設定します。最も近いのは写真の露出です。レンズの角度が広ければ広いほど、1ショットのシャッタースピードが速くなり、逆も同様です。以下に例を示します。



2番目を開始する前に、最初のステーションが移動する必要があります。宇宙物理学者の一人がSpectrum-RGについて話しているように、これは、最初の宇宙船を制御する科学者が「盲目の子猫のようにランダムに突っ込むのをやめる」ことを可能にするものです。



これは実際の望遠鏡で最もよく説明できます。たとえば、最初のハードガンマ線監視車両は1975年に発売されたCOS-Bでした。彼は30x30度の視野を持っていました。つまり、天球と完全に重なるには、50回の観測が必要でした。その軌道の詳細により、4年で空のガンマ線マップが作成されると予想されていましたが、実際には6年の作業で、全天の約半分しかありません。しかし、これは非常に重要な結果でした。



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詳細なステーションの例として、1978年から1981年に軟X線範囲を研究したNEAO-2「アインシュタイン」を取り上げます。その視野は約1度、分解能は最大2アーク秒で、センサーの感度は約10 4秒(2.7時間)の露出を必要としました



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この望遠鏡が空全体をマッピングする必要がある場合、これを行うには約100年かかります。彼の仕事の間、彼は空の3%しか見ませんでしたが、質的な観点から、それは非常に重要な3%でした。彼はほとんどすべてのクラスのX線源の代表を研究し、新しいものも発見しました。



そして、調査望遠鏡によって得られた全天のさらに詳細な地図のおかげで、科学者がどこを見ればよいかを事前に知らなかった場合、彼はこれを行うことができませんでした。



空全体のレビューは定性的な結果であるため、同じ結果を他のデバイスに繰り返しても意味がありません。詳細な駅とは異なり。解像度は同じですが、できるだけ多くの後者を使用することが望ましいです。これにより、オープンエリアをすばやく探索できます。



測量システムでは、次の各マップについて、桁違いに解像度を上げることが望ましいが、これは容易ではない。また、問題は、さらに多くのデバイストラフィックをダイジェストする必要があるということでもありません。



技術的な観点から見ると、1回の回転で空の細い帯を捉えるように、測量装置は安定した回転で作成する必要があります。そして、毎回新しいものを回します。 Spectra-RGに実装されたのはこのスキームでした。私たちのデバイスで初めて、それはラグランジュポイントに運ばれました。その後、太陽に対して一定の方向をとり、空をスキャンし始めました。これは、Lavochkin NPOの「会報」の図にはっきりと示されています。



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装置の軸を中心とした回転の全期間は約4時間です。これらの時間の間、地球の動きにより、装置の回転面は約0.17度変化し、空の新しい領域が望遠鏡の視野に入りました。



見た目はシンプルですが、次のカードは難易度が高くなります。スキャン時間、データ転送、およびスキャンシステムのパラメータは、厳密に同期化する必要があることがわかります。



ただし、視野が狭ければ狭いほど、オブジェクトが通過する速度が速くなります。たとえば、視野角が10x10度の場合、黄道面の物体は視野に10 5秒間(ほぼ1日)存在し、1x1度の場合、最大可能露出は100倍から10 3秒(16分)低下します。レシーバーの要件は100倍に増加し、線形解像度は10倍しか増加していません。そして、次のステップに進むことを要求した場合、その最大可能露出は数分に削減されます。そして、そのような露出では、光学範囲でさえ、X線は言うまでもなく問題がある可能性があります。



その結果、最初は調査車両にかなり単純な受信機があった場合、同じSpectra-RGで、最も複雑な斜入射望遠鏡が使用されました。その一部の要素は、文字通り世界のいくつかの企業が生産できます。そして、Spectra-RGのすべての科学的発見が詳細な望遠鏡で研究されるとき、次の観測ステーションの作成が財政問題に直面するだけであり、複雑な技術的および科学的制約に直面しないことは事実ではありません。



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異なる望遠鏡による空の1つのセクションの比較。 ART-P /ガーネット(詳細)、ART-XC / Spectr-RG(概要)、NuSTAR(詳細)



しかし、これはまだ長い道のりです。X線範囲の空の最初の概観図が作成されました。今後数年間で、ステーションはさらにそれを改良し、空を数回スキャンします。その後、Spectra-RGとより詳細な観測所の両方により、新しいオブジェクトの研究は数十年遅れます。



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