Запуск Einstein Probe планується у грудні 2023 року на ракеті Long March 2C («Чанчжен 2В») із космодрому Січан у Китаї. Супутник обертатиметься навколо Землі по круговій низькій орбіті висотою 600 км із нахиленням орбіти 29 градусів.
Завдання місії — моніторинг Всесвіту в рентгенівському світлі. Термін роботи космічного апарату становить три роки роботи з можливістю продовження ще на два роки.
На відміну від інших рентгенівських місій XRISM і Athena, які мають більш високу спектральну та просторову роздільну здатність, але обмежене поле зору, новий тип оптики, що використовується на Einstein Probe, забезпечує більше поле зору. На трьох орбітах навколо Землі зонд «Ейнштейн» здатний спостерігати майже все нічне небо.
Нова технологія «очей омара», що використовується на борту зонда «Ейнштейн», була протестована астрономічним пристроєм Lobster Eye Imager for Astronomy (LEIA), запущеним у 2022 році на супутнику SATech-01 CAS. LEIA вже виконала два свої основні завдання: орбітальну перевірку працездатності мікропористої оптики та технології детекторів, а також дослідження процедури орбітального калібрування ширококутного рентгенівського телескопа, що фокусує. LEIA має таке саме налаштування інструментів, як і один із дванадцяти модулів WXT на зонді «Ейнштейн».
Використовуючи своє велике поле зору, зонд «Ейнштейна» зможе одночасно спостерігати за величезною частиною Всесвіту. У ході трирічної місії систематичні дослідження призведуть до відкриття рентгенівських променів від компактних об'єктів, що поглинають навколишній матеріал, таких як чорні дірки та нейтронні зірки. Зонд «Ейнштейн» також виявлятиме світло від гамма-сплесків, наднових, спалахів інших зірок та подій у Сонячній системі, таких як випромінювання комет.
Деякі надмасивні чорні діри називаються сплячими, бо досі від них не виявлено жодного світла. Однак гравітація цих чорних дірок може бути достатньою, щоб розірвати зорі, примушуючи їх яскраво сяяти в рентгенівському світлі. Einstein Probe шукатиме рентгенівські промені, що випускаються під час так званих приливних руйнувань, виявлятиме ці дрімлі та важковиявлені чорні дірки та вивчатиме, як на них падає матерія.
Коли два масивні об'єкти, такі як дві нейтронні зірки або нейтронна зірка і чорна діра, стикаються, вони створюють хвилі в структурі самого простору-часу і випромінюють світло у всьому спектрі, включаючи рентгенівські промені. Декілька детекторів на Землі здатні вимірювати гравітаційні хвилі, коли вони проходять повз, але виміри не дають повної картини властивостей задіяних масивних тіл. Зонд «Ейнштейна» шукатиме рентгенівське світло від подій злиття та допомагатиме знаходити масивні тіла та вивчати їх властивості.
Місія моніторингу Всесвіту в рентгенівському світлі здійснюється у партнерстві між Китайською академією наук (CAS), Європейським космічним агентством (ESA) та Інститутом позаземної фізики Макса Планка (MPE).
Кожен із учасників зробив свій внесок у місію. Наприклад, ESA надало підтримку в тестуванні та калібруванні детекторів та оптичних елементів широкопольного рентгенівського телескопа, одного з двох наукових інструментів, а також допомогло розробити та протестувати вузол дзеркала та відхильник електронів для подальшого рентгенівського телескопа, іншого наукового інструмента Протягом усієї місії наземні станції ЄКА будуть використовуватися для завантаження даних із космічного корабля.
MPE надає обладнання та свої випробувальні потужності, з одного боку, в рамках європейського вкладу ESA в проект Einstein Probe, який включає оптику FXT і рентгенівські випробування модулів WXT. З іншого боку, MPE самостійно постачає ПЗЗ-модулі для камери фокальної площини FXT та запасне дзеркало для другої камери FXT.
Космічний корабель та прилади
Загальна маса супутника становить 1450 кг, розміри — 3 на 3,6 метра. Зонд «Ейнштейна» обладнаний двома науковими рентгенівськими телескопами. Ширококутний рентгенівський телескоп (WXT) використовує оптику «очей омара», а додатковий рентгенівський телескоп (FXT) є телескопом типу Wolter-I.
Сотні тисяч квадратних трубок у ширококутному рентгенівському телескопі WXT направляють рентгенівські промені на CMOS-детектор світла. На детекторі рентгенівське проміння створює зображення у формі «плюсу». Великою перевагою цієї нової технології є те, що поле зору телескопа можна розширювати практично до безкінечності. WXT складається з 12 модулів, що разом створюють огляд площею 3600 квадратних градусів.
Додатковий рентгенівський телескоп (FXT) — це класичний рентгенівський телескоп типу Wolter-I. Прилад складається з двох однакових блоків, кожен із яких має дзеркальний модуль, що складається з 54 позолочених оболонок. FXT компенсує своє вузьке поле зору набагато вищою роздільною здатністю і набагато більшою світлосилою, що робить його відмінним інструментом для відточування джерел рентгенівського випромінювання, виявлених за допомогою ширококутного огляду WXT. Теплова перегородка на кінці телескопа допомагає стабілізувати температуру дзеркала і захищає інструмент від розсіяного рентгенівського світла від дзеркала.
