Исследование космоса в рентгеновском диапазоне открывает уникальные возможности для понимания наиболее энергичных и экстремальных процессов во Вселенной. Именно для этих целей создана новая космическая миссия XRISM (X-Ray Imaging and Spectroscopy Mission) — результат международного сотрудничества Японского агентства аэрокосмических исследований (JAXA), NASA, Канадского космического агентства (CSA) и Европейского космического агентства (ESA). Официально объявлена дата её запуска.
Старт миссии на ракете-носителе H-IIA №47 запланирован на 26 августа 2023 года с космодрома Танэгасима в Японии. XRISM станет преемником астрономической обсерватории Hitomi, запущенной в 2016 году, но утраченной из-за технических неполадок. Новый аппарат длиной 8 метров и массой около 2,3 тонны призван раскрыть тайны происхождения и эволюции Вселенной, анализируя высокоэнергетические явления в окрестностях чёрных дыр, в скоплениях галактик и при взрывах звёзд.
Научные инструменты и возможности XRISM
Сердце обсерватории составляют два высокотехнологичных прибора, которые обеспечат прорыв в рентгеновской астрономии:
- Resolve — высокочувствительный рентгеновский спектрометр. Он объединяет модуль рентгеновских зеркал с калориметрическим спектрометром, способным измерять энергию фотонов с невероятной точностью. Прибор обеспечивает энергетическое разрешение 5–7 электронвольт (эВ) в диапазоне от 0,3 до 12 килоэлектронвольт (кэВ) при поле зрения около 3 угловых минут.
- Xtend — рентгеновская камера для обзора неба. Она состоит из массива из четырёх ПЗС-матриц и позволяет наблюдать огромные области космоса. Её поле зрения составляет 38 угловых минут на сторону (что примерно на 60% больше видимого размера полной Луны), работая в диапазоне энергий 0,4–13 кэВ.
Обратите внимание: Вскоре наступит эра автономных боевых машин, которые будут убивать себе подобных.
Особенностью спектрометра Resolve является его способность улавливать ничтожные изменения температуры, возникающие при попадании рентгеновского фотона на детектор размером 6×6 пикселей. Для работы этой сверхчувствительной системы её необходимо охладить до температуры, близкой к абсолютному нулю — около –270 °C. Это достигается с помощью сложной многоступенчатой системы охлаждения, использующей жидкий гелий.
Революция в рентгеновской спектроскопии
Собирая миллионы рентгеновских лучей от космического источника, Resolve сможет строить электромагнитные спектры с беспрецедентно высоким разрешением. Аппарат будет проводить спектроскопию в диапазоне от 400 до 12 000 электронвольт — для сравнения, энергия фотонов видимого света составляет всего 2–3 эВ. Это позволит измерять энергию каждого отдельного фотона и создавать детальнейшие спектральные карты.
Брайан Уильямс, учёный проекта XRISM в NASA, поясняет значимость миссии: «Спектры, которые соберёт XRISM, будут самыми детализированными из когда-либо полученных для наблюдаемых нами явлений. Миссия предоставит нам информацию о некоторых из самых сложных для изучения объектов, таких как внутреннее строение нейтронных звёзд и релятивистские струи частиц, разгоняемых чёрными дырами в активных галактических ядрах».
Больше интересных статей здесь: Новости науки и техники.