Запуск и назначение телескопа «Чандра»
Телескоп «Чандра» — это космическая рентгеновская обсерватория NASA. Запустить миссию предложили физики Риккардо Джаккони и Харви Тананбаум в 1976 году. Через год обсерваторию начали строить. 23 июля 1999 года «Чандру» отправили в космос на многоразовом космическом корабле «Колумбия» с территории космического центра «Кеннеди» в штате Флорида.
Телескоп назвали в честь Субраманьяна Чандрасекара — индийско-американского ученого, который в 1983 году получил Нобелевскую премию по физике за теоретические исследования в области астрофизики, структуры и эволюции звезд.
Джаккони получил Нобелевскую премию по физике в 2002 году за вклад в рентгеновскую астрономию, а Тананбаум был первым директором Chandra X-Ray Center, откуда ведется управление обсерваторией.
«Чандра» стал одним из телескопов «большой четверки», в которую также вошли «Хаббл», «Комптон» и «Спитцер». NASA запустило их в период с 1990 по 2003 годы. Все они улавливают разные типы излучений. [1]
«Чандра» предназначен для исследования астрономических объектов в рентгеновском диапазоне. Значительная часть материи во Вселенной находится в облаках газа, разогретого до миллиона градусов. Рентгеновские лучи позволяют исследовать горячие и высокоэнергетические процессы в космосе, которые нельзя разглядеть в видимом свете. «Чандра» изучает черные дыры, квазары, остатки сверхновых звезд, отдаленные галактики и галактические кластеры, а также темную энергию — плохо изученный феномен, который, по некоторым гипотезам, составляет большую часть Вселенной.
Обсерватория находится на высокоэллиптической орбите, что позволяет проводить длительные наблюдения, избегая радиационных поясов Земли. «Чандра» работает на расстоянии 139 тыс. км от Земли — это около трети длины пути от Земли до Луны. [2]
Характеристики и конструкция телескопа «Чандра»
Масса телескопа «Чандра» — 4,62 тыс. кг, длина — 18 м. Обсерватория видит и фиксирует рентгеновские лучи с помощью аппаратуры высокой точности.
Основное оборудование телескопа:
- HRC — камера высокого разрешения, которая позволяет получать пространственное изображение в высоком качестве;
- ACIS — спектрометры, которые регистрируют фотоны и определяют их энергию;
- LETG и HETG — дифракционные решетки, которые распределяют фотоны по уровню их энергии, чтобы проводить детализированное исследование определенных участков космоса. [3]
Достижения телескопа «Чандра»
С помощью «Чандры» ученые смогли обнаружить множество ранее не известных черных дыр, в частности, скрытых за плотными облаками газа и пыли, из-за чего их невозможно увидеть в других диапазонах электромагнитного спектра.
За четверть века работы телескоп помог сделать ряд открытий и прислал на Землю множество уникальных снимков. Среди них — фото самой далекой черной дыры из известных ученым (в галактике UHZ1): она находится на расстоянии более 13 млрд световых лет и сейчас — на стадии зарождения. [4]
С помощью «Чандры» была детализирована структура остатков сверхновых звезд. Снимок остатка Кассиопеи A позволил астрономам увидеть в центре объект — нейтронную звезду или черную дыру. [5]
В центре нашей галактики Млечного Пути «Чандра» различил рентгеновское излучение черной дыры Стрелец А*. Он зафиксировал крупный выброс газа. [6]
Также «Чандра» сыграл важную роль в новой эре исследования экзопланет — он впервые в истории обнаружил возможную планету за пределами Млечного Пути, в спиральной галактике Водоворот. Ранее признаки экзопланет обнаруживали только на расстояниях до 3 тыс. световых лет. Расстояние до этого объекта — примерно 28 млн световых лет.
За 25 лет телескоп сделал 25 тыс. наблюдений. В честь юбилея запуска обсерватории NASA обнародовало 25 ранее не опубликованных снимков. [7]
Будущее телескопа «Чандра»
Телескоп был рассчитан на 5-летнюю миссию, но продолжает исследования по сей день. Однако, несмотря на успешную работу, с 2025 года его начнут постепенно выводить из эксплуатации.
Все дело в финансировании. Только создание и запуск аппарата обошлись NASA в $2,2 млрд. [8]
В марте 2024 года NASA опубликовало проект бюджета на будущий год, в котором предложило сократить финансирование «Чандры» на 40% — с $68 до $41 млн. Причина в том, что состояние телескопа ухудшается, и расходы на его содержание и эксплуатацию увеличиваются. Финансирование планируется постепенно снижать до 2029 года. Астрономы раскритиковали это решение. [9]
В июле 2024 года сообщили, что общее время наблюдений «Чандры» сократится вдвое, а оборудование постепенно выведут из эксплуатации к 2029 году. [10]
За 25 лет работы обсерватория заслужила звание одной из самых продуктивных миссий NASA: ее исследования легли в основу 700 диссертаций и 10 тыс. статей.
В будущем работу «Чандры» продолжит более современный космический аппарат: в NASA сейчас работают над рентгеновской обсерваторией Lynx. Запуск планируют на 2036 год. [11] Параллельно европейское космическое агентство ESA работает над рентгеновским телескопом Athena, который планирует запустить в 2035 году. [12]