Миссия COSI: NASA раскрывает секреты нуклеосинтеза во Вселенной

Национальное управление по аэронавтике и исследованию космического пространства США (NASA) анонсировало запуск нового исследовательского спутника в 2027 году. Миссия , получившая название «Комптоновский спектрометр и визуализатор» (COSI), будет направлена на изучение процессов создания и разрушения химических элементов во Вселенной.

Спутник COSI, оснащенный гамма-телескопом, будет наблюдать за взрывами сверхновых звезд и другими высокоэнергетическими явлениями в космосе. Основная задача миссии — составить карту распределения тяжелых элементов в нашей галактике Млечный Путь. Кроме того, ученые планируют использовать данные COSI для изучения загадочной аннигиляции позитронов в центре галактики и быстрого обнаружения коротких гамма-всплесков, вызванных слиянием нейтронных звезд.

Одной из ключевых особенностей миссии станет работа телескопа в относительно малоизученном диапазоне «мягкого» гамма-излучения. Конструкция COSI разработана на основе технологий, успешно испытанных в ходе исследовательских полетов на стратосферных воздушных шарах.

NASA выбрало проект COSI победителем конкурса на финансирование в рамках программы Explorers в 2021 году. В начале текущего года космическое агентство официально одобрило переход миссии в стадию активной разработки.

Запуск спутника будет осуществлен с помощью ракеты-носителя Falcon 9 компании SpaceX. Несмотря на небольшие размеры аппарата (менее тонны), он будет запущен отдельно из-за необходимости вывода на специфическую экваториальную орбиту высотой около 550 километров. Такая орбита позволит избежать помех от радиации в области Южно-Атлантической аномалии, где внутренний радиационный пояс Ван Аллена подходит ближе всего к поверхности Земли.

Для достижения заданной орбиты потребуется сложный маневр. Falcon 9 стартует с мыса Канаверал во Флориде, доставит COSI на операционную орбиту, а затем выполнит боковой маневр верхней ступенью для поворота на экваторе. Этот тип маневра, называемый изменением плоскости орбиты, требует значительных энергозатрат.

Для осуществления запуска NASA заключило контракт со SpaceX на сумму 69 миллионов долларов. Цена примерно на 37% выше стоимости запуска аналогичного по размерам рентгеновского телескопа IXPE на схожую орбиту, который SpaceX осуществила для NASA в 2019 году. Увеличение стоимости частично объясняется инфляцией.

Общий бюджет оценивается в диапазоне от 267 до 294 миллионов долларов.

Запуск COSI станет важным шагом в понимании процессов формирования химических элементов во Вселенной и поможет ученым глубже изучить эволюцию нашей галактики.