8955898698

iv skrócie

[

ni, że udało się dostrzec także pozostałość po wybuchu supernowej. Badania dowodzą, że jej blask pochodzi z wielkiej chmury pyłu kosmicznego (zawierającej 10 tys. więcej masy niż sądzono). Pył ten ma temperatury z zakresu -256° do -249° Celsjusza — jest zatem nawet chłodniejszy niż Pluton (-240°C).

Elżbieta Kuligowska

Źródło: www.nasa.gov

Radioteleskop na orbicie

18 lipca 2011 r. o godz. 6.31 czasu moskiewskiego (UT 0231) z kosmodromu Bajkonur w Kazachstanie wystartowała rakieta Zenit-3M, przy użyciu której wyniesiono na orbitę okołoziemską obserwatorium radiowe SpektrR. Po 10 minutach od chwili startu, gdy wypaliły się dwa człony rakiety, Spektr R znalazł się na tzw. orbicie parkingowej, a docelową orbitę eliptyczną mającą apogeum porównywalne z apogeum orbity Księżyca, osiągnął o UT 0606 po przyspieszeniu przez trzeci człon napędowy o nazwie Fregata. Był to kulminacyjny moment podjętego w Instytucie Lebiedie-wa Rosyjskiej Akademii Nauk w latach 80. XX w. — a więc jeszcze za czasów ZSRR — programu RadioAstron. Nb. po upadku ZSRR program ten został odłożony „na półkę”, ale reanimowano go w obecnym stuleciu.

Celem projektu RadioAstron jest stworzenie interferometrycznej sieci radioteleskopów umożliwiającej obserwacje radiowe z ogromną zdolnością rozdzielczą a SpektrR jest, oczywiście, jej kluczowym elementem. Dlaczego tego rodzaju sieć może dostarczyć obrazów o najwyższej zdolności rozdzielczej, zostało szczegółowo wyjaśnione w artykule e-VLBI, czyli radiowa interferometria wielkobazowa w czasie rzeczywistym („Urania-PA" 2/2008, dostępny na naszej stronie www). Z artykułu tego czytelnik dowie się m.in., że o rozdzielczości obrazu decydują tzw. długości baz, czyli po prostu odległości pomiędzy radioteleskopami, co oznacza, że rozmiary Ziemi stanowią tu w zasadzie nieprzekraczalną granicę. Ale tylko „w zasadzie”, ponieważ ograniczenie to można przełamać za pomocą orbitalnego obserwatorium radioastronomicznego, jako że długości baz pomiędzy radioteleskopem na pokładzie satelity a radioteleskopami naziemnymi będą wówczas wynikać z rozmiarów orbity, a więc bez przeszkód mogą one być wielokrotnie większe niż rozmiary Ziemi, a tym samym rozdzielczości wielokrotnie lepsze od dotychczas osiągalnych. I rzeczywiście, umieszczenie satelity Spektr R na orbicie sprawiło, iż tak wielkie bazy będzie można stworzyć. Stanie się tak dlatego, że ta nachylona pod kątem 51,6° do równika orbita jest elipsą o dużym mimo-środzie — jej perygeum wahać się będzie w zakresie od 10 do 70 tys. km, a apogeum od 310 do 390 tys. km. Gdy zatem Spektr R znajdzie się w pobliżu apogeum, bazy pomiędzy antenami naziemnymi a anteną na jego pokładzie będą kilkadziesiąt razy dłuższe niż bazy pomiędzy samymi radioteleskopami naziemnymi, a w rezultacie spodziewana rozdzielczość obrazów sięgnie nawet 8 mikrosekund łuku. Dla porównania rozdzielczość Kosmicznego Teleskopu Hubble'a wynosi w najlepszym razie 40 milisekund, czyli jest 5000 razy gorsza! Orbita, którą Spektr R obiega w czasie 9,5 dnia, będzie — głównie za sprawą pola grawitacyjnego Księżyca -ulegać precesji w okresie ok. 3 lat, tak iż normalna do płaszczyzny orbity zakreślać będzie na sferze niebieskiej owal

0    osi wielkiej 150° i osi małej 40°. Taka ewolucja orbity przełoży się na to, iż obserwowane obiekty będą widziane z różnych perspektyw, co ma kolosalne znaczenie dla jakości obserwacji.

Głównym elementem ważącego ok. 51 obserwatorium jest skupiający fale radiowe reflektor o średnicy 10 m. Oczywiście w czasie startu był on zwinięty

1    27 segmentów, z których się składa, dopiero na orbicie rozwinęło się na zasadzie podobnej do płatków kwiatu, tak iż powstało wklęsłe zwierciadło o ogniskowej 4,3 m. W jego ognisku umieszczone są odbiorniki. Będą one pracować na czterech zakresach długości fal: 92,18, 6 i 1.3 cm. RadioAstron jest projektem międzynarodowym, o czym najlepiej świadczy pochodzenie aparatury odbiorczej. I tak odbiornik na 92 cm skonstruowano w Indiach, na 18 cm w Australii, na 6 cm w Rosji, a na 1,3 cm w Finlandii. Do tego międzynarodowego towarzystwa należy też dodać Szwajcarię, skąd pochodzi pokładowy wzorzec czasu. Międzynarodowy charakter Radio-Astronu ujawni się jednak przede wszystkim w trakcie obserwacji, kiedy elementami sieci będzie kilkanaście radioteleskopów rozmieszczonych na całej Ziemi, w tym największe: Arecibo (Puerto Rico) o średnicy 305 m, Green Bank (USA) o średnicy 110 m i Effelsberg (Niemcy) o średnicy 100 m. Dzięki uczestnictwu w projekcie RadioAstron tak wielkich anten, stosunkowo mały roz-

Oficjalna witryna programu RadioAstron: http://www.asc.rssi.ru/radioastron/

miar anteny na pokładzie Spektr R przestanie być problemem, ponieważ w obserwacjach interferometrycznych obowiązuje reguła stanowiąca, że połączenie małej anteny w jedną parę z dużą jest równoważne stworzeniu interferometru, w którym oba elementy mają średnicę równą średniej geometrycznej średnic faktycznych anten. A zatem np. interferometr, którego elementami są Spektr R i Arecibo. działa tak, jak gdyby obie anteny miały po ^(305x10)1X1 ~ 55 m.

Program naukowy RadioAstronu jest wszechstronny. Na czoło wybijają się jednak dwa projekty, a mianowicie obserwacje centrów aktywnych galaktyk, a to oznacza studiowanie procesów fizycznych w bezpośrednim sąsiedztwie supermasywnych czarnych dziur oraz badanie kosmicznych maserów i me-gamaserów. Temu ostatniemu celowi jest dedykowany zwłaszcza odbiornik na 1,3 cm, tj. na linię widmową wody. szczególnie często spotykaną w kosmicznych maserach. Jednym z pierwszych obiektów, który będzie obserwowany przez Spektr R, jest aktywna galaktyka M87 w gromadzie galaktyk w gwiazdozbiorze Panny. W skali kosmologicznej odległość do M87 jest raczej niewielka, bo wynosi „tylko" 54 min lat świetlnych (16,5 megaparseka), co oznacza, że przy zdolności rozdzielczej na poziomie 8 mikrosekund kątowych będziemy w stanie dostrzec w M87 szczegóły o rozmiarach rzędu zaledwie 100 jednostek astronomicznych, czyli porównywalne z rozmiarami Układu Słonecznego.

Do momentu ukończenia niniejszego tekstu, a dokładnie do 4 sierpnia br., misja SpektrR przebiegała zgodnie z planem. Przewidywany czas pracy Spektr R to 5 lat. ale jeśli aparatura nie zawiedzie, a z drugiej strony znajdą się środki na kontynuowanie misji, to będzie ona przedłużona o kolejne 5 lat.

Andrzej Marecki

5/20ii lirunitt - POSHPY ASTRONOMII 227