ART-XC следит за Солнцем

Телескоп на борту обсерватории «Спектр-РГ» начал второй год наблюдения космической погоды в точке Лагранжа L₂.

Телескоп ART-XC им. М. Н. Павлинского в составе обсерватории «Спектр-РГ» успешно работает на орбите в точке либрации L₂ уже более трех лет. Кроме важных астрофизических результатов, полученных об объектах дальнего космоса, телескоп способен отслеживать радиационную обстановку вблизи своей траектории. Благодаря тому, что обсерватория вращается вокруг точки Лагранжа L₂, которая находится примерно в 1,5 миллиона километров на линии «Солнце–Земля» в сторону от Солнца, появляется уникальная возможность исследовать радиационную обстановку вблизи так называемого «хвоста» магнитосферы Земли. В результате взаимодействия заряженных частиц солнечного ветра и магнитосферы Земли образуется сложная конфигурация обтекания и захвата плазмы солнечного ветра. В частности, с ночной стороны магнитосфера Земли вытягивается, образуя магнитный хвост, в районе которого и находится обсерватория «Спектр-РГ».

Схема взаимодействия солнечного ветра с магнитосферой Земли. (с) NASA

Во время повышенной солнечной активности происходят корональные выбросы вещества. Они могут достигать окрестности Земли и деформировать магнитосферу, в том числе, вызывать возмущения магнитного «хвоста», значительно повышая поток частиц солнечного ветра в области нахождения обсерватории «Спектр-РГ» и других космических аппаратов.

Телескоп СРГ/ART-XC им. М. Н. Павлинского обладает уникальными чувствительными детекторами для регистрации рентгеновского излучения, и заряженные частицы являются для него вредным фоном. Поэтому разработчики телескопа приложили много усилий для регистрации и последующей «выбраковки» таких событий, связанных с попаданием в детекторы заряженных частиц. Как оказалось, это можно использовать и для того, чтобы следить за «космической погодой».

Почти год назад, 28 октября 2021 года, после 19:00 мск детекторы телескопа ART-XC зарегистрировали четырехкратный рост фона, который был вызван серией солнечных вспышек. После этого события было принято решение создать монитор радиационной обстановки в точке Лагранжа L₂ для регистрации мощных солнечных вспышек, которые стали происходить с наступлением солнечного максимума.

Точка L₂ дает уникальные возможности для расположения крупных астрофизических спутников, поэтому сбор и анализ радиационной обстановки в этой области необходим для грамотного конструирования высокочувствительных научных приборов и обеспечения надежной работы служебных систем перспективных космических аппаратов.

Монитор радиационной обстановки в окрестности точки Лагранжа L2 расположен на общедоступном официальном интернет-ресурсе обсерватории «Спектр-РГ» https://monitor.srg.cosmos.ru.

После ежедневного сеанса связи с космическим аппаратом и получения данных измерений за прошедшие сутки специально разработанное программное обеспечение обрабатывает полученные данные и отправляет информацию о радиационной обстановке на сайт проекта. Таким образом, данные отображаются с задержкой в 1 сутки.

Монитор СРГ/ART-XC предоставляет данные радиационной обстановки в виде кривой блеска (т.е. скорости счета) детекторов телескопа в энергетическом диапазоне 60–120 кэВ. Данный диапазон отображает только радиационную обстановку и практически не подлежит влиянию астрофизических источников, за исключением ярких гамма-всплесков.

Сайт позволяет в интерактивном режиме просмотреть кривую блеска в разные интервалы времени и с разным интервалом усреднения, от 10 минут до суток, которое подбирается автоматически. Пользователь также может загрузить кривую блеска на свой персональный компьютер для дальнейшего исследования.

***

Космический аппарат «Спектр-РГ», разработанный в АО «НПО Лавочкина» (входит в Госкорпорацию «Роскосмос»), был запущен 13 июля 2019 г. с космодрома Байконур. Он создан с участием Германии в рамках Федеральной космической программы России по заказу Российской академии наук. Обсерватория оснащена двумя уникальными рентгеновскими зеркальными телескопами: ART-XC (ИКИ РАН, Россия) и eROSITA (MPE, Германия), работающими по принципу рентгеновской оптики косого падения. Телескопы установлены на космической платформе «Навигатор» (НПО Лавочкина, Россия), адаптированной под задачи проекта. Основная цель миссии — построение карты всего неба в мягком (0.3–8 кэВ) и жестком (4–20 кэВ) диапазонах рентгеновского спектра с беспрецедентной чувствительностью. Обсерватория должна проработать в космосе не менее 6,5 лет.

Научный руководитель орбитальной рентгеновской обсерватории «Спектр-РГ» академик Рашид Сюняев.
Научный руководитель по телескопу ART-XC им М.Н.Павлинского (Россия): член-корреспондент РАН, профессор РАН Александр Лутовинов.
Научный руководитель по телескопу eROSITA (Германия): доктор Андреа Мерлони.

Тэги

Спектр-РГ