سبيكتر-آر

كان القمر الصناعي العلمي الروسي "سبيكتر-آر" ^{[ 6 ]} (جزء من برنامج راديو أسترون) ( بالروسية : Спектр-Р) مزودًا بتلسكوب راديوي قطره 10 أمتار (33 قدمًا) . أُطلق في 18 يوليو 2011 ^{[ 7 ]} على متن صاروخ زينيت-3 إف من قاعدة بايكونور الفضائية ، وصُمم لإجراء أبحاث حول بنية وديناميكيات مصادر الراديو داخل مجرة ​​درب التبانة وخارجها . وبالتعاون مع بعض أكبر التلسكوبات الراديوية الأرضية، شكّل "سبيكتر-آر" خطوطًا أساسية تداخلية تمتد لمسافة تصل إلى 350,000 كيلومتر (220,000 ميل) .    

في 11 يناير 2019، توقفت المركبة الفضائية عن الاستجابة للتحكم الأرضي، لكن حمولتها العلمية وُصفت بأنها "جاهزة للعمل". لم تتعافَ المهمة من حادثة يناير 2019، وأُعلن عن انتهائها (وتوقف عمليات المركبة الفضائية) في 30 مايو 2019.

تم تمويل مشروع سبيكتر-آر من قبل مركز الفضاء الفلكي الروسي، وأُطلق إلى مدار الأرض في 18 يوليو 2011، ^{[ 3 ]} حيث بلغ حضيضه 10,000 كيلومتر (6,200 ميل) وأوج مداره 390,000 كيلومتر (240,000 ميل) ، أي ما يعادل 700 ضعف ارتفاع مدار تلسكوب هابل الفضائي عند أعلى نقطة له، و20 ضعفًا عند أدنى نقطة له. ^{[ 8 ] [ 9 ]} وللمقارنة، يبلغ متوسط ​​المسافة بين الأرض والقمر 384,400 كيلومتر (238,900 ميل) . ^{[ 10 ]} اعتبارًا من عام 2018، أصبح للقمر الصناعي مدار أكثر استقرارًا مع نقطة حضيض تبلغ 57000 كم (35000 ميل) ونقطة أوج تبلغ 320000 كم (200000 ميل) ، حيث لم يعد مداره يتقاطع مع مدار القمر، وأصبح مستقرًا لمئات أو حتى آلاف السنين.          

كان الهدف العلمي الرئيسي للمهمة دراسة الأجرام السماوية بدقة زاوية تصل إلى بضعة أجزاء من المليون من الثانية القوسية . وقد تحقق ذلك باستخدام القمر الصناعي بالتزامن مع المراصد الأرضية وتقنيات التداخل الضوئي . ^{[ 3 ]} وكان من أهداف المشروع الأخرى تطوير فهم للمسائل الأساسية في الفيزياء الفلكية وعلم الكونيات ، بما في ذلك تكوين النجوم ، وبنية المجرات ، والفضاء بين النجوم ، والثقوب السوداء ، والمادة المظلمة .

كان جهاز Spektr-R أحد الأجهزة في برنامج RadioAstron ، وهو شبكة دولية من المراصد بقيادة مركز Astro Space التابع لمعهد Lebedev للفيزياء . ^{[ 8 ]}

كان الهدف من التلسكوب إجراء رصد فيزيائي راديوي للأجرام السماوية خارج المجرة بدقة فائقة، بالإضافة إلى دراسة خصائص البلازما القريبة من الأرض وبين الكواكب. وقد تحققت القدرة العالية جدًا على التمييز الزاوي بالاقتران مع نظام أرضي من التلسكوبات الراديوية وطرق التداخل ، تعمل بأطوال موجية تتراوح بين 1.35 و6.0 سم، و18.0 سم، و92.0  سم. ^{[ 11 ]} وبمجرد وصوله إلى الفضاء، كان من المقرر أن يفتح الطبق الرئيسي، الذي يشبه الزهرة، بتلاته الـ 27 في غضون 30 دقيقة.

كانت هناك حمولة علمية قيّمة على متن المركبة الفضائية، وهي PLASMA-F، التي تتكون من أربعة أجهزة لرصد الرياح الشمسية والغلاف المغناطيسي الخارجي. هذه الأجهزة هي مطياف الجسيمات النشطة MEP-2، ومقياس المغناطيسية MMFF، وجهاز رصد الرياح الشمسية BMSW، ووحدة جمع البيانات ومعالجتها SSNI-2. ^{[ 12 ]}

كانت كتلة المركبة الفضائية عند الإطلاق 3660 كيلوغرامًا (8070 رطلًا) . أُطلقت من قاعدة بايكونور الفضائية في 18 يوليو 2011 الساعة 02:31 بالتوقيت العالمي المنسق بواسطة صاروخ الإطلاق زينيت-3F ، الذي يتكون من صاروخ زينيت-2M مع مرحلة علوية من طراز فريغات- SB. ^{[ 3 ] [ 4 ]}   

في 11 يناير 2019، توقفت المركبة الفضائية عن الاستجابة لمحطة التحكم الأرضية. ولم يكن معروفًا ما إذا كان بالإمكان إصلاح العطل، أو ما إذا كانت مهمة المركبة ستنتهي. ^{[ 13 ]} ومع عدم معرفة مصير القمر الصناعي سبيكتر-آر، والمشاكل التي واجهتها المركبة الفضائية ميخائيلو لومونوسوف ، لم يكن لدى برنامج الفضاء الروسي أي مراصد فضائية عاملة حتى 12 يناير 2019. تغير هذا الوضع مع إطلاق القمر الصناعي سبيكتر-آر جي في يوليو 2019.

أُعلن عن انتهاء المهمة في 30 مايو 2019. ^{[ 14 ]}

انفجر الخزان الخارجي للمرحلة العليا من صاروخ فريغات الذي حمل مرصد سبيكتر-آر إلى مداره في 8 مايو 2020، مما أدى إلى توليد ما لا يقل عن 65 قطعة من الحطام القابل للتتبع في مدار حول الأرض. ^{[ 15 ]}

في بداية ثمانينيات القرن العشرين، أكمل أحد أبرز مطوري المركبات الفضائية العلمية في الاتحاد السوفيتي تصميمًا أوليًا لمركبتين فضائيتين ثوريتين من الجيل الجديد، وهما 1F و2F. وكان الهدف الرئيسي من مشروع سبيكتر هو تطوير منصة مشتركة يمكن استخدامها في مهمات الفضاء السحيق المستقبلية.

كانت مؤسسة لافوتشكين (NPO Lavochkin) تأمل في استخدام تصميمات المركبة الفضائية 1F كمعيار لتصميم التلسكوبات الفضائية . في عام 1982، أنجزت المؤسسة المخططات الفنية لتلسكوب راديو أسترون، وهو تلسكوب راديوي فضائي . وكان من المتوقع أن تتماشى المركبتان الفضائيتان 1F و2F مع متطلبات مهمة راديو أسترون (المعروفة أيضًا باسم أسترون-2).

في البداية، انتقد الكثيرون منصة 1F بسبب مهامها الفيزيائية الفلكية المشكوك فيها ، حتى عند مقارنتها بمنصة 4V الأقدم . ورغم أن نظام التحكم في وضعية 1F بدا أنه لا يواجه مشاكل تُذكر في توجيه المجسات الكوكبية، إلا أن دقته كانت أقل بكثير من المتطلبات القياسية لتلسكوب عالي الدقة . ومما زاد من مشاكل 1F التقنية، افتقار المركبة الفضائية إلى عجلات دوارة تعمل بالكهرباء، والتي اعتقد النقاد أنها كانت ستزيد من استقرارها في الفضاء. كما فشلت المركبة في امتلاك نظام ألواح شمسية متحركة، والذي كان بإمكانه تتبع موقع الشمس دون الحاجة إلى إعادة تموضع القمر الصناعي بالكامل ، مما كان سيؤدي في النهاية إلى تعطيل عملية الرصد.

كانت واحدة من ثلاث مهمات متنافسة ضمن برنامج Spectrum، والأخرى هي Spektr X-Gamma و Spektr-UV ^{[ 16 ]}

في الأول من أغسطس عام 1983، أصدرت لجنة الصناعات العسكرية السوفيتية ( VPK) قرارًا رسميًا (رقم 274) بعنوان "حول أعمال إنشاء مركبات فضائية آلية لاستكشاف كواكب المجموعة الشمسية والقمر والفضاء الكوني ". وقد شكّل هذا القرار دفعةً جديدةً لتطوير الأقمار الصناعية . وتضمنت المقترحات التقنية الجديدة، التي قُدّمت في منتصف عام 1984، تلسكوبًا لأشعة غاما مُصمّمًا لرصد الموجات الراديوية في نطاق المليمتر. واشتمل كلا القمرين الصناعيين على ألواح شمسية دوّارة ، ونظام تشغيل عالي الحساسية لتتبع النجوم، وعجلات طيران.

بحلول نهاية ثمانينيات القرن العشرين، اقترح فياتشيسلاف كوفتونينكو، المصمم العام في مؤسسة لافوتشكين العلمية ، تصميم جميع أقمار الفيزياء الفلكية المستقبلية على غرار نموذج المركبة الفضائية أوكو-1 ، المصممة أصلاً لتتبع الصواريخ الباليستية القادمة. ووفقًا لهذه الخطة، كان من المقرر استبدال أوكو-1 ( تلسكوب الأشعة تحت الحمراء لرصد الصواريخ ) بأجهزة علمية، حيث كان القمر الصناعي موجهًا نحو الفضاء بدلاً من الأرض .

باستخدام تقنية تسمى قياس التداخل ذي الخط الأساسي الطويل جدًا ، كان من المتوقع أن تقوم التلسكوبات الأرضية في أستراليا، وتشيلي ، والصين، والهند، واليابان، وكوريا ، والمكسيك ، وروسيا، وجنوب إفريقيا ، وأوكرانيا ، والولايات المتحدة بإجراء عمليات رصد مشتركة مع المركبة الفضائية RadioAstron.

سيتواصل التلسكوب الراديوي الرئيسي للقمر الصناعي "راديو أسترون"، الذي يبلغ قطره 10 أمتار، عبر أربعة نطاقات مختلفة من الموجات الراديوية مع التلسكوبات الأرضية الدولية. كما يمكنه تحديد مواقع المصادر من ترددين في آن واحد. ^{[ 17 ]} وكان من المخطط أيضًا أن يضم القمر الصناعي "سبيكتر-آر" جهاز قياس سرعة الرياح الشمسية (BMSV) ثانويًا ضمن تجربة "بلازما-إف"، التي كان هدفها قياس اتجاهات وشدة الرياح الشمسية. وفي مايو/أيار 2011، أفادت وكالة أنباء "ريا نوفوستي" بأن جهاز BMSV سيكون بالفعل على متن القمر الصناعي. كما ورد أن جهاز BMSV سيحمل عدادًا للنيازك الدقيقة مصنوعًا في ألمانيا.

كان من المتوقع أن يمتدّ القمر الصناعي "راديو أسترون" إلى مدار بيضاوي الشكل للغاية في حالة "فريغات" عند إطلاق صاروخ "زينيت" . ستكون أقرب نقطة ( الحضيض ) لـ"سبيكتر-آر" على ارتفاع 500 كيلومتر (310 أميال) فوق سطح الأرض ، بينما ستكون أبعد نقطة (الأوج) على ارتفاع 340,000 كيلومتر (210,000 ميل) . سيستمر المدار التشغيلي لمدة تسع سنوات على الأقل، ولن يدخل "راديو أسترون" في ظل الأرض لأكثر من ساعتين.  

بفضل مداره الذي يصل إلى مدار القمر ، يُمكن اعتبار سبيكتر-آر مهمةً لاستكشاف الفضاء السحيق. في الواقع، كان من المتوقع أن يؤثر جاذبية القمر على مدار القمر الصناعي في دورات مدتها ثلاث سنوات، حيث يتراوح مداره بين 265,000 و 360,000 كيلومتر (220,000 ميل) من الأرض، وبين 400 و65,000 كيلومتر (250 و40,390 ميل) من الأرض. تستغرق كل دورة حوالي ثمانية إلى تسعة أيام. من شأن هذا التغير في المدار أن يُحسّن بشكل كبير نطاق رؤية التلسكوب. قُدّر أن القمر الصناعي سيتمكن من رؤية ما يزيد عن 80% من أهدافه المحتملة في أي لحظة من مداره. خُصصت الأيام الخمسة والأربعون الأولى من مدار سبيكتر-آر للتشغيل الهندسي، أي إطلاق الهوائي الرئيسي ، وإجراء فحوصات على الأنظمة المختلفة، واختبارات الاتصالات.  

كان من المقرر أن يتولى تلسكوب RT-22 الراديوي في بوشتشينو بروسيا مهمة تتبع مركبة سبيكتر-آر. وستُدار عملية التحكم في الطيران من محطات أرضية في ميدفيجي أوزيرا بالقرب من موسكو وأوسورييسك في أقصى شرق روسيا. أما عمليات الرصد المشتركة الأخرى لمركبة سبيكتر-آر فستُجرى بواسطة تلسكوبات أرضية في أريسيبو، وباداري، وإيفيلسبيرغ، وغرين بانك، وميديسينا، ونوتو، وسفيتلو، وزيلينتشوكسكايا ، وويستربورك.

قاد مشروع سبيكتر-آر مركز الفضاء الفلكي التابع لمعهد ليبيديف للفيزياء في الأكاديمية الروسية للعلوم . وكان من المقرر بناء أجهزة الاستقبال اللاسلكية على متن سبيكتر-آر في الهند وأستراليا. وفي خطط سابقة، كان من المقرر أن توفر شركات متعاقدة مع اتحاد VLBI الأوروبي (EVN) جهازَي استقبال إضافيين . إلا أن هذه الأجهزة الإضافية أُلغيت لاحقًا، مُعللةً ذلك بتقادمها. واستُبدلت الأجهزة الهندية والأسترالية بمواد روسية مماثلة.

• سبيكتر-آر جي
• سبيكتر-يو في
• هالكا

• موقع راديو أسترون