Перспективные научные исследования на орбите Внеатмосферная астрофизика – получение научных данных о происхождении и эволюции Вселенной. - презентация

1 Перспективные научные исследования на орбите Внеатмосферная астрофизика – получение научных данных о происхождении и эволюции Вселенной

2 Крупный международный проект "Спектр-УФ" - "Всемирная космическая обсерватория" (ВКО-УФ), World Space Observatory - Ultraviolet) направлен на исследование Вселенной в недоступном для наблюдений с наземными инструментами ультрафиолетовом (УФ) участке электромагнитного спектра: нм. Проект возглавляется Россией, включен в Федеральную космическую программу на гг. В настоящее время в работе над проектом участвуют Россия, Испания, Германия и Украина. Казахстан и Индия также проявляют интерес к участию в проекте. Институт астрономии РАН - головная научная организация проекта. Головной организацией по ракетно-космическому комплексу является НПО им. С.А. Лавочкина. В России создается основной инструмент обсерватории - космический телескоп с главным зеркалом диаметром 170 см. Телескоп будет оснащен спектрографами высокого и низкого разрешения, спектрографом с длинной щелью, а также камерами для построения высококачественных изображений в УФ и оптическом участках спектра. По возможностям проект ВКО-УФ сравним с американским Космическим Телескопом им.Хаббла (КТХ) и даже превосходит его в спектроскопии. ВКО-УФ откроет новые возможности для исследований планет, звездной, внегалактической астрофизики и космологии. Запуск обсерватории и запланирован на 2014 год, что делает ее идеальным инструментом для обеспечения последующих исследований большого числа УФ-объектов, из обзора GALEX после завершения миссии HST. Проект ВКО-УФ основан на новой организационной концепции - основой которой является максимально широкая международная кооперация и максимально открытый доступ к наблюдательным возможностям.

3 Российские ученые планируют в 2012 году запустить орбитальную рентгеновскую обсерваторию «Спектр-РГ». «Спектр-РГ» (полное название – «Спектр-Рентген-Гамма») – астрофизическая обсерватория, обеспечивающая получение результатов исследований астрономических объектов в рентгеновском и гамма диапазонах (0,08 кэВ – 10,0 МэВ). Разработка "Спектра-РГ" была поручена сотрудникам НПО имени Лавочкина и включена в Федеральную космическую программу России на годы.

4 Научный комплекс «ГАММА-400» Научная аппаратура (НА) «Научный комплекс «ГАММА-400» предназначена для исследования космического гамма-излучения в диапазоне энергий 0, ГэВ, регистрации потоков электронов, позитронов и ядер с энергией выше 0,1 ГэВ, поиска и исследования гамма-всплесков сверхвысокой энергии (более 1 ГэВ), солнечных вспышек. «ГАММА-400» - космическая обсерватория для определения природы «темной материи» во Вселенной, развития теории происхождения высокоэнергетичных космических лучей и физики элементарных частиц. Разработка Проекта «ГАММА-400» и проведение исследований выполняется в рамках Федеральной космической программы РФ гг. Запуск космического аппарата планируется после 2015 года. dark matter.jpg темная материя не подчиняется обычным законам гравитации

5 Основные цели разрабатываемой НА «Научный комплекс «ГАММА- 400»: 1. Поиск новых и изучение известных галактических и внегалактических дискретных источников гамма-излучения в диапазоне энергии 0, ГэВ, которыми могут быть, в частности, остатки сверхновых, пульсары, аккрецирующие объекты, микро квазары, галактики с активными ядрами, блазары, квазары; измерение их энергетических спектров и светимости. 2. Отождествление дискретных гамма-источников с известными источниками излучения в других диапазонах энергии, в том числе, и с дискретными источниками, зарегистрированными наземными гамма-телескопами в диапазоне энергий выше 1000 ГэВ. 3. Мониторинг светимости и энергетического спектра гамма-источников сверхвысокой энергии для изучения природы их переменности. 4. Поиск и исследование гамма-всплесков сверхвысокой энергии (более 1 ГэВ). 5. Измерение энергетических спектров галактического и внегалактического диффузного и изотропного гамма-излучения. Поиск спектральных аномалий. Поиск «гамма-линий» в дискретных гамма-источниках и в диффузном гамма- излучении, возникающих при аннигиляции и распаде компонентов темной материи. 6. Регистрация потоков электронов и позитронов с энергией выше 1 ГэВ, измерение энергетических спектров этих частиц, выделение особенностей их спектров, которые могли бы быть связаны с процессами аннигиляции и распада компонентов темной материи. 7. Регистрация высокоэнергичного гамма-излучения и потоков заряженных частиц от солнечных вспышек. 8. Исследование ядерной компоненты космического излучения.

6 Проект «Миллиметрон» (Спектр-М) - космическая обсерватория милли- метрового, субмиллиметрового и инфракрасного диапазонов длин волн с криогенным телескопом диаметром 12 м. Запуск планируется после 2015 года. На данный момент (2010 год) проходит этап эскизного проектирования в Астрокосмическом центре ФИАН. Предполагается, что телескоп сможет работать как в автономном режиме, так и в составе интерферометра с базами «Земля-Космос» (с наземными телескопами) и «Космос-Космос» (после запуска второго аналогичного космического телескопа)м ………………. Радиотелескоп РТ-70 строится на высокогорном плато Суффа в отрогах Туркестанского хребта в Республике Узбекистан. Рабочий диапазон частот принимаемого излучения ГГц ( 6 см - 1 мм). С учетом уникального радио астра климата региона плато радиотелескоп преимущественно будет работать в коротковолновой части миллиметрового диапазона волн.

7 Объекты исследований проекта «МИЛЛИМЕТРОН»: - атмосфера планет и их спутников в Солнечной системе; - астероиды и кометы; - пылевая компонента межпланетной среды, пояса Ван Аллена и Оорта; - спектрополяриметре, картографирование, изучение вращения и переменности звезд разных типов; - планеты и пылевые оболочки звезд, обнаружение и исследование областей; - возникновение и эволюция звезд, планетных систем и даже отдельных планет, субмиллиметровые мазеры, поиск проявлений жизни во Вселенной; - состав, структура и динамика наиболее холодных газопылевых облаков; - структура и динамика вещества около сверхмассивной черной дыры в центре Галактики; - динамика Галактики по лучевым скоростям и собственным движениям звезд разных классов; - динамика и массы галактик местной группы; - распределение скрытой массы в нашей Галактике и Местной системе; - структура и динамика газопылевой составляющей галактик и квазаров, слияние галактик, вспышки звездообразования, мега мазеры; - структура и физические процессы в ядрах галактик, ускорение космических лучей и многие другие. Телескоп проекта «Миллиметрон» в развернутом состоянии

8 ПРОЕКТ "АСТРОМЕТРИЯ" Космический интерферометр- дугомер ОЗИРИС - Оптический Звездный Интерферометр, размещаемый на искусственном спутнике - нацелен на достижение микросекундного предела точности. Ожидаемая точность составит 10 микросекунд дуги, что в сто раз превышает точность наземных наблюдений и точности, пока достигнутые в космосе. Такие измерения позволят определить расстояния до любых звезд в Галактике и ее окрестностях. Кроме того, будет уточнена система отсчета во Вселенной - метрологический базис всех исследований окружающего мира. Основой предлагаемого инструмента является принцип оптической интерферометрии.

9 Астроме́трия раздел астрономии, главной задачей которого является изучение геометрических, кинематических и динамических свойств небесных тел. Основную задачу астрометрии можно более развёрнуто сформулировать как: высокоточное определение местонахождения небесных тел и векторов их скоростей в данный момент времени.

10 Знания этих астрометрических параметров для астрономического объекта с высокой точностью позволяют получить о нём следующую информацию: абсолютная светимость объекта; масса и возраст объекта; классификация местонахождения объекта: в Солнечной системе, в Галактике, за её пределами, и т. п.; классификация семейства небесных тел, к которому принадлежит объект; отсутствие/наличие у объекта невидимых спутников и т. д.

11 Космический аппарат НАСА "Винд" с российской НА "Конус", запущен 1 ноября 1994 г., наблюдения с ноября 1994 г. по настоящее время. КА КБ "Арсенал" с НА "Конус-А" "Космос-2326" (наблюдения с 1995 г. по 1997 г.), "Космос-2367" (наблюдения с 1999 г. по 2001 г.), запуск планируется в 2006 г. Осуществляется эксперимент по исследованию всплесков космического гамма-излучения, который проводится с ноября 1994 г. на космическом аппарате НАСА «ВИНД» с помощью российской научной аппаратуры «Конус».

12 Внешний вид и состав спектрометра ПАМЕЛА. Назначение КА «Памела»: Исследование антивещества в космических лучах на борту искусственного спутника Земли. Регистрация потоков и спектров антипротонов и позитронов. Поиск ядер атомов антивещества. Научная аппаратура "Памела" установлена на российском КА "Ресурс- ДК", запуск которого был осуществлен в 2006 году.

13 Космический аппарат «Ресурс-ДК».

14 определение энергетических спектров и химического состава космических лучей высоких энергий в экстремально широком энергетическом диапазоне эВ; регистрация потока сверхтяжелых ядер космических лучей за пиком железа до ядер с зарядом Z~40; регистрация потока высокоэнергичной (>10 МэВ/нуклон) солнечной и аномальной компонент состава космических лучей. Nucleon DH Экспериментальными задачами проекта «НУКЛОН» являются: