внеатмосферная астрономия

ВНЕАТМОСФЕРНАЯ АСТРОНОМИЯ - раздел наблюдательной астрономии, использующий для исследований космич. объектов приборы, вынесенные за пределы земной атмосферы. Методы В. а. применяются преим. для исследований в УФ-, рентг. и гамма-диапазонах, т. к. земная атмосфера для космич. эл--магн. излучения в этих диапазонах непрозрачна: УФ- и рентг. излучения поглощаются в зависимости от длины волны на высотах 150-80 км, а фотоны жёсткого рентгеновского излучения и гамма-излучения с энергией10-20 кэВ достигают высот y40 км (см. Прозрачность земной атмосферы).

В. а. родилась в кон. 40-х гг. 20 в., когда в США и СССР были начаты исследования Солнца в УФ- и рентг. областях спектра при помощи ракет, способных достигать высот св. 100 км и поднимать астр. инструменты весом до 1 т. В сер. 60-х гг. начались внеатм. исследования др. источников космических рентгеновских и гамма-излучений.

С помощью УФ- и рентг. аппаратуры, установленной на ракетах, достигавших высот от 100 до 500 км (а изредка и больших), были сделаны первые открытия: обнаружены дискретные источники рентг. излучения (неск. десятков), исследованы УФ-спектры ярких звёзд ранних спектральных классов, обнаружен УФ-фон неба в спектральной линии водорода

В принципе, вынос телескопа за пределы земной атмосферы позволяет достичь предельного для данного телескопа углового (пространственного) разрешения , обусловленного лишь дифракцией излучения на входном отверстии телескопа ( угл. секунд, где - длина волны, D - апертура телескопа; см. Разрешающая способность оптических приборов). Разрешение наземных телескопов, ограниченное "дрожанием" атмосферы, редко бывает меньше , что соответствует значениютелескопа всего лишь с D ~10 см (для ). Наконец, мн. астрофиз. проблемы требуют для своего решения доставки приборов непосредственно к объекту исследования (планеты Солнечной системы, межпланетная среда, солнечный ветер, кометы и т. д.). Каждая из этих проблем породила самостоят. научное направление: исследования Венеры спускаемыми и пролётными аппаратами, включая радиолокац. картографирование этой планеты (СССР и США); изучение поверхности и атмосферы Марса и его спутников (СССР, США); исследования Юпитера, Сатурна и их спутников (США). Особенно большой объём ценнейшей информации был получен 16 сов. межпланетными кос-мич. аппаратами (KA) "Венера" (1961-84), двумя амер. KA "Викинг" (исследования Марса и его спутников в 1976-82), космич. станциями "Вояджер-1 и 2" при их пролёте вблизи систем Юпитера и Сатурна (США, запущены в 1977).

Новая эпоха во В. а. началась с запусками на околоземную орбиту специализир. астр. ИСЗ, оснащённых высокоточной системой наведения и пространств. стабилизации (с точностью до 0,03''). В области рентг. В. а. следует выделить спутники "Ухуру" (США, с 1970), "САС-3" (США, с 1975), "ХЕАО-1" и "ХЕАО-2" (обсерватория им. Эйнштейна) (США, 1978-81), "АНС" (Нидерланды, с 1974), "УК-5" (Великобритания, с 1974), "Астрон" (СССР, с 1983) и японские "Хакутё" (с 1979) и "Тенма" ("Астро-Б", с 1983). Среди наиб. ценных результатов, полученных рентг. В. а.: открытие одиночных и входящих в двойные системы нейтронных звёзд с периодами собственного вращения от 0,033 до 1000 с; составление каталогов, включающих тысячи рентг. источников; открытие горячего (10⁷ -10⁸ К) межгалактического газа в скоплениях галактик, имеющего плотность 10^-3-10^-4 атомов/см³ и нормальный хим. состав; обнаружение "кандидатов" в чёрные дыры; детальное исследование внегалактич. источников (ядер активных и сейфертовских галактик, квазаров); открытие рентг. источников в неск. ближайших галактиках; обнаружение рентг. излучения корон нормальных звёзд и др. (подробнее см. Рентгеновская астрономия).

В УФ-области (=1000-3500 ) особую роль сыграли ИСЗ "Коперник" (США), междунар. спутник "IUE" (США и ряд стран Европы, с 1977) и "Астрон" (СССР) с телескопами диам. 45-90 см. В этом диапазоне спектра проводилось: детальное исследование хим. состава и физ. условий в межзвёздной среде; обнаружение и исследование молекулярного водорода в плотных и холодных облаках межзвёздного газа; обнаружение горячей газовой короны Галактики; детальное исследование распределения водорода (и гелия) в окрестностях Солнечной системы, изучение спектров неск. тысяч звезд с высоким спектральным разрешением, а также исследования УФ-спектров ядер галактик и квазаров (см. Ультрафиолетовая астрономия ).В США намечен запуск на орбиту ИСЗ оптич. телескопа им. Эдвина Хаббла диам. 2,4 м с пространственным разрешением до 0,01'' и проницающей способностью вплоть до 29-30^m; его астрометрич. точность превысит 0,001'', срок службы 10 лет. В ИК-области важные результаты получены ИСЗ "ИРАС" (США, Нидерланды, Великобритания, 1983). По данным аппаратуры этого спутника составлен каталог ~10⁶ ИК-источников, излучающих в диапазоне длин волн от 1 до 100 мкм (см. Инфракрасная астрономия ).В миллиметровом диапазоне длин волн советским ИСЗ "Прогноз" исследовались реликтовое излучение и его флуктуации.

Космич. излучение с энергией гамма-фотонов100 МэВ исследовалось со спутников "САС-2" (США, с 1972) и "КОС-Б" (ряд стран Западной Европы, запущен в 1975). Обнаружены ок. 20 дискретных источников гамма-излучения (из к-рых отождествлено лишь 3) и протяжённая область эмиссии вдоль плоскости Галактики (см. Гамма-астрономия).

Следует отметить исследования гамма-всплесков, природа к-рых до сих пор окончательно не выяснена. Из десятка источников гамма-излучения, координаты к-рых определены с точностью от 5'' до 10', ни один надёжно не отождествлён с известными астр. объектами. В. а. развивается по пути создания специализир. тяжёлых спутников Земли, оснащённых высокоточной системой астроориентации и уникальными астр. инструментами. Уже сейчас примерно 50% астрономической информации поступает от приборов, установленных на ИСЗ.

В. Г. Курт.

   <<      Предметный указатель      >>