Новости

Вокруг точки Лагранжа за 177 дней

Российская астрофизическая обсерватория «Спектр-РГ» сегодня, 16 апреля 2020 года, стала первым отечественным аппаратом, облетевшим точку Лагранжа L2. На это ему потребовалась половина года: 22 октября 2019 года двигатели выполнили манёвр коррекции, после которого он вышел на рабочую орбиту вокруг L2. За это время Земля сделала половину оборота вокруг Солнца, а научные приборы обсерватории успели провести калибровки и проверочные наблюдения, а затем осмотреть более половины небесной сферы.

Траектория космического аппарата «Спектр-РГ» в космосе похожа на спираль, он вращается вокруг точки Лагранжа L2, которая находится примерно в 1,5 миллиона километров на линии «Солнце – Земля» в сторону от Солнца. В этой точке силы притяжения Земли и Солнца уравновешиваются центробежной силой, так что помещенное в эту точку тело в ней и остаётся, вращаясь вокруг Солнца.

Однако это идеальный случай, в реальности же космические аппараты находятся не точно в L2, а движутся вокруг неё по различным траекториям. В частности, «Спектр-РГ» облетает L2 по эллиптической незамкнутой орбите с размерами полуосей более 750 тысяч километров и около 250 тысяч километров.

Точка L2 удобна для проведения обзоров: вращаясь вокруг оси, которая примерно соответствует направлению на Солнце, аппарат «Спектр-РГ» сможет провести полный обзор небесной сферы за полгода, при этом в поле зрения его телескопов не попадает Солнце. Однако такая рабочая орбита неустойчива, поэтому приходится периодически проводить манёвры коррекции, чтобы аппарат оставался на ней.

Данная орбита была рассчитана в Институте космических исследований и Институте прикладной математики им. М.В. Келдыша Российской академии наук несколько десятилетий назад для космического эксперимента «Реликт-2». Этот проект не был реализован, и первым отечественным аппаратом, достигшим точки Лагранжа L2, а теперь и совершившим её облёт, стал «Спектр-РГ».

Проекция траектории обсерватории «Спектр-РГ» на плоскость эклиптики (PDF). Пунктиром обозначена орбита Луны. Зелёные квадраты обозначены моменты проведения трех коррекций траектории на перелете: К1, К2, К3. Оранжевым обозначен момент «замыкания» рабочей орбиты после полного оборота (орбита незамкнута). Оранжевый кружок — положение аппарата через полгода после выхода на рабочую орбиту Источник: ИПМ им. М.В. Келдыша РАН

Напомним, «Спектр-РГ» вышел на рабочую орбиту 22 октября 2019 года. За полгода его научные инструменты — рентгеновские телескопы ART-XC (ИКИ РАН, Россия) и eROSITA (MPE, Германия) успели провести обзор более половины небесной сферы. Всего же за год будет получено два обзора (неравномерность обзора связана с разной скоростью вращения аппарата при сканировании).

Основная цель миссии — построение карты всего неба в мягком (0.3-8 кэВ) и жестком (4-20 кэВ) диапазонах рентгеновского спектра с беспрецедентной чувствительностью. Обсерватория должна проработать в космосе не менее 6,5 лет.