Óriás röntgentávcsövet épít Európa

Az Európai Űrügynökség az Athena röntgentávcsövet választotta a következő zászlóshajójának: a 2028-ra tervezett űrtávcső az világúr forró és energikus részét fogja vizsgálni, például a fekete lyukak közvetlen környezetét, illetve a galaxisok, galaxishalmazok közti forró, híg gázfelhőket.

Ez a második kiválasztott zászlóshajója Európának, és a Jupiterhez és Ganymedeshez látogató JUICE űrszondát követi majd. Az Athena az L2 Lagrange-pont körül fog keringeni, a Földtől másfél millió kilométerre, legalább öt évig.

Az XMM-Newton röntgentávcső utódjául szánt műszer története meglehetősen kacskaringós. Az ESA, Japánnal közösen eredetileg egy különleges, nagyméretű távcsövet tervezett, XEUS (X-ray Evolving Universe Spectroscopy) néven. Mivel a röntgenfényt nehéz fókuszálni, a XEUS koncepcióban a röntgenoptika és a detektorok két, fizikailag különálló műholdon repültek volna, 35 méter távolságra egymásról. Ezzel párhuzamosan a NASA is tervezett egy programot: a Constellation-X-et négy azonos kialakítású, kisebb röntgentávcsőből álló flotta alkotta volna. A két tervezetet 2008-ban összeolvasztották, és IXO (International X-ray Observatory) néven egy hagyományosabb, egyetlen darabból álló, óriási űrtávcső terve született meg.

2011-ben azonban a NASA pénzhiány miatt kilépett több, Európával közös projektből, így az IXO-ból is. A tervezetet újfent átdolgozták, ATHENA (Advanced Telescope for High ENergy Astrophysics) néven, most pedig az ESA a megépítés mellett döntött. Az Athena két fő tudományos kérdésre fogja keresni a választ: hogyan állt össze a normál, atomi anyag a ma látható struktúrákká (galaxisokká és galaxishalmazokká), illetve hogyan nőnek és alakítják a környezetüket a fekete lyukak. Emellett számos más területet is forradalmasíthat a távcső, a gammakitörésektől a csillagszelek vizsgálatán át a kvazárokig és a csillag-exobolygó kölcsönhatásokig.

A fenti kérdések megválaszolásához a mostani és a közeljövőben megépülő röntgentávcsövekénél jóval nagyobb fénygyűjtő képesség és felbontás szükséges. Ezért az Athena az eddigi legnagyobb, három méter átmérőjű röntgenoptikával lesz felszerelve. A fókuszpontba két műszer lesz befordítható: az X-ray Integral Field Unit nevű leképező spektrográf az égitestek színképét és a Wide Field Imager kamera pedig nagyobb területek röntgenfényképét fogja rögzíteni.

Az Athena egyik fontos célkitűzése a gyors reakcióidő, hogy riasztások esetén négy órán belül a kijelölt égterületre állhasson. Ha elég gyorsan sikerül elkapni például egy gammakitörést, az űrtávcső segítségével képesek leszünk kimutatni, hogy a jelenséget hagyományos, vagy egy ősi, első generációs, csak hidrogénből és héliumból álló csillag felrobbanása keltette-e.

Az Athena kiválasztásával megkezdődik a misszió részletes megtervezése. 2019-ben fogja kiértékelni az ESA a műszaki és pénzügyi terveket, ezután kezdődhet meg az űrtávcső építése. A JUICE és az Athena kiválasztása után már csak egy zászlóshajó-tervezet maradt versenyben az eredeti háromból. A LISA gravitációshullám-detektor a mostani tervek szerint 2034-ben, vagyis húsz év múlva juthat majd fel az űrbe.