«Может быть, название "Спектр-РГ" вам ничего не говорит...»
Недавно был маленький базар у меня в комментах, в посте «Вчера Китай успешно запустил новую ракету»
Я вмешиваться не стал, там патриоту Роскосмоса и без меня всё объяснили (ну - почти всё).
Но, поскольку слова, вынесенные здесь в заголовок, обращены непосредственно ко мне, то потом я решил, что стоит рассказать об этом.
И лучше - в виде отдельного поста.
Главный прибор – eROSITA – немецкий телескоп, изготовлен Институтом Внеземной Физики им. Макса Планка (в сотрудничестве с другими институтами Германии, Европы и США)
Вспомогательный прибор – ART-XC – изготовлен в России Институтом Космических Исследований.
Специально для тех любознательных, кому очень нужен пруф главности прибора eROSITA – скриншот из вики:
[скриншот]
– желанные пруфы – в последних четырёх строках этой таблички.
Рентгеновская оптика – «Grazing Incidence Mirrors» (GIM) – США:
– сложнейшая система кольцевых иридиевых зеркал – американская.
Теоретическую концепцию GIM разработали (емнип) в МИТ (или в Годдарде и МИТ – не помню навскидку), а конкретные расчеты и конструирование для телескопа ART-XC сделали в Marshall Space Flight Center (MSFC), там же зеркальные сборки были изготовлены, откалиброваны и оттестированы.
Литература (на сайте MSFC): Общее описание системы; Описание рентгеновской оптики.
Детальное описание прибора ART-XC в целом (.pdf): «The ART-XC telescope on board the SRG observatory», M. Pavlinsly et al., Astronomy & Astrophysics 650, A42 (2021), https://doi.org/10.1051/0004-6361/202040265
Система фокальных детекторов («Focal plane X-ray detectors») – Япония, Норвегия, Франция
Основным элементом рентгеновских детекторов телескопа ART-XC является кристалл CdTe (теллурид кадмия), изготовленный японской фирмой Acrorad. Общая технология разработана в Acrorad («Development of the stacked CdTe gamma-ray detector module with high sensitivity and high energy resolution», N. Kishi, Y. Mito, R. Ohno, October 2008). Теоретическая основа детекторов (a Schottky barrier) также разработана в Японии: «Formation of aluminum Schottky contact on plasma-treated cadmium telluride surface» Toyama, H., Nishihira, A., Yamazato, M., et al. 2004, Japanese J. Appl. Phys., 43, 6371
Каждый датчик обслуживеют два специальных микрочипа (ASIC: Application-Specific Integrated Circuits) – счетчики/усилители – VA64TA1. Разработаны они тоже в Японии, а изготовлены фирмой IDEAS (Норвегия).
Схемы питания и кондиционирования счётчков – разработаны и изготовлены фирмой THALES (Франция).
Звездные датчики («Star trackers»)
Два датчика SED-26 фирмы SODERN (Франция) и один датчик БОКЗ-МФ (Блок Определения Координат Звёзд), собран в ИКИ (Россия), ПЗС-матрица и процессор БОКЗ-МФ – Нидерланды.
Звёздные датчики это важная система телескопа, они выполняют примерно ту же функцию, что оптический прицел снайперской винтовки. Или – видоискатель фотоаппарата.
Система термоконтроля – «heat pipes» – Германия
Разработка и изготовление – Университет Мюнхена и Институт внеземной физики им. Макса Планка.
Система хранения научных данных и телеметрии – не Россия – наверняка. :)
Система хранения является частью ССОИ – системы сбора и обработки информации.
На этом обзор изготовителей закончим и перейдём к анализу.
Точнее, вместо анализа будет иллюстрирующая аналогия.
Аналогия простенькая – бытовая – для тех, кто совершенно не понимает терминов типа «Grazing Incidence Mirrors» или «Star trackers» – и, главное, имеет на это полное право.
Итак, бытовая аналогия:
представьте себе фотоаппарат – крутой, цифровой, с большим красивым объективом. На его корпусе написано гордое «Сделано в России».
Однако, как мы выяснили –
Суть такая:
Табличка «Сделано в России» в значительной степени условно-символическая.
Да, Институт Космических Исследований и Институт Экспериментальный Физики проделали огромную работу – и очень даже не простую.
Потому что собрать из хороших импортных деталей дерьмо – это просто.
А вот сделать прибор на мировом уровне – пусть и из импортных деталей – это всё равно очень не просто.
Так что ИКИ и ВНИИЭФ – они молодцы.
Но по части «гордиться передовыми технологиями» – тут России гордиться нечем.
Кто не понял сразу - читайте пять раз вслух:
«гордиться – нечем».
(обязательно вслух – при умственной ограниченности помогает усвоению)
Да, гордиться нечем, потому что все передовые технологии – они в США (Marshall Center & MIT), в Японии (Acrorad), в Норвегии (Ideas), во Франции (Sodern, Thales) и в Германии (MPI ETP). Там эти технологии были разработаны – там они и остаись.
А главное – там же остались те специалисты, кто разрабатывал эти технологии.
Это действительно важное направление космической науки, и свидетельством тому – ранние работы по выведению телескопа на орбиту. Они начались в 60х годах, практически сразу с началом космической эры. Первую попытку вывести телескоп на орбиту сделала НАСА в апреле 1966 – запуск OAO-1 (Orbiting Astronomical Observatory). Попытка оказалась неудачной (солнечные панели не раскрылись), обнако стоит отметить, что это был как раз рентген-гамма телескоп. Интерес к орбитальной гамма-астрономии был высок с самого начала.
Следующая попытка НАСА была успешной (декабрь 1968), и ОАО-2 стал первым орбитальным телескопом (УФ-телескоп).
Нынешнее состояние флота орбитальных телескопов – в следующей таблице.
Функционирующие орбитальные телескопы – по состоянию на 1 августа 2022 года
ПРИМЕЧАНИЯ:
Telescope Type: g – гамма, X-ray – рентген, UV – ультрафиолет, Visible - видимый свет, IR – инфракрасный, Microwave – микроволны, Particle detection – регистратор частиц.
Orbit Type: HEO – Highly elliptical orbit, LEO- Low earth orbit, LEO-ISS – прибор установлен на МКС, Sun-Earth L2 – точка Лагранжа 2, SSO – Sun-synchronous orbit.
Что нам показывает этот список? – Двадцать восемь телескопов работает на сегодняшний день – от примерно двенадцати стран.
Ну, это если EU считать за страну (только пожалуйста, не надо с этим спорить, я же сказал – «примерно» – специально для зануд).
Из этого списка девять стран безусловно опережают Россию – по количеству и качеству запущенных и работающих телескопов.
Какое место Россия займет в оставшйся тройке (Австрия, Польша, Россия) – по-моему, роли уже не играет.
Поскольку независимо от количественного результата, качественная оценка будет та же самая: "Гордиться Роскосмосу – нечем"
На этой не совсем мажорной ноте я завершу свой *обзор*.
И хотя танцы в программе объявлены не были, но для тех, кто осилил этот LONG-read до конца – должен же быть для них – бонус.
Итак, старинная песенка Стена Джонса "Riders In the Sky":
Я вмешиваться не стал, там патриоту Роскосмоса и без меня всё объяснили (ну - почти всё).
Но, поскольку слова, вынесенные здесь в заголовок, обращены непосредственно ко мне, то потом я решил, что стоит рассказать об этом.
И лучше - в виде отдельного поста.
Итак: Что же конкретно мне говорит название "Спектр-РГ"?
Во-первых, название «Спектр-РГ» относится к космическому кораблю (spacecraft). А научные приборы – рентгеновские телескопы – их там два:Главный прибор – eROSITA – немецкий телескоп, изготовлен Институтом Внеземной Физики им. Макса Планка (в сотрудничестве с другими институтами Германии, Европы и США)
Вспомогательный прибор – ART-XC – изготовлен в России Институтом Космических Исследований.
Специально для тех любознательных, кому очень нужен пруф главности прибора eROSITA – скриншот из вики:
[скриншот]
– желанные пруфы – в последних четырёх строках этой таблички.
Теперь посмотрим подробнее на российский прибор – ART-XC
Рентгеновская оптика – «Grazing Incidence Mirrors» (GIM) – США:
– сложнейшая система кольцевых иридиевых зеркал – американская.
Теоретическую концепцию GIM разработали (емнип) в МИТ (или в Годдарде и МИТ – не помню навскидку), а конкретные расчеты и конструирование для телескопа ART-XC сделали в Marshall Space Flight Center (MSFC), там же зеркальные сборки были изготовлены, откалиброваны и оттестированы.
Литература (на сайте MSFC): Общее описание системы; Описание рентгеновской оптики.
Детальное описание прибора ART-XC в целом (.pdf): «The ART-XC telescope on board the SRG observatory», M. Pavlinsly et al., Astronomy & Astrophysics 650, A42 (2021), https://doi.org/10.1051/0004-6361/202040265
Система фокальных детекторов («Focal plane X-ray detectors») – Япония, Норвегия, Франция
Основным элементом рентгеновских детекторов телескопа ART-XC является кристалл CdTe (теллурид кадмия), изготовленный японской фирмой Acrorad. Общая технология разработана в Acrorad («Development of the stacked CdTe gamma-ray detector module with high sensitivity and high energy resolution», N. Kishi, Y. Mito, R. Ohno, October 2008). Теоретическая основа детекторов (a Schottky barrier) также разработана в Японии: «Formation of aluminum Schottky contact on plasma-treated cadmium telluride surface» Toyama, H., Nishihira, A., Yamazato, M., et al. 2004, Japanese J. Appl. Phys., 43, 6371
Каждый датчик обслуживеют два специальных микрочипа (ASIC: Application-Specific Integrated Circuits) – счетчики/усилители – VA64TA1. Разработаны они тоже в Японии, а изготовлены фирмой IDEAS (Норвегия).
Схемы питания и кондиционирования счётчков – разработаны и изготовлены фирмой THALES (Франция).
Звездные датчики («Star trackers»)
Два датчика SED-26 фирмы SODERN (Франция) и один датчик БОКЗ-МФ (Блок Определения Координат Звёзд), собран в ИКИ (Россия), ПЗС-матрица и процессор БОКЗ-МФ – Нидерланды.
Звёздные датчики это важная система телескопа, они выполняют примерно ту же функцию, что оптический прицел снайперской винтовки. Или – видоискатель фотоаппарата.
Система термоконтроля – «heat pipes» – Германия
Разработка и изготовление – Университет Мюнхена и Институт внеземной физики им. Макса Планка.
Система хранения научных данных и телеметрии – не Россия – наверняка. :)
Система хранения является частью ССОИ – системы сбора и обработки информации.
Фактически это «флэшка» – небольшая, но специальная. Общий объём хранимой информации – до 512 MB. Правда надо иметь в виду, что любой РГ-имидж или страница телеметрии сохраяется там в трёх-пяти копиях – для последующего сравнения и выявления «битых пиксел» по паритету. Но даже и 2-3 гигабайта – нынешнюю молодёжь не впечатляет. Объём памяти небольшой, но дело не в объёме. Тут надо вспомнить, что эта флешка будет постоянно включена в течение десятка лет, и работать ей придётся в устовиях космического излучения. И учитывая вот эти особенности – я сомневаюсь, что данная флешка сделана на отечественной элементной базе. Но время позднее, и лазить по отчётам закупок ИКИ мне лень.
На этом обзор изготовителей закончим и перейдём к анализу.
Точнее, вместо анализа будет иллюстрирующая аналогия.
Аналогия простенькая – бытовая – для тех, кто совершенно не понимает терминов типа «Grazing Incidence Mirrors» или «Star trackers» – и, главное, имеет на это полное право.
Итак, бытовая аналогия:
представьте себе фотоаппарат – крутой, цифровой, с большим красивым объективом. На его корпусе написано гордое «Сделано в России».
Однако, как мы выяснили –
- объектив сконструирован и изготовлен в США;
- CMOS-матрица – японская
- Процессор матрицы – норвежский
- Видоискатель – Франция/Нидерланды
- Система питания – немецкая. (условно приравняем систему охлаждения телескопа к блоку питания фотоаппарата :)
Суть такая:
Табличка «Сделано в России» в значительной степени условно-символическая.
Да, Институт Космических Исследований и Институт Экспериментальный Физики проделали огромную работу – и очень даже не простую.
Потому что собрать из хороших импортных деталей дерьмо – это просто.
А вот сделать прибор на мировом уровне – пусть и из импортных деталей – это всё равно очень не просто.
Так что ИКИ и ВНИИЭФ – они молодцы.
Но по части «гордиться передовыми технологиями» – тут России гордиться нечем.
Кто не понял сразу - читайте пять раз вслух:
«гордиться – нечем».
(обязательно вслух – при умственной ограниченности помогает усвоению)
Да, гордиться нечем, потому что все передовые технологии – они в США (Marshall Center & MIT), в Японии (Acrorad), в Норвегии (Ideas), во Франции (Sodern, Thales) и в Германии (MPI ETP). Там эти технологии были разработаны – там они и остаись.
А главное – там же остались те специалисты, кто разрабатывал эти технологии.
В заключение несколько слов в целом об орбитальных телескопах.
Это действительно важное направление космической науки, и свидетельством тому – ранние работы по выведению телескопа на орбиту. Они начались в 60х годах, практически сразу с началом космической эры. Первую попытку вывести телескоп на орбиту сделала НАСА в апреле 1966 – запуск OAO-1 (Orbiting Astronomical Observatory). Попытка оказалась неудачной (солнечные панели не раскрылись), обнако стоит отметить, что это был как раз рентген-гамма телескоп. Интерес к орбитальной гамма-астрономии был высок с самого начала.
Следующая попытка НАСА была успешной (декабрь 1968), и ОАО-2 стал первым орбитальным телескопом (УФ-телескоп).
Нынешнее состояние флота орбитальных телескопов – в следующей таблице.
Функционирующие орбитальные телескопы – по состоянию на 1 августа 2022 года
| Telescope Type | Name | Operator | Country | Launch Date | Orbit Type |
| g, X-ray | INTEGRAL (Internat. Gamma Ray Astrophysics Lab) | ESA | EU | Oct 17, 2002 | HEO (639–153,000 km) |
| g,X,UV,Vis | Swift Gamma Ray Burst Explorer | NASA | USA | Nov 20, 2004 | LEO (585–604 km) |
| g, X-ray | AGILE (Astrorivelatore Gamma ad Immagini LEggero) | ISA | Italy | Apr 23, 2007 | LEO (540 km) |
| g | Fermi Gamma-ray Space Telescope | NASA | USA | Jun 11, 2008 | LEO (555 km) |
| g | Gamma-Ray Burst Polarimeter (GAP) | JAXA | Japan | May 21, 2010 | Heliocentric orbit |
| X-ray | Chandra X-ray Observatory | NASA | USA | Jul 23, 1999 | HEO (9,942–140,000 km) |
| X-ray | XMM-Newton | ESA | EU | Dec 10, 1999 | HEO (7,365–114,000 km) |
| X-ray | NuSTAR (Nuclear Spectroscopic Telescope Array) | NASA | USA | Jun 13, 2012 | LEO (600 km) |
| X-ray, UV,Vis | Astrosat | ISRO | India | Sep 28, 2015 | LEO (600–650 km) |
| X-ray | NICER (Neutron Star Interior Composition Explorer) | NASA | USA | Jun 07, 2017 | LEO-ISS |
| X-ray | Hard X-ray Modulation Telescope (HXMT) | CNSA, CAS | China | Jun 14, 2017 | LEO (550 km) |
| X-ray | Spektr-RG | RSRI & MPE | Russia-Germany | Jul 13, 2019 | Sun-Earth L2 |
| X-ray | IXPE (Imaging X-ray Polarimetry Explorer) | NASA | USA | Dec 09, 2021 | LEO |
| UV, Visible | Hubble Space Telescope | NASA, ESA | USA, EU | Apr 24, 1990 | LEO (590–610 km) |
| UV | IRIS (Interface Region Imaging Spectrograph) | NASA | USA | Jun 27, 2013 | LEO |
| UV | Hisaki (SPRINT-A) | JAXA | Japan | Sep 14, 2013 | LEO (950–1150 km) |
| UV | Lunar-based ultraviolet telescope (LUT) | CNSA | China | Dec 01, 2013 | Lunar surface |
| Visible | BRITE constellation | Austria, Canada, Poland | Austria, Canada, Poland | 25.02.2013 – 19.08.2014 | LEO |
| Visible | NEOSSat (Near Earth Object Surveillance Satellite) | CSA, DRDC | Canada | Feb 25, 2013 | SSO (776–792 km) |
| Visible | Gaia (astrometry) | ESA | EU | Dec 19, 2013 | Sun-Earth L2 |
| Visible | TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite) | NASA | USA | Apr 18, 2018 | HEO (108000-375000 km) |
| Visible, IR | CHEOPS | ESA | EU | Dec 18, 2019 | SSO |
| IR & sub-mm | Wide-field Infrared Survey Explorer (WISE) | NASA | USA | Dec 14, 2009 | LEO (500 km) |
| IR & sub-mm | JWST (James Webb Space Telescope) | NASA | USA | Вус 25, 2021 | Sun-Earth L2 |
| Microwave | Odin | Swedish Space Corporation | Sweden | Feb 20, 2001 | LEO (622 km) |
| Particle detection | IBEX | NASA | USA | Oct 19, 2008 | HEO (86000–259000 km) |
| Particle detection | Alpha Magnetic Spectrometer 02 (AMS-02) | NASA | USA | May 16, 2011 | LEO-ISS |
| Particle detection | Dark Matter Particle Explorer (DAMPE) | CNSA | China | Dec 17, 2015 | LEO (500 km) |
Telescope Type: g – гамма, X-ray – рентген, UV – ультрафиолет, Visible - видимый свет, IR – инфракрасный, Microwave – микроволны, Particle detection – регистратор частиц.
Orbit Type: HEO – Highly elliptical orbit, LEO- Low earth orbit, LEO-ISS – прибор установлен на МКС, Sun-Earth L2 – точка Лагранжа 2, SSO – Sun-synchronous orbit.
Что нам показывает этот список? – Двадцать восемь телескопов работает на сегодняшний день – от примерно двенадцати стран.
Ну, это если EU считать за страну (только пожалуйста, не надо с этим спорить, я же сказал – «примерно» – специально для зануд).
Из этого списка девять стран безусловно опережают Россию – по количеству и качеству запущенных и работающих телескопов.
Какое место Россия займет в оставшйся тройке (Австрия, Польша, Россия) – по-моему, роли уже не играет.
Поскольку независимо от количественного результата, качественная оценка будет та же самая: "Гордиться Роскосмосу – нечем"
На этой не совсем мажорной ноте я завершу свой *обзор*.
И хотя танцы в программе объявлены не были, но для тех, кто осилил этот LONG-read до конца – должен же быть для них – бонус.
Итак, старинная песенка Стена Джонса "Riders In the Sky":