Do plánovaného startu ruského rentgenového teleskopu Spektr-RG zbývá už méně než měsíc. Je tedy čas se na tento vědecký aparát podívat podrobněji. Na palubě najdeme dva vědecké přístroje – v podstatě se jedná o samostatné teleskopy, které se však budou při pozorování doplňovat. Německý eROSITA si zatím necháme stranou a zaměříme se na ruský přístroj ART-XC (Astronomical Roentgen Telescope – X-ray Concentrator). Jeho charakteristikou je užší zorné pole a od německého přístroje se liší i pokrývaným energetickým spektrem.

Průřez přístrojem ART-XC.
Zdroj: http://www.russianspaceweb.com/

ART-XC vyvinul tým pod vedením Michaila Pavlinského z Kosmického výzkumného institutu IKI, který spadá pod Ruskou akademii věd v Moskvě. Ruské federální jaderné středisko NIYaF-VNIIEF z města Sarov vyvinulo strukturu teleskopu, systém jeho zrcadel a asistovalo i při některých fázích testování přístroje. Při vývoji ART-XC navíc došlo k ne úplně častému momentu – ruská strana požádala americkou kosmickou agenturu o dodávku pokročilých technologií. Konkrétně bylo osloveno Marshallovo středisko, které vyvinulo a zkalibrovalo klíčový prvek přístroje – systém zrcadel. Ten byl pak v NIYaF-VNIIEF integrován do ART-XC.

Samotný optický systém přístroje tvoří sedm svazků 28 kónických zrcadel o délce 580 milimetrů a maximálním průměru 148 milimetrů. Zrcadla mají za úkol koncentrovat zachycené rentgenové záření do ohniska, kde se nachází speciální polovodičové detektory DSSD (Double-sided Silicon Strip Detectors) vyrobené z kadmium telluridu (CdTe). Tato zařízení byla navržena, vytvořena a zkalibrována v institutu IKI, konkrétně v jeho Oddělení pro vysokoenergetickou astrofyziku. Každá ze sedmi detektorových jednotek má senzor o rozměrech 30 × 30 milimetrů s tloušťkou 1 milimetr.

Detektory přístroje ART-XC
Zdroj: http://www.russianspaceweb.com

Institut IKI zároveň pro přístroj ART-XC vytvořil palubní počítač, systém datové paměti, jednotku avioniky pro řízení teploty a sledovač hvězd pro navádění teleskopu. Lavočkinova kancelář, která plní v misi Spektr-RG roli primárního integrátora, dodala tepelně-izolační vrstvu, systém radiátorů a teplovodných trubic pro systém řízení teploty. Do konstrukce se zapojila i konstrukční kancelář Technologija, která vytvořila válcové tělo teleskopu z uhlíkových vláken a také desku, na které jsou umístěny detektory.

Stavba těla přístroje ART-XC
Zdroj: http://www.russianspaceweb.com

Jak již bylo naznačeno v úvodu článku, ART-XC má rozšířit možnosti sesterského přístroje eROSITA směrem k vyšším energiím – limit bude ležet až někde u 30 kiloelektronvoltů. Německý přístroj se naopak zaměří na paprsky s nižší energií (0,3 – 10 keV). Jelikož citlivost ART-XC bude začínat na zhruba pěti kiloelektronvoltech, budou se rozsahy obou přístrojů částečně překrývat, což vědci velmi oceňují. Zjednoduší se tím totiž jejich kalibrace a dojde ke zvýšení spolehlivosti vědeckých měření.

ART-XC by měl vytvořit historicky první mapu celé oblohy v rozsahu 5 – 11 keV. V plném rozsahu, tedy 5 – 30 keV pak nasnímá okolí pólů ekliptiky. V rozsahu, kterým přístroj disponuje, mezihvězdná hmota, kterou prochází rentgenové paprsky než se dostanou k teleskopu, má nižší absorpční efekt na radiační tok ve srovnání s méně energetickým zářením. Když to spojíme s vysokým úhlovým rozlišením, vyjde nám, že vlastnosti tohoto přístroje jsou klíčové pro spolehlivou detekci a lokalizaci tvrdého rentgenového záření. Očekává se, že získaná data odhalí více než tisíc galaktických jader a několik tisíc zvětšujících se supermasivních černých děr, které jsou oblaky prachu a plynů skryté pohledům ze Země.

Ruský přístroj má také poskytnout údaje nutné pro měření hmotnosti bílých trpaslíků. Vědci se navíc těší i na snímky rentgenových zdrojů s proměnlivou úrovní jasu. Spekuluje se dokonce o možnosti odhalení nových typů kosmických objektů.

Spektr-RG
Zdroj: http://russianspaceweb.com
Překlad: Dušan Majer

Zdroje informací:
http://www.russianspaceweb.com/spektr-rg-art-xc.html

Zdroje obrázků:
http://www.russianspaceweb.com/…/science/spektr_rg/design/art_xc/art_xc_silo_1.jpg
http://www.russianspaceweb.com/…/science/spektr_rg/design/art_xc/sides_1.jpg
http://www.russianspaceweb.com/…/science/spektr_rg/design/art_xc/detectors_1.jpg
http://www.russianspaceweb.com/…/science/spektr_rg/design/art_xc/bench_plate_2.jpg
http://russianspaceweb.com/…/science/spektr_rg/design/design_2017_2.jpg