Астрофизическая обсерватория "Гранат"

• построение изображения с высоким разрешением и высокой чувствительностью участков небесной сферы в гамма и рентгеновском диапазонах, локализацию дискретных источников рентгеновского и гамма-излучений; 
• исследование спектральных характеристик излучения космических источников в рентгеновском и гамма-диапазонах длин волн и поведения их во времени; 
• измерение линейной поляризации излучения рентгеновских источников; 
• исследование фонового рентгеновского излучения Вселенной, его мелкомасштабной изотропии; 
• фпатрульное слежение за небесной сферой с целью обнаружения и изучения источников рентгеновского и гамма-излучений.

Программа полёта была рассчитана на 8 месяцев - это во многом определялось тем, что для КА «Гранат» в целях удешевления проекта и ускорения сроков его реализации при комплектации состава бортовой служебной аппаратуры использован ЗИП, сформированный для КА «Вега». Остаточный ресурс приборов, изготовленных в 1983-84 годах, определял технически гарантированную именно такую продолжительность полетного времени.

КА «Гранат» многократно перевыполнил первоначально намеченную программу. Он проводил научные измерения в штатном режиме в течение 58 месяцев, а общее время его работы на орбите составило 108 месяцев. Количество проведенных сеансов связи составило более 1800. Было выдано более 160 000 команд при ресурсе бортового дешифратора в 25 000 команд. Большинство приборов и систем превысили свой ресурс в 5-6 и более раз.

При периоде обращения КА вокруг Земли равном 98 часам время для научных наблюдений составляло 65-70 часов на витке. Остальное время распределялось следующим образом:

• 15 часов КА находился в зоне радиационных поясов, где научная аппаратура должна быть отключена;
• 10-15 часов занимали 3 сеанса связи, в которых происходили передача записанной информации и подготовка научного комплекса к очередному интервалу наблюдений.

Изображения центра Галактики, построенные по информации, полученной с телескопов АРТ-П и «Сигма», позволили определить местонахождение и идентифицировать мощный источник излучения высоких энергий. То, что этот источник (1Е1740-29) не совпадает с динамическим центром Галактики, а расположен от него в 40 угловых минутах, представляло собой информацию первостепенной важности.

Это первое открытие «Граната» было представлено участникам коллоквиума Международного астрономического союза уже в апреле 1990 года. В дальнейшем наблюдение области центра Галактики проводилось многократно и продолжительное время.

Научные результаты, полученные КА «Гранат», вошли в историю мировой астрофизики. Среди них: открытие излучения в линии аннигиляции электронов-позитронов в спектрах двух рентгеновских источников - кандидатов в черные дыры; открытие квазипериодических осцилляции рентгеновского потока от кандидатов в черные дыры; открытие трех ярчайших рентгеновских Новых, общепризнанных ныне кандидатов в черные дыры; построение уникальных карт Центральной области нашей Галактики в рентгеновских и гамма-лучах; открытие первого источника в нашей Галактике, дающего направленные выбросы, видимая скорость движения которых превышает скорость света.

Были открыты более двух десятков неизвестных ранее рентгеновских источников. Собрана замечательная коллекция спектров излучения черных дыр и нейтронных звезд - рентгеновских пульсаров и барстеров. Зарегистрировано более 250 космических гамма-всплесков. КА «Гранат» проводил патрульное слежение за активностью нашего Солнца, им был зафиксирован синтез дейтерия в ядерных реакциях на его поверхности во время ярчайших солнечных вспышек. Проводился обзор неба в жестких рентгеновских лучах.

Результаты исследований характеризуют источники рентгеновского и гамма излучений, расположенных в области составляющей 80% небесной сферы. Они легли в основу более 200 опубликованных научных работ.

В состав КА «Гранат» входят орбитальный модуль и комплекс научной аппаратуры. 
При создании астрофизической обсерватории «Гранат» за основу взят служебный модуль КА «Астрон», конструкция которого была доработана.

В связи с появлением на борту нового и более тяжёлого комплекса научной аппаратуры изготовлена новая коническая проставка, соединяющая торовый приборный отсек с опорным цилиндром.  Торовый приборный отсек - герметичный. В нем размещены жизненно важные системы аппарата, обеспечивающие его функционирование на орбите ИСЗ: радиокомплекс, телеметрическая система, система автономного управления ориентацией и стабилизацией, система электропитания, элементы системы терморегулирования, блоки электроавтоматики. Снаружи на торовом отсеке, на стороне аппарата, постоянно обращенной к Солнцу, расположен блок астродатчиков, состоящий из оптикоэлектронных приборов ориентации на Солнце и звезду.

Снаружи космический аппарат закрыт многослойной экранно-вакуумной теплоизоляцией, за исключением окон оптических датчиков ориентации и рабочих поверхностей некоторых научных приборов, к которым предъявляются специальные требования. Размещение научной аппаратуры на орбитальном модуле учитывает то обстоятельство, что функционально основная часть приборов комплекса научной аппаратуры делится на две группы:

• телескопы с узким полем зрения («Сигма», АРТ-П, АРТ-С) - для наблюдения стационарных источников космического излучения; 
• обзорные детекторы («Конус», «Фебус», «Вотч») - для регистрации и исследования переменных источников космического излучения, в частности всплесков.

Более массивный, чем его предшественник, телескоп «Сигма» потребовал также усиления конструкции опорного цилиндра. Встроена внутренняя перегородка, перпендикулярная продольной оси опорного цилиндра и разделяющая его на две части. Верхняя часть представляет собой герметичный отсек, в котором расположены электронные блоки научной аппаратуры. В связи с этим удалены ранее размещенные там 19 шаробаллонов - резервуаров для запасов рабочего тела (азота в газообразном состоянии) системы исполнительных органов, а общее их количество уменьшилось с 35 до 16.