АстроСат
Тип миссии | Космический телескоп |
---|---|
Оператор | ИСРО |
ИДЕНТИФИКАТОР КОСПЭРЭ | 2015-052А |
САТКАТ нет. | 40930 |
Веб-сайт | астросат |
Продолжительность миссии | Планируется: 5 лет Прошло: 8 лет, 10 месяцев, 8 дней |
Свойства космического корабля | |
Космический корабль | АстроСат |
Стартовая масса | 1513 кг (3336 фунтов) |
Начало миссии | |
Дата запуска | 28 сентября 2015 г. [1] [2] |
Ракета | PSLV-C30 |
Запуск сайта | Первая стартовая площадка Космического центра Сатиш Дхаван |
Подрядчик | ИСРО |
Орбитальные параметры | |
Справочная система | Геоцентрический |
Режим | Околоэкваториальный |
Большая полуось | 7020 км |
Высота перигея | 643,5 км |
Высота апогея | 654,9 км |
Наклон | 6.0° |
Период | 97,6 мин. |
Основной | |
Длины волн | От дальнего ультрафиолета до жесткого рентгеновского излучения |
Инструменты | |
УВИТ SXT LAXPC ЦЗТИ ССМ цена за тысячу показов | |
AstroSat — первый в Индии специализированный многоволновой космический телескоп . Он был запущен на PSLV-XL 28 сентября 2015 года. [1] [2] После успеха этого спутника ISRO предложила запустить AstroSat-2 в качестве преемника AstroSat . [3]
Обзор
[ редактировать ]После успеха спутникового Индийского рентгеновского астрономического эксперимента (IXAE), запущенного в 1996 году, Индийская организация космических исследований (ISRO) в 2004 году одобрила дальнейшую разработку полноценного астрономического спутника AstroSat . [4]
Ряд астрономических исследовательских институтов в Индии и за рубежом совместно создали инструменты для спутника. Важные области, требующие освещения, включают изучение астрофизических объектов, начиная от близлежащих объектов Солнечной системы и заканчивая далекими звездами и объектами на космологических расстояниях; временные исследования переменных, начиная от пульсаций горячих белых карликов и заканчивая пульсациями активных ядер галактик также можно проводить С помощью AstroSat , с временными масштабами от миллисекунд до дней.
AstroSat — это многоволновая астрономическая миссия на спутнике класса IRS , выведенная на околоземную экваториальную орбиту . Пять приборов на борту охватывают видимое (320–530 нм), ближнее УФ (180–300 нм), дальнее УФ (130–180 нм), мягкое рентгеновское излучение (0,3–8 кэВ и 2–10 кэВ) и жесткое рентгеновское излучение . Рентгеновские (3–80 кэВ и 10–150 кэВ) области электромагнитного спектра .
Санкционированная стоимость Astrosat составила 177,85 крор фунтов стерлингов. [5] Astrosat был успешно запущен 28 сентября 2015 года из Космического центра Сатиш Дхаван на борту корабля PSLV-XL в 10:00.
Миссия
[ редактировать ]AstroSat — это обсерватория общего назначения, основанная на предложениях, основная научная деятельность которой сосредоточена на:
- Одновременный многоволновой мониторинг вариаций интенсивности широкого спектра космических источников.
- Мониторинг рентгеновского неба на предмет новых транзиентов
- Обзоры неба в жестком рентгеновском и УФ-диапазонах.
- Широкополосные спектроскопические исследования рентгеновских двойных систем, АЯГ , ОСШ , скоплений галактик и звездных корон.
- Исследования периодической и непериодической переменности рентгеновских источников
AstroSat выполняет многоволновые наблюдения, охватывающие спектральные диапазоны радио-, оптических, ИК-, УФ- и рентгеновских лучей. как отдельные исследования конкретных источников, представляющих интерес, так и опросы Проводятся . В то время как радио-, оптические и ИК-наблюдения будут координироваться с помощью наземных телескопов, области высоких энергий, т.е. УФ-, рентгеновские и видимые длины волн, будут охватываться специальными спутниковыми приборами AstroSat . [6]
Миссия также будет изучать практически одновременные многоволновые данные из разных источников. В двойной системе , например, области вблизи компактного объекта излучают преимущественно в рентгеновском диапазоне , при этом аккреционный диск излучает большую часть своего света в УФ/оптическом диапазоне волн, тогда как масса звезды-донора ярче всего в оптическом диапазоне. .
Обсерватория также будет осуществлять:
- низкого и среднего разрешения Спектроскопия в широком диапазоне энергий с основным упором на исследование объектов рентгеновского излучения.
- Временные исследования периодических и апериодических явлений в рентгеновских двойных системах
- Исследования пульсаций в рентгеновских пульсарах
- Квазипериодические колебания , мерцания, вспышки и другие вариации рентгеновских двойных систем
- Кратковременные и долговременные вариации интенсивности в активных ядрах галактик.
- Исследования с временной задержкой в слабом/жестком рентгеновском и УФ/оптическом излучении
- Обнаружение и изучение рентгеновских транзиентов. [7]
В частности, миссия направит свои инструменты на активные ядра галактик, которые, как полагают, содержат сверхмассивные черные дыры. [8]
Полезная нагрузка
[ редактировать ]Научная полезная нагрузка содержит шесть приборов.
- Телескоп ультрафиолетовой визуализации (UVIT) осуществляет визуализацию одновременно по трем каналам: 130–180 нм, 180–300 нм и 320–530 нм. Три детектора представляют собой вакуумные усилители изображения производства компании Photek, Великобритания . [9] Детектор FUV состоит из CsI фотокатода с входной оптикой из MgF 2 , детектор NUV состоит из фотокатода CsTe с входной оптикой из кварцевого стекла и детектор видимого диапазона состоит из фотокатода из щелочного антимонида с входной оптикой из кварцевого стекла . Поле зрения представляет собой круг диаметром ~28 футов, а угловое разрешение составляет 1,8 дюйма для ультрафиолетовых каналов и 2,5 дюйма для видимого канала. В каждом из трех каналов спектральный диапазон можно выбрать с помощью набора фильтров, установленных на колесо, кроме того, для двух ультрафиолетовых каналов в колесе можно подобрать решетку для проведения бесщелевой спектроскопии с разрешением ~100. Диаметр главного зеркала телескопа составляет 40 см. [10]
- Телескоп формирования изображений мягкого рентгеновского излучения (SXT) использует фокусирующую оптику и ПЗС-камеру с глубоким обеднением в фокальной плоскости для получения рентгеновских изображений в диапазоне 0,3–8,0 кэВ. Оптика будет состоять из 41 концентрической оболочки позолоченных конических зеркал из фольги примерной конфигурации Вольтера-I (эффективная площадь 120 см2). 2 ). ПЗС-камера в фокальной плоскости будет очень похожа на ту, что установлена на SWIFT XRT. ПЗС-матрица будет работать при температуре около -80 °C посредством термоэлектрического охлаждения. [10]
- обеспечивает Пропорциональный рентгеновский счетчик большой площади (LAXPC) временные рентгеновские исследования и спектральные исследования с низким разрешением в широком энергетическом диапазоне (3–80 кэВ). Astrosat будет использовать кластер из трех совмещенных идентичных рентгеновских лучей большой площади. Пропорциональные счетчики (LAXPC), каждый из которых имеет многопроводную многослойную конфигурацию и поле зрения 1° × 1°. Эти детекторы предназначены для достижения (I) широкого энергетического диапазона 3–80 кэВ, (II) высокой эффективности обнаружения во всем энергетическом диапазоне, (III) узкого поля зрения для минимизации путаницы источников, (IV) умеренного энергетического разрешения, ( V) малый внутренний фон и (VI) длительное время жизни в космосе. Эффективная площадь телескопа 6000 см3. 2 . [10]
- Аппарат для визуализации теллурида кадмия-цинка (CZTI) представляет собой аппарат для получения изображений жесткого рентгеновского излучения. Он будет состоять из пиксельной детекторной матрицы из кадмия-цинка-теллурида размером 500 см. 2 эффективная площадь и диапазон энергий от 10 до 150 кэВ. [10] Детекторы имеют эффективность обнаружения, близкую к 100% до 100 кэВ, и имеют превосходное энергетическое разрешение (~ 2% при 60 кэВ) по сравнению со сцинтилляционными и пропорциональными счетчиками. Их небольшой размер пикселя также облегчает получение изображений со средним разрешением в жестких рентгеновских лучах. CZTI будет оснащен двухмерной кодированной маской для целей визуализации. Распределение яркости неба будет получено путем применения процедуры деконволюции к теневой картине кодированной маски, записанной детектором. Помимо спектроскопических исследований, CZTI сможет проводить чувствительные измерения поляризации ярких галактических источников рентгеновского излучения в диапазоне 100–300 кэВ. [11]
- Сканирующий монитор неба (SSM) состоит из трех чувствительных к положению пропорциональных счетчиков, каждый из которых имеет одномерную кодированную маску, очень похож по конструкции на монитор всего неба на спутнике НАСА RXTE . Газонаполненный пропорциональный счетчик будет иметь резистивные провода в качестве анодов. Соотношение выходных зарядов на обоих концах провода будет определять положение взаимодействия рентгеновских лучей, обеспечивая плоскость изображения на детекторе. Кодированная маска, состоящая из ряда щелей, будет отбрасывать тень на детектор, на основе которой будет получено распределение яркости неба.
- Монитор заряженных частиц (CPM) будет включен в состав полезной нагрузки Astrosat для контроля работы LAXPC, SXT и SSM. Несмотря на то, что наклонение орбиты спутника будет составлять 8 градусов или меньше, примерно на 2/3 орбит спутник проведет значительное время (15–20 минут) в районе Южно-Атлантической аномалии (ЮАА), который имеет высокие потоки. протонов и электронов низкой энергии. Высокое напряжение будет понижено или отключено с использованием данных CPM, когда спутник войдет в зону SAA, чтобы предотвратить повреждение детекторов, а также минимизировать эффект старения пропорциональных счетчиков.
Наземная поддержка
[ редактировать ]Наземным центром управления и контроля Astrosat является Сеть телеметрии, слежения и управления ISRO (ISTRAC) в Бангалоре, Индия. Командование космическим кораблем и загрузка научных данных возможны во время каждого видимого пролета над Бангалором. С наземной станции видно 10 из 14 витков в сутки. [12] Спутник способен собирать 420 гигабит данных каждый день, которые могут быть загружены в течение 10 видимых орбит Центром слежения и приема данных ISRO в Бангалоре. Третья 11-метровая антенна Индийской сети дальнего космоса (IDSN) вступила в эксплуатацию в июле 2009 года для отслеживания Astrosat .
Ячейка поддержки AstroSat
[ редактировать ]ISRO создала группу поддержки AstroSat в IUCAA , Пуна . Меморандум о взаимопонимании был подписан между ISRO и IUCAA в мае 2016 года. Группа поддержки была создана, чтобы дать научному сообществу возможность вносить предложения по обработке и использованию данных AstroSat. Группа поддержки предоставит необходимые материалы, инструменты, обучение и помощь приглашенным наблюдателям. [13]
Участники
[ редактировать ]Проект Astrosat — это совместная работа многих различных исследовательских институтов. Участники:
- Индийская организация космических исследований
- Институт фундаментальных исследований Тата , Мумбаи
- Индийский институт астрофизики , Бангалор
- Рамановский научно-исследовательский институт , Бангалор
- Межуниверситетский центр астрономии и астрофизики , Пуна
- Лаборатория физических исследований , Ахмедабад
- Центр атомных исследований Бхабхи , Мумбаи
- Национальный центр фундаментальных наук С.Н. Бозе , Калькутта
- Президентский университет, Калькутта
- Канадское космическое агентство
- Университет Лестера [14]
Хронология
[ редактировать ]- 29 сентября 2020 г.: Спутник завершил свой пятилетний срок службы и будет продолжать работать еще много лет. [15]
- 28 сентября 2018 г.: Спутнику исполнилось 3 года с момента его запуска в 2015 году. Он наблюдал более 750 источников и привел к почти 100 публикациям в рецензируемых журналах. [16]
- 15 апреля 2016 г.: Спутник завершил проверку работоспособности и начал работу. [17]
- 28 сентября 2015 г.: ASTROSAT успешно выведен на орбиту. [18]
- 10 августа 2015 г.: Все тесты пройдены. Проверка перед отправкой успешно завершена. [10]
- 24 июля 2015 г.: завершено строительство Thermovac. Солнечные панели прилагается. Начало финальных вибрационных испытаний. [10]
- Май 2015 г.: интеграция Astrosat завершена, и продолжаются окончательные испытания. ISRO выпустила пресс-релиз, в котором говорится, что «спутник планируется запустить во второй половине 2015 года с помощью PSLV C-34 на околоэкваториальную орбиту Земли высотой 650 км». [19]
- Апрель 2009 г.: Ученые из Института фундаментальных исследований Тата (TIFR) завершили этап разработки сложной научной полезной нагрузки и начали ее интеграцию перед поставкой спутника Astrosat массой 1650 кг . Проблемы с разработкой полезной нагрузки и системы управления ориентацией были преодолены, и на недавнем заседании комитета по рассмотрению было решено, что доставка полезной нагрузки в спутниковый центр ISRO начнется с середины 2009 года и продолжится до начала 2010 года, чтобы обеспечить возможность запуск ASTROSAT в 2010 году с использованием рабочей лошадки ISRO PSLV-C34. [20]
Результаты
[ редактировать ]Гамма -всплеск был обнаружен спутником Astrosat 5 января 2017 года. Возникла путаница в том, было ли это событие связано с сигналом гравитационной волны, обнаруженным LIGO в результате слияния черных дыр GW170104 4 января 2017 года. [21] Astrosat помог различить эти два события. Гамма-всплеск 4 января 2017 года был идентифицирован как взрыв сверхновой, которая образовала черную дыру. [21]
Astrosat также зафиксировал редкое явление: маленькая звезда возрастом 6 миллиардов лет или голубая отставшая звезда, питающаяся и высасывающая массу и энергию более крупной звезды-компаньона. [22]
31 мая 2017 года спутник Astrosat , рентгеновская обсерватория «Чандра» и космический телескоп «Хаббл» одновременно обнаружили корональный взрыв на ближайшей к планете звезде Проксиме Центавра. [23] [24]
6 ноября 2017 года Nature Astronomy опубликовала статью индийских астрономов, измеряющую вариации рентгеновской поляризации Пульсара Краба в созвездии Тельца. [25] [26] Это исследование было проектом, проведенным учеными из Института фундаментальных исследований Тата , Мумбаи; Космический центр Викрама Сарабая , Тируванантапурам; Спутниковый центр ISRO в Бангалоре; Межуниверситетский центр астрономии и астрофизики , Пуна; и Лаборатория физических исследований , Ахмадабад. [26]
В июле 2018 года Astrosat сделал снимок особого скопления галактик, находящегося на расстоянии более 800 миллионов световых лет от Земли. Скопление галактик, получившее название Abell 2256, состоит из трех отдельных скоплений галактик, которые сливаются друг с другом, чтобы в конечном итоге сформировать одно массивное скопление в будущем. Три массивных скопления содержат более 500 галактик, и это скопление почти в 100 раз больше и более чем в 1500 раз массивнее нашей собственной галактики. [27]
26 сентября 2018 года архивные данные AstroSat были обнародованы. [28] По состоянию на 28 сентября 2018 года данные AstroSat цитировались примерно в 100 публикациях в рецензируемых журналах. Ожидается, что эта цифра вырастет после обнародования данных AstroSat. [29]
В 2019 году AstroSat наблюдал очень редкую рентгеновскую вспышку в двойной Be/рентгеновской двойной системе RX J0209.6-7427. Из этого источника, в котором находится нейтронная звезда, наблюдалась лишь пара редких вспышек. Последняя вспышка была обнаружена в 2019 году спустя примерно 26 лет. Аккрецирующая нейтронная звезда в этой Be/рентгеновской двойной системе оказалась сверхярким рентгеновским пульсаром (ULXP), что делает ее второй ближайшей ULXP и первой ULXP в соседней с нами Галактике в Магеллановых облаках . Этот источник является первым пульсаром ULX, обнаруженным с помощью миссии AstroSat, и всего восемью известными пульсарами ULX. [30] [31] [32]
В августе 2020 года AstroSat обнаружил экстремально ультрафиолетовый свет от галактики, расположенной на расстоянии 9,3 миллиарда световых лет от Земли. Галактика под названием AUDFs01 была открыта командой астрономов под руководством Канака Саха из Межуниверситетского центра астрономии и астрофизики в Пуне. [33] [34]
В популярной культуре
[ редактировать ]В 2019 году был выпущен документальный фильм « Индийские космические мечты» о развитии Astrosat, снятый Сью Садбери. [35]
Галерея
[ редактировать ]См. также
[ редактировать ]- АстроСат-2
- Индийская астрономическая обсерватория
- Индийская организация космических исследований
- Список космических телескопов
- Ультрафиолетовая астрономия
- Рентгеновская астрономия
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Перейти обратно: а б с, Мадхумати Д. (19 мая 2015 г.). «Взгляд Индии на Вселенную готов к испытаниям» . Индус . Проверено 20 мая 2015 г.
- ^ Перейти обратно: а б «ASTROSAT: спутниковая миссия для многоволновой астрономии» . МССАА . 20 апреля 2012 года. Архивировано из оригинала 22 апреля 2013 года . Проверено 7 сентября 2013 г.
- ^ Исро планирует запустить вторую индийскую космическую обсерваторию Times of India, 19 февраля 2018 г.
- ^ Радж, Н. Гопал (18 июля 2012 г.). «Индия собирается запустить Astrosat в следующем году» . Индус . Проверено 7 сентября 2013 г.
- ^ «Запуск Астросата» . pib.gov.in. Проверено 3 марта 2023 г.
- ^ «Индия планирует запуск рентгеновского космического корабля в 2009 году» . Youindustrynews.com. 13 ноября 2008 г. Архивировано из оригинала 3 марта 2016 г. . Проверено 24 ноября 2010 г.
- ^ «Добро пожаловать в Индийскую организацию космических исследований :: Текущая программа» . Исро.орг. 23 сентября 2009 г. Архивировано из оригинала 25 ноября 2010 г. Проверено 24 ноября 2010 г.
- ^ «ISRO планирует запуск Astrosat на 2010 год» . Kuku.sawf.org. 22 апреля 2009 г. Архивировано из оригинала 19 июля 2011 г. Проверено 24 ноября 2010 г.
- ^ «Фотек УВИТ Детекторы» . Университет Лестера . Проверено 18 марта 2016 г.
- ^ Перейти обратно: а б с д и ж «АСТРОСАТ» . Индийская организация космических исследований . Проверено 28 сентября 2015 г.
- ^ Чаттопадхай, Т.; Вадавале, СВ; Рао, Арканзас; Шрикумар, С.; Бхаттачарья, Д. (9 мая 2014 г.). «Перспективы жесткой рентгеновской поляриметрии на спутнике Астросат-ЦЗТИ». Экспериментальная астрономия . 37 (3): 555–577. Бибкод : 2014ExA....37..555C . дои : 10.1007/s10686-014-9386-1 . S2CID 42864309 .
- ^ «АСТРОСАТ | астросат» .
- ^ «Ячейка поддержки AstroSat (ASC) создана в IUCAA, Пуна – ISRO» . www.isro.gov.in. Проверено 5 сентября 2022 г.
- ^ «Индия работает с Университетом Лестера над первым национальным астрономическим спутником» . Indodaily.com . Проверено 24 ноября 2010 г.
- ^ «Индийский космический телескоп завершил пятилетнюю миссию и продолжит работу: руководитель ISRO» . Индостан Таймс. 29 сентября 2020 г.
- ^ «Три года AstroSat – ISRO» . www.isro.gov.in. Архивировано из оригинала 30 августа 2019 года . Проверено 28 сентября 2018 г.
- ^ «Ячейка поддержки AstroSat (ASC) создана в IUCAA, Пуна» . Индийская организация космических исследований . isro.gov.in. Архивировано из оригинала 24 мая 2022 года . Проверено 23 мая 2016 г.
- ^ «PSLV-C30/ASTROSAT запускает прямую веб-трансляцию» . Индийская организация космических исследований . 28 сентября 2015 года. Архивировано из оригинала 10 декабря 2015 года . Проверено 28 сентября 2015 г.
- ^ «ASTROSAT преодолел важную веху – космический корабль полностью собран и начались испытания» . ИСРО . Архивировано из оригинала 23 декабря 2015 года . Проверено 22 мая 2015 г.
- ^ «ASTROSAT будет запущен в середине 2010 года – Технология» . livemint.com. 22 апреля 2009 года . Проверено 24 ноября 2010 г.
- ^ Перейти обратно: а б Десикан, Шубашри (17 июня 2017 г.). «AstroSat исключает послесвечение при слиянии черных дыр» . Индус .
- ^ « Звезда «Вампира» поймана с поличным индийской космической обсерваторией ASTROSAT» . 30 января 2017 г.
- ^ «Деталь новостей | ТИФР» . www.tifr.res.in. Проверено 20 июля 2017 г.
- ^ «Пресс-релиз: Astrosat, «Чандра» и космический телескоп «Хаббл» одновременно обнаружили корональный взрыв на ближайшей планете-хозяине звезды | Ячейка поддержки науки ASTROSAT» . astrosat-ssc.iucaa.in . Проверено 20 июля 2017 г.
- ^ Вадавале, СВ; Чаттопадхай, Т.; Митхун, НПС; Рао, Арканзас; Бхаттачарья, Д.; Вибхуте, А.; Бхалерао, В.Б.; Деванган, Греция; Мисра, Р.; Пол, Б.; Басу, А.; Джоши, Британская Колумбия; Шрикумар, С.; Сэмюэл, Э.; Прия, П.; Винод, П.; Сита, С. (2017). «Рентгеновская поляриметрия с фазовым разрешением пульсара в Крабе с помощью AstroSat CZT Imager» . Природная астрономия . 2 : 50–55. дои : 10.1038/s41550-017-0293-z . S2CID 256708500 .
- ^ Перейти обратно: а б Индийская космическая обсерватория осуществила поляризацию рентгеновских лучей Times of India, 6 ноября 2017 г.
- ^ «Астросат Исро сделал снимок скопления галактик на расстоянии 800 миллионов световых лет — Times of India» . Таймс оф Индия . 3 июля 2018 г.
- ^ «Обнародованы архивные данные AstroSat — ISRO» . www.isro.gov.in. Архивировано из оригинала 15 июля 2022 года . Проверено 3 августа 2019 г.
- ^ «Три года AstroSat – ISRO» . www.isro.gov.in. Архивировано из оригинала 30 августа 2019 года . Проверено 3 августа 2019 г.
- ^ Чандра, AD; Рой, Дж.; Агравал, ПК; Чоудри, М. (2020). «Исследование недавней вспышки Be/рентгеновской двойной системы RX J0209.6-7427 с помощью AstroSat: новый сверхяркий рентгеновский пульсар в Магеллановом мосту?» . Ежемесячные уведомления Королевского астрономического общества . 495 (3): 2664–2672. arXiv : 2004.04930 . Бибкод : 2020MNRAS.495.2664C . дои : 10.1093/mnras/staa1041 . S2CID 215737137 .
- ^ «Сверхяркий источник рентгеновского излучения пробуждается вблизи галактики, расположенной недалеко от нас» . Королевское астрономическое общество . Июнь 2020.
- ^ «Сверхъяркий пульсар пробуждается по соседству с Млечным путем после 26-летнего сна» . Альфредо Карпинети . Июнь 2020.
- ^ «Глобальная группа учёных обнаружила одну из самых ранних галактик с помощью индийского спутника AstroSat» . Индийский экспресс .
- ^ Саха К., Тандон С.Н., Симмондс С. и др. (24 августа 2020 г.). «Обнаружение AstroSat излучения континуума Лаймана из галактики az = 1,42» . Природная астрономия . 4 (12): 1185. arXiv : 2008.11394 . Бибкод : 2020НатАс...4.1185С . дои : 10.1038/s41550-020-1173-5 . S2CID 221319445 . Проверено 6 ноября 2020 г. .
- ^ Indian Space Dreams , получено 27 января 2020 г.