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Tal vez me equivoque, pero parece un evento significativo en astronomía extraatmosférica que ocurrió el 10 de junio y pasó casi desapercibido. Estamos hablando del hecho de que el buque insignia espacial de nuestra astronomía y la alemana: el telescopio Spektr-RG ha completado la primera exploración completa de todo el cielo.
Intentaré arreglarlo. Para hacer esto, intentaré explicar en pocas palabras cómo difieren los diferentes telescopios, cuán importante es este aparato para la ciencia mundial y describir las características de su funcionamiento. Además, a juzgar por esas publicaciones pasadas, a veces los autores no entienden lo que significa la frase sobre la precisión de su registro, refiriéndose generalmente a todos los telescopios de un alcance similar.
El hecho es que los telescopios orbitales se han dividido durante mucho tiempo en dos tipos: topográficos y detallados. Los primeros están diseñados para buscar nuevos objetos en la esfera celeste, preferiblemente con un mapa completo del cielo. Estos últimos ya son necesarios para un estudio detallado de las nuevas fuentes reveladas con una aclaración de su naturaleza física y características adicionales.
Para el primero, está permitido utilizar sistemas ópticos de gran angular, para el segundo, sistemas con el ángulo más pequeño posible. Además del área de inspección, esto a menudo impone restricciones en el tiempo de observación. El análogo más cercano es la exposición en fotografía. Cuanto más amplio es el ángulo de la lente, más lenta es la velocidad de obturación para un solo disparo y viceversa. Un ejemplo lo mostrará a continuación.
Antes de comenzar la segunda, deben ir las primeras estaciones. Esto es lo que permitirá a los científicos que controlan la primera nave espacial, como me dijo un astrofísico, hablando del Spectrum-RG: "Dejen de hurgar al azar como gatitos ciegos".
Esto se puede mostrar mejor usando telescopios reales como ejemplo. Por ejemplo, el primer vehículo de vigilancia de rayos gamma fue el COS-B, lanzado en 1975. Tenía un campo de visión del orden de 30x30 grados, es decir, para cubrir completamente la esfera celeste, necesitaba hacer 50 observaciones. Debido a los detalles de su órbita, se esperaba que construiría un mapa de rayos gamma del cielo en 4 años, pero en realidad, en 6 años de trabajo, solo la mitad de todo el cielo. Pero este fue un resultado muy significativo.
Para un ejemplo de una estación detallada, uno puede tomar NEAO-2 "Einstein", que estudió el rango de rayos X blandos en 1978-1981. Su campo de visión era de aproximadamente 1 grado, resolución de hasta 2 segundos de arco, y la sensibilidad de los sensores requería una exposición de aproximadamente 10 4 segundos (2,7 horas).
Si este telescopio fuera necesario para mapear todo el cielo, tomaría alrededor de 100 años hacer esto. Durante su trabajo, solo veía el 3% del cielo, pero desde un punto de vista cualitativo, era un 3% muy importante. Estudió representantes de casi todas las clases de fuentes de rayos X e incluso descubrió otras nuevas.
Y no podría hacer esto si los científicos no supieran de antemano dónde mirar, gracias a mapas aún menos detallados de todo el cielo obtenidos por telescopios topográficos.
Dado que una revisión de todo el cielo es un resultado cualitativo, repetirlo en otros dispositivos con el mismo resultado generalmente no tiene sentido. A diferencia de las estaciones detalladas. Es deseable tener tantos de estos últimos como sea posible, aunque con la misma resolución. Esto le permitirá explorar rápidamente áreas abiertas.
En los sistemas de encuestas, para cada mapa siguiente, es deseable aumentar la resolución en órdenes de magnitud, lo cual no es fácil. Y el problema ni siquiera es que necesita digerir un orden de magnitud más tráfico del dispositivo.
Desde un punto de vista técnico, el aparato de prospección debe estabilizarse por rotación, de modo que en un turno elimine una banda estrecha en el cielo. Y después de cada turno uno nuevo. Fue este esquema el que se implementó para el Spectra-RG. Por primera vez para nuestros dispositivos, fue llevado al punto de Lagrange, después de lo cual tomó una orientación constante hacia el Sol y comenzó a escanear el cielo. Esto se ve claramente en el diagrama del Vestnik de la ONG Lavochkin.
El período completo de rotación del aparato alrededor de su eje es de aproximadamente 4 horas. Durante estas horas, gracias al movimiento de la Tierra, el plano de rotación del aparato cambió unos 0,17 grados y nuevas áreas del cielo aparecieron a la vista de los telescopios.
Parece simple, pero cada siguiente carta se da con más y más dificultad. Se puede ver que el tiempo de escaneo, la transferencia de datos y los parámetros del sistema de escaneo deben sincronizarse rígidamente.
Pero cuanto más estrecho es el campo de visión, más rápido pasa el objeto a través de él. Digamos, en un ángulo de visión de 10x10 grados, un objeto del plano eclíptico estará en el campo de visión durante 10 5 segundos (casi un día), y en un ángulo de 1x1 grado, la exposición máxima posible cae cien veces a 10 3 segundos (16 minutos). Los requisitos para los receptores han aumentado 100 veces, y la resolución lineal es solo 10 veces. Y si exigimos dar el siguiente paso, la exposición máxima posible se reducirá en cuestión de minutos. Y con tal velocidad de obturación, incluso en el rango óptico, puede haber problemas, sin mencionar los rayos X.
Como resultado, si inicialmente había receptores bastante simples en los dispositivos de encuesta, luego en el mismo Spectra-RG, se usaron los telescopios de incidencia oblicua más complejos, algunos de los cuales pueden ser producidos literalmente por varias empresas en el mundo. Y no es un hecho que cuando todos los descubrimientos científicos de Spectra-RG se estudien con telescopios detallados, la creación de la próxima estación de observación solo tendrá problemas financieros y no enfrentará limitaciones técnicas y científicas complejas.
Comparación de una parte del cielo desde diferentes telescopios. ART-P / Garnet (detallado), ART-XC / Spectr-RG (descripción general), NuSTAR (detallado)
Sin embargo, esto todavía está muy lejos. Se construyó el primer mapa general del cielo en el rango de rayos X, en los próximos años la estación lo refinará aún más, escaneará el cielo varias veces. Después de eso, el estudio de nuevos objetos se retrasará durante décadas, según los datos de Spectra-RG y con la ayuda de estaciones más detalladas.