Ох уж эти космические лучи сверхвысоких энергий! Все хотят их регистрировать. При этом методики могут быть разными. Например, можно пытаться наблюдать радиоизлучение.

Идея в излучении, создаваемом электрон-позитронными парами, движущимися в земном магнитном поле.

Для таких наблюдений нужны новые инструменты. Таким будет телескоп LOFAR (Low-Frequency Array), работающий на 10-200 MHz. Уже существует прототип: LOPES. В отдаленном будущем появиться километровая решетка (Square-Kilometer-Array SKA). Это еще более мощный инструмент. LOFAR будет видеть ливни от космических лучей с энергией от 2*10^14 eV до ~10^20 eV.

Описывается будущий рентгеновский спутник XEUS. Основные задачи аппарата: изучение превых сверхмассивных черных дыр, изучение образования гравитационно связанных систем из темного вещества, исследование эволюции образования тяжелых элементов, изучение межгаоактического вещества.

Рентгеновский телескоп будет иметь очень большую собирающую площадь, а также отличное спектральное и угловое разрешение. Последнее будет достигнуто за счет гигантского фокусного расстояния: 50 метров! Для этого спутник будет сделан из двух несвязанных между собой частей.

В идеале все телескопы хотелось бы запустить в космос, но это дорого, например, Хаббл стоит дороже всех земных вместе взятых (хотя "в космосе доллар весит меньше", Б.Пачинский (c)). Однако для ИК наблюдений достаточно поставить телескоп на самолет. Самолетные обсерватории используются уже давно (например, кольца Урана, открытые во время покрытия Ураном слабой звездочки, наблюдались именно на такой обсерватоии).

SOFIA (Stratospheric Observatory For Infrared Astronomy) - будет активно эксплуатироваться через два года. Это 3-метровый телескоп, установленный на самолете (Boeing 747SP). В статье описывается сам прибор, а также его современное состояние.

XEUS - будущий рентгеновский спутник (об этом мы уже писали в наших обзорах). В статье обсуждаются поляриметрические наблюдения на этом аппарате.

Давно предсказывалось, что из-за нетепловых механизмов излучения и других эффектов рентгеновское излучение должно быть поляризованным (в нашей стране этой проблематикой активно занимается Ю.Н. Гнедин с соавторами). Однако, до сих пор обнаружить поляризацию не удавалось.

Обсуждается новая методика регистрации линейной поляризации в рентгеновском диапазоне. Описывается прототип будущего поляриметра.

Осенью будет запущен спутник ИНТЕГРАЛ. Это очень важный для нас проект, т.к. благодаря тому, что запуск будет произведен российским носителем, примерно четверть наблюдаемого времени будет принадлежать России. Причем впервые это время будет распределяться среди российских ученых в открытом конкурсе.

Одна из важных особенностей проекта - возможность гамма-спектроскопии. Это будет обеспечиваться спектрометром SPI. В статье обсуждаются научные перспективы использования данного инструмента. Среди них наблюдения в линиях железа и алюминия (галактическое звездообразование, вспышки сверхновых и их остатки), а также аннигиляционная линия.

Проект ANTARES это морской нейтринный телескоп. Он должен быть построен в Средиземном море на глубине 2.4 км. Предполагаемая дата окончания строительства 2004 г. Установка будет самой большой в Европе (есть еще Антарктида и Япония). ANTARES это первый шаг на пути к километровому (кубический километр) детектору в море.

WSO/UV это ультрафиолетовая Всемирная Космическая Обсерватория (World Space Observatory/Ultraviolet). Ее запуск намечен на 2007/8 гг. Одна из идей данной миссии, связанная с попыткой уменьшить стоимость проекта, заключается в избегании мультиинструментальности. Основная задача инструмента - спектроскопия в диапазоне 103-310 нм. Авторы отдельно обсуждают возможный вклад инструмента в изучение новых звезд.

NGSS - The Next Generation Sky Survey. Это космическая миссия, находящаяся сейчас на рассмотрении НАСА.

Планируется вывести на круговую орбиту 50-сантиметровый ИК телескоп. Он сделает обзор неба в четырех длинах волн за семь месяцев (т.е. миссия недорогая).

Спутник сможет увидеть коричневые карлики в радиусе 25 пк от Солнца, если они даже такие холодные как Gl 229B. Создатели проекта надеятся увидет коричневые карлики на расстоянии меньшем, чем до Проксимы Центавра.

Кроме всего этого, спутник важен как "прекурсор" NGST - New Generation Space Telescope, который будет заменой Космического телескопа им. Хаббла.

Сейчас темную материю изучают астрономическими методами. Но, коли это некие частицы (мы не говорим и квинтэссенции и т.п.), то их можно (и нужно!) поймать за бороду в лаборатории. В статье описывается новая установка для этой цели.

Это будет тонный ксеноновый детектор. Проект американский (пока не одобрен: только подали заявку). Планируется, что после 3 лет работы будет получен положительный результат.

Обсуждаются планируемые космические проекты в области космомикрофизики, а также нерешенные проблемы, ради которых эти спутники и создаются. Особое внимание уделено космическим лучам. Соответственно обсуждаются эксперименты AMS, PAMELA, Polar BESS. Эти эксперименты связаны с Международной космической станцией, что интересно в связи с вопросом "зачем нам нужна МКС?", который иногда всплывает на форумах...

Короткое описание нового проекта - SuperWASP - Широкоугольного Поиска Планет. Эта полностью автоматизированная система будет введена в строй в 2003 году. Планеты будут обнаруживаться по их прохождениям по дискам звезд.

Как уже отмечалось в моих обзорах, было бы замечательно обнаружить частицы темной материи в лаборатории. Сейчас существуют различные эксперименты. Один из них заявлял о регистрации сигнала. Однако, пока нет никакой уверености в том, что частицы реально зарегистрированы. В статье рассматривается сеть криодетекторов тонного масштаба для регистрации слабовзаимодействующих массивных частиц. Обсуждается проблема борьбы с фоном.

Дается обзор по реионизации Вселенной, особенно на вкладе первых массивных звезд малой металличности. Обсуждаются наблюдательные перспективы в этой области.

Кратко описан франко-итальяно-британский проект небольшого рентгеновского спутника. Рентгеновский телескоп будет иметь очень большое фокусное расстояние (30 метров), что достигается использованием двух аппаратов. Если все будет хорошо, то спутник даст первые результаты лет через 7-8.

Статья посвящена улучшению углового разрешения при рентгеновских наблюдениях. Методика получения высокого разрешения основана на покрытии наблюдаемого объекта. Таким способом (при покрытии Луной) пользовались на заре рентгеновской астрономии. Теперь у метода может появиться второе дыхание. Для реализации данного подхода предложен специальный спутник: X-ray Occulting Steerable Satellite (XOSS).

Нашествие роботов. Землю покроет сеть полностью роботизированных телескопов, связанных в единую сеть. Ни один астрономический объект не сможет из нее вырваться ...

Примерно так будет обстоять дело в недалеком будущем. Пока же есть несколько таких телескопов в разных частях света, и есть проект RAPTOR.

Проект предназначен для отслеживания оптических транзиентов. Состоит он из двух систем телескопов, разнесенных на 38 километров, и наблюдающих один и тот же участок неба площадью 1500 кв. градусов. За считанные секунды система анализирует появившиеся транзиенты. На вспыхнувший объект наводится система, дающая более детальное изображение. Источники наблюдаются в разных фильтрах, так что имеется и информация о цветах. Кроме всего прочего, на интересный объект можно навести и телескоп со спектрографом (правда, низкого разрешения).

Оказывается, что для открытия планет хорошо наблюдать яркие звезды. Для этого лучше всего подходят ОЧЕНЬ маленькие телескопы. Годичный обзор с крошечным телескопом может дать возможность открыть ВСЕ горячие юпитеры около звезд ярче 10 величины (а их много!).

Описывается проект космической ультрафиолетовой обсерватории с телескопом диаметром 1.7 метра. Спутник предполагается расположить во второй точке Лагранжа системы Земля-Солнце.

Описывается будущий проект GEST. Это спутник, предназначенный для обнаружения планет типа ЗЕмли (имеются ввиду малые массы). Для этого используется эффект грав. линзирования (о линзировании см., например, обзор Сажина и Захарова в УФН).

SNAP - SuperNova/Acceleration Probe. Это двухметровый космический телескоп. Он будет снимать довольно большое (примерно квадратный градус) поле в видимом и ИК диапазонах. Инструмент имеет очень высокие требования к оптике и регитсрирующей системе, что и обсуждается в статье.

Общий обзор проекта дается в сопутствующей работе astro-ph/0209550. Цель проекта - космологические исследования. А точнее детальное изучение параметров ускорения Вселенной по наблюдениям сверхновых. Ожидается, что будет получено более 2000 высококачественных кривых блеска и спектров сверхновых первого типа от z=0.1 до 1.7. Этопозволит довольно точно определить уравнение состояния темной энергии (если6 конечно, теоретики опять что-нибудь не придумают...).

Описывается проект Ледяной Куб (IceCube). Это нейтринный телескоп, который будет (точно будет!) построен в Антарктиде. В статье рассматривается как общий дизайн телескопа, так и возможные источники нейтрино, которые этот телескоп будет регистрировать.

Описывается будущий международный проект телескопа для миллиметрового диапазона. Инструмент будет состоять из 64 антенн, т.е. работать будет в режиме интерферометра.

Известно, что сейчас данные, полученные по наблюдениям сверхновых и по анизотропии реликтового фона являются двумя независимыми аргументами в пользу ускорения расширения Вселенной. Оказывается, что можно добавить еще один. Это "томография" скоплений галактик, получаемая по наблюдениям слабого линзирования. Вместе с данными по реликтовому излучению томография даст довольно точные (модельно независимые) данные о средней плотности и доли вещества.

Описывается проект телескопа для наблюдения и спектроскопии экзопланет. Если юпитеры на расстоянии более 5 а.е. являются обычным делом, то за три года работы спутник сможет получить спектральные данные о нескольких десятках таких планет.

DLS - Deep Lens Survey. Это наблюдения семи площадок 2 на 2 градуса. Все данные наблюдений сразу будут доступны для общественности. Основные задачи проекта - поиск транзиентных явлений и изучение слабого грав.линзирования. Кроме того, авторы надеются, что доступность исходных данных позволит получить массу "сопутствующих" результатов.

CELESTE - CErenkov Low Energy Sampling & Timing Experiment. Это наземный эксперимент, использующий зеркала "солнечной электростанции".

В данной работе обсуждается возможность обнаружения гамма-лучей от аннигиляции частиц темной материи в Туманности Андромеды. Факт публикации статьи говорит о том, что авторам удалось подобрать набор параметров, при которых можно ожидать регистрации сигнала.

В последнее время появляется большое число статей, посвященных поекту SNAP. В данной обсуждается возможность обнаружения вариации уравнения состояния темной энергии со временем. Как всегда автору удается найти варианты, в которых SNAP сможет заметить такую вариацию на уровне трех стандартных отклонений.

Очередной проект небольшого рентгеновского телескопа. Особенность нового подхода - создание очень длиннофокусных инструментов: десятки метров. Это достигается использованием двух аппаратов (представьте телескоп - объектив, окуляр - но без трубы, а все это отдельной летает в космосе). Технология будет вскоре отработана (проект ZEUS), и в дальнейшем подобные аппараты могут стать относительно дешевыми. На это и рассчитывают авторы проекта, запуск которого планируется на 2009 г.

A NAME="astro-ph/0210292"> astro-ph/0210292 ASTRO-F - Super IRAS - The All Sky Infra-Red Survey
Authors: Chris Pearson et al.
Comments: 18 pages, 10 figures, submitted to MNRAS, models can be accessed from http://astro.ic.ac.uk/~cpp/astrof

До сих пор астрономы используют каталоги, составленные на инфракрасном спутнике IRAS. ASTRO-F - это суперIRAS. В статье описывается этот японский проект. Отдельно обсуждается как данные ASTRO-F будут дополнять результаты новой американской ИК-миссии SIRTF.

Основная цель космического эксперимента "Кеплер" - поиск планет у ближайших звезд по изменению их блеска в ходе прохождения планеты по диску звезды. NASA предполагает исследовать более 100,000 звезд спектральных классов F, G и K за 4 года наблюдений. Кеплер сможет получать фотометрию звезд с точностью 90 микро-звездных величин (9x10^-5зв.величины) при 15 минутной экспозиции.

Эффект микролинзирования действует в сторону противоположную затмению (прохождению), т.е. не ослабляет, а усиливает блеск звезды. Но обычно для планет этим эффектом можно пренебречь - из-за того, что размер звезды велик и усиливается (линзируется) излучение только от небольшой части ее поверхности. Другой причиной является то, что сами планеты перекрывают часть потока усиливаемого излучения, если они расположены близко к звезде. Однако, если звезда в системе компактна (в первую очередь ей может быть горячий белый карлик) и/или планета расположена достаточно далеко, то эффект микролинзирования может оказаться существенным и даже перекрыть оспабление из-за прохождения.

Эти и близкие к ним вопросы достаточно подробно и несложно рассмотрены в данном обзоре.

"Super-Hipparcos" - это будущий астрометрический спутник GAIA. Его запуск планируется на 2010 год. Срок работы спутника - 5 лет. Спутник будет получать хорошую многоцветную фотометрию. Т.о. в руках исследователей окажется колоссальное количество информации. Сейчас активно обсуждаются различные "побочные" продукты работы GAIA.

В данной работе авторы обсуждают, что спутник сможет дать для астрофизики сверхновых звезд. Оценки показывают, что за 5 лет спутник сможет зарегистрировать более 20 000 сверхновых (пять в день)! Примерно две трети - это сверхновые Ia. В основном это близкие (Z<0.14). Отдельно авторы обсуждают возможность регистрации гамма-излучения и гравитационных волн от сверхновых, замеченных GAIA.

Мы уверены, что темное вещество существует. Мы уверены, что оно небарионной природы (см. ниже, хотя "зеркальные барионы" - отдельная песня: см. статьи Блинникова, Бережиани и дискуссию). Но мы не знаем, что же это за частицы. Мечта - поймать парочку в земной лаборатории. В статье описывается проект такой установки.

EXIST - Energetic X-ray Imaging Survey Telescope. Это, на мой взгляд, очень многообещающий космический проект. Несмотря на то, что сейчас в космосе находятся три отличные обсерватории, работающие в жестком диапазоне, нам нужна еще одна - для обзора. Чандра и Ньютон - прекрасные инструменты для изучения отдельных источников и глубоких полей. Но необходимы и обзоры нового поколения. EXIST как раз для этого и предназначен.

Спутник будет давать обзор неба каждые 95 минут (период орбиты) в диапазоне 10-600 кЭв. Угловое разрешение - несколько угловых минут. Стоимость проекта 380 млн.долл.

Не все высказывают однозначный оптимизм по поводу современного дизайна спутника GAIA. Герри Гилмор дает скептический анализ возможностей спутника, показывая, каких из поставленных целей возможно не удасться достигнуть. Он предлагает оптимизировать некоторые из приборов на спутнике (это еще не поздно!), чтобы миссия была более продуктивной.

Часто спрашивают, зачем (в смысле науки) нужна МКС. Ответ: на МКС будет много астрофизических миссий, и это намного дешевле (конечно, после того, как уже построили станцию), чем запускать отдельные спутники. Среди этих проектов и российско-итальянский SPOrt.

Напомню, что у России уже был свой спутник, измерявший реликтовый фон. Это аппарат "Реликт" (см. описание эксперимента и результатов в недавней книге Сажина). Теперь планируется применить накопленный опыт в совместном эксперименте по измерению поляризации.

Давно известна идея использовать пульсары для регистрации сверхнизкочастотных гравитационных волн с периодами от 1 до 100 лет. Теперь для этой задачи предлагается построить специальный 50 м радиотелескоп, который будет регулярно измерять тайминг 10 наиболее стабильных миллисекундных пульсаров.

Впервые появляется возможность открывать и затем исследовать внесолнечные планеты подобные Земле. Это будет делать аппарат TPF (Terrestrial Planet Finder - искатель землеподобных планет). NASA планирует запустить этот аппарат примерно в 2015 г. Подобную цель преследует проект Дарвин, разрабатываемый Европейским космическим агентством. На этих аппаратах будет вестись спектральный поиск так называемых "биомаркеров" - таких как O₂, O₃, H₂O, CO и CH₄ - в атмосферах таких планет. Наличие этих газов указывает на присутствие жизни на планете или, по крайней мере, на возможность ее колонизации. В этом эксперименте также будут выясняться такие параметры планет, как их радиус, температура поверхности, наличие льда на поверхности, период вращения, существование сезонов.

Наличие растительности подобной земной может быть выявлено по так называемому "красному краю" (red edge) примерно на 700 нм. Эта деталь отличается от всех известных атомных и молекулярных спектральных особенностей. Более подробно этот вопрос рассматривается в статье astro-ph/0212550
S.Seager, E.B.Ford The Vegetation Red Edge Spectroscopic Feature as a Surface Biomarker

Описан эксперимент BaR-SPOrt. Про SPOrt мы уже рассказывали. Это итальянско-российский проект для МКС по исследованию реликтового излучения. BaR-SPOrt - это балонный эксперимент, на котором установлена аналогичная аппаратура.

Статья короткая, но при этом довольно техническая. Когда собираются пускать "шарик" непонятно. Однако, приятно, что дело движется.

Серия статей про спутник MAP (astro-ph/0301159, astro-ph/0301160, astro-ph/0301164).

Описываются различные детали устройства спутника, его назначение и т.д. и т.п. Наиболее общая и доступная статья - astro-ph/0301158. В связи со скорым опубликованием первых данных с этого спутника статья будет небезинтересна всем интересующимся современной космологией.

Заканчивается обработка данных обзоров 2dF и SDSS (см. огромный поток публикация в Архиве). Что же дальше? Именно этим вопросом задается автор статьи.

Когда-то советский корреспондент спросил Пеле, когда, по его мнению, СССР будет чемпионом мира по футболу. Пеле ответил: "Когда Бразилия будет чемпионом мира по хоккею". Остроумно, но ерунда, все-таки мы были первыми чемпионами Европы .... Однако, вот Бразилия собирается рентгеновский спутник делать (предполагаемый запуск 2007/8). Пора бы и нам хоть Спектр-РГ запустить. А то стыдно...

Описывается новая наземная гамма-обсерватория. Она состоит из семи 12-метровых телескопов. Первая часть проекта фактически построена (4 телескопа).

В статье описывается проект нового спутника. Планы связаны с очень успешной миссией Rossi X-Ray Timing Explorer (RXTE), изюминка которой заключалась в высоком временном разрешении. Считается, что для существенного прогресса новый инструмент должен превосходить старый на порядок (речь идет о прогрессе в смысле "непредсказуемы" т.н. серендипических открытий). Так оно и есть в данном случае.

Основные прогнозируемые задачи спутника таковы: изучение квазипериодических осцилляций (особенно быстрых осцилляций от кандидатов в черные дыры) и миллисекундные осцилляции в рентгеновских всплесках (барстерах). Однако ясно, что этим дело не ограничится.

Автор сетует, что в прошедшем десятилетии было всего две американские рентгеновские миссии (Чандра и RXTE), а потому важно делать еще и еще.... Будем надеяться, что проект получит поддержку.

Концепция нового космического эксперимента, который будет заниматься спектроскопией высокого разрешения (E/dE~6000) на границе рентгеновского и ультрафиолетового диапазонов. Обсуждаются наблюдательные задачи.