Cele misji

Główne cele naukowe misji to poszukiwanie odpowiedzi na dwa podstawowe zagadnienia nurtujące astrofizyków:

• jak formują się grupy galaktyk oraz
• jak rosną czarne dziury i w jaki sposób wpływają na kształt Wszechświata?

Aby zrozumieć pierwsze zagadnienie, konieczne będzie zbadanie struktur gorącego gazu we Wszechświecie - w szczególności gazu w gromadach gwiazd i galaktyk - oraz określenia ich właściwości fizycznych i obserwacji jak dochodzi do kumulacji gorącej plazmy.
Aby odpowiedzieć na drugie pytanie, trzeba bardziej poznać dynamikę i rozkład materii we Wszechświecie. Dzięki misji ATHENA będzie można zrozumieć jak rosną supermasywne czarne dziury i jak gorący gaz stabilizuje gromady galaktyk.
Większość zwykłej materii Wszechświata jest zamknięta w chmurach gazu gorętszych niż milion Kelwinów. W takich temperaturach gaz świeci jasno w pasmie fal rentgenowskich. Dlatego zrozumienie zjawisk występujących w tej rozgrzanej materii oraz czarnych dziurach wymaga obserwacji kosmicznych w części rentgenowskiej widma elektromagnetycznego.

Krótko o projekcie

ATHENA (Advanced Telescope for Hight-ENergy Astrophysics) to misja Europejskiej Agencji Kosmicznej (ESA), której celem jest badanie powstawania galaktyk i czarnych dziur. 27 czerwca 2014 roku została zatwierdzona jako druga dużą misją (L2) realizowana w ramach programu ESA Cosmic Vision 2015-2025 ("The Hot and Energetic Universe"). Obecnie znajduje się w fazie projektowej.
Misja zaplanowana jest na minimum 4 lata, ale wszystkie systemy projektowane są tak, aby działać dwa razy dłużej.

Aparatura naukowa

Sonda ATHENA to ogromny 12-metrowy teleskop rentgenowski nowej generacji. Będzie posiadał dwa niezależne, zamiennie stosowane detektory, specjalnie przystosowane do pomiaru tak krótkich fal jakimi są promienie rentgenowskie. W zależności od potrzeb obserwacyjnych, przyrządy te będą naprzemiennie umieszczane w polu ogniskującym teleskopu. Na pokładzie sondy znajdą się:

• spektrometr X-IFU (X-ray Integral Field Unit),
• detektor WFI (Wide Field Imager).

W Centrum Badań Kosmicznych powstają podsystemy do obydwu przyrządów. Dla detektora WFI projektowany jest system wymiany filtrów FWA (Filter Wheel Assembly) oraz system dystrybucji mocy PDU (Power Distribution Unit). Dla przyrządu X-IFU projektowany jest system dystrybucji mocy PDU

Start w 2031

Start misji ATHENA jest planowany na 2031 rok za pomocą rakiety nośnej Ariane 5. Teleskop zostanie umieszczony na ciasnej orbicie wokół tzw. punktu L2. Jest to miejsce pomiędzy Ziemią i Księżycem, gdzie równoważą się siły grawitacji tych dwóch obiektów. To dosyć popularna orbita dla misji mających za zadanie badanie dalekiego Wszechświata, ponieważ zapewnia stabilne warunki termiczne do pracy urządzeń obserwacyjnych oraz nieprzerwaną możliwość badania wybranych fragmentów nieba.
Teleskop będzie wykonywał wiele punktowych obserwacji wybranych fragmentów Wszechświata. Zakłada się około 300 obserwacji rocznie, każda z nich będzie trwała średnio 105 sekund.