Radioastron – největší kosmický radioteleskop

V pondělí 18. července 2011 vynesla nosná raketa Zenit-3M na oběžnou dráhu kolem Země astronomickou družici Radioastron (Spektr-R). Hlavním úkolem tohoto mezinárodního kosmického radioteleskopu bude výzkum různých objektů ve vesmíru s mimořádně vysokým rozlišením v oboru centimetrových a decimetrových vln rádiového záření. Tohoto mimořádného rozlišení bude dosaženo souběžným pozorováním pomocí radioteleskopu o průměru 10 m na palubě družice Spektr-R a prostřednictvím různých pozemních radioteleskopů. Díky tomu bude vytvořen obří kosmický rádiový interferometr, který astronomům umožní nevídané rozlišení při pozorování vybraných vesmírných objektů.

Radioastron může studovat jádra galaxií, superhmotné černé díry, magnetická pole, gravitační pole Země, kosmické záření, může detekovat různé kosmologické efekty, projevy temné hmoty a temné energie, ale také studovat oblasti formování nových hvězd a planetárních soustav. Bude rovněž určovat vzdálenosti pulsarů (včetně rychlosti jejich rotace) a dalších galaktických rádiových zdrojů. Nesmíme zapomenout například ani na monitorování slunečního větru.

Životnost družice je naplánována minimálně na 5 let. Postupně bude navedena na velice protáhlou eliptickou pracovní dráhu ve vzdálenosti 600 km až 350 000 km od zemského povrchu, přičemž jeden oběh kolem Země vykoná za 8,2 dne.

Parabolická anténa radioteleskopu se skládá z 27 dílů („okvětních lístků“), které se rozložily do požadovaného tvaru po navedení na oběžnou dráhu kolem Země.

Pokud bude kosmický radioteleskop pracovat současně s velkými pozemními radioteleskopy, budou získané informace 30krát až 50krát detailnější než při pozorování pouze pozemními přístroji (v závislosti na vzdálenosti kosmického segmentu od Země). Výzkum bude probíhat ve spolupráci s pozemními radioteleskopy v Austrálii, Chile, Číně, západní Evropě, Indii, Japonsku, Jižní Koreji, Mexiku, Rusku, Ukrajině, Jižní Africe a Spojených státech. Ve spolupráci s vybranými radioteleskopy bude družice Radioastron současně pozorovat tentýž rádiový zdroj (jako obří kosmický interferometr), čímž bude dosaženo nebývalého rozlišení.

V první fázi se družice Radioastron zaměří na vybraných 20 až 30 nejzajímavějších jasných objektů, jejichž pozorování bude jednodušší. První vědecké informace lze očekávat 2 až 3 měsíce po startu, po absolvování všech potřebných zkoušek a kalibrací.

Celková hmotnost vědeckého vybavení dosahuje zhruba 2600 kg. Z toho připadá 1500 kg na rozkládací anténu o průměru 10 m a zhruba 900 kg na nezbytnou elektroniku. Anténa bude fungovat na několika vlnových délkách rádiového záření v rozpětí 0,3 až 25 GHz.

Historie kosmických radioteleskopů

Snahou astronomů je mít k dispozici pozemní radioteleskopy s co největším průměrem. Z konstrukčního hlediska zde však jsou určité limity. Astronomové to obcházejí využíváním tzv. radiointerferometrů, tj. soustavy radioteleskopů s menšími průměry, avšak ve velkém počtu a rozmístěné na co největší základně. Na Zemi jsme však omezeni průměrem naší planety. Aby bylo dosaženo co největší základny, stěhují se radioteleskopy do vesmíru. První radioteleskop byl vyzkoušen na palubě sovětské orbitální stanice Saljut 6 v roce 1979 pod označením KRT-10. První velký parabolický radioteleskop na oběžné dráze pracoval ve spolupráci s novým radioteleskopem na Krymu, jehož průměr byl 70 m (získala se tak základna o délce přes 10 tisíc km).

Japonská družice s rozkládací parabolickou anténou z molybdenové pozlacené síťoviny o průměru 8 m a přijímači rádiového záření, která pracovala na frekvenci 1,6; 5 a 22 GHz, byla vypuštěna v únoru 1997. Anténa kroužila kolem Země po eliptické dráze ve vzdálenosti 560 až 21 400 km nad povrchem. Ve spojení s pozemní soustavou antén VLBI vytvořila radiointerferometr se základnou přes 30 tisíc km. Družice Haruka je známá také pod označením HALCA (Highly Advanced Laboratory for Communications and Astronomy). Svoji činnost oficiálně ukončila v listopadu 2005.

Na rok 2013 je naplánován start dalšího japonského kosmického radioteleskopu s označením VSOP-2 (VLBI Space Observatory Programme). Výzkum bude provádět ve spolupráci se sítí pozemních radioteleskopů. Družice s anténou o průměru 9 m bude kroužit ve výšce 1000 až 25 000 km nad zemským povrchem.

Zdroj: http://www.novosti-kosmonavtiki.ru/content/news.shtml a http://www.spaceflightnow.com/news/n1107/18spektr/index.html

autor: František Martinek