Задачи научной программы космической обсерватории Миллиметрон и технические возможности её реализации

Представлена научная программа проекта “Спектр-М”, нацеленного на создание и эксплуатацию космической обсерватории Миллиметрон (КОМ), планируемой к запуску в конце 2020-х годов. Обсерватория будет обладать набором уникальных технических возможностей по наблюдению астрономических объектов в широком диапазоне длин волн от 50 мкм до 10 мм с недостижимой ранее в этой области спектра чувствительностью (до $\sim$0,1 мкЯн) в режиме одиночного зеркала и беспрецедентно высоким угловым разрешением ($\sim$0,1 мкс дуги) в режиме наземно-космического радиоинтерферометра со сверхдлинной базой (КРСДБ). Программа направлена на класс приоритетных фундаментальных проблем астрофизики и физики в целом, которые могут быть разрешены исключительно с помощью возможностей КОМ: 1) исследование физических процессов в ранней Вселенной вплоть до красных смещений $z\sim 2\times 10^6$ с помощью регистрации $\mu$-искажений частотного спектра реликтового излучения, изучение строения и эволюции Вселенной на красных смещениях $z$<15 в наблюдениях $y$-искажений спектра микроволнового фона; 2) исследование геометрии пространства-времени вокруг сверхмассивных чёрных дыр (СМЧД) в центре нашей Галактики и галактики М87 с помощью построения изображения теней в их окрестности, исследование свойств плазмы в области формирования теней, а также выявление возможных наблюдательных проявлений кротовых дыр; 3) исследование наблюдательных проявлений возникновения жизни во Вселенной — поиск воды и биомаркеров в межзвёздной среде нашей Галактики. Сюда же попадает и ряд родственных проблем, также требующих для своего решения технических возможностей обсерватории Миллиметрон: возникновение первых галактик и СМЧД ($z\gtrsim 10$), альтернативные подходы измерения постоянной Хаббла, физики СМЧД в “затенённых” пылью ядрах галактик, исследование протопланетных дисков и транспорта воды в них, исследование “миров с океанами” в Солнечной системе.