ИНСТИТУТ КОСМИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ
РОССИЙСКОЙ АКАДЕМИИ НАУК

Институт Космических исследований
Российской Академии Наук

Институт Космических исследований
Российской Академии Наук

Switch Language

ART-XC следит за Солнцем

1 ноября 2022
Рубрика
Новости проектов

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.

Скорость счета семи детекторов телескопа ART-XC в диапазоне 60–120 кэВ с 15 августа 2021 г. по 30 октября 2022 г. Изображение: Р. А. Кривонос, А. Д. Самородова, В. А. Арефьев, А. Е. Штыковский, ИКИ РАН

***

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.