XPoSat
 Спутник рентгеновского поляриметра (XPoSat) в развернутой конфигурации | |
| Имена | XPoSat |
|---|---|
| Тип миссии | Космическая обсерватория |
| Оператор | ИСРО |
| ИДЕНТИФИКАТОР КОСПЭРЭ | 2024-001А |
| САТКАТ нет. | 58694  |
| Веб-сайт | www |
| Продолжительность миссии | Планируется: 5 лет Прошло: 7 месяцев, 4 дня [1] |
| Свойства космического корабля | |
| Космический корабль | Рентгеновский поляриметр-спутник |
| Автобус | Модифицированная ИМС-2 [2] |
| Производитель | Рамановский научно-исследовательский институт Спутниковый центр УР Рао |
| Стартовая масса | 480 кг (1060 фунтов) [3] |
| Масса полезной нагрузки | 144 кг (317 фунтов) [3] |
| Размеры | 65 × 65 × 60 см (26 × 26 × 24 дюйма) |
| Власть | 1260 Вт [3] |
| Начало миссии | |
| Дата запуска | 1 января 2024 г., 9:10 по восточному стандартному времени (3:40 по всемирному координированному времени) [4] |
| Ракета | PSLV-DL [5] [6] |
| Запуск сайта | Космического центра Сатиш Дхаван Первая стартовая площадка |
| Подрядчик | ИСРО |
| Орбитальные параметры | |
| Справочная система | Геоцентрическая орбита |
| Режим | Низкая околоземная орбита |
| Высота перигея | 638 км |
| Высота апогея | 653 км |
| Наклон | 6° [3] [7] |
| Период | 97,61 минут |
| Инструменты | |
| Поляриметрический прибор в рентгеновских лучах (ПОЛИКС) Рентгеновская спектроскопия и время (XSPECT) | |
 Логотип XPoSat | |
Спутник рентгеновского поляриметра ( XPoSat ) — это созданная Индийской организацией космических исследований (ISRO) космическая обсерватория, для изучения поляризации космических рентгеновских лучей . Он был запущен 1 января 2024 года на ракете PSLV . [8] и его ожидаемый срок эксплуатации составляет не менее пяти лет. [9] [10]
Телескоп был разработан Научно-исследовательским институтом комбинационного рассеяния света (RRI) в тесном сотрудничестве со Спутниковым центром UR Rao (URSC). [11] По данным ISRO, эта миссия дополнит усилия американского космического агентства НАСА , которое в 2021 году запустило свой Imaging X-ray Polarimetry Explorer (IXPE) для наблюдения за космическими событиями в широком диапазоне энергий 2–30 кэВ. [12] [13]
Обзор
[ редактировать ]Изучение поляризации излучения позволяет узнать природу его источника, включая силу и распределение его магнитных полей , а также природу другого излучения вокруг него. XPoSat будет изучать 50 самых ярких известных источников во Вселенной, включая пульсары , рентгеновские двойные черные дыры , активные ядра галактик , нейтронные звезды и нетепловые сверхновых . остатки [9] [14] Обсерватория была размещена на круговой низкой околоземной орбите высотой 500–700 км (310–430 миль). [9] [2] Полезная нагрузка на борту XPoSat будет наблюдать за источниками рентгеновского излучения во время его прохождения через период земного затмения. [15]
История
[ редактировать ]Проект XPoSat начался в сентябре 2017 года с гранта Индийской организации космических исследований (ISRO) в размере 95 000 000 фунтов стерлингов . Предварительная проверка проекта (PDR) XPoSat, включая полезную нагрузку POLIX, была завершена в сентябре 2018 года, после чего последовала подготовка квалификационной модели POLIX и начало изготовления некоторых компонентов ее летной модели. [16] [17]
Запуск
[ редактировать ]XPoSAT был успешно запущен на борту PSLV-C58 1 января 2024 года в 9:10 по восточному стандартному времени. Пуск был точным, оставив лишь отклонение (±) 3 км. После запуска последняя 4-я ступень PSLV опустилась на орбиту 350 х 350 км, чтобы облегчить ее использование в качестве орбитального экспериментального модуля PSLV POEM-3. [18] [19]
Первый свет
[ редактировать ]XSPECT
[ редактировать ]Полезная нагрузка XSPECT на XPoSat зафиксировала свой первый свет от Кассиопеи А (Cas A), остатка сверхновой, расположенной на расстоянии более 11 000 световых лет от нас, 5 января 2024 года. На этапе проверки работоспособности XSPECT был направлен на Кассиопею А, стандартный небесный источник, используемый для оценка прибора, который является одним из самых ярких источников радиочастот в небе. Наблюдение началось 5 января 2024 года и зафиксировало линии излучения остатков сверхновой, соответствующие таким элементам, как магний , кремний , сера , аргон , кальций и железо . [20] [21]
ПОЛИКС
[ редактировать ]Датчик POLIX XPoSat начал проводить научные наблюдения и предоставил первые в истории данные о Крабовом Пульсаре . Наблюдение, подтвердившее работу прибора POLIX, проводилось с 15 по 18 января 2024 года. POLIX отслеживал Крабовидный Пульсар, быстро вращающуюся нейтронную звезду в Крабовидной туманности , испускающую примерно тридцать рентгеновских импульсов в секунду. Благодаря идентификации поляризации рентгеновских лучей, исходящих от пульсара, POLIX предложил новый взгляд на физические процессы излучения на поверхности нейтронных звезд. 10 января 2024 года инструмент постепенно включился, и объектом первых наблюдений стал Крабовидный Пульсар. [22] [23]
Полезная нагрузка
[ редактировать ]Две полезные нагрузки XPoSat размещены на IMS-2 модифицированной спутниковой шине . [9] Основная научная полезная нагрузка — Polarimeter Instrument in X-rays (POLIX), который будет изучать степень и угол поляризации около 50 самых ярких астрономических источников рентгеновского излучения разных типов во время своей миссии в диапазоне энергий 8-30 кэВ . [2] [24] ПОЛИКС, прибор массой 125 кг (276 фунтов), [9] был разработан Рамановским научно-исследовательским институтом . [14] [2] [24] [25]
Поляриметрический прибор в рентгеновских лучах (ПОЛИКС)
[ редактировать ]
ПОЛИКС — основная научная полезная нагрузка на борту XPoSat. Это рентгеновский поляриметр Томсона, измеряющий степень и угол поляризации (параметры поляриметрии) астрономических источников в среднем рентгеновском диапазоне (8-30 кэВ). [26] Он был разработан рамановским научно-исследовательским институтом .
Его научные цели заключаются в измерении: [25]
- сила и распределение магнитного поля в источниках
- геометрическая анизотропия в источниках
- их выравнивание относительно линии обзора
- природа ускорителя, ответственного за возбуждение электронов, участвующих в излучении и рассеянии.
Конфигурация эксперимента состоит из коллиматора , центрального рассеивателя с низким Z (литий, гидрид лития или бериллия ), окруженного четырьмя пропорциональными счетчиками рентгеновского излучения, заполненными ксеноном, в качестве детекторов рентгеновского излучения, которые собирают рассеянные рентгеновские фотоны. [11] Прибор вращается вдоль оси наблюдения, что приводит к измерению азимутального распределения рассеянных рентгеновских фотонов, что дает информацию о поляризации. Поляризованные рентгеновские лучи вызывают азимутальную модуляцию скорости счета в отличие от равномерного азимутального распределения скорости счета для неполяризованных рентгеновских лучей. POLIX имеет четыре независимых детектора, каждый из которых имеет собственный интерфейс и обрабатывающую электронику. Локализация рентгеновского фотона в детекторах осуществляется методом разделения заряда в наборе последовательно соединенных резистивных анодных проводов.
Основными объектами для наблюдения с помощью этого инструмента являются яркие рентгеновские нейтронные звезды , аккрецирующие черные дыры в различных спектральных состояниях, пульсары, магнетары и активные ядра галактик. Этот прибор устраняет энергетический разрыв в возможностях обнаружения между поляриметрами мягкого рентгеновского излучения, использующими брэгговское отражение ( OSO-8 ) или фотоэлектронные треки ( IXPE ), и поляриметрами жесткого рентгеновского излучения , использующими комптоновское рассеяние, такими как детектор теллурида кадмия-цинка (CZTI). ) на АстроСате .
Рентгеновская спектроскопия и время (XSPECT)
[ редактировать ]
XSPECT — это дополнительная полезная нагрузка на XPoSat. Он измеряет спектроскопическую информацию, время мягкого рентгеновского излучения и электромагнитный спектр, генерируемый различными типами материи. [27] [12] XSPECT предназначен для проведения временных исследований мягкого рентгеновского излучения (0,8–15 кэВ), [26] дополняет то, что делает пропорциональный счетчик рентгеновского излучения большой площади (LAXPC) при высоких энергиях на AstroSat, одновременно обеспечивая адекватное спектральное разрешение в диапазоне 1–20 кэВ. Он имеет энергетическое разрешение <200 эВ при 5,9 кэВ (-20 ° C) и временное разрешение ~ 2 мс. Он был разработан Группой космической астрономии Спутникового центра Ур-Рао .
Детектор достигает умеренной эффективной площади без использования фокусирующей оптики с использованием устройств с разверткой заряда большой площади (SCD), варианта рентгеновских устройств с зарядовой связью (CCD). SCD обеспечивают быстрое считывание (10–100 кГц) и умеренно хорошее спектральное разрешение за счет позиционной чувствительности. Эти устройства уникальны тем, что требуют очень щадящего охлаждения (требующего только пассивного охлаждения) в отличие от традиционных рентгеновских ПЗС-матриц.
Ключевые научные цели XSPECT включают понимание долгосрочного поведения источников рентгеновского излучения посредством корреляции временных характеристик с изменениями спектрального состояния и вариациями эмиссионных линий.
См. также
[ редактировать ]
- Обозреватель рентгеновской поляриметрии изображений
- Список рентгеновских космических телескопов
- Рентгеноастрономический спутник
- Рентгеновский телескоп
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Датт, Анонна (21 декабря 2023 г.). «ISRO откроет Новый год запуском XPoSat» . Индийский экспресс . Проверено 25 декабря 2023 г.
- ^ Перейти обратно: а б с д «ISRO объявляет о семи мегамиссиях» . ГК Сегодня . 20 мая 2019 года . Проверено 10 декабря 2021 г.
- ^ Перейти обратно: а б с д Встреча пользователей XPoSat . 25 мая 2023 г. Событие произойдет в 1 час 5 минут 34 секунды.
- ^ Мандал, Анну (22 декабря 2023 г.). «ISRO запустит миссию XPoSat 1 января 2024 года для изучения поляризации вместе с НАСА» . Финансовый экспресс . Проверено 27 декабря 2023 г.
- ^ Волосин, Хуан И. Моралес. «XPoSat: PSLV-DL» . Каждый день космонавт . Проверено 2 января 2024 г.
- ^ «ISRO будет изучать черные дыры; запуск спутника рентгеновского поляриметра сегодня» . мята. 31 декабря 2023 года . Проверено 2 января 2024 г.
- ^ Кумар, Четан (30 ноября 2023 г.). «XPoSat совершит революцию в рентгеновской астрономии: Исро» . Таймс оф Индия. ТНН . Проверено 25 декабря 2023 г.
- ^ Нигам, Саумья (26 декабря 2023 г.). «ISRO 1 января запустит PSLV-C58 с XPoSAT для изучения черных дыр и нейтронных звезд | Подробности» . Индийское телевидение . Проверено 27 декабря 2023 г.
- ^ Перейти обратно: а б с д и «Будущие исследовательские миссии ISRO» (PDF) . Д-р М. Аннадурай, директор ISAC, ISRO. 60-я сессия ЮНКОПУОС, Вена, 2019 г. ИСРО . Проверено 10 декабря 2021 г.
- ^ «Локсабха: вопросы и ответы» (PDF) . ОТДЕЛ КОСМОСА. 5 апреля 2023 г.
- ^ Перейти обратно: а б «Исро раскроет космические тайны черных дыр с помощью миссии XPoSat» . Индия сегодня . 6 декабря 2023 г. Проверено 25 декабря 2023 г.
- ^ Перейти обратно: а б Мандал, Анну (22 декабря 2023 г.). «ISRO запустит миссию XPoSat 1 января 2024 года для изучения поляризации вместе с НАСА» . Финансовый экспресс . Проверено 25 декабря 2023 г.
- ^ Кумар, Четан (30 ноября 2023 г.). «XPoSat намерен совершить революцию в рентгеновской астрономии: Исро» . Таймс оф Индия . ISSN 0971-8257 . Проверено 25 декабря 2023 г.
- ^ Перейти обратно: а б «5 уникальных космических научных миссий, которые ISRO будет выполнять в ближайшем будущем» . Проволока . Проверено 25 декабря 2023 г.
- ^ «Индия собирается запустить свой первый спутник рентгеновского поляриметра: ISRO» . Индус . 30 ноября 2023 г. ISSN 0971-751X . Проверено 25 декабря 2023 г.
- ^ «XPoSat» . isro.gov.in.
- ^ «Институт рамановских исследований, годовой отчет за 2018–2019 гг.» (PDF) . Архивировано (PDF) из оригинала 9 августа 2020 года.
- ^ «Новогодний запуск миссии XPoSAT от ISRO» . БрюТаймс .
- ^ Запуск миссии PSLV-C58/XPoSat из Космического центра Сатиш Дхаван (SDSC) SHAR, Шрихарикота , получено 1 января 2024 г.
- ^ «Производительность полезной нагрузки XSPECT подтверждена наблюдением Cas A» . Индийская организация космических исследований . 11 января 2024 г. Проверено 11 января 2024 г.
- ^ «Проверка производительности полезной нагрузки ISRO «Aces»: улавливание света от сверхновой» . NDTV.com . 11 января 2024 г. Проверено 12 января 2024 г.
- ^ Кумар, Четан (13 февраля 2024 г.). «Исро впервые провела наблюдение пульсара с помощью полезной нагрузки XPoSat» . Таймс оф Индия . ISSN 0971-8257 . Проверено 16 февраля 2024 г.
- ^ «Миссия Исро по черной дыре XPoSat начинает активное наблюдение, изучает пульсар в Крабе» . Индия сегодня . 13 февраля 2024 г. Проверено 16 февраля 2024 г.
- ^ Перейти обратно: а б «Запущен «Чандраян-2»: вот будущие миссии ISRO в космос» . Индийский экспресс . 22 июля 2019 года . Проверено 23 июля 2019 г.
- ^ Перейти обратно: а б Эксперимент с рентгеновским поляриметром (ПОЛИКС), Исследовательский институт комбинационного рассеяния света , доступ: 2 августа 2019 г.
- ^ Перейти обратно: а б Гош, Сахана (11 сентября 2023 г.). «Индия запустит вторую в мире рентгеновскую поляриметрическую космическую обсерваторию» . Природа Индии . дои : 10.1038/d44151-023-00132-x .
- ^ «Правительство Индии, Департамент космоса, Годовой отчет за 2020 год» (PDF) . Архивировано (PDF) из оригинала 14 февраля 2020 года.
