Накануне представители Европейского космического агентства сообщили, что операция по освобождению зеркала телескопа Euclid («Евклид») ото льда завершилась более чем успешно. Подогретый сегмент зеркала стал пропускать на 15 % больше света, чем до борьбы с обледенением. Специалисты считают, что процедуру придётся повторять каждые 6–12 месяцев до конца эксплуатации обсерватории.

Космическая обсерватория Euclid в представлении художника. Источник изображения: ЕКА

О проблеме сообщили неделю назад. По словам представителя ЕКА, наиболее вероятная причина образования наледи на зеркале — это накопленная теплоизоляцией на Земле влага во время сборки обсерватории. Слой льда небольшой — всего несколько нанометров, но этого хватило, чтобы часть фотонов терялась, поглощаясь ледяной плёнкой.

Нагреть всё зеркало целиком и телескоп в целом было бы опасно — может произойти смещение от теплового расширения. Поэтому было решено начать с подогрева наиболее сильно пострадавшего сегмента зеркала и посмотреть, что из этого получится.

Зеркало нагревалось в течение чуть больше полутора часов, в результате чего его температура повысилась с -147 °C до -113 °C. Последующая проверка показала, что прибор Visible instrument (VIS), который собирал меньше света звёзд из-за проблемы со льдом, после процедуры начал получать на 15 % больше света. «Это сработало как по волшебству! — сказал управляющий программой борьбы с обледенением учёный Миша Ширмер (Micha Schirmer). — Я был уверен, что мы увидим значительное улучшение, но не такое впечатляющее».

Процедура оказалась несложной и легко воспроизводимой. Агентство рассчитывает, что в будущем эта проблема будет устраняться в рабочем порядке и не помешает научной работе. Но это не единственная шероховатость в работе обсерватории. Вскоре после её вывода в космос 1 июля 2023 года выяснилось, что в тепловом экране телескопа присутствует щель, через которую Солнце засвечивает датчики и портит фотографии. Эту проблему решают с помощью особой ориентации телескопа при съёмке.

Обсерваторию «Евклид» прозвали охотником за тёмной материей. Её задачей является съёмка и всесторонняя оценка галактик на глубину 10 млрд световых лет. Фактически астрометрия, только применительно к галактикам. Эти данные помогут сузить границы для оценки влияния тёмной материи на видимое вещество. «Евклид» ловит чёрную кошку в тёмной комнате. Будет забавно, если её там не окажется, но это будет уже другая история.

На зеркалах телескопа Европейского космического агентства (ЕКА) «Евклид» (Euclid) начал скапливаться лёд. Выделение захваченной влаги на космическом корабле — нормальное явление, но на зеркалах космического телескопа даже тонкий слой льда способен помешать наблюдениям. Задача усложняется тем, что «Евклид» находится в 1,5 млн км от Земли.

Источник изображений: esa.int

ЕКА запустило космический телескоп прошлым летом — его задача состоит в наблюдении за самыми старыми галактиками во Вселенной. Как и «Джеймс Уэбб» (JWST), «Евклид» производит наблюдения в инфракрасном диапазоне в точке Лагранжа L2 системы Солнце-Земля. Когда аппарат достиг пункта назначения, ЕКА для испарения излишней влаги внутри него включила бортовые обогреватели, но это сработало недостаточно эффективно. По информации ЕКА, на зеркалах телескопа образовался слой льда толщиной всего несколько десятков нанометров, и этого оказалось достаточно, чтобы качество наблюдения снизилось.

Приборы «Евклида» продолжают работать, однако операторы миссии зафиксировали «небольшое, но неуклонное уменьшение» количества захваченного света. Это удалось обнаружить посредством наблюдения одних и тех же объектов через камеру видимого света. «Светимость некоторых звёзд во Вселенной может меняться, но большинство стабильно в течение миллионов лет. Поэтому, когда наши инструменты обнаружили постепенное снижение числа поступающих фотонов, мы поняли, что проблема не у них, а у нас», — пояснили в ЕКА.

Образование льда, вероятно, связано с тем, что внутренние компоненты (к примеру, термоизоляция) впитывали воду из воздуха при сборке телескопа. В космосе она начала выделяться, а затем намерзать на других компонентах — в данном случае, на зеркалах. В ЕКА отметили, что обнаружение такого мелкого недочёта свидетельствует о больших возможностях «Евклида». Операторы миссии снова запустят обогреватели телескопа, но делать это следует очень осторожно.

Проще всего включить их все на несколько дней, повысив внутреннюю температуру аппарата с -140 °C до -3 °C. Но это приведёт к нагреву всех частей телескопа, в результате чего одни расширятся больше других, и нет гарантии, что с остыванием они будут правильно соединяться друг с другом. Поэтому в ЕКА решили нагреть участки оптики «Евклида» с «низким риском» и начать с двух зеркал, которые могут нагреваться независимо. После каждого цикла нагрева операторы будут проверять поступающее количество света. Сейчас воздействие наледи на точность наблюдений очень незначительное, поэтому телескоп продолжит работу, а операторы начнут процесс удаления льда. Возможно, поглощённая компонентами вода будет выделяться на протяжении всего срока службы «Евклида», поэтому ЕКА придётся найти долгосрочное решение для борьбы с проблемой.

Предназначенный для изучения тёмной материи европейский космический телескоп «Евклид» (Euclid) прислал первые снимки. На них запечатлены скопление Персея, спиральная галактика IC 342, неправильная галактика NGC 6822, шаровое звёздное скопление NGC 6397 и туманность Конская Голова.

Скопление Персея. Источник изображений: esa.int

Запущенный в космос 1 июля телескоп «Евклид» в ближайшие шесть лет будет изучать объекты на расстоянии до 10 млрд световых лет. Учёные планируют с его помощью построить самую большую трёхмерную космическую карту. Аппарат отличает возможность в одно действие создавать чёткое изображение огромной части неба.

Первый снимок — скопление галактик Персея. На изображение попали около 1000 галактик в скоплении Персея и более 100 000 галактик на заднем плане — некоторые из наиболее удалённых находятся на расстоянии 10 млрд световых лет от нас. Составив карту распределения и формы этих галактик, учёные смогут больше узнать о том, какой вклад в формирование Вселенной внесла тёмная материя. Скопление Персея — одна из самых массивных структур, известных во Вселенной, а находится она на расстоянии 240 млн световых лет от Земли.

Спиральная галактика IC 342

За время своей миссии «Евклид» получит изображения миллиардов галактик в попытке раскрыть механизмы влияния тёмной энергии и тёмной материи на них. Поэтому одним из объектов пристального внимания телескопа стала спиральная галактика IC 342, которая очень похожа на наш Млечный Путь.

Неправильная галактика NGC 6822

Большинство сформировавшихся в ранней Вселенной галактик, однако, не похожи на спираль — они имеют неправильную форму и небольшие размеры. Это строительные блоки для более крупных галактик вроде нашей, и многие из них располагаются относительно недалеко. Первая неправильная галактика, снимок которой был получен «Евклидом», — это NGC 6822, находящаяся на расстоянии «всего» 1,6 млн световых лет от Земли.

Шаровое скопление NGC 6397

Ещё один примечательный объект — шаровое скопление NGC 6397. Это второе по близости к Земле шаровое скопление, и находится оно на расстоянии 7800 световых лет от нас. Сегодня ни один телескоп, кроме «Евклида», не может получить изображение этого скопления за одно наблюдение и показать при этом такое количество звёзд. Звёзды в этом скоплении помогут учёным узнать нечто новое об истории Млечного Пути и о том, где находится тёмная материя.

Туманность Конская Голова

Последним на данный момент одним объектом наблюдения «Евклида» стала туманность Конская Голова в созвездии Ориона. В этой звёздной колыбели учёные надеются найти множество тусклых и прежде невиданных планет массой с Юпитер, коричневых карликов и полноценных молодых звёзд.

Первая серия снимков нового европейского космического телескопа доказала работоспособность аппарата, и каждый из них содержит массу новой информации о близлежащей Вселенной.

Аэрокосмическая компания SpaceX запустила в космос орбитальную обсерваторию Европейского космического агентства (ESA) Euclid («Евклид»), которая предназначена для изучения тёмной материи и тёмной энергии. Ракета Falcon 9 с космическим телескопом на борту стартовала с площадки космодрома на мысе Канаверал во Флориде, а первая ступень носителя совершила мягкую посадку на специальную плавучую платформу примерно через восемь минут после запуска.

Источник изображения: SpaceX

Космическая обсерватория Euclid отделилась от второй ступени носителя примерно через 41 минуту после старта и продолжила движение к месту назначения в точке Лагранжа L2 системы Солнце-Земля на расстоянии 1,5 млн км от нашей планеты. Расположение в точке Лагранжа позволит телескопу находиться на относительно стабильной орбите. Запущенный в прошлом году телескоп «Джеймс Уэбб» Национального управления по аэронавтике и исследованию космического пространства (NASA) США также находится на этой орбите.

Принято считать, что тёмная материя и тёмная энергия составляют большую часть Вселенной, но наблюдать эти явления в видимом спектре волн нельзя. Для изучения тёмной материи и тёмной энергии телескоп Euclid будет использовать систему формирования изображений в видимой части спектра VISible Imager (VIS), а также спектрометр и фотометр ближнего инфракрасного диапазона Near Infrared Spectrometer and Photometer (NISP). За время проведения исследовательской миссии Euclid, которая рассчитана на шесть лет, обсерватория сделает снимки миллиардов галактик и звёзд. Эти данные помогут учёным узнать больше о тёмной материи и тёмной энергии. Если всё пойдёт по плану, то телескоп начнёт передавать данные на Землю в следующем году.

Источник изображения: ATG / ESA, CC BY-SA

Любопытно, что изначально для запуска обсерватории Euclid планировалось использовать российскую ракету-носитель «Союз». Запуск должен был состояться с космодрома Куру во Французской Гвиане, а в роли оператора пуска выступала компания Arianespace. Однако после обострения ситуации на Украине сотрудничество по многим совместным проектам в космосе между Россией и западными странами было прекращено.