Япония. Штатная эксплуатация XRISM, выход на пенсию «Хисаки» и старт проекта SOLAR-C

XRISM. Первый свет и переход к штатной эксплуатации

5 января 2024 г. JAXA сообщило о первом свете от инструментов Xtend и Resolve телескопа XRISM (X-Ray Imaging and Spectroscopy Mission; Ｘ線分光撮像衛星), запущенного в сентябре 2023 г. (https://novosti-kosmonavtiki.ru/articles/201975/).

Группа продвижения научно-технического сотрудничества XRISM (японцы, американцы и европейцы). Декабрь 2023 г.

14-24 октября 2023 г. устройство формирования изображений в мягком рентгеновском спектре Xtend, состоящее из телескопа-рефлектора XMA (X-ray Mirror Assembly) и камеры с ПЗС-матрицей (charge-coupled device/CCD) SXI (Soft X-ray Imager), наблюдало скопление галактик Abell 2319 в созвездии «Лебедь» (Cygnus), удаленное от нас на расстояние около 770 млн световых лет.

По сравнению с CCD-камерой прибора XIS (X-ray Imaging Spectrometer) космического рентген-телескопа «Судзаку» (すざく, ASTRO-EII), эксплуатация которого была завершена в августе 2015 г., или американской космической рентгеновской обсерваторией «Чандра» (Chandra X-ray Observatory), Xtend обладает в 4 раза большим полем зрения.

Скопление Abell 2319. Наложение видимого света из «Цифрового обзора неба» (Digitized Sky Survey) и рентгена

4-11 декабря Resolve, в состав которого входит XMA и микрокалориметрический спектрометр, «смотрел» на остатки сверхновой N132D в Большом Магеллановом Облаке (Large Magellanic Cloud). Расстояние до нашей Галактики составляло около 163 тыс световых лет. Resolve в 30 раз лучше XIS телескопа «Судзаку» в плане точности спектральных данных.

Рентген-спектр N132D. Обозначенный серым спектр получен «Судзаку»

На тот момент еще действовала фаза первичных функциональных проверок новой космической обсерватории, на которой, правда, не удалось снять бериллиевую защитную пленку собирающей рентген-лучи части Resolve. Это планировалось сделать в любом случае позднее, а с февраля перейти к калибровке и первичной функциональной проверке характеристик XRISM.

Однако, в февральском номере журнала Института космических и астронавтических наук ISAS (г. Сагамихара, преф. Канагава, регион Канто) – ISASニュース 2024年2月号 (No.515) – написано, что бериллиевую пленку Resolve так и не удалось удалить, однако никто не намерен бросать попытки это сделать. И даже в таком состоянии Институт возлагает надежды на проведение наблюдений и получение результатов определенного качества.

4 марта JAXA сообщило о завершении первичной фазы и переходе к штатной эксплуатации XRISM, заодно поделившись новыми изображениями.

Остатки SN 1006. Наложение видимого света из DSS и рентгена

В этот раз Xtend нацелился на остатки сверхновой SN 1006, находящейся на расстоянии 7 тыс световых лет в направлении созвездия Волка (Lupus) и вспыхнувшей в 1006 году. Resolve же добыл спектр скопления Персея (Perseus Cluster), удаленного от Земли на 240 млн световых лет. По центру изображения (и на самом деле в центре скопления) – галактика NGC 1275 или Персей А (Perseus A).

Скопление Персея. Наложение видимого света, рентгена и радиоволн

Теперь предстоит в первую очередь и прежде всего продемонстрировать высокий «класс» бортовой аппаратуры путем наблюдения за небесными телами. Еще запланирована калибровка инструментов и подтверждене их характеристик. А уже после будут проводиться сеансы в рамках отобранных от международных исследователей заявок.

«Хисаки». Первым наблюдал за планетами

8 декабря 2023 г. ISAS уведомил о прекращении в том же месяце эксплуатации аппарата «Хисаки» (ひさき; HISAKI) или SPRINT-A (Small scientific satellite Platform for Rapid Investigation and Test-A или Spectroscopic Planet Observatory for Recognition of Interaction of Atmosphere), работавшего в экстремальном диапазоне ультрафиолета и ставшего первым в мире космическим телескопом, специализировавшимся на спектральных наблюдениях за планетами Солнечной системы, в первую очередь за Венерой, Марсом и Юпитером.

Объявление о прекращении эксплуатации в декабре 2023 г.

JAXA прервало трудовые отношения с «Хисаки» по причине технического износа и, как следствие, появления затруднений с поддержанием ориентации аппарата на цели с высокой точностью, что является обязательным условием для наблюдений.

Посвященный завершению трудовой деятельности «Хисаки» постер

«Хисаки» дословно означает «за Солнцем» (太陽（ひ）の先（さき）), и аппарат так назвали в честь мыса – выдающейся в южные воды залива Утиноура (内之浦湾) оконечности п/о Цусиро (津代半島), входящего в границы п. Кимоцуки, рядом с которым находится Космический центр (КЦ) Утиноура. Правда, иероглифы у этого «острого» участка суши другие (火崎), и благодаря им он приобретает значение «Огненного мыса».

Пейзаж «Огненного мыса» в разное время года

Так что, помимо южноамериканского архипелага Огненная Земля (Tierra del Fuego), крайней южной точкой которого является мыс Горн (Cabo de Hornos), и расположенного между Атлантическим и Тихим океанами, существует и японский Огненный мыс, омываемый водами «Великого океана».

Раз уж мы заговорили про Утиноуру, то скажем только, что 11 февраля 2024 г. космодром был открыт для посещения, и параллельно прошел фестиваль «Кимоцуки».

Постеры фестиваля и «Дня открытых дверей» КЦ Утиноура

«Хисаки» был выведен на эллиптическую орбиту с Утиноуры 14 сентября 2013 г. в испытательном пуске твердотопливной ракеты-носителя Epsilon. Это первый аппарат на базе платформы для малых спутников SPRINT. Вторым на ее базе стал спутник по исследованию энергичных заряженных частиц в околоземном пространстве ERG (Exploration of Energisation and Radiation in Geospace) или SPRINT-B или «Арасэ», запущенный в декабре 2016 г. на второй «Эпсилон».

Надо сказать, что конечно же и раньше (это не секрет) космические обсерватории иногда направляли свой взор в сторону планет. Тот же американо-европейский космический телескоп «Хаббл» (Hubble Space Telescope) обосновался на орбите за 23 года до «За Солнцем»! Но планеты американского коллегу интересовали не так сильно, как японского, который в прямом смысле слова специализировался исключительно на данных небесных телах.

Проект оправдал себя – «Хисаки» времени даром не терял и декаду на орбите провел с пользой, сделав сам или вместе с заморскими друзьями несколько открытий, основанных на наблюдениях магнитосфер планет и верхних слоев их атмосфер.

Магнитное поле Юпитера притягивает заряженные частицы от вулканов Ио и образуются полярные сияния

Некоторые из них:

— наблюдение крупномасштабной песчаной бури на Марсе. Получен ключик к пониманию условий, потенциально способствовавшей появлению жизни на Красной планете в прошлом;

— «Хисаки» и орбитальный телескоп НАСА «Чандра» наблюдали за скоплением галактик RCS2 J232727.6-020437;

— «Хисаки», «Хаббл» и зонд NASA «Юнона» (Juno) наблюдали взрывное усиление яркости полярных сияний Юпитера и подтвердили существование механизма переноса энергии в магнитосфере планеты;

— «Хисаки» доказал, что солнечный ветер доходит до внутренней части магнитосферы Юпитера, то есть «пробивается» сквозь самые сильные барьеры Солнечной системы;

— «Хисаки» наблюдал высокотемпературное плазменное кольцо вокруг Юпитера и улетучивание атмосферы галилеевого спутника Ио и явление нагрева;

— совместные наблюдения в рентгене полярных сияний Юпитера: «Хисаки», «Чандра» и европейский космический телескоп XMM-Newton. Интенсивные полярные сияния вызваны солнечным ветром;

— наблюдение взрывных процессов в полярных сияниях Юпитера, порождаемых высокоскоростным вращением планеты («Хисаки» и «Хаббл»);

— разбор самого большого в Солнечной системе «ускорителя частиц» – юпитерианской магнитосферы. Прояснение свойств космического пространства в окрестностях Юпитера на основе спектрального «диагноза», поставленного «врачом» «Хисаки».

Солнечный ветер доходит до внутренней части магнитосферы Юпитера

«Хисаки» удалился на покой, и приходится констатировать, что на орбите Япония, так уж вышло, вновь располагает лишь тремя телескопами (приборами):

– смонтированный снаружи экспериментального модуля «Кибо» (きぼう; «Надежда») рентгеновский прибор для обзора всего неба MAXI (Monitor of All-sky X-ray Image; 全天X線監視装置). С августа 2009 г. функционирует в составе МКС;

– телескоп для изучения нашего светила «Хинодэ» (ひので; «восход Солнца» или SOLAR-B). С октября 2006 г. работает в космосе;

– XRISM (X-Ray Imaging and Spectroscopy Mission;Ｘ線分光撮像衛星). Запущен в сентябре 2023 г., и с марта 2024 г. эксплуатируется в штатном порядке.

Первый вахтенный наблюдатель закончил работу. Кто следующим заступит на околоземное дежурство для присмотра за планетами, казалось, и помину нет…

Однако JAXA/ISAS уже прорабатывают идею запуска примерно в 2032 г. преемника «Хисаки» – орбитального телескопа LAPYUTA (Life-environmentology, Astronomy, and PlanetarY Ultraviolet Telescope Assembly) для мониторинга процессов, происходящих на ледяных лунах газовых гигантов, также на Венере, Марсе и экзопланетах, и для изучения галактического гало и слияния нейтронных звезд.

Информация немного старая (январь 2022 г.), но некое представление получить можно

В какой-то мере новая космическая обсерватория, которая будет базироваться опять же на платформе SPRINT, продолжит начатое «За Солнцем» дело. Отмечается, что на LAPYUTA разместят УФ-телескоп, который узрит небесные тела с разрешением и чувствительностью, в 100 раз превышающей данные характеристики у «Хисаки».

По информации ISAS от 27 октября 2023 г., в 2022 ф.г. проект отобрали в рамках конкурса на предложение идей малых КА для космических исследований, и перешли к фазе «ускорения реализации идеи» (Pre-Phase A1b) в рамках концептуальной проработки проекта. Скажем только, а больше нам и так не известно, что в будущем LAPYUTA в плановом порядке поучаствует в открытом конкурсе на выбор шестого малого научного КА (公募型小型計画6号機).

SOLAR-C. Начало положено

Наступившая весенняя пора продолжает приносить хорошие новости. До объявления о начале почти (за исключением несброшенной пленки Resolve) полноценной работы XRISM, 1 марта ISAS сообщил, безо всяких сомнений, преприятнейшее известие – Япония сочла нужным пустить в активную работу проект космического телескопа (高感度太陽紫外線分光観測衛星). Теперь SOLAR-C официально в разработке.

Старый логотип

Новый логотип. Из названия убрали EUVST и поменяли буквы на заглавные

Новая орбитальная обсерватория создается на замену «Хинодэ» (ひので) или SOLAR-B, которая еще полна решимости пахать на солнечно-синхронной орбите.

Мы про SOLAR-C упоминали в свете участия в нем американцев (https://novosti-kosmonavtiki.ru/articles/79400/). Было это в конце 2020 г.

Изучение Солнца

Самый же орбитальный телескоп был выбран в апреле и утвержден в июне 2020 г. в качестве четвертого малого научного спутника (小型計画4号機). В проекте SOLAR-C примут участие NASA, ESA и некоторые европейские космические агентства – Итальянское космическое агентство ASI (Agenzia Spaziale Italiana), Национальный центр космических исследований CNES (Centre National d’Études Spatiales), Немецкий центр авиации и космонавтики DLR (Deutsches Zentrum für Luft – und Raumfahrt e.V.)…

Запутить SOLAR-C со сроком эксплуатации всего 2 года предполагается на Epsilon S в 2028 г., чтобы он находился в космосе в период максимума 25-го цикла солнечной активности. Рабочая орбита – ССО высотой 600 км, масса – около полутонны.

Главный инструмент новой японской солнечной обсерватории – EUVST, т.е. EUV (Extreme Ultraviolet) High-throughput Spectroscopic Telescope длиной около 3.8 м.