Япония. Обсерватории в космосе. Часть вторая

Сейчас на околоземной орбите трудятся, аки пчелы или аки роботы, три японских аппарата-обсерватории: на борту международной станции MAXI (Monitor of All-sky X-ray Image), на солнечно-синхронной орбите «Хинодэ» (SOLAR-B) и на эллиптической орбите — «Хисаки» (SPRINT-A, Small scientific satellite Platform for Rapid Investigation and Test — A ). Но для людей, что не сводят глаз с небосвода, есть хорошая новость – в дополнение к ним, а также к запускаемым в ближайшие годы американским, российским и европейским обсерваториям должны стартовать и орбитальные телескопы страны «Дзипангу» (Чипангу), как умудрился назвать Японию венецианский путешественник Марко Поло, странствовавший по Азии в XIII веке.

Ожидаемые запуски, 2022-2030+

Область исследований	Название	Орбита	Год запуска	Статус	Примечания
Мягкий рентген	XRISM, X-Ray Imaging and Spectroscopy Mission	Круговая околоземная	2022-23	В разработке	«Хитоми-2», в кооперации с NASA/ ESA/ SRON
ИК	Nano-JASMINE, Japan Astrometry Satellite Mission for INfrared Exploration и/или Small-JASMINE	Солнечно-синхронная	2024-25	На рассмотрении	Астрометрический спутник
Рентген, Ближний ИК	HiZ-GUNDAM, High-z Gamma-ray bursts for Unraveling the Dark Ages Mission	Солнечно-синхронная полярная	После 2024-25	На рассмотрении	—
Низкие, средние и высокие частоты	LiteBIRD, Lite (Light) satellite for the studies of B-mode polarization and Inflation from cosmic background Radiation Detection	Орбита Лиссажу: точка Лагранжа L₂ системы Солнце-Земля	2024-26	На рассмотрении	—
УФ	Solar-C_EUVST, Extreme Ultraviolet High-Throughput Spectroscopic Telescope	Солнечно-синхронная полярная	~2025	Принят	Наблюдения Солнца, малый аппарат
ИК	(Medium-sized) JASMINE	?	После 2026	На рассмотрении	—
ИК	SPICA, Space Infrared Telescope for Cosmology and Astrophysics	Гало-орбита около точки Лагранжа L₂	~2030	На рассмотрении	—
УФ	Solar C	?	2030-е	На рассмотрении	Наблюдения Солнца, крупный аппарат

Для Японии первым в начавшемся десятилетии астротелескопом могла стать разрабатываемая вместе с американскими и европейскими коллегами и планировавшаяся к запуску в 2021 г. рентгеновская обсерватория International X-ray Observatory (IXO). Но NASA из-за бюджетных ограничений вышла из проекта в 2012 г., и таким образом ему не суждено было сбыться.

Афина

Однако европейцы хотят «перезапустить» IXO в виде собственной миссии — рентген-телескопа ATHENA (Advanced Telescope for High-ENergy Astrophysics), планируемого к запуску на Ariane 6 в 2031 г. Европейская «Афина», реализуемая в рамках программы фундаментальных космических исследований ЕКА Cosmic Vision (миссия L2), будет заниматься астрофизическими вопросами в области «Горячей и энергетической Вселенной» (Hot and Energetic Universe), как-то: составление карты горячих газовых структур, определение их физических свойств и поиск сверхмассивных черных дыр.

Поэтому первым к «телескопической» группировке Японии в 2022 ф.г. присоединится выступающий попутной нагрузкой к выводимому на H-IIA «Лунному снайперу» SLIM (демонстратор технологии точечной лунной посадки) астроспутник рентгеновского диапазона XRISM (X-Ray Imaging and Spectroscopy Mission).

Попытка № 2 несбывшихся грез команды проекта «Хитоми» (ASTRO-H, «зрачок»), потерянного в первом квартале 2016 г. в связи с техническими просчетами, началась в 2018 г. Главной компанией-производителем выбрана NEC Space Technologies. Инженеры даже нарекли его новым «Зрачком» — ASTRO-H2 или Hitomi-2.

Главные цели телескопа состоят в прояснении свойств пространство-временных структур в рамках общей теории относительности, а именно:

— «прочтение» истории формирования галактических скоплений;

— разгадка, каким образом во Вселенной формировались химические элементы и как они «скитались» по космосу;

— наблюдение за движением материи в окрестностях черных дыр.

На спутнике будет два отражательных зеркала, на фокусные поверхности которых установят калориметрический спектрометр мягкого рентгена Resolve и камеру Xtend, тоже работающую в мягком рентгене.

Японцам в проекте XRISM, как и в «Хитоми», вызвались помочь американцы и европейцы, а также сотрудники Нидерландского института космических исследований SRON. Нетрудно догадаться, что, дабы новый аппарат, как и «Хитоми», не сомкнул навеки глаз на орбите, инженеры продумали комплекс эффективных мер против появления нештатных ситуаций, в том числе касаемо неправильной работы сопел двигателей системы ориентации.

JASMINE

Следующим по временным рамкам — 2024-2025 года — станет запускаемый на легком носителе Epsilon первый из серии спутников для астрометрических наблюдений в инфракрасном диапазоне – обсерватория Nano-JASMINE. Этот сверхмалый спутник-демонстратор, над которым работает Национальная астрономическая обсерватория Японии NAOJ, будет весить каких-то там 35 кг.

Точность наблюдений, по сравнению с другими небольшими телескопами, например европейским Gaia, будет заметно ниже, но он будет способен наблюдать яркие звезды, что не под силу «европейцу». Поэтому в конечном счете решили, что данные с обоих спутников (и следующих JASMINE) будут аккумулированы для составления полного каталога звезд Млечного пути. Следующие спутники серии – Small-JASMINE и (Medium-sized) JASMINE — будут «весомее» — около 400 кг и 1.5 т соответственно. Запустят их после 2026 года — более точной информации нет.

Если честно, в Интернете разобраться с информацией трудно, и запуск того же Small-JASMINE можно найти с датой 2024 год… Возможно, японцы пересмотрели проект и от Nano отказались, или это не так. И кстати, в официальных документах сообщается, что 14 мая 2019 г. Институт космических и астронавтических наук ISAS отобрал для реализации проекты Small-JASMINE и LiteBIRD (о нем речь ниже), а Японское агентство аэрокосмических исследований JAXA приступило к их внимательному изучению и проверке возможности их претворения в жизнь. Возможно, это косвенно указывает на отказ от Nano — в любом случае ближе к дате запуска все встанет на свои места.

Возможность запуска после 2024-25 г. сейчас рассматривается и для аппарата HiZ-GUNDAM (High-z Gamma-ray bursts for Unraveling the Dark Ages Mission), который будет сфокусирован на ранних этапах существования Вселенной — темных веках — при помощи изучения далеких гамма-всплесков.

LiteBIRD

В 2024-26 годах Япония вознамерилась (при положительном результате рассмотрения проекта) запустить на перспективном носителе H3 и астрофизическую обсерваторию LiteBIRD (Lite (Light) satellite for the studies of B-mode polarization and Inflation from cosmic background Radiation Detection) для изучения микроволнового фона Вселенной и подтверждения теории инфляции (период расширения Вселенной после Большого взрыва) путем регистрации первичных гравитационных волн. Проект планируется реализовать в широкой кооперации — вместе с ЕКА, США, Канадой и Францией и Италией.

Международное совещание по проекту SPICA, 9-11 марта 2020

Около 2030 г. в космос на H3 полетит европейско-японская инфракрасная космическая лаборатория SPICA, которая продолжит наблюдения обсерватории «Акари» (годы работы: февраль 2006—ноябрь 2011), но на более высоком уровне. Со стороны ЕКА она может быть реализована как миссия M5 проекта Cosmic Vision — окончательное решение должно быть принято в 2021 г.

Solar-C_EUVST

Также около 2025 г. на ракете Epsilon будет запущен малый (массой около 500 кг) спутник УФ-наблюдения Солнца Solar-C_EUVST (Extreme Ultraviolet High-Throughput Spectroscopic Telescope). В июне 2020 г. на заседании комитета по космической политике Японии проект был утвержден. В нем также примут участие американцы и европейцы. А после 2030 г. будет запущен более крупный спутник Solar-C.

Япония прикладывает много сил для понимания природы Солнца – в лице отработавших свое «Хинотори» и «Ёко», активного «Хинодэ» и планируемых к доставке в космос Solar-C_EUVST и Solar C. Такими темпами она может и впрямь получить титул Империи Солнца.

Ну а что касается российско-японского сотрудничества, то Страна восходящего солнца примет участие в проекте «Спектр-УФ», который в 2025-26 году на орбиту доставит «Ангара-А5». Известно, что она сконструирует УФ-спектрограф UVSPEX для наблюдения экзопланет земного типа.

В целом, у JAXA довольно разные проекты, охватывающие многие области астронаблюдений. Не все они прорывные, но, безусловно, представляют интерес для международного сообщества.

Евгений Рыжков

Источники

https://en.wikipedia.org/wiki/International_X-ray_Observatory

https://www.the-athena-x-ray-observatory.eu

https://ja.wikipedia.org/wiki/X線分光撮像衛星#打ち上げ

http://www.isas.jaxa.jp/missions/spacecraft/developing/xrism.html

http://xrism.isas.jaxa.jp

https://en.wikipedia.org/wiki/Advanced_Telescope_for_High_Energy_Astrophysics

https://ja.wikipedia.org/wiki/Nano-JASMINE

https://ru.wikipedia.org/wiki/Gaia

https://ja.wikipedia.org/wiki/JASMINE計画

http://www.jasmine-galaxy.org