Centra doskonałości
Centrum autonomicznego monitoringu przestrzeni kosmicznej
Głównym zadaniem projektu w zakresie dyscypliny Astronomia jest dostosowanie prowadzonej w Instytucie Astronomii im. prof. Janusza Gila działalności naukowej do nowych zapotrzebowań stale rozwijającego się przemysłu kosmicznego, szczególnie w aspekcie bezpieczeństwa kosmicznego, czyli zapewnienia nieprzerwanego i bezawaryjnego działania infrastruktury satelitarnej poprzez wykrywanie i śledzenie tzw. śmieci kosmicznych – małych obiektów (głównie nieczynnych satelitów i/lub ich fragmentów) krążących po orbicie okołoziemskiej.
Realizacja projektu pozwoli Uniwersytetowi Zielonogórskiemu dołączyć do grona uczelni prowadzących zaawansowane badania w dziedzinie astrofizyki w zakresie obserwacji optycznych i będzie to jedyna uczelnia prowadząca tego typu badania w regionie lubuskim.
Obszary badawcze:
1. Optyczny monitoring przestrzeni kosmicznej,
2. Poszukiwanie planet pozasłonecznych, małomasywnych czarnych dziur i monitorowanie zjawisk tymczasowych wykrywanych przez masowe przeglądy nieba.
OBSZAR 1
Optyczny monitoring przestrzeni kosmicznej.
Optyczny monitoring przestrzeni kosmicznej dotyczy zarówno śledzenia śmieci kosmicznych oraz satelitów geostacjonarnych, jak i populacji planetoid, które mogą zagrozić Ziemi. Śmieci kosmiczne stanowią duże zagrożenie dla satelitów, infrastruktury naziemnej, jak i życia ludzkiego. Aby zapewnić bezpieczeństwo satelitów, większość światowych, w tym europejskich, operatorów satelitarnych korzysta wyłącznie z informacji dostarczanych przez USA.
Komisja Europejska w 2014 roku powołała Europejskie Konsorcjum SST (Space Surveillance and Tracking) – EU SST, mające na celu zapewnienie niezależnej, europejskiej usługi monitorowania i śledzenia sztucznych satelitów Ziemi. W ramach dynamicznie rozwijającej się przestrzeni usług satelitarnych amerykańskie usługi obserwacji i śledzenia nie będą wystarczające, aby zapewnić bezpieczeństwo przyszłej populacji satelitów. Poza zwiększeniem ilości i jakości sensorów konieczne jest także zwiększenie zdolności przetwarzania rosnącej ilości danych, a także wprowadzenie innowacyjnym technik w tym zakresie.
Oprócz śmieci kosmicznych zagrożenie stwarzają również planetoidy, których orbity przechodzą w pobliżu Ziemi. Śledzenie takich ciał niebieskich od lat prowadzą Amerykanie. W 2005 roku Kongres USA zobowiązał NASA do detekcji co najmniej 90% obiektów bliskich Ziemi o wielkości 140 m lub większej.
Aktualnie European Space Agency (ESA) prowadzi studium dotyczące rozbudowy infrastruktury, z których będzie mogła pozyskiwać dane dotyczące: zarządzania ruchem kosmicznym (STM -Space Traffic Management); przewidywania i śledzenia ruchu obiektów na orbicie Ziemi (SST – Space Surveillance and Tracking); obserwacji asteroid, a w szczególności obiektów mających orbity bliskie orbicie Ziemi, tzw. obiekty NEO (Near Earth Objects). Nasze działania mają na celu poprawienie globalnego bezpieczeństwa oraz bezpieczeństwa systemów satelitarnych.
OBSZAR 2
Poszukiwanie planet pozasłonecznych, małomasywnych czarnych dziur i monitorowanie zjawisk tymczasowych wykrywanych przez masowe przeglądy nieba.
Prowadzenie badań podstawowych z wykorzystaniem stacji monitoringu przestrzeni okołoziemskiej, w tym między innymi poszukiwanie planet pozasłonecznych, małomasywnych czarnych dziur i monitorowanie zjawisk tymczasowych wykrywanych przez szeroko zakrojone przeglądy nieba (Gaia, ASAS-SN, ZTF, LSST). Zadanie będzie oparte o badanie gwiazd wskazanych przez takie satelity, jak Kosmiczny Teleskop Keplera, Kosmiczny Teleskop TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite) czy planowany i budowany przez ESA Ariel Space Mission.
Głównym nurtem tych badań jest szukanie planet pozasłonecznych, które są podobne do Ziemi, czyli są skaliste oraz panują na nich warunki niezbędne do utrzymania wody w stanie ciekłym. Dodatkowo, regularny monitoring gwiazd kataklizmicznych pomoże rozwiązać zagadkę istnienia planet pozasłonecznych na orbitach wokół ciasnych układów podwójnych.
Ważną dziedziną będą r
ównież badania dotyczące poszukiwania małomasywnych czarnych dziur o masach kilku mas Słońca stanowiących brakujące ogniwo w rodzinie czarnych dziur (najobficiej we Wszechświecie występują masywne i supermasywne czarne dziury).
Planowana infrastruktura będzie wykorzystywana do monitorowania takich zjawisk tymczasowych, jak zjawiska mikrosoczewkowania grawitacyjnego, w których rolę soczewki może pełnić ciemny i zwarty obiekt – czarna dziura lub gwiazda neutronowa. Macierz teleskopów optycznych jest znakomitym narzędziem do takich obserwacji.
Unikalna aparatura:
stacja monitoringu wyposażona w teleskop optyczny o średnicy lustra 700 mm z azymutalnym montażem z technologią direct-drive oraz kamerami sCMOS. Autonomiczna stacja monitoringu zostanie umieszczona na pustyni Atacama w Chile, gdzie panują doskonałe warunki do prowadzenia obserwacji.
Posiadanie znacznej wielkości teleskopu, pozwoli dołączyć Uniwersytetowi Zielonogórskiemu do grona uczelni prowadzących zaawansowane badania w dziedzinie astrofizyki w zakresie obserwacji optycznych i monitoring przestrzeni kosmicznej ukierunkowany na obiekty na orbitach bliskich orbity Ziemi, które mogą stanowić zagrożenie dla Ziemi. Umożliwi również nawiązanie współpracy z ESA, co znacząco wpłynie na rozwój badań prowadzonych w Instytucie Astronomii w zakresie obserwacji optycznych.