Стратосферная обсерватория ИК-астрономии (англ. Stratospheric Observatory for Infrared Astronomy, SOFIA) — совместный проект НАСА и Германского центра авиации и космонавтики по созданию и использованию телескопа системы Кассегрена, работающего с борта летящего самолёта (Boeing 747SP). Начало проекта — май 2010 года. В сентябре 2022 года проект был завершён.
| Стратосферная обсерватория ИК-астрономии | |
|---|---|
| Stratospheric Observatory for Infrared Astronomy (SOFIA) | |
 | |
| Тип | инфракрасный телескоп-рефлектор |
| Организация | Лётно-исследовательский центр им. Армстронга[1][2] и Германский центр авиации и космонавтики[1][2] |
| Расположение | Авиабаза Эдвардс, Калифорния (первые полеты) |
| Координаты | 34°54′20″ с. ш. 117°53′01″ з. д.HGЯO |
| Дата открытия | 2010 год |
| Дата закрытия | 2022 год |
| Сайт | sofia.usra.edu |
Подъём телескопа на высоту в 13 километров позволяет сделать качество получаемой «картинки» близкой к уровню космических обсерваторий.
Назначение и цели
правитьSOFIA предназначен для изучения различного рода астрономических объектов и явлений, самые примечательные из которых:
Устройство
правитьSOFIA расположен на борту широкофюзеляжного самолета Boeing 747SP, который был модифицирован для установки телескопа-рефлектора с 2.5 метровой апертурой в задней части фюзеляжа и работает на высотах 12−14 км, в стратосфере. Первоначально телескоп был разработан для астрономических наблюдений в инфракрасной области спектра, но также может быть использован для наблюдений в частотах видимой области спектра. Водяной пар, находящийся в атмосфере Земли, поглощает некоторые ИК волны на их пути к поверхности планеты, но возможности проекта SOFIA позволяют поднять телескоп достаточно высоко, чтобы он был выше основной массы пара атмосферы. На высоте полета самолета доступно около 85 % всего ИК спектра. Самолет может перелететь практически в любую точку планеты, позволяя вести наблюдения как в Северном, так и в Южном полушариях.
Ожидалось, что после завершения разработок, в течение следующих 20 лет самолет сможет совершать в неделю по 3—4 ночных полета с наблюдениями. Но уже через 8 лет, в апреле 2022 года стало известно о планах по закрытию проекта к осени того же года, что объяснялось большими расходами на эксплуатацию и невысокой научной результативностью[3][4].
Научные инструменты
правитьВ настоящее время в разработке 7 первых научных приборов, пять из которых производятся Американской стороной проекта и два со стороны Германии. В список научных приборов входят: камеры, спектрометры и фотометры работающие в ближнем, среднем и дальнем ИК диапазонах. Некоторые научные инструменты предназначены для конкретных явлений, т.е. узконаправленные, другие же предназначены для широкого спектра задач и способны работать одновременно с другими инструментами для получения информации от изучаемых объектов и явлений.
Телескоп обладает следующими научными приборами:
- EXES (Echelon-Cross-Echelle Spectrograph)[5]
- FIFI-LS (Field Imaging Far Infrared Line Spectrometer)[6]
- FLITECAM (First Light Infrared Test Eperiment CAMera)[7]
- FORCAST (Faint Object InfrRed CAmera for the SOFIA Telescope)[8]
- GREAT (German REceiver for Astronomy at Terahertz Frequencies)[9]
- HAWC+ (High-resolution Airborne Wideband Camera)[10]
- HIPO (High Speed Imaging Photometer for Occultation)[11]
Телескоп SOFIA
правитьПодобно большинству современных научных телескопов, телескоп SOFIA использует зеркало для накопления и фокусировки света от исследуемых объектов. Зеркальные телескопы более практичны в использовании и дёшевы в изготовлении по сравнению с телескопами, использующими линзы для тех же целей. Основное зеркало расположено в нижней части телескопа и имеет 2.7 метра в диаметре. Поверхность зеркала глубоко вогнута, тщательно отшлифована и имеет покрытие из алюминия для обеспечения максимальной отражательной способности. Входящий световой поток отражается от поверхности основного зеркала и направляется обратно к переднему краю телескопа, где расположено вторичное выгнутое зеркало диаметром 0.4 метра, направляющее свет от исследуемого объекта обратно к первичному. На пути дважды отражённого и сконцентрированного света на расстоянии примерно в 1 метр от поверхности первичного зеркала расположено следующее, но уже плоское зеркало, отражающее свет в сторону от зеркальной системы телескопа внутрь самолёта, где расположена фокальная плоскость телескопа. Здесь сфокусированный поток света регистрируется и анализируется одним из научных приборов.
Научные результаты
правитьПервые изображения с помощью этого телескопа были получены 26 мая 2010, астрономические наблюдения велись около 2 минут, в ходе которых были сняты Юпитер и ядра галактики M82[12].
Первый научный вылет состоялся в начале декабря этого же года и шёл около 10 часов, в течение которых проводились наблюдения области активного звездообразования в туманности Ориона[13].
Летающая обсерватория SOFIA помогла весной 2015 доказать, что сверхновые являются основными производителями космической пыли в галактиках, составляющей основу Земли и всех существующих во Вселенной планет.[14]
Важным открытием на счету обсерватории SOFIA является обнаружение первой образованной после "Большого взрыва" молекулы. Гидрид гелия (HeH+) был обнаружен на расстоянии около 3 000 световых лет от Земли телескопом SOFIA.[15]
В феврале 2020 г. Администрация Белого дома предложила закрыть проект, заявив, что он не оправдывает $85 млн, ежегодно выделяемых на него.[16]
Полеты SOFIA были приостановлены 19 марта в связи с пандемией COVID-19.
С августа 2020 года летающая обсерватория SOFIA возобновляет полеты с базы SOFIA в летно-исследовательском центре НАСА в Калифорнии. Внедрены новые процедуры, обеспечивающие здоровье и безопасность персонала. Новые процедуры включают полет с минимальным количеством членов экипажа, социальное дистанцирование и средства индивидуальной защиты для персонала, а также дополнительную санитарию самолета во время и между полетами.
SOFIA начала с запуска двух рейсов, начиная с 17 августа, чтобы дать команде время для оценки и корректировки новых процедур, и теперь планирует вернуться к своему обычному графику наблюдений с примерно четырьмя рейсами в неделю.
Команда будет исследовать далекие галактики, чтобы узнать, как черные дыры контролируют рост галактик и как быстро в них образуются звезды. Чтобы лучше понять, как рождаются звезды, команда изучит, как магнитные поля влияют на небесные облака, инкубирующие натальные звезды.[17]
См. также
правитьПримечания
править- ↑ 1 2 https://www.sofia.usra.edu/sites/default/files/aircraft_facts.pdf
- ↑ 1 2 https://theaviationist.com/2022/10/13/nasa-retired-the-boeing-747sp-sofia
- ↑ Летающая обсерватория SOFIA прекратит полеты осенью 2022 года. N+1 (30 апреля 2022). Дата обращения: 1 мая 2022. Архивировано 2 мая 2022 года.
- ↑ Costly SOFIA telescope faces termination after years of problems (англ.). Nature (28 апреля 2022). Дата обращения: 1 мая 2022. Архивировано 1 мая 2022 года.
- ↑ "Echelon-cross-Echelle Spectrograph" (англ.). Архивировано из оригинала 16 июля 2014.
- ↑ "Field Imaging Far-Infrared Line Spectrometer" (англ.). Архивировано 16 июля 2014. Дата обращения: 15 июля 2014.
- ↑ "First Light Infrared Test Experiment CAMera" (англ.). Архивировано 28 апреля 2022. Дата обращения: 26 июня 2020.
- ↑ "Faint Object InfraRed CAmera for the SOFIA Telescope" (англ.). Архивировано 8 июня 2014. Дата обращения: 15 июля 2014.
- ↑ "German Receiver for Astronomy at Terahertz Frequencies" (англ.). Архивировано 16 июля 2014. Дата обращения: 15 июля 2014.
- ↑ "High-resolution Airborne Wideband Camera" (англ.). Архивировано 12 июля 2014. Дата обращения: 15 июля 2014.
- ↑ "High-speed Imaging Photometer for Occultations" (англ.). Архивировано 12 июля 2014. Дата обращения: 15 июля 2014.
- ↑ "SOFIA Sees Jupiter's Ancient Heat" (англ.). Discovery News. 2010-05-29. Архивировано 2 марта 2012. Дата обращения: 2 декабря 2010.
- ↑ "Летающая инфракрасная обсерватория SOFIA совершила свой первый полет". РИА Новости. 2010-12-02. Архивировано 6 декабря 2010. Дата обращения: 2 декабря 2010.
- ↑ Учёные нашли связующее звено между сверхновыми и формированием планет Архивная копия от 5 марта 2016 на Wayback Machine // РИА Новости, 19 марта 2015
- ↑ Indicator.Ru — информационно-сервисный портал,посвященный науке. Дата обращения: 24 сентября 2020. Архивировано 27 октября 2020 года.
- ↑ Газета.ру. Дата обращения: 27 апреля 2020. Архивировано 26 апреля 2020 года.
- ↑ NASA СОФИЯ возвращается к изучению галактик. Дата обращения: 24 сентября 2020. Архивировано 19 сентября 2020 года.
Ссылки
править
- SOFIA Science Centre (англ.). Дата обращения: 2 августа 2010. Архивировано из оригинала 8 июля 2007 года.
- NASA - SOFIA (англ.). Архивировано 3 мая 2012 года.
- «София» инфракрасная: «Боинг» смотрит на Вселенную. Популярная механика (24 декабря 2009).
- Вид Юпитера из стратосферы. Астронет (3 июня 2010).
- Инфракрасный телескоп расправил крылья в небе. Мембрана (веб-сайт) (9 июня 2010). Дата обращения: 15 июля 2014. Архивировано из оригинала 16 июля 2014 года.