Моя жизнь в астрономии — страница 62 из 73

19 декабря 2013 года Европейским космическим агентством была запущена в точку Лагранжа системы Солнце–Земля (1,5 миллиона километров от Земли) астрометрическая космическая обсерватория «Гайя», которая измерила координаты, собственные движения и параллаксы около миллиарда звезд (примерно 1% всех наличных звезд в Галактике) с беспрецедентно высокой точностью до 2 · 10-5 секунды дуги. Кроме того, измерены астрометрические параметры многих внегалактических объектов, малых тел Солнечной системы, а также экзопланет. Миссия «Гайя» включает в себя также фотометрические и спектрофотометрические исследования многих миллионов звезд. После периода ввода в эксплуатацию и тестирования всех приборов в августе 2014 года начались регулярные наблюдения путем сканирования всего неба. К настоящему времени (2023) уже опубликовано три выпуска (релиза) данных наблюдений «Гайя»: в 2016 году (DR-1), в апреле 2018 года (DR-2) и в июне 2023 года (DR-3). Ожидается, что в окончательном виде каталог «Гайя» будет опубликован через три года (время, необходимое для обработки всех данных наблюдений) после завершения миссии «Гайя» (примерно 2025 год).

Научное значение космической миссии «Гайя» огромно – это настоящий прорыв в астрометрии, звездной астрономии и астрофизике.

13 июля 2019 года в точку Лагранжа L2 системы Солнце–Земля (1,5 миллиона километров от Земли) была запущена российско-германская рентгеновская обсерватория «Спектр-Рентген-Гамма» (СРГ, проект Роскосмоса и DLR), предназначенная для обзора всего неба и построения полной карты неба в рентгеновском диапазоне энергий (0,2 ÷ 30 Кэв). Научный руководитель проекта от России академик Р. А. Сюняев.

Немецкий телескоп eROSITA (научный руководитель Петер Предель) работал в мягком рентгеновском диапазоне, а российский ART-XC имени М. Н. Павлинского – в жестком. По состоянию на 2019 год СРГ – это одна из лучших рентгеновских обсерваторий на ближайшие пятнадцать лет. Аппарат достиг окрестностей точки L2 21 октября 2019 года и после отладочных работ начал непрерывное сканирование всего неба и стал получать уникальные наблюдательные данные. К декабрю 2021 года была построена рентгеновская карта всего неба, включающая в себя четыре независимых обзора из планируемых восьми. 26 февраля 2022 года по политическим мотивам немецкий телескоп eROSITA был отключен от основной программы и переведен в «безопасный режим». Дальнейшая работа ведется на российском телескопе ART-XC имени М. Н. Павлинского в жестком диапазоне спектра. Эта работа реализуется под руководством члена-корреспондента РАН А. А. Лутовинова.

К декабрю 2022 года, согласно докладу Р. А. Сюняева – руководителя российской части миссии СРГ, в рентгеновском диапазоне было обнаружено свыше 23 тысяч скоплений галактик среди 1,5 миллиона рентгеновских источников, открытых телескопом eROSITA за время четырех полных и одного неполного обзора неба. А российский телескоп ART-XC на борту СРГ изучил свыше 1,5 тысячи рентгеновских источников в жестком диапазоне.

Одна из главных проблем, решаемая экспериментом СРГ, – это изучение эволюции скоплений галактик с целью уточнения уравнения состояния загадочной темной энергии, которая своей антигравитацией обеспечивает ускоренное расширение Вселенной. Также будет изучена эволюция галактик, в том числе эволюция трех миллионов активных ядер галактик – сверхмассивных черных дыр. В области физики звезд будут получены уникальные результаты по исследованию рентгеновских двойных систем, звездных корон, белых карликов, остатков вспышек сверхновых, гамма-всплесков, эффектов приливного разрушения звезд в окрестностях сверхмассивных черных дыр и т. п.

Реализация проекта СРГ – это выдающееся достижение российской космической науки, которое в ближайшие годы принесет фундаментальные результаты и прорывные научные открытия.

9 декабря 2021 года на орбиту вокруг Земли агентством НАСА и итальянским космическим агентством была запущена специализированная рентгеновская обсерватория IXPE (Imaging X-ray Polarimetry Explorer), предназначенная для наблюдений поляризации рентгеновского излучения. Это первая рентгеновская обсерватория такого типа. Обсерватория состоит из трех одинаковых рентгеновских телескопов. Телескопы включают в себя системы соосных зеркал косого падения и строят изображения рентгеновского источника, которые анализируются на предмет наличия поляризации. Уже получен ряд принципиально новых результатов по наблюдениям компактных рентгеновских источников в двойных системах Cyg X-1, Cyg X-3 и др., а также остатков вспышек сверхновых Cassiopeia A, Tykho, SN 1006 и др.

25 декабря 2021 года в точку Лагранжа L2 системы Солнце–Земля Американским космическим агентством (НАСА) был запущен космический телескоп «Джеймс Уэбб» (JWST). Телескоп имеет сегментированное зеркало эффективным диаметром 6,5 метра и работает преимущественно в ИК-диапазоне спектра. Поэтому разрешающая способность JWST примерно такая же, как у космического телескопа «Хаббл» (диаметр главного зеркала 2,4 метра), который работает в оптическом и УФ‑диапазонах. Первые научные исследования на JWST начались летом 2022 года. За год наблюдений научный коллектив JWST совершил ряд фундаментальных и неожиданных открытий, особенно в исследованиях молодых галактик с собственным возрастом 300–500 миллионов лет, а также в исследованиях звезд, планет, их спутников и экзопланет. Одна из важнейших задач для JWST – поиск следов жизни вне Земли, в частности поиск биомаркеров в атмосферах экзопланет.

1 июля 2023 года в точку Лагранжа L2 системы Солнца–Земля Европейским космическим агентством запущена космическая обсерватория «Евклид» (Euclid). Обсерватория представляет собой 1,2‑метровый телескоп с очень широким полем зрения, снабженный 600‑мегапиксельной камерой, спектрографом и фотометром для работы в оптическом и ближнем инфракрасном диапазонах спектра.

Главная задача миссии – выяснение природы темной энергии и темной материи посредством построения трехмерной карты миллиарда галактик и точного измерения ускорения расширения Вселенной путем сканирования 15 тысяч квадратных градусов неба. Будут измерены красные смещения галактик до z = 2 (предельные расстояния около 10 миллиардов световых лет) как функция расстояний до них, и будет исследована связь красного смещения и расстояния. Планируемая длительность миссии не менее шести лет.

31 июля 2023 года аппарат прилетел на рабочую гало-орбиту вокруг точки Лагранжа L2. После двухмесячного тестирования аппаратуры обсерватория «Евклид» начала выполнение научной программы. Преимущество обсерватории «Евклид» перед космическим телескопом «Хаббл» и телескопом «Джеймс Уэбб» состоит в очень широком поле зрения, что позволит отнаблюдать более миллиарда галактик и получить надежные и статистически обоснованные результаты. Наблюдения «Евклида» будут охватывать интервал времени до начала ускорения Вселенной и после него, что позволяет надеяться на получение уникальных и прорывных результатов по выяснению природы «темного сектора» Вселенной.

18 апреля 2018 года в рамках программы НАСА на околоземную высокоэллиптическую орбиту (большая полуось 240 тысяч километров, эксцентриситет 0,55, орбитальный период 13,7 суток) был запущен обзорный искусственный спутник Земли TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite). На спутнике установлены четыре широкопольных (поле 24 на 24 градуса) 10-сантиметровых телескопа-рефрактора для поиска затмений звезд экзопланетами. В дополнение к результатам космической миссии «Кеплер» обсерватория, расположенная на спутнике TESS, за пять лет работы должна открыть десятки тысяч новых экзопланет, включая планеты земного типа. Эта программа успешно реализуется, что обогатило наши знания о характеристиках экзопланет. Эти результаты будут использоваться в программе исследования экзопланет космической обсерваторией – телескопом «Джеймс Уэбб».

В связи с приближающимся 270-летним юбилеем МГУ имени М. В. Ломоносова (2025) в МГУ по инициативе и под руководством ректора МГУ В. А. Садовничего разрабатывается проект запуска на орбиту вокруг Земли специализированного телескопа с зеркалом диаметром 50 сантиметров для детальных наблюдений затмений звезд экзопланетами. Реализация этой программы позволит изучить затмения отдельных звезд экзопланетами в ультрафиолетовом, оптическом и ИК-диапазонах спектра с беспрецедентно высокой точностью, лучше 10-5 звездной величины. Интерпретация этих наблюдательных данных, в том числе с помощью программных комплексов, имеющихся в нашей группе, позволит получить уникальные данные об атмосферах экзопланет, что важно для поиска признаков жизни на них.

В реализации этой программы участвуют ученые ГАИШ, НИИЯФ, сотрудники нового факультета МГУ – факультета космических исследований, а также специалисты космических ведомств России.

Продолжу мое жизнеописание. В ноябре 2019 года я был приглашен в город Самару губернатором Самарской области Дмитрием Игоревичем Азаровым на церемонию официального вручения почетных наград труженикам Самарской области, отличившимся в труде на благо нашей Родины. Вручение проходило в торжественной обстановке в Самарском академическом театре оперы и балета. В своем выступлении я поздравил лауреатов с большими достижениями, а также отметил, что Самара для меня родной город, так как первые три года моего студенчества прошли в Куйбышевском государственном педагогическом институте (КГПИ). Для студентов и преподавателей Самарского государственного социально-педагогического университета (современная версия КГПИ) я прочел научно-популярную лекцию на тему «Поиски жизни во Вселенной», где отметил недавнее присуждение Нобелевской премии М. Майору и Д. Келосу за открытие экзопланет.

Я также посетил Самарский музейно-выставочный центр «Самара космическая» и встретился с его коллективом. Директор музея Елена Михайловна Кузина познакомила меня с замечательной экспозицией музея и рассказала о деятельности коллектива музея и о планах на будущее.