Открыть главное меню

«Миллиметрон» («Спектр-М») — космическая обсерватория миллиметрового и инфракрасного диапазонов длин волн с криогенным телескопом диаметром 10 м. В режиме связи с Землей она будет работать как крупнейший виртуальный радиотелескоп, способный исследовать структуру ядер галактик, черных дыр, пульсаров, изучать реликтовое излучение, искать самые ранние следы формирования Вселенной, белые дыры и кротовые норы. Запуск планируется после 2025 года[1].

Миллиметрон
Заказчик Астрокосмический центр ФИАН
Производитель Россия НПО имени С. А. Лавочкина
Оператор Россия НПО имени С. А. Лавочкина
Спутник Земли
Стартовая площадка Казахстан Байконур
Запуск после 2027 года
Технические характеристики
Платформа Навигатор-М
Масса 6600 кг
Сайт проекта

Аналогов миссии «Миллиметрон» не планируется ни в одной стране мира в ближайшие 15 лет.

Рабочий диапазон телескопа от 20 мкм до 17 мм. Предполагается, что телескоп сможет работать как в режиме одиночного телескопа, так и в составе интерферометра с базами «Земля — Космос» (с наземными телескопами)[2]. Руководит проектом академик Николай Кардашёв[3].

Четвертый из аппаратов серии «Спектр» (первый — запущенный 18 июля 2011 года Спектр-Р, второй — запущенный 13 июля 2019 года Спектр-РГ, третий — разрабатываемый Спектр-УФ).

ИсторияПравить

«Миллиметрон» задуман еще в 1990-е, но в связи со сложностью технических задач, многие из которых приходится решать впервые, реализация замысла не раз откладывалась. Проект «Миллиметрон» был предложен Астрокосмическим центром Физического института имени Лебедева Российской академии наук как продолжение и развитие российского проекта «Радиоастрон».

  • В 2014 году в ИСС им. М. Ф. Решетнева были созданы полноразмерные конструкторско-технологические макеты элементов конструкции обсерватории и начаты их испытания[4].
  • В феврале 2015 года пресс-служба Роскосмоса сообщила, что в ИСС им. М. Ф. Решетнева изготавливаются опытные образцы и макеты составных частей будущей обсерватории[5]. Специалистами предприятия завершено создание нового элемента, предназначенного для проведения термовакуумных испытаний образцов новых материалов для космического радиотелескопа — вакуумную испытательную камеру[6].
  • 25 марта 2015 года пресс-служба Роскосмоса сообщила, что в ИСС им. М. Ф. Решетнева идут разработка и автономные испытания комплекса бортовой научной аппаратуры «Миллиметрона»[7].
  • По состоянию на начало января 2019 года защищен эскизный проект на космический комплекс[8].
  • 1 июля 2019 года заместитель директора ФИАН Лариса Лихачева сообщила СМИ, что Китай может сделать матричный приемник для «Спектра-М», еще один матричный приемник, возможно, создаст кооперация ученых из Франции, Швеции и Нидерландов[9].

Ожидаемые событияПравить

  • В 2020—2021 гг. Итальянское космическое агентство ASI проведет испытания на воздушном шаре над севером России длинноволнового матричного спектрометра[10].
  • С 2021 года начнется разработка и изготовление космической платформы «Навигатор-М» для «Спектра-М».
  • В конце 2025 года в рамках ФКП на 2016—2025 гг. ФИАН должен завершить изготовление рабочей конструкторской документации (РКД) полезной нагрузки для «Спектра-М».

Направления исследованийПравить

Научная программа проекта «Миллиметрон» включает три основных направления исследований:

  • физические процессы в ранней Вселенной: в режиме одиночного зеркала «Миллиметрон» попытается обнаружить искажения в спектре реликтового излучения. Такие исследования впервые дадут ученым возможность заглянуть в «невидимую» часть Вселенной в эпоху до рекомбинации, когда она была непрозрачной для излучения[11].
  • Исследование активных ядер галактик: за счет рекордной чувствительности и беспрецедентного углового разрешения «Миллиметрон» позволит проверить гипотезу существования кротовых нор. Он сможет исследовать структуры магнитных полей вблизи гипотетических входов кротовых нор и возможные истечения материи из этих областей.
  • Происхождение жизни во Вселенной: именно в террагерцевом диапазоне, в котором будет наблюдать «Миллиметрон» объекты в небесной сфере, расположено большое количество молекулярных линий для сложных молекул, так называемых пребиотиков, без которых существование жизни, по современным представлениям, невозможно. Также благодаря «Спектру-М» ученые смогут изучать протопланетные диски, некоторые экзопланеты, атмосферы этих планет и планеты земного типа[12].
  1. Молекулярный состав и физические условия в атмосферах планет и их спутников в Солнечной системе;
  2. Астероиды и кометы;
  3. Пылевая компонента межпланетной среды, пояса Ван Аллена и Облако Оорта;
  4. Спектрополяриметрия, картографирование, изучение вращения и переменности звёзд разных типов (от гигантов, звёзд Вольфа-Райе, цефеид до нормальных звёзд, карликов, нейтронных и кварковых звёзд, галактических чёрных дыр);
  5. Планеты и пылевые оболочки звёзд, обнаружение и исследование областей возникновения и эволюции звёзд, планетных систем и даже отдельных планет, субмиллиметровые мазеры, поиск проявлений жизни во Вселенной;
  6. Состав, структура и динамика наиболее холодных газопылевых облаков;
  7. Структура и динамика вещества около сверхмассивной чёрной дыры в центре Галактики;
  8. Динамика Галактики по лучевым скоростям и собственным движениям звёзд разных классов;
  9. Динамика и массы галактик Местной группы;
  10. Распределение скрытой массы в нашей галактике и Местной системе;
  11. Структура и динамика газопылевой составляющей галактик и квазаров, слияние галактик, вспышки звездообразования, Мегамазеры,
  12. Структура и физические процессы в ядрах галактик, ускорение космических лучей;
  13. Структура и динамика скоплений галактик и сверхскоплений, распределение в них скрытой массы;
  14. Протяжённые структуры около радиогалактик по синхротронному излучению и рассеянию излучения ядра;
  15. Структура и динамика столкновения галактик;
  16. Ранние галактики, обнаружение галактик на стадии их образования, изучение их последующей эволюции, в том числе изучение эволюции звёздной, газопылевой составляющих и скрытой массы;
  17. Внегалактические сверхновые и космология;
  18. Гравитационные линзы, они же как природные телескопы;
  19. Химическая эволюция и космология;
  20. Эффект Сюняева — Зельдовича в субмиллиметровом спектре и космология;
  21. Диаграмма Хаббла в субмиллиметровом диапазоне и космология;
  22. Диаграмма угловой размер — красное смещение и космология;
  23. Диаграмма собственное движение — красное смещение, реликтовое собственное движение и космология;
  24. Диаграмма сверхсветовое движение — красное смещение и космология;
  25. Пространственные флуктуации реликтового излучения в субмиллиметровом диапазоне и космология,
  26. Физические процессы и структура взрыва при слиянии звёзд, использование данных о расширении оболочки для определения космологических параметров;
  27. Поиск догалактических объектов, изучение ранних этапов эволюции Вселенной от момента рекомбинации (рекомбинационные линии) до начала образования звёзд и галактик, поиск первичных чёрных дыр;
  28. Эволюция материи и вакуума, уравнение состояния для скрытой массы и скрытой энергии, реликты инфляции, кротовые норы, многоэлементная модель Вселенной, дополнительные пространственные размерности;
  29. Гравитационное излучение в Галактике и Вселенной (реликтовое излучение, взрывы в ядрах галактик, взрывы и столкновения звёзд, двойные звёзды);
  30. Астроинженерная деятельность в Галактике и Вселенной;
  31. Построение высокоточной астрономической координатной системы;
  32. Построение высокоточной модели гравитационного поля Земли.

КонструкцияПравить

«Миллиметрон» создается на базе платформы «Навигатор-М», разработанной в НПО имени Лавочкина.

Научное оборудованиеПравить

Институт радиотехники и электроники РАН — создание гетеродинных приемников с частотой до 600 гигагерц.

НТК «Криогенная техника» — создание криогенной бортовой машины для охлаждения зеркала телескопа в космосе до сверхнизких температур — 30 кельвинов (минус 243 градуса Цельсия)[13]. Это необходимо в первую очередь для режима одиночной антенны, поскольку для достижения максимально высокой чувствительности болометрических матричных приемников необходимо охладить их как можно сильнее.

Концерн Sumitomo — производитель высокомодульного углеволокна для панелей антенны.

Научно-исследовательский институт космических и авиационных материалов (НИИКАМ) — разработчик связующего для высокомодульного углеволокна.

Режим работыПравить

"Спектр-М" будет способен работать в двух режимах: в режиме интерферометра и в режиме одиночного зеркала. Для каждого из двух режимов разрабатывается своя ­специфическая научная аппаратура, ставятся свои исследовательские задачи.

Режим интерферометраПравить

Режим интерферометра позволяет получить гигантское угловое разрешение (разрешение, которое планируется достичь, позволило бы разглядеть с Земли объект толщиной с человеческий волос, находящийся на Луне). С такой разрешающей способностью основной задачей наблюдений станет изучение ядер галактик с более высоким разрешением, чем у Телескопа горизонта событий.

Режим одиночного зеркалаПравить

Режим одиночного зеркала не предполагает высочайшего разрешения, как в режиме интерферометра, но взамен получит беспрецедентную чувствительность: в этом режиме могут изучаться объекты размером в несколько угловых секунд. Также «Миллиметрон» сможет производить обзор небольших участков неба — размером в несколько угловых минут.

Станции приема сигналаПравить

  • 28 июля 2019 года заместитель директора Физического института РАН Лариса Лихачева сообщила СМИ, что для "Миллиметрона" нужны как минимум три станции слежения. В качестве антенны станции слежения предлагается использовать евпаторийский телескоп РТ-70. Также его можно будет использовать в виде наземной научной антенны в режиме работы "Миллиметрона" как наземно-космического интерферометр; возможно, также задействуют аналогичный телескоп РТ-70 в Уссурийске. Также Лихачева сообщила, что в данное время с другими государствами ведутся переговоры о создании станции слежения в области экватора[14].

Подготовка и запускПравить

«Спектр-М» будет запущен в точку Лагранжа L2 системы Солнце—Земля на расстоянии 1,5 миллиона километров от нашей планеты.

  • В 2013 году планировалось, что запуск «Миллиметрона» состоится в 2019 году.
  • При формировании Федеральной космической программы на 2016—2025 годы, в связи с секвестром, проекты был вынесен для реализации за пределы программы.
  • 21 июня 2018 года вице-президент Российской академии наук Юрий Балега сообщил СМИ, что запуск «Миллиметрона» может быть перенесен за 2030 год[15].
  • 18 июня 2019 года представитель Физического института РАН (ФИАН) Виталий Егоров на пресс-конференции сообщил, что запуск «Миллиметрона» состоится не ранее начала 2030-х гг[16].
  • 29 июня 2019 года заместитель директора Физического института РАН Лариса Лихачева сообщила СМИ, что запуск «Миллиметрона» планируется не ранее 2027 года. Точная дата будет зависеть от финансирования, который будет установлен в новой Федеральной космической программе на 2026—2035 годы, а также от того, в какой стадии готовности обсерватория будет к 2025 году[17].

Оценка стоимости и финансирование проектаПравить

  • 21 июня 2019 года заместитель директора ФИАН Лариса Лихачева сообщила СМИ, что финансирование создания «Спектра-М» в Федеральной космической программе на 2016—2025 гг. сокращено в два раза по сравнению с первоначально планировавшимися 11 миллиардами рублей, остальная часть уйдет в следующую ФКП[18].
  • 6 июля 2019 года заместитель председателя совета РАН по космосу академик Лев Зеленый сообщил СМИ, что минимальная стоимость создания «Спектра-М» оставит около 20 миллиардов рублей, не считая услуг по его запуску на орбиту и последующему приему научной информации. Столь высокая для российских проектов стоимость связана, в частности, с необходимостью разработки и/или покупки весьма сложных криогенных космических технологий и детекторов[19].

См. такжеПравить

ПримечанияПравить

  1. Юрий Балега. Запуск орбитального телескопа "Миллиметрон" могут отложить на несколько лет (21 июня 2018). Дата обращения 9 ноября 2018.
  2. ВЗГЛЯД / Российские ученые создали новую технологию для космических телескопов. Дата обращения 15 февраля 2013. Архивировано 13 марта 2013 года.
  3. Юрий Медведев. Чёрная дыра должна просветлеть. «Российская газета», № 6604 (33) (17 февраля 2015). Дата обращения 18 февраля 2015.
  4. Обсерваторию "Миллиметрон" хотят отправить на орбиту в 2025 году. РИА Новости (02.02.2015).
  5. Начинается строительство космического телескопа «Миллиметрон». Роскосмос (02.02.2015).
  6. ИСС: строительство космического телескопа «миллиметрон» продолжается. Роскосмос (06.02.2015).
  7. Продолжается работа над проектом «Миллиметрон». Роскосмос (25.03.2015).
  8. Гулливер Вселенной: ученые рассказали о крупнейшем виртуальном телескопе. ТАСС (06.01.2019).
  9. ФИАН: Китай и Европа могут создать приборы для проекта "Миллиметрон". РИА Новости (01.07.2019).
  10. Италия испытает на воздушном шаре прибор для проекта "Миллиметрон". РИА Новости (21.06.2019).
  11. Криогенный телескоп воссоздаст зарю Вселенной. Троицкий вариант — Наука (18.06.2019).
  12. Телескоп "Спектр-М" займется изучением возникновения жизни во Вселенной. РИА Новости (18.06.2019).
  13. ФИАН: космический телескоп "Спектр-М" имеет самые актуальные научные задачи. ТАСС (05.07.2019).
  14. Радиотелескоп в Крыму хотят использовать для проекта "Миллиметрон". РИА Новости (28.07.2019).
  15. Запуск орбитального телескопа "Миллиметрон" могут отложить на несколько лет. РИА Новости (21.06.2018).
  16. Космический телескоп "Спектр-М" планируют запустить в начале 2030-х годов. РИА Новости (18.06.2019).
  17. В РАН рассказали, когда состоится запуск космического телескопа "Спектр-М". РИА Новости (29.06.2019).
  18. В ФИАН объяснили сокращение финансирования проекта "Миллиметрон". РИА Новости (21.06.2019).
  19. Названа стоимость создания российского космического телескопа "Спектр-М". РИА Новости (06.07.2019).

ЛитератураПравить

СсылкиПравить