Исследователь внутреннего состава нейтронной звезды

НИЧЕР
	Телескоп NICER установлен на интегрированной ферменной конструкции Международной космической станции.
Тип миссии	нейтронных звезд Астрофизика
Оператор	НАСА / GSFC / Массачусетский технологический институт
Веб-сайт	https://heasarc.gsfc.nasa.gov/docs/nicer/
Продолжительность миссии	18 месяцев (планируется) ; 7 лет, 2 месяца и 2 дня ( в процессе )
Свойства космического корабля
Стартовая масса	372 кг (820 фунтов)
Начало миссии
Дата запуска	3 июня 2017, 21:07:38 UTC
Ракета	Полная тяга Falcon 9 , B1035.1
Запуск сайта	Космический центр Кеннеди , LC-39A
Подрядчик	SpaceX
Орбитальные параметры
Справочная система	Геоцентрическая орбита
Режим	Низкая околоземная орбита
Высота перигея	402 км (250 миль)
Высота апогея	407 км (253 мили)
Наклон	51.64°
Период	92,66 минут
Инструменты
	Рентгеновский прибор для измерения времени (XTI)
	; Патч миссии NICER * SEXTANT программа проводник ← АСТРО-H (NeXT) СЭС-14 (ЗОЛОТО) →

Нейтронный звездный внутренний состав ExploreR ( NICER ) — это телескоп НАСА на Международной космической станции , разработанный и посвященный изучению необычайных гравитационных, электромагнитных и ядерно-физических сред, воплощенных в нейтронных звездах , а также исследованию экзотических состояний материи, где плотность и давление выше, чем в атомных ядрах . В рамках программы НАСА Explorer NICER позволил проводить спектроскопию тепловых и нетепловых излучений нейтронных звезд в диапазоне мягкого рентгеновского излучения (0,2–12 кэВ ) с беспрецедентной чувствительностью с разрешением вращения, исследуя внутреннюю структуру и происхождение динамических явлений. и механизмы, лежащие в основе самых мощных известных ускорителей космических частиц. ^[3] NICER достиг этих целей путем развертывания, после запуска и активации приборов рентгеновского измерения времени и спектроскопии. NICER был выбран НАСА для перехода к этапу разработки в апреле 2013 года. ^[4]

NICER-SEXTANT использует тот же прибор для проверки времени рентгеновского излучения для позиционирования и навигации. ^[5] и MXS - это тест рентгеновской временной связи. ^[6] В январе 2018 года на МКС была продемонстрирована рентгеновская навигация с помощью НИКЕР. ^[7]

В мае 2023 года в тепловых экранах NICER возникла утечка, из-за которой в телескоп попал посторонний свет. Ремонтный комплект, содержащий специализированные заплаты, будет доставлен на станцию миссией по снабжению Cygnus NG-21 в августе 2024 года; нашивки будут нанесены на щиты астронавтами во время будущего выхода в открытый космос . ^[8]

Запуск

К маю 2015 года NICER был готов к запуску в 2016 году, пройдя критическую проверку конструкции (CDR) и разрешив проблему с электропитанием, подаваемым с МКС. ^[9] После потери SpaceX CRS-7 в июне 2015 года, которая задержала будущие миссии на несколько месяцев, NICER был наконец запущен 3 июня 2017 года. ^[2] с SpaceX CRS-11 миссией по снабжению МКС на борту ракеты-носителя Falcon 9 v1.2 . ^[10]

Научный инструмент

Основной научный инструмент NICER, называемый рентгеновским таймером (XTI), представляет собой массив из 56 детекторов рентгеновских фотонов. Эти детекторы регистрируют энергию собранных фотонов, а также время их прибытия. Приемник глобальной системы позиционирования (GPS) обеспечивает точные измерения времени и позиционирования. Рентгеновские фотоны могут быть помечены по времени с точностью менее 300 нс . ^[11] В августе 2022 года была запущена программа быстрых рентгеновских наблюдений с использованием инструмента MAXI под названием «OHMAN (Орбитальное соединение MAXI и NICER)» для обнаружения внезапных всплесков рентгеновских явлений. ^[12]

На каждой орбите МКС NICER будет наблюдать от двух до четырех целей. Подвес и система отслеживания звезд позволяют NICER отслеживать конкретные цели и одновременно собирать научные данные. Для достижения своих научных целей NICER возьмет более 15 миллионов секунд воздействия в течение 18-месячного периода. ^[13]

Эксперименты по рентгеновской навигации и связи

Расширение миссии NICER , станция Explorer для рентгеновских технологий синхронизации и навигации (SEXTANT), будет выступать в качестве демонстратора технологий для методов навигации на основе рентгеновских пульсаров (XNAV), которые однажды могут быть использованы для исследования дальнего космоса. навигация. ^[14]

XCOM

В рамках испытаний NICER было разработано рентгеновское устройство с быстрой модуляцией под названием Modulated X-ray Source (MXS), которое используется для создания демонстрации системы рентгеновской связи (XCOM). В случае одобрения и установки на МКС XCOM будет передавать данные, закодированные в рентгеновских импульсах, на платформу NICER, что может привести к разработке технологий, обеспечивающих гигабитную связь по всей Солнечной системе. ^[6] По состоянию на февраль 2019 г. ^[update] Тест XCOM запланирован на весну 2019 года. ^[15] XCOM (включая MXS) был доставлен на МКС в мае 2019 года. ^[16] После завершения испытаний в сентябре 2021 года XCOM и полезная нагрузка STP-H6 вышли из строя. В ноябре 2021 года она была снята и утилизирована на Cygnus NG-16 . ^[17]

Избранные результаты

В мае 2018 года NICER обнаружил рентгеновский пульсар на самой быстрой из когда-либо обнаруженных звездных орбит. ^[18] Было обнаружено, что пульсар и его звезда-компаньон обращаются вокруг друг друга каждые 38 минут. ^[18]

21 августа 2019 года (UTC; 20 августа в США) NICER обнаружил самый яркий рентгеновский всплеск, наблюдавшийся до сих пор. ^[19] Он произошел от нейтронной звезды SAX J1808.4-3658, находящейся примерно в 11 000 световых годах от Земли в созвездии Стрельца .

Галерея

Запуск CRS-11 с НИКЕР на борту
NICER извлечен из багажника Dragon на МКС
Массив рентгеновских линз
Полный вид прибора
Маркированная схема NICER

См. также

программа проводник
Рентгеновская обсерватория Чандра , ведущая космическая обсерватория НАСА по изучению рентгеновских лучей, на орбите с 1999 года.
Список рентгеновских космических телескопов
Научные исследования на Международной космической станции
NuSTAR , космическая обсерватория жесткого рентгеновского излучения класса NASA Explorer, на орбите с 2012 года.
Rossi X-ray Timing Explorer , рентгеновская космическая обсерватория времени, действовала в 1995–2012 гг.
Рентгеновский телескоп
XMM-Newton , рентгеновская космическая обсерватория ЕКА, на орбите с 1999 года.

Ссылки

^ «Обзор миссии SpaceX CRS-11» (PDF) . НАСА . Проверено 3 июня 2017 г. В данную статью включен текст из этого источника, находящегося в свободном доступе .
^ Перейти обратно: ^а ^б Кларк, Стивен (3 июня 2017 г.). «Использованная грузовая капсула Dragon отправлена на космическую станцию» . Космический полет сейчас . Проверено 3 июня 2017 г.
^ Жандро, Кейт С.; Арзуманян, Завен; Окадзима, Такаси (сентябрь 2012 г.). Такахаси, Тадаюки; Мюррей, Стивен С.; Ден Хердер, Ян-Виллем А. (ред.). «Внутренний состав нейтронной звезды ExploreR (NICER): миссия Explorer, открывающая возможности для временной спектроскопии мягкого рентгеновского излучения» (PDF) . Труды SPIE: Космические телескопы и приборы 2012, от ультрафиолета до гамма-лучей . Космические телескопы и приборы 2012: от ультрафиолета до гамма-лучей. 8443 : 844313. Бибкод : 2012SPIE.8443E..13G . дои : 10.1117/12.926396 . S2CID 119892783 .
^ Харрингтон, доктор юридических наук (5 апреля 2013 г.). «НАСА выбирает исследовательские исследования для разработки» (пресс-релиз). НАСА . Проверено 23 апреля 2013 г.
^ Гарнер, Роб (17 июля 2017 г.). «Миссия НАСА «Нейтронная звезда» начинает научные операции» . НАСА . Проверено 26 января 2018 г.
^ Перейти обратно: ^а ^б Кизи, Лори (4 ноября 2016 г.). «NavCube НАСА может поддержать демонстрацию рентгеновской связи в космосе — впервые НАСА» . НАСА . Проверено 5 ноября 2016 г. В данную статью включен текст из этого источника, находящегося в свободном доступе .
^ «Использование МКС: NICER/SEXTANT» . eoПортал . Европейское космическое агентство. Архивировано из оригинала 8 февраля 2021 года . Проверено 26 января 2018 г.
^ Казмерчак, Жанетт (30 июля 2024 г.). «Ремкомплект для миссии НАСА NICER, направляющейся на космическую станцию» . НАСА . Проверено 30 июля 2024 г.
^ Кизи, Лори (12 мая 2015 г.). «Многоцелевая миссия НАСА NICER/SEXTANT готовится к запуску в 2016 году» . НАСА . Проверено 27 октября 2015 г.
^ «NICER проявился во время полета снабжения МКС SpaceX-11» . НИЧЕР Новости. НАСА. 1 декабря 2015 года . Проверено 14 июня 2017 г. Запуск NICER, который ранее был запланирован на декабрь 2016 года на SpaceX CRS-12, теперь полетит на Международную космическую станцию вместе с двумя другими полезными нагрузками на SpaceX Commercial Resupply Services (CRS)-11 в негерметичном багажнике корабля Dragon. В данную статью включен текст из этого источника, находящегося в свободном доступе .
^ Жандро; и др. (2012). «Внутренний состав нейтронной звезды ExploreR (NICER): миссия Explorer, открывающая возможности для временной спектроскопии в мягком рентгеновском луче» (PDF) . Каждый фотон, обнаруженный NICER, имеет временную метку с абсолютной точностью намного лучше, чем 300 наносекунд. В данную статью включен текст из этого источника, находящегося в свободном доступе .
^ «OHMAN (На орбите соединение MAXI и NICER) началось! - немедленная последующая программа рентгеновских исследований, объединяющая инструменты JAXA и НАСА на МКС» . ИСАС . Проверено 13 января 2023 г.
^ «NICER: Исследование внутреннего состава нейтронной звезды» (PDF) . НАСАФакты. НАСА . Проверено 14 июня 2017 г. В данную статью включен текст из этого источника, находящегося в свободном доступе .
^ Митчелл, Джейсон В.; Хассуне, Мюнтер А.; Винтерниц, Люк МБ; Вальдес, Дженнифер Э.; Прайс, Сэмюэл Р.; и др. (январь 2015 г.). СЕКСТАНТ - Обозреватель станций для рентгеновских технологий синхронизации и навигации . Конференция AIAA по наведению, навигации и управлению. 5–9 января 2015 г. Киссимми, Флорида. GSFC-E-DAA-TN19095; 20150001327.
^ НАСА собирается продемонстрировать рентгеновскую связь в космосе, февраль 2019 г.
^ Эксперимент по рентгеновской связи доставлен на космическую станцию, май 2019 г.
^ «СТП-Н6» . Космическая страница Гюнтера . Проверено 30 июля 2022 г.
^ Перейти обратно: ^а ^б Гарнер, Роб (10 мая 2018 г.). «Рентгеновский пульсар обнаружен на рекордно быстрой орбите» . НАСА . Проверено 12 мая 2018 г. В данную статью включен текст из этого источника, находящегося в свободном доступе .
^ Телескоп NICER обнаружил самый яркий рентгеновский всплеск, когда-либо наблюдавшийся

Внешние ссылки

NICER Веб-сайт Центра космических полетов Годдарда НАСА
NICER Веб-сайт nasa.gov.
Анимации и видеоролики по установке NICER

[crs11.overview-1] «Обзор миссии SpaceX CRS-11» (PDF) . НАСА . Проверено 3 июня 2017 г. В данную статью включен текст из этого источника, находящегося в свободном доступе .

[sfnow20170603-2] Перейти обратно: ^а ^б Кларк, Стивен (3 июня 2017 г.). «Использованная грузовая капсула Dragon отправлена на космическую станцию» . Космический полет сейчас . Проверено 3 июня 2017 г.

[nicerPdf1-3] Жандро, Кейт С.; Арзуманян, Завен; Окадзима, Такаси (сентябрь 2012 г.). Такахаси, Тадаюки; Мюррей, Стивен С.; Ден Хердер, Ян-Виллем А. (ред.). «Внутренний состав нейтронной звезды ExploreR (NICER): миссия Explorer, открывающая возможности для временной спектроскопии мягкого рентгеновского излучения» (PDF) . Труды SPIE: Космические телескопы и приборы 2012, от ультрафиолета до гамма-лучей . Космические телескопы и приборы 2012: от ультрафиолета до гамма-лучей. 8443 : 844313. Бибкод : 2012SPIE.8443E..13G . дои : 10.1117/12.926396 . S2CID 119892783 .

[4] Харрингтон, доктор юридических наук (5 апреля 2013 г.). «НАСА выбирает исследовательские исследования для разработки» (пресс-релиз). НАСА . Проверено 23 апреля 2013 г.

[5] Гарнер, Роб (17 июля 2017 г.). «Миссия НАСА «Нейтронная звезда» начинает научные операции» . НАСА . Проверено 26 января 2018 г.

[nasa20161104-6] Перейти обратно: ^а ^б Кизи, Лори (4 ноября 2016 г.). «NavCube НАСА может поддержать демонстрацию рентгеновской связи в космосе — впервые НАСА» . НАСА . Проверено 5 ноября 2016 г. В данную статью включен текст из этого источника, находящегося в свободном доступе .

[eop-iss-u-n-s-7] «Использование МКС: NICER/SEXTANT» . eoПортал . Европейское космическое агентство. Архивировано из оригинала 8 февраля 2021 года . Проверено 26 января 2018 г.

[8] Казмерчак, Жанетт (30 июля 2024 г.). «Ремкомплект для миссии НАСА NICER, направляющейся на космическую станцию» . НАСА . Проверено 30 июля 2024 г.

[9] Кизи, Лори (12 мая 2015 г.). «Многоцелевая миссия НАСА NICER/SEXTANT готовится к запуску в 2016 году» . НАСА . Проверено 27 октября 2015 г.

[nasa-nicer-manifest-10] «NICER проявился во время полета снабжения МКС SpaceX-11» . НИЧЕР Новости. НАСА. 1 декабря 2015 года . Проверено 14 июня 2017 г. Запуск NICER, который ранее был запланирован на декабрь 2016 года на SpaceX CRS-12, теперь полетит на Международную космическую станцию вместе с двумя другими полезными нагрузками на SpaceX Commercial Resupply Services (CRS)-11 в негерметичном багажнике корабля Dragon. В данную статью включен текст из этого источника, находящегося в свободном доступе .

[Gendreau2012-11] Жандро; и др. (2012). «Внутренний состав нейтронной звезды ExploreR (NICER): миссия Explorer, открывающая возможности для временной спектроскопии в мягком рентгеновском луче» (PDF) . Каждый фотон, обнаруженный NICER, имеет временную метку с абсолютной точностью намного лучше, чем 300 наносекунд. В данную статью включен текст из этого источника, находящегося в свободном доступе .

[12] «OHMAN (На орбите соединение MAXI и NICER) началось! - немедленная последующая программа рентгеновских исследований, объединяющая инструменты JAXA и НАСА на МКС» . ИСАС . Проверено 13 января 2023 г.

[NASA-NICER-Facts-13] «NICER: Исследование внутреннего состава нейтронной звезды» (PDF) . НАСАФакты. НАСА . Проверено 14 июня 2017 г. В данную статью включен текст из этого источника, находящегося в свободном доступе .

[14] Митчелл, Джейсон В.; Хассуне, Мюнтер А.; Винтерниц, Люк МБ; Вальдес, Дженнифер Э.; Прайс, Сэмюэл Р.; и др. (январь 2015 г.). СЕКСТАНТ - Обозреватель станций для рентгеновских технологий синхронизации и навигации . Конференция AIAA по наведению, навигации и управлению. 5–9 января 2015 г. Киссимми, Флорида. GSFC-E-DAA-TN19095; 20150001327.

[15] НАСА собирается продемонстрировать рентгеновскую связь в космосе, февраль 2019 г.

[XCOM-UT-16] Эксперимент по рентгеновской связи доставлен на космическую станцию, май 2019 г.

[17] «СТП-Н6» . Космическая страница Гюнтера . Проверено 30 июля 2022 г.

[nasa2018-18] Перейти обратно: ^а ^б Гарнер, Роб (10 мая 2018 г.). «Рентгеновский пульсар обнаружен на рекордно быстрой орбите» . НАСА . Проверено 12 мая 2018 г. В данную статью включен текст из этого источника, находящегося в свободном доступе .

[19] Телескоп NICER обнаружил самый яркий рентгеновский всплеск, когда-либо наблюдавшийся

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

[10]

[11]

[12]

[13]

[14]

[15]

[16]

[17]

[18]

[19]

v т и ← 2016 Орбитальные запуски в 2017 году. 2018 →
January	TJS-2 Jilin-1 Video-03 Iridium NEXT × 10 TRICOM-1 USA-273 / SBIRS GEO-3 DSN-2 Hispasat AG1
February	Intelsat 32e / SkyBrasil1 , Telkom-3S Cartosat-2D, Al Farabi-1, BGUSAT, DIDO-2, Flock-3p × 88, Lemur-2 × 8 Dragon CRS-10 Progress MS-05
March	USA-274 / Intruder 8 Tiankun-1 Sentinel-2B EchoStar 23 IGS-Radar 5 USA-275 / WGS-9 SES-10
April	Shijian 13 Cygnus CRS OA-7 , (ALTAIR , CXBN-2 , IceCube , SG-Sat , SHARC) Soyuz MS-04 Tianzhou 1, SilkRoad-1
May	USA-276 / NROL-76 Koreasat 7, SGDC-1 GSAT 9 / South Asia Satellite Inmarsat-5 F4 SES-15 "It's a Test" EKS-2
June	QZS-2 ViaSat-2, Eutelsat 172B Dragon CRS-11 (NICER, BRAC Onnesha, GhanaSat-1, Mazaalai, Nigeria EduSat-1) GSAT-19 EchoStar 21 Progress MS-06 HXMT / Insight, ÑuSat 3 ChinaSat 9A Cartosat-2E, Max Valier Sat, Aalto-1, Blue Diamond, Green Diamond, Red Diamond, CICERO-6, COMPASS-2, InflateSail, Lemur-2 × 8, LituanicaSAT-2, ROBUSTA-1B Kosmos 2519 / Nivelir, Kosmos 2521 / Sputnik Inspektor BulgariaSat-1 Iridium NEXT × 10 EuropaSat / Hellas Sat 3, GSAT-17
July	Shijian-18† Intelsat 35e Kanopus-V-IK, Flying Laptop, Flock-2k × 48, Landmapper BC 1, Landmapper BC 2, Lemur-2 × 8 Soyuz MS-05
August	OPTSAT-3000, VENµS Dragon CRS-12, ASTERIA Blagovest 11L TDRS-M Michibiki 3 Formosat-5 ORS-5 IRNSS-1H
September	USA-277 / OTV-5 Amazonas 5 Soyuz MS-06 Kosmos 2522 / GLONASS-M 752 USA-278 / NROL-42 AsiaSat 9 Yaogan-30-01 × 3 Intelsat 37e, BSAT-4a
October	VRSS-2 Iridium NEXT × 10 QZS-4 SES-11 / EchoStar 105 Sentinel-5 Precursor Progress MS-07 USA-279 / Quasar 21 Koreasat 5A SkySat × 6 , Flock-3m × 4
November	BeiDou-3 M1, BeiDou-3 M2 Mohammed VI-A Cygnus CRS OA-8E (Asgardia-1, EcAMSat, Lemur-2 × 8, TechEdSat-6) Fengyun-3D NOAA-20 Jilin-1 Video × 3 Yaogan-30-02 (3 satellites) Meteor-M No.2-1, Landmapper BC 3, Lemur-2 × 10
December	Kosmos 2524 LKW-1 Alcomsat-1 Galileo FOC 15-18 Dragon CRS-13 Soyuz MS-07 GCOM-C, SLATS Iridium NEXT 31–40 Yaogan-30-03 × 3 AngoSat 1
Launches are separated by dots ( • ), payloads by commas ( , ), multiple names for the same satellite by slashes ( / ). Crewed flights are underlined. Launch failures are marked with the † sign. Payloads deployed from other spacecraft are (enclosed in parentheses).