Космическата обсерватория "Гранат". Илюстрация : ИКИ-РАН
2 юли 2020 г. 17:10 ч.
Светослав Александров. Малцина знаят, но един от най-големите и безспорни успехи на руската космонавтика е свързан със създаването на големи космически телескопи. При това не говорим само за постижения по съветско време, а и за съвременни мисии като "Спектр-Р" и "Спектр-РГ". За съжаление малко от хората имат реална представа за успехите на космическите държави - и това до голяма степен се дължи на незнание или пропаганда, която раздухва информация според това, което е угодно на политическия наратив. Да, има области, в които руската космонавтика безспорно заслужава уважение - но поради геополитически причини хората обръщат повече внимание на корабите "Союз" или ракетните двигатели "РД-180", които имат по-скоро приложна стойност, отколкото научно-изследователска. Защо почти нищо не се споменава за големите руски космически телескопи - за "Астрон", "Гранат" и "Спектр"-ите? Защо масово космическата астрономия се свързва с телескопа "Хъбъл"? Вярно, "Хъбъл" е безспорен успех на САЩ, но това съвсем не е единственият космически телескоп.
Продължавам с четвъртата статия от поредицата "Забравените мисии". В предходните публикации бяха разгледани американското кацане на Венера в рамките на проекта "Пайъниър Винъс", японската мисия до Луната "Хитен" и голямата армада мисии до Халеевата комета. Време е да насоча вниманието ви към гигантската съветска космическа обсерватория "Гранат".
Обсерваторията "Гранат" е изстреляна на 1 декември 1989 г. от космодрума Байконур посредством космическа ракета "Протон-К" с горна степен "Блок Д". Това е една от последните грандиозни мисии на съветската космическа програма, изстреляна непосредствено преди разпадането на СССР. Обсерваторията е базирана на стандартизираната платформа от по-ранните роботизирани експедиции от серията "Венера" и "Вега". Диаметърът ѝ е 2.5 метра, дължината - 4 метра, общото тегло - 4 тона, от които 2.3 се падат на научните инструменти (източник: Skyrocket.de).
Научните прибори са разработени през 80-те години от СССР, Франция, Дания и България (източник: ИКИ-РАН). Те са общо седем на брой:
Sigma: това е френски гамалъчев телескоп с енергетически диапазон 35–1300 keV. Той е най-големият инструмент на борда на обсерваторията с общо тегло около 1 тон.
АРТ-П: руски рентгенов телескоп, разработен от ИКИ РАН, с енергетически диапазон за снимане 4-60 keV и за спектрометричен анализ 4-100 keV.
АРТ-С: руски рентгенов спектрометър, отново разработен от ИКИ РАН, с енергетически диапазон 3-100 keV.
PHEBUS: френски прибор с два детектора за изучаване на гама-лъчевите избухвания.
WATCH: датски прибор с четири детектора за изучаване на цялото небе в рентгеновия диапазон.
КОНУС-Б: приборът се състои от седем руски детектора за изучаване на фотони в енергетическия дипазон от 10 kеV до 8 MеV, монтирани на различни части на космическия апарат.
Слънчоглед: Български бързовъртящ се рентгенов телескоп.
След изстрелването на 1 декември 1989 г., "Гранат" е въведена в силно издължена орбита с перигей от 2 000 километра и апогей от 200 000 километра. По-късно перигеят е повдигнат на 20 000 километра. Обсерваторията прави една обиколка около Земята за четири дни, от които три са работни и през тях се провеждат астрономически наблюдения. За огромно съжаление "Гранат" още от самото начало на мисията е поразена от технически проблеми, вследствие на които два от научните прибори не сработват - и един от тях е българският Слънчоглед. Другият е руският рентгенов спектрометър АРТ-С. КОНУС-Б също работи за изключително кратко време - от 11 декември 1989 г. до 20 февруари 1990 г., през което установява 60 слънчеви изригвания и 19 гама избухвания.
Изображение на центъра на Млечния път, изготвено след осемгодишни наблюдения на телескопа Sigma в диапазона 35-75 keV. Фото: ИКИ-РАН
По време на първите четири години от работата на "Гранат", обсерваторията провежда подробни спектроскопски изследвания и заснема детайлни снимки на центъра на нашата галактика Млечен път. През септември 1994 г. привършват запасите от гориво за контрол на ориентацията и "Гранат" е въведена в сканиращ режим, в рамките на който тя наблюдава небето пасивно, без да бъде насочвана към конкретни обекти. Това продължава до 27 ноември 1998 г., когато мисията е преустановена окончателно.
Изображение на центъра на нашата галактика, получено от руския телескоп "АРТ-П". Фото: ИКИ-РАН
Проектът "Гранат" се сблъсква с по-сериозни проблеми от недостига на гориво и повредите, засягащи част от научните инструменти. През 1991 г. СССР се разпада и вследствие на това възникват две големи трудности. Първата е, че след разпадането центърът за управление на територията на Крим се оказва част от Украйна - съответно възникват пречки от политически и административен характер. Втората трудност е далеч по-сериозна: постсъветска Русия не разполага с пари, за да поддържа работата на обсерваторията. Затова Франция, която е най-големият партньор на СССР по време на реализацията на "Гранат", поема инициативата в свои ръце и директно финансира проекта.
В книгата "Руски космически сонди: научни открития и бъдещи мисии", авторите Браян Харви и Олга Закутняя разкриват подробности относно последната година от съществуването на "Гранат". През 1998 г. на борда на обсерваторията е останал само един функциониращ предавател - и той прегрява след 20 минути работа. Това налага екипа да го изключва, докато се охлади, след което да го включва отново - и така, докато протича свалянето на данни.
В крайна сметка "Гранат" е проект, създаден в СССР и носи много от недостатъците на стария режим. Някои западни анализатори незаслужено отписват мисията като разочароваща или даже провалена. Това не е така - научният принос е сериозен, като благодарение на данните от "Гранат" са написани повече от 400 научни статии.
Карта на небесната сфера, получена от телескопа Sigma на обсерваторията "Гранат" в хода на една година работа в сканиращ режим. Фото: ИКИ-РАН
Ето как протича научната програма: в началото на своята работа обсерваторията е насочена към центъра на нашата галактика, намиращ се на 25 000 светлинни години от Земята. Особено голямо внимание е обърнато на обекта Стрелец А. Там учените очакват да открият мощна черна дупка, но не успяват, въпреки че се откроява радиоизточник на около 300 светлинни години разстояние от галактическия център. В периода 1990-1991 г. "Гранат" изучава Сийфъртови галактики, квазари и звездни купове. Обсерваторията също така проучва последиците от избухването на свръхновата SN 1987A в Големия Магеланов облак. След 1991 г. усилията са насочени към изучаването на кандидатите за черни дупки и благодарение на наблюденията учените подобряват своите модели за акреционните дискове. През август 1992 г. "Гранат" открива първите си микроквазари в нашата галактика. През по-късните години "Гранат" прави над 2 000 часа наблюдения на галактическия център, където са изучени множество известни рентгенови източници и са открити около 20 нови, неустановени дотогава кандидати за черни дупки и неутронни звезди.
Приносът на "Гранат" е безспорен, а хубавото е, че въпреки трудните времена за руснаците, космическите телескопи не залязоха с краха на СССР. В периода между 2011 и 2019 г. в орбита около Земята работеше обсерваторията "Спектр-Р", а от миналата година до ден днешен в точката на Лагранж "Л2" на системата Земя-Слънце продължава да функционира най-новата руско-немска обсерватория "Спектр-РГ". Да, руската космонавтика изпадна в дълбока криза през последните години и вече няма руски мисии до Луната и Марс. Но астрофизичната програма на страната изглежда ще продължи и занапред.
Харесвате ли статиите на КОСМОС БГ? Можете да подкрепите Светослав Александров в Patreon, или да направите дарение чрез Epay или Paypal (за повече информация - на този линк).