ИНТЕГРАЛ
 Впечатление художника от ИНТЕГРАЛ космического корабля | |||
| Тип миссии | Астрономия | ||
|---|---|---|---|
| Оператор | ЕКА / РКА / НАСА | ||
| ИДЕНТИФИКАТОР КОСПЭРЭ | 2002-048А | ||
| САТКАТ нет. | 27540 | ||
| Веб-сайт | наука | ||
| Продолжительность миссии | Прошел 21 год, 9 месяцев и 15 дней. | ||
| Свойства космического корабля | |||
| Производитель | Аления Спейс | ||
| Стартовая масса | ~ 4000 кг (8800 фунтов) | ||
| Сухая масса | ~ 3450 кг (7610 фунтов) | ||
| Масса полезной нагрузки | ~ 2000 кг (4400 фунтов) | ||
| Размеры | 5 м × 2,8 м × 3,2 м (16,4 × 9,2 × 10,5 футов) | ||
| Начало миссии | |||
| Дата запуска | 17 октября 2002 г., 01:33 UTC [1] | ||
| Ракета | Протон-К Блок-ДМ2 | ||
| Запуск сайта | Байконур 200/39 | ||
| Подрядчик | Роскосмос | ||
| Орбитальные параметры | |||
| Справочная система | Геоцентрический | ||
| Режим | Сильно эллиптическая | ||
| Большая полуось | 81 116 километров (50 403 миль) [2] | ||
| Высота перигея | 1911 километров (1187 миль) [2] | ||
| Высота апогея | 147 563 километра (91 691 миль) [2] | ||
| Наклон | 68,0 градусов [2] | ||
| Период | 3832,0 минуты [2] | ||
| Эпоха | 17 октября 2021, 05:57:43 UTC [2] | ||
| Главный телескоп | |||
| Тип | Телескоп с кодированной маской | ||
| Диаметр | 3,7 метра (12 футов) | ||
| Фокусное расстояние | ~ 4 метра (13 футов) | ||
| Зона сбора | 500 см 2 (78 кв. дюймов) (SPI, JEM-X) 3100 см 2 (480 кв. дюймов) (IBIS) | ||
| Длины волн | от 15 кэВ до 10 МэВ (основное) от 3 до 35 кэВ (JEM-X) от 500 до 580 нм (ОМС) | ||
| |||
 Знак отличия астрофизики ЕКА для ИНТЕГРАЛ | |||
Земля · ИНТЕГРАЛ
МЕЖДУНАРОДНАЯ Лаборатория гамма-астрофизики ( ИНТЕГРАЛ ) — космический телескоп для наблюдения гамма-лучей с энергией до 8 МэВ. Он был запущен Европейским космическим агентством (ЕКА) на околоземную орбиту в 2002 году и предназначен для получения изображений и спектроскопии космических источников. В диапазоне энергий МэВ это самая чувствительная обсерватория гамма-излучения в космосе. [3] Он чувствителен к фотонам с более высокой энергией, чем рентгеновские инструменты, такие как NuSTAR , Обсерватория Нила Герельса Свифта , XMM-Newton , и ниже, чем другие гамма-инструменты, такие как Fermi и HESS .
Фотоны в энергетическом диапазоне ИНТЕГРАЛа испускаются релятивистскими и сверхтепловыми [ нужны разъяснения ] частицы в агрессивных источниках, радиоактивность нестабильных изотопов, образующихся в ходе нуклеосинтеза , рентгеновские двойные системы и астрономические переходные процессы всех типов, включая гамма-всплески . Приборы космического корабля имеют очень широкое поле зрения , что особенно полезно для обнаружения гамма-излучения от переходных источников, поскольку они могут непрерывно контролировать большие участки неба.
INTEGRAL — это миссия ЕКА с дополнительным вкладом европейских стран-членов, включая Италию, Францию, Германию и Испанию. Партнерами по сотрудничеству являются Российское космическое агентство с ИКИ (военный CP Comand Punkt KW) и НАСА .
По состоянию на июнь 2023 года INTEGRAL продолжает работать, несмотря на потерю двигателей из-за использования реактивных колес и давления солнечной радиации . [4] [5]
Миссия
[ редактировать ]Излучение более энергичное, чем оптический свет, такое как ультрафиолетовое, рентгеновское и гамма-лучи , не может проникнуть в атмосферу Земли, и необходимо проводить прямые наблюдения из космоса. INTEGRAL — это обсерватория, ученые могут предлагать время наблюдения в желаемых целевых регионах, данные становятся общедоступными по истечении определенного периода до одного года.
«ИНТЕГРАЛ» стартовал с российского Байконур космодрома в Казахстане . Запуск в 2002 году ракеты «Протон -ДМ2» достиг трехдневной эллиптической орбиты с апогеем почти 160 000 км и перигеем более 2 000 км, то есть в основном за пределами радиационных поясов, что в противном случае привело бы к высоким инструментальным фонам от активации заряженных частиц. Управление космическим кораблем и приборами осуществляется из ESOC в Дармштадте , Германия, центра управления ЕКА, через наземные станции в Бельгии ( Реду ) и Калифорнии ( Голдстоун ).
2015: Расход топлива намного ниже прогнозов. INTEGRAL значительно превысил запланированный срок службы (2+3 года) и должен войти в атмосферу Земли в 2029 году, что станет окончательным завершением миссии. Его орбита была скорректирована в январе/феврале 2015 года, чтобы обеспечить такой безопасный (южный) вход в атмосферу (из-за лунных/солнечных возмущений, прогнозируемых на 2029 год), с использованием тогда половины оставшегося топлива. [6] [7]
В июле 2020 года INTEGRAL перешел в безопасный режим, и, похоже, двигатели отказали. альтернативные алгоритмы поворота и разгрузки реактивных колес . С тех пор были разработаны и протестированы [8]
В сентябре 2021 года одно-единственное событие спровоцировало последовательность событий, которые привели INTEGRAL в неконтролируемое состояние, которое считается «критической аномалией». Оперативная группа использовала реактивные колеса, чтобы восстановить управление ориентацией. [4] [5]
В марте 2023 года научные операции INTEGRAL были продлены до конца 2024 года, после чего последует двухлетний послеоперационный этап и дальнейший мониторинг космического корабля до его предполагаемого возвращения в атмосферу в феврале 2029 года. [9]
Также в марте 2023 года был протестирован новый программный безопасный режим, в котором будут использоваться реактивные колеса (а не вышедшие из строя двигатели). [10]
Космический корабль
[ редактировать ]Корпус космического корабля («служебный модуль») является копией корпуса ХММ-Ньютон . Это позволило сэкономить затраты на разработку и упростить интеграцию с инфраструктурой и наземными объектами. (Однако для соединения с другим ускорителем потребовался адаптер.) Однако более плотные инструменты, используемые для гамма-лучей и жесткого рентгеновского излучения, делают INTEGRAL самой тяжелой научной полезной нагрузкой, когда-либо летавшей на борту ЕКА.
Кузов изготовлен в основном из композитов. Движение осуществляется за счет гидразиновой монотопливной системы, содержащей 544 кг топлива в четырех открытых баках. Титановые резервуары заправлены газом до давления 24 бар (2,4 МПа ) при температуре 30 °C и оснащены диафрагмами резервуаров. Управление ориентацией осуществляется с помощью звездного трекера, нескольких датчиков Солнца (ESM) и нескольких импульсных колес. Двойные солнечные батареи, охватывающие 16 метров в развернутом состоянии и производящие мощность 2,4 кВт, поддерживаются двойными никель-кадмиевыми аккумуляторными батареями.
Приборная конструкция («модуль полезной нагрузки») также является составной. Жесткое основание поддерживает детекторные сборки, а Н-образная конструкция удерживает кодированные маски примерно на 4 метра над детекторами. Модуль полезной нагрузки можно построить и протестировать независимо от сервисного модуля, что снижает затраты.
Alenia Spazio (ныне Thales Alenia Space Italia) была генеральным подрядчиком космического корабля.
Инструменты
[ редактировать ]На этой платформе совмещены четыре инструмента с большими полями обзора для изучения целей в таком широком энергетическом диапазоне, почти на два порядка величины (другие астрономические инструменты в рентгеновском или оптическом диапазоне охватывают гораздо меньшие диапазоны факторов). максимум из нескольких). Визуализация достигается за счет закодированных масок , наносящих теневую диаграмму на пиксельные камеры; вольфрамовые маски были предоставлены Университетом Валенсии, Испания.
Сканер INTEGRAL IBIS (изображение на борту спутника INTEGRAL) осуществляет наблюдения в диапазоне от 15 кэВ (жесткое рентгеновское излучение) до 10 МэВ (гамма-лучи). Угловое разрешение составляет 12 угловых минут, что позволяет обнаружить яркий источник с точностью более 1 угловой минуты. Маска размером 95 х 95 дюймов из прямоугольных вольфрамовых плиток расположена на высоте 3,2 метра над детекторами. Детекторная система содержит переднюю плоскость из 128 x 128 плиток из кадмия-теллурида (ISGRI - Integral Soft Gamma-Ray Imager), поддерживаемую плоскостью из плиток из йодида цезия 64 x 64 (PICsIT - пиксельный телескоп из йодида цезия). ISGRI чувствителен до 1 МэВ, а PICSIT - до 10 МэВ. Оба окружены пассивной защитой из вольфрама и свинца. IBIS был предоставлен институтами PI в Риме/Италия и Париже/Франция.
Спектрометр на борту ИНТЕГРАЛа — SPI , СПектрометр ИНТЕГРАЛа. Он был задуман и собран французским космическим агентством CNES совместно с институтами PI в Тулузе (Франция) и Гархинге (Германия). Он наблюдает излучение в диапазоне от 20 кэВ до 8 МэВ . SPI имеет кодированную маску из шестиугольных вольфрамовых плиток над плоскостью детектора из 19 кристаллов германия (также упакованных шестиугольно). Высокое энергетическое разрешение 2 кэВ при энергии 1 МэВ способно разрешить все возможные линии гамма-излучения. Кристаллы Ge активно охлаждаются механической системой охладителей Стирлинга примерно до 80К.
IBIS и SPI используют активные детекторы для обнаружения и запрета заряженных частиц, которые приводят к фоновому излучению. SPI ACS (AntiCoincidence Shield) состоит из сцинтилляционных блоков BGO, окружающих камеру и апертуру, обнаруживающих все заряженные частицы и фотоны, энергия которых превышает около 75 кэВ, которые могут попасть в прибор с направлений, отличных от апертуры. Тонкий слой пластикового сцинтиллятора за вольфрамовыми пластинками служит дополнительным детектором заряженных частиц внутри апертуры.
Большая эффективная площадь САУ оказалась полезной как самостоятельный инструмент. Его охват всего неба и чувствительность делают его естественным детектором гамма-всплесков и ценным компонентом IPN (Межпланетной сети).
Двойные блоки JEM-X предоставляют дополнительную информацию об источниках мягкого и жесткого рентгеновского излучения от 3 до 35 кэВ. Помимо расширения спектрального покрытия, получение изображений становится более точным из-за более короткой длины волны. Детекторы представляют собой газовые сцинтилляторы ( ксенон плюс метан ) в виде микрополосков под маской из шестиугольных плиток.
INTEGRAL включает в себя прибор Optical Monitor ( OMC ), чувствительный от 500 до 580 нм . Он действует как средство кадрирования и может отмечать активность и состояние некоторых более ярких целей, например, было полезно отслеживать свет сверхновой в течение нескольких месяцев от SN2014J.
На космическом корабле также имеется радиационный монитор INTEGRAL Radiation Environment Monitor ( IREM ), позволяющий отслеживать орбитальный фон в целях калибровки. У ИРЭМ есть электронный и протонный каналы, хотя излучение вплоть до космических лучей можно улавливать . Если фон превысит заданный порог, IREM может отключить приборы.
Научные результаты
[ редактировать ]INTEGRAL вносит вклад в мультимедиа-астрономию, обнаруживая гамма-лучи от первого слияния двух нейтронных звезд, наблюдаемого в гравитационных волнах, а также от быстрого радиовсплеска. [11] К 2018 году было опубликовано около 5600 научных статей, в среднем по одной каждые 29 часов с момента запуска. [12]
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ «NASA — NSSDC — Детали космического корабля» . НАСА . Проверено 2 февраля 2015 г.
- ^ Jump up to: а б с д и ж «Детали спутника ИНТЕГРАЛ 2002-048А НОРАД 27540» . Н2ЙО. 17 октября 2021 г. Проверено 19 октября 2021 г.
- ^ Тигарден, Би Джей; Стернер, SJ (апрель 1999 г.). «ИНТЕГРАЛЬНЫЕ наблюдения гамма-всплесков». Американское астрономическое общество, собрание HEAD № 4, № 17.01; Бюллетень Американского астрономического общества . 31 : 717. Бибкод : 1999HEAD....4.1701T .
- ^ Jump up to: а б «Три часа на спасение «Интеграла»» . ЕКА . 18 октября 2021 г. Проверено 19 октября 2021 г.
- ^ Jump up to: а б «Интеграл Последние новости» . ЕКА . 1 октября 2021 г. Проверено 19 октября 2021 г.
- ^ Уго, Куулкерс, Эрик Ферриньо, Карло Кречмар, Питер Альфонсо-Гарсон, Джулия Бааб, Мариус Баззано, Анджела Беланжер, Гийом Бенсон, Йен Бёрд, Энтони Дж. Боззо, Энрико Брандт, Сорен Коу, Эллиотт Кабальеро, Изабель Канжеми, Флориан Шеневес, Джером Ченко, Брэдли Чинар, Небил Колейро, Алексис Де Падова, Стефано Диль, Роланд Дитце, Клаудия Доминго, Альберт Дрейпс, Марк Д'ува, Элеонора Эль, Маттиас Эбреро, Хакобо Эдириманн, Митраджит Эйсмонт, Натан А. Финн, Тимоти Фиокки, Тимоти Фиокки Томас, Елена Гарсиа Гауденци, Джанлука Годар, Томас Голдвурм, Андреа Гоц, Диего Гуиф, Кристиан Гребенев, Сергей А. Грайнер, Йохен Грос, Александра Хэнлон, Лоррейн Хермсен, Вим Эрнандес, Кристина Эрнанц, Маргарита Хюбнер, Ютта Журден. Ла Элибет Роза, Джованни Лабанти, Клаудио Лоран, Филипп Леханка, Александр Лунд, Нильс Мэдисон, Джеймс Мальзак, Жюльен Мартин, Джим Мас-Хессе, Дж. Мигель МакБрин, Брайан Макдональд, Аластер МакЭнери, Джули Мерегетти, Сандро Наталуччи, Лоренцо Несс Ян-Уве Оксборроу, Кэрол Энн Палмер, Джон Пешке, Сибилль Петруччиани, Франческо Пфейл, Норберт Райхенбахер, Майкл Роди, Джеймс Родригес, Жером Рокес, Жан-Пьер Донате, Эмилио Салазар Солт, Дэйв Санчес-Фернандес, Селия Соважон, Эмерик Сако , Владимир Савченов , Сергей Ю. Скальони, Стефано Шартель, Норберт Зигерт, Томас Саутворт, Ричард Сюняев, Рашид А. Тома, Ливиу Убертини, Пьетро Хевел, Эд П.Дж. ван ден фон Кинлин, Андреас фон Крусеншерн, Николай Винклер, Кристоф Войцех, Хайдас Заннони (23 июня 2021 г.) ). «ИНТЕГРАЛ» перезагружается: космический корабль, приборы и наземная система . OCLC 1262720738 .
{{cite book}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка ) - ^ Хюбнер, Ютта М.; Саутворт, Ричард Т.; Солт, Дэвид Дж.; Дитце, Клаудия; Макдональд, Аластер; Мерц, Клаус; Зиглер, Джеральд (13 мая 2016 г.). «Наведите порядок в своем пространстве: ИНТЕГРАЛЬНАЯ недорогая утилизация отходов по окончании срока службы». Конференция SpaceOps 2016 . Рестон, Вирджиния: Американский институт аэронавтики и астронавтики. дои : 10.2514/6.2016-2359 . ISBN 978-1-62410-426-8 .
- ^ «Спасение Интеграла: Нет тяги? Нет проблем» июль 2021 г.
- ^ «Продление срока службы научных миссий ЕКА» . ЕКА . 7 марта 2023 г. Проверено 20 марта 2023 г.
- ^ Наконец-то встроенный сейф
- ^ Савченко Владимир (29.10.2019). «Охота на неуловимые переходные процессы с несколькими сообщениями с помощью INTEGRAL» . Труды новой эры мультимессенджерной астрофизики — PoS(Asterics2019) . 90 . Триест, Италия: Sissa Medialab: 071. Бибкод : 2019MmSAI..90...19S . дои : 10.22323/1.357.0071 . S2CID 213420364 .
- ^ Добберштейн, Лаура (20 октября 2022 г.). «ЕКА отмечает необычное 20-летие миссии «Интеграл»» . www.theregister.com . Проверено 24 октября 2022 г.
Внешние ссылки
[ редактировать ]- ИНТЕГРАЛ в ЕКА (архив 2013 г.)
- Обзор INTEGRAL на CNES (Французское космическое агентство)
- Страница интегральных операций в ЕКА. Говорит: «На данный момент запланированное завершение миссии — декабрь 2014 года»!
- ИНТЕГРАЛ в ISDC (Центр научных данных ИНТЕГРАЛ)
- Профиль миссии INTEGRAL от НАСА по исследованию солнечной системы
- Страница обзора NSSDC
- SPI/INTEGRAL подробнее о SPI спектрометре для INTEGRAL
- Каталог источников ИНТЕГРАЛ Источники ИНТЕГРАЛ, идентифицированные методами оптической и ближней инфракрасной спектроскопии
- Статья INTEGRAL на eoPortal от ESA
