Рентгеновская и гамма-астрономия изучает свойства и поведение вещества в условиях, которые невозможно воссоздать в лабораториях, — при экстремально высоких температурах, под действием сверхсильных гравитационных и магнитных полей. Объекты изучения — взрывы и остатки сверхновых, релятивистские компактные объекты (большой массы и очень малых размеров: нейтронные звезды, черные дыры, белые карлики), аннигиляция антивещества, свечение межзвездной среды под действием космических лучей высоких энергий и другие «бурные» процессы во Вселенной.

Поскольку земная атмосфера практически не пропускает к поверхности рентгеновские и гамма-фотоны, то чтобы регистрировать их непосредственно, астрофизические приборы устанавливают на борт космических аппаратов.

Особенность обсерватории «Интеграл» состоит в сочетании широкого поля зрения и хорошей чувствительности. Обсерватория находится на высокоэллиптической орбите с перигеем около 9000 км и апогеем около 153000 км. Общая масса обсерватории составляет около 4 тонн. Это фактически предел для современной технологии построения изображений и регистрации фотонов жесткого рентгеновского и мягкого гамма-диапазонов.

Участие России в проекте ИНТЕГРАЛ было инициировано академиком РАН Рашидом Алиевичем Сюняевым, поддержано Российской академией наук и закреплено Соглашением между Росавиакосмосом (ныне ГК «Роскосмос») и ЕКА, введенным в действие распоряжением Правительства РФ.

Успех проекта был также связан с удачным выбором промежуточной высокоэллиптической орбитой, которую предложил и рассчитал старший научный сотрудник ИКИ РАН Натан Андреевич Эйсмонт. Время существования аппарата на ней, при соблюдении требований по радиации, оказалось гораздо больше требуемых 5,5 лет — более 30 лет. Информацию, которая поступает в темпе проводимых измерений, можно принимать практически на протяжении полных интервалов измерений на каждом витке.

Обсерватория была выведена на промежуточную орбиту с точностями намного лучше гарантированных величин. Благодаря этому двигатели самого космического аппарата расходовали значительно меньше топлива на формирование окончательной орбиты. С учетом оптимизации процедур управления ориентацией аппарата, операционное время жизни обсерватории увеличилось с 5 лет до 24–26 лет. По сегодняшним расчетам, запаса топлива на борту спутника должно хватить до 2028 года.

В результате участия Российской Федерации в проекте ИНТЕГРАЛ российские ученые имеют исключительное право на использование 25 % наблюдательного времени обсерватории. Для обсерватории ИНТЕГРАЛ впервые в России был реализован принцип национальной обсерватории. Это значит, что любой ученый из любого российского научного института или университета может подать заявку на проведение наблюдений любого объекта и, в случае одобрения заявки, получить данные для их последующей обработки и анализа. Все научные данные, полученные в рамках российской квоты наблюдательного времени, становятся доступными для российских ученых через Российский Центр научных данных (РЦНД) обсерватории ИНТЕГРАЛ, организованный в ИКИ РАН при поддержке Российской академии наук и Российского фонда фундаментальных исследований. Общий объем научных данных обсерватории составляет несколько десятков терабайт, и данные продолжают поступать в режиме реального времени со скоростью около 2 гигабайт в сутки.

С использованием результатов наблюдений обсерватории ИНТЕГРАЛ в ИКИ РАН за 15 лет вышло более 300 публикаций российских ученых в ведущих научных журналах, собравших более 5000 ссылок, защищено 12 кандидатских и 6 докторских диссертаций.

Основные научные приборы

• IBIS — гамма-телескоп. Разработчики: Итальянский национальный институт астрофизики (INAF/IASF,) и CEA-Saclay (Франция)
• SPI — рентгеновский спектрометр. Разработчики: Центр исследований космоса (Centre d'Etude Spatiale des Rayonnements, CESR, Франция) и Институт внеземной физики Общества им. Макса Планка (Max-Planck-Institut fuer Extraterrestrische Physik, MPE, Германия)

Вспомогательные научные приборы

• JEM-X — рентгеновский телескоп. Разработчик: Датский институт космических исследований
• OMC — оптический монитор. Разработчик INTA/LAEFF (Испания)