Spectra RG的全天地图。它为什么如此重要



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也许我是错的,但是感觉到6月10日发生的大气外天文学中的重大事件几乎没有引起注意。关键是我们和德国天文学的太空旗舰-Spectrum-RG望远镜-完成了对整个天空的首次全扫描。



我会尝试修复它。为此,我将简要地解释一下不同的望远镜有何不同,该仪器对世界科学的重要性以及描述其操作的功能。而且,根据过去的出版物,有时作者不理解该短语的记录准确度意味着什么,通常将其与该范围的所有望远镜相关。



事实是,轨道望远镜长期以来被分为两种类型:调查型和详细型。前者旨在在天球中搜索新物体,最好是在天空的完整地图上搜索。对于揭示的新资源进行详细研究,并澄清其物理性质和其他特征,已经需要第二个方法。



对于前者,允许使用广角光学系统,而对于后者,则使用可能的最小角度的系统。除了检查区域之外,这通常对观察时间施加了限制。最接近的模拟是摄影中的曝光。镜头角度越宽,一次拍摄的快门速度越快,反之亦然。下面将作为示例显示。



在开始第二站之前,必须先启动第一站。正如一位天体物理学家在谈到Spectr-RG时告诉我的那样,这将使控制第一只太空飞船的科学家能够做到:“不要像瞎小猫一样随意戳戳。”



最好用真实的望远镜来说明。例如,第一架硬伽玛射线监视车是1975年发射的COS-B。他的视场约为30x30度,也就是说,要完全覆盖天球,他需要进行50次观察。由于其轨道的特殊性,预计它将在4年内建立天空的伽马射线图,但实际上,在6年的工作中,它将仅占整个天空的一半。但这是非常重要的结果。



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有关详细台站的示例,您可以使用NEAO-2爱因斯坦,它在1978-1981年间研究了软X射线范围。它的视场约为1度,分辨率最高为2弧秒,传感器的灵敏度需要约10 4秒(2.7小时)的曝光



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如果需要使用这台望远镜来绘制整个天空,则大约需要100年的时间。在工作期间,他只观看了3%的天空,但从质的角度来看,这是非常重要的3%。他研究了几乎所有类型的X射线源的代表,甚至发现了新的X射线源。



如果科学家事先不知道要看哪里,他将无法做到这一点,尽管这要归功于由测量望远镜获得的整个天空的细节图不够详尽。



由于整个天空测量是定性结果,因此将其重复到具有相同结果的其他设备通常是没有意义的。与详细的电台不同。尽管具有相等的分辨率,但是希望具有尽可能多的后者。这将使您能够快速探索开放区域。



在测量系统中,对于每个下一张地图,希望将分辨率提高几个数量级,这并不容易。问题甚至不在于您需要从设备中吸收更多数量级的流量。



从技术的角度来看,必须通过旋转来稳定测量设备,以便在一转内可以去除天空中的窄带。并在每转一圈之后。正是针对Spectra-RG实施了该方案。对于我们的设备来说,这是第一次被带到拉格朗日(Lagrange)点,此后它一直以恒定的方向朝向太阳并开始扫描天空。从Lavochkin NGO的Vestnik的图中可以清楚地看到这一点。



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设备绕其轴线的整个旋转周期约为4小时。在这几个小时中,由于地球的运动,该装置的旋转平面改变了约0.17度,望远镜看到了新的天空区域。



它看起来很简单,但是给每张下一张卡片的难度越来越大。可以看出,扫描时间,数据传输和扫描系统的参数必须紧密同步。



但是,视野越窄,物体通过的速度就越快。假设以10x10度的视角,来自黄道平面的物体将进入视场10 5秒(几乎一天),以1x1度的角度,最大可能的曝光量下降了100倍至10 3秒(16分钟)。对接收器的要求增加了100倍,而线性分辨率仅为10倍。如果我们要求采取下一步措施,则最大可能的暴露时间将减少到几分钟。在这样的快门速度下,即使在光学范围内,也会出现问题,更不用说X射线了。



结果,如果最初在测量设备上使用的是相当简单的接收器,然后在同一台Spectra-RG上使用了最复杂的斜入射望远镜,那么其中的某些元件实际上可以由世界上多家企业生产。而且,当用详细的望远镜研究Spectra-RG的所有科学发现时,建立下一个观测站只会遇到财务问题,而不会面临复杂的技术和科学约束,这并不是事实。



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比较不同望远镜的天空的一部分。 ART-P /石榴石(详细),ART-XC / Spectr-RG(概述),NuSTAR(详细)



但是,这还有很长的路要走。已经建立了第一个X射线范围内的天空总览图,在接下来的几年中,气象站将进一步对其进行完善,对天空进行多次扫描。之后,根据Spectra-RG以及在更详细的观测站的帮助下,新物体的研究将被推迟数十年。



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