Земля – космос – Луна

ИЗМЕРЕНИЕ КОСМИЧЕСКОГО РЕНТГЕНОВСКОГО ИЗЛУЧЕНИЯ С ЛУННОЙ ПОВЕРХНОСТИ

Исследование космического рентгеновского излучения (поглощаемого земной атмосферой) стало возможным лишь с появлением ракетной техники.

С помощью вертикально стартующих ракет и искусственных спутников Земли удалось открыть рентгеновское излучение Солнца, десятки отдельных источников рентгеновского излучения и диффузный рентгеновский фон космического пространства.

Наблюдения в рентгеновских лучах оказались очень полезными для изучения активности Солнца, которая, как известно, оказывает существенное влияние на важные для нашей жизни процессы на Земле. Исследование космического рентгеновского фона (который может являться результатом излучения межгалактического газа) и отдельных объектов – «рентгеновских звезд» – внесет ценный вклад в понимание эволюции Вселенной.

Большинство «рентгеновских звезд» расположено в нашей Галактике, однако к настоящему времени открыто четыре внегалактических рентгеновских источника, являющихся, очевидно, рентгеновскими галактиками (два из них могут быть отождествлены с радиогалактиками).

Хотя излучение «рентгеновской звезды» (например, в созвездии Скорпиона) в тысячу раз превышает суммарное световое, тепловое, рентгеновское и радиоизлучение нашего Солнца, его угловые размеры равны всего 20 секундам, а поток излучения составляет около 20 фотонов на квадратный сантиметр в секунду.

Чувствительность сегодняшней аппаратуры позволяет регистрировать рентгеновское излучение с интенсивностью не более 0,1 фотона на квадратный сантиметр в секунду. Это связано с тем, что наблюдения с вертикально стартующих ракет и спутников Земли обеспечивают длительность непрерывной экспозиции в пределах всего лишь нескольких минут (при регистрации каждого отдельного источника). Кроме того, ценность этих наблюде. ний снижается из-за заметного влияния на них околоземных радиационных поясов.

Малая длительность экспозиции не позволяет накапливать слабый сигнал от рентгеновских источников; в связи с этим пока еще нет возможности указать их координаты на небесной сфере с точностью, которая позволила бы произвести отождествление рентгеновских источников с известными оптическими источниками.

Доставка рентгеновского телескопа на Луну открыла качественно новый этап в наблюдении рентгеновских источников излучения; в связи с медленным вращением Луны относительно своей оси удается увеличить длительность непрерывного накопления сигнала от какого-либо источника до 6 часов (поле зрения прибора охватывает ¦5 градуса). Чтобы важность этого факта стала более ощутимой, напомним, что к настоящему времени суммарная Длительность наблюдений во всем мире отдельных источников не превышает 4 часов.

Рентгеновский телескоп самоходного аппарата «Луно-ход-1» предназначен для исследования пространственной структуры диффузного космического рентгеновского фона и локальных космических рентгеновских источников.

Приемной частью телескопа является счетчик рентгеновских фотонов с рабочей площадью окна 7,5 квадратного сантиметра; поле зрения счетчика ограничено 3 градусами специальным коллиматором. Рядом расположен контрольный счетчик (также с полем зрения, равным 3 градусам), входное окно которого закрыто непрозрачным для рентгеновского излучения фильтром; этот счет. чик регистрирует фон космической радиации. При горизонтальном положении лунохода оси счетчиков направлены в местный зенит.

Электрические импульсы от обоих счетчиков (после их усиления электронным устройством) поступают на счетные схемы и затем на запоминающее устройство, с которого они передаются на Землю при телеметрических сеансах связи.

При угловом разрешении примерно в 3 градуса рентгеновский телескоп имеет чувствительность измерений в пределах 0,01 – 0,03 фотона на квадратный сантиметр в секунду.

Предварительная обработка измерений показала, что космический рентгеновский фон имеет внегалактическую природу (вклад фона от нашей Галактики мал). Подтверждена величина фонового потока, полученная предыдущими ракетными наблюдениями. Обнаружено несколько слабых отдельных источников рентгеновского излучения с потоком около 0,03 фотона на квадратный сантиметр в секунду (эта цифра требует уточнения при дальнейших наблюдениях) и два сильных источника с потоком примерно 1 фотон на квадратный сантиметр в секунду, по-видимому, ранее не наблюдавшиеся.