Космический телескоп XRISM, запущенный 6 сентября 2023 года в результате сотрудничества НАСА, JAXA и ESA, направлен на исследование Вселенной с помощью рентгеновских изображений и спектроскопии. Он оборудован прибором Resolve, способным получать рентгеновские спектры с высокой точностью, но его работу пока затрудняет не открывающийся люк.
История проблем и надежд
Японское агентство аэрокосмических исследований (JAXA) запустило телескоп Suzaku в июле 2005 года. Рентгеновский телескоп предназначался для изучения энергичных явлений во Вселенной, таких как черные дыры, сверхновые и скопления галактик. После запуска у Suzaku возникли технические проблемы. Спектрометр перестал работать из-за сбоя системы охлаждения, что существенно ограничило его возможности.
Вне зависимости от этой потери Suzaku продолжил выполнение своей задачи с помощью работоспособных устройств, способствуя более глубокому изучению крайних космических событий.
Запущенный в феврале 2016 года телескоп Hitomi стал новым шагом в развитии рентгеновской техники. С помощью рентгеновского спектрометра высокой точности и других передовых приборов Hitomi должен был предоставить детальную информацию об энергетических процессах во Вселенной. В частности, миссия предполагала изучение галактических ветров, скоплений галактик и источников высокоэнергетического рентгеновского излучения с высокой точностью.
После запуска Hitomi последовала серия серьёзных проблем. В марте 2016 года ошибки в системе управления положением спровоцировали быстрое и неуправляемое вращение спутника. Попытки стабилизировать Hitomi оказались безуспешными, в результате чего космический аппарат развалился на орбите.
Эксперименты Suzaku и Hitomi оказали решающее влияние на разработку XRISM. Опыт, полученный в ходе этих миссий, как успехов, так и неудач, применили для повышения качества конструкции и надежности рентгеновских инструментов телескопа. Однако, похоже, здесь тоже не все идет по плану.
Телескопу XRISM помешал люк.
Резолв — основной инструмент XRISM, запущенного в 2023 году. Это высокоточный спектрометр мягкого рентгеновского излучения для измерения свойств рентгеновских лучей небесных объектов с беспрецедентной точностью.
Для работы Resolve используется передовая технология спектрометрии — микрокалориметрия. В отличие от обычных рентгеновских детекторов, преобразующих рентгеновские фотоны в электрические заряды, этот прибор измеряет рентгеновские лучи, превращая их энергию в тепло. Затем это тепло с высокой точностью обнаруживается и измеряется, что позволяет определить точную энергию наблюдаемых рентгеновских фотонов.
В настоящий момент главную трудность миссии представляет люк апертуры Resolve. Этот люк, изначально задуманный для защиты спектрометра во время наземных этапов, не открылся по расчёту после выхода телескопа на орбиту. Остальные приборы функционируют как задумано, давая JAXA и NASA возможность собирать ценную информацию.
Реальный риск
Два космических агентства намерены эксплуатировать XRISM в течение восемнадцати месяцев для сбора максимального количества данных, после чего попробуют его перезапустить. Такая операция несет ряд серьёзных рисков, которые могут привести к повреждению телескопа.
Открытие люка может потребовать большого физического усилия, что может повредить приводы или механизмы телескопа. Движения, например, встряхивание телескопа для открытия люка, могут вызвать вибрацию и толчки, влияющие на другие чувствительные элементы.
Изменение температуры представляет собой ещё один риск. Для открытия люка может понадобиться нагреть телескоп. Но криостат Resolve нуждается в крайне низких температурах для функционирования спектрометра. Нагрев может нарушить эти условия и повредить прибор.
Неконтролируемое открытие люка может спровоцировать быструю разгерметизацию, нарушить работу криостата и повлиять на всю систему охлаждения.
Космическим агентствам JAXA и NASA предстоит взвесить все плюсы и минусы перед тем, как вновь попытаться открыть люк Resolve.