Миссия по рентгеновской визуализации и спектроскопии
 | |||
| Имена | XRISM Преемник ASTRO-H АСТРО-H2 ХАРМ | ||
|---|---|---|---|
| Тип миссии | Рентгеновская астрономия | ||
| Оператор | ДЖАКСА | ||
| ИДЕНТИФИКАТОР КОСПЭРЭ | 2023-137А | ||
| САТКАТ нет. | 57800  | ||
| Веб-сайт | хризм www | ||
| Продолжительность миссии | 3 года (планируется) ≈10 месяцев и 29 дней (в разработке) | ||
| Свойства космического корабля | |||
| Тип космического корабля | АСТРО | ||
| Автобус | АСТРО-H | ||
| Стартовая масса | 2300 кг (5100 фунтов) | ||
| Начало миссии | |||
| Дата запуска | 6 сентября 2023 г., 23:42:11 UTC [1] | ||
| Ракета | H-IIA 202 | ||
| Запуск сайта | Космический центр Танегасима | ||
| Подрядчик | Мицубиси Хэви Индастриз | ||
| Орбитальные параметры | |||
| Справочная система | Геоцентрическая орбита | ||
| Режим | Низкая околоземная орбита | ||
| Высота перигея | 550 км | ||
| Высота апогея | 550 км | ||
| Наклон | 31.0° | ||
| Период | 96,0 минут | ||
| Главный телескоп | |||
| Имя | Мягкий рентгеновский телескоп | ||
| Диаметр | 45 см (18 дюймов) [2] | ||
| Фокусное расстояние | 5,6 м (18 футов) | ||
| |||
Миссия по рентгеновской визуализации и спектроскопии ( XRISM , произносится как «crism»), ранее известная как Миссия по восстановлению рентгеновской астрономии ( XARM ), представляет собой миссию рентгеновского космического телескопа Японского агентства аэрокосмических исследований (JAXA) в партнерстве с НАСА. обеспечить прорыв в изучении структурообразования Вселенной , истечений из ядер галактик и темной материи . [3] [4] Будучи единственным международным проектом рентгеновской обсерватории своего времени, XRISM будет функционировать как космический телескоп следующего поколения в области рентгеновской астрономии , подобно тому, как космический телескоп Джеймса Уэбба , космический телескоп Ферми и Большая миллиметровая решетка Атакамы ( АЛМА) Обсерватории размещены на соответствующих полях. [2] [5]
Миссия является временным решением, позволяющим избежать потенциального периода потери наблюдения между нынешними рентгеновскими телескопами ( Чандра и XMM-Ньютон ) и будущими ( Усовершенствованный телескоп для астрофизики высоких энергий (ATHENA)). Без XRISM мог бы быть период времени, когда рентгеновские данные не собирались. Это произойдет в начале 2020-х годов, когда эти двое завершат свои миссии из-за потери в 2016 году рентгеновского телескопа Хитоми , который был запущен в качестве продолжения телескопов Чандра и Ньютон. [2] [5]
На раннем этапе проектирования XRISM был также известен как « Преемник ASTRO-H » или « ASTRO-H2 ». После потери Хитоми использовалось название XARM, буква R в аббревиатуре относится к восстановлению способности выполнять рентгеновскую спектроскопию и ее преимуществам. Название было изменено на XRISM в 2018 году, когда JAXA официально инициировало создание проектной группы. [6]
Обзор
[ редактировать ]
С выходом Сузаку на пенсию в сентябре 2015 года, а также с тем, что детекторы на борту рентгеновской обсерватории Чандра и XMM-Ньютон работали более 15 лет и постепенно старели, отказ Хитоми означал, что у рентгеновских астрономов будет 13-летний период ожидания. в мягком рентгеновском наблюдении до запуска ATHENA в 2035 году. [Примечание 1] [2] [5] [7] Это приведет к серьезной неудаче для международного сообщества, [8] поскольку исследования, проводимые крупномасштабными обсерваториями на других длинах волн, такими как космический телескоп Джеймса Уэбба и Тридцатиметровый телескоп, начнутся в начале 2020-х годов, в то время как не будет телескопа, который мог бы охватить наиболее важную часть рентгеновской астрономии. [2] [5] Отсутствие новых миссий может также лишить молодых астрономов возможности получить практический опыт от участия в проекте. [2] [5] Наряду с этими причинами мотивация к восстановлению науки, которая ожидалась в результате Хитоми , стала основанием для инициирования проекта XRISM . XRISM был рекомендован Консультативным советом ISAS по исследованиям и управлению, Ассоциацией астрофизики высоких энергий в Японии, Подкомитетом астрофизики НАСА, Научным комитетом НАСА, Консультативным советом НАСА. [5] [9]
Благодаря успешному запуску в сентябре 2023 г. [1] Ожидается, что XRISM охватит науку, утраченную вместе с Хитоми , такую как формирование структуры Вселенной, обратную связь от галактик/активных ядер галактик и историю циркуляции материала от звезд к скоплениям галактик. [4] Космический телескоп также возьмет на себя в роль Хитоми качестве демонстратора технологий для телескопа Европейского усовершенствованного телескопа для астрофизики высоких энергий (ATHENA). [7] [10] [11] несколько космических агентств, включая НАСА и Европейское космическое агентство (ЕКА). В миссии принимают участие [12] В Японии проект возглавляет подразделение Института космических и астронавтических наук JAXA (ISAS), а участие США возглавляет Центр космических полетов имени Годдарда НАСА (GSFC). Ожидается, что вклад США обойдется примерно в 80 миллионов долларов США, что примерно соответствует сумме вклада в Хитоми . [13] [14]
Изменения от Хитоми
[ редактировать ]
Миссия по рентгеновской визуализации и спектроскопии станет одним из первых проектов ISAS, в котором будет отдельный менеджер проекта (PM) и главный исследователь (PI). Эта мера была принята в рамках реформы ISAS в управлении проектами, направленной на предотвращение повторения аварии в Хитоми . [5] В традиционных миссиях ISAS премьер-министр также отвечал за задачи, которые обычно поручались ИП в миссии НАСА.
В то время как у Hitomi был набор инструментов, от мягкого рентгеновского излучения до мягкого гамма-излучения, XRISM сосредоточится на инструменте Resolve (эквивалентном Hitomi ). мягкому рентгеновскому спектрометру [15] а также Xtend (SXI), который имеет большое сходство с Resolve. [16] Отказ от жесткого рентгеновского телескопа был оправдан запуском в 2012 году спутника НАСА NuSTAR , которого не существовало, когда изначально разрабатывался проект Hitomi (тогда известный как Новый рентгеновский телескоп NeXT). [17] [Примечание 2] Пространственное и энергетическое разрешение NuSTAR аналогично Hitomi . устройствам жесткого рентгеновского излучения [17] Как только XRISM начнет работу , совместные наблюдения с NuSTAR, вероятно, будут иметь важное значение. [4] Между тем отмечена научная ценность границы ширины мягкого и жесткого рентгеновского диапазона; поэтому рассматривается вариант модернизации , инструментов XRISM чтобы частично обеспечить возможность жесткого рентгеновского наблюдения. [16] [17] [ нужно обновить ]
В 2017 году было предложено создать жесткий рентгеновский телескоп, способный превосходить Хитоми . [18] Космический телескоп FORCE . (Фокус на релятивистскую вселенную и космическую эволюцию) является кандидатом на следующую конкурентоспособную миссию среднего класса ISAS В случае выбора FORCE будет запущен после середины 2020-х годов с прицелом на проведение одновременных наблюдений с ATHENA. [18] [4]
История
[ редактировать ]После преждевременного прекращения миссии Хитоми 14 июня 2016 года JAXA объявило о своем предложении восстановить спутник. [19] Группа предпроектной подготовки XARM была сформирована в октябре 2016 года. [20] С американской стороны формулирование началось летом 2017 года. [3] В июне 2017 года ЕКА объявило, что примет участие в XARM в качестве миссии возможностей. [12]
Инструменты
[ редактировать ]
XRISM оснащен двумя приборами для изучения диапазона энергий мягкого рентгеновского излучения: Resolve и Xtend. На спутнике есть телескопы для каждого из инструментов: SXT-I (телескоп мягкого рентгеновского излучения для формирователя изображений) и SXT-S (телескоп мягкого рентгеновского излучения для спектрометра). [5] Пара телескопов имеет фокусное расстояние 5,6 м (18 футов). [2]
Решать
[ редактировать ]Resolve — рентгеновский микрокалориметр, разработанный НАСА и Центром космических полетов Годдарда . [22] Инструмент представляет собой дубликат своего предшественника Hitomi . В нем использовалось некоторое космическое оборудование, оставшееся от производства Hitomi SXS . [23]
Экстенд
[ редактировать ]Xtend — рентгеновская ПЗС- камера. Xtend улучшает энергетическое разрешение Hitomi SXI . [24]
Запуск
[ редактировать ]JAXA запустило XRISM 6 сентября 2023 года в 23:42 UTC (7 сентября, 08:42 по японскому стандартному времени) с использованием ракеты H-IIA из космического центра Танегасима . XRISM был успешно выведен на орбиту в тот же день, а сопровождающая его стартовая полезная нагрузка SLIM начала свое многомесячное путешествие к Луне. [1]
Защитная шторка над детектором прибора Resolve не открылась. Это не мешает прибору работать, но ограничивает его наблюдением рентгеновских лучей с энергией 1800 эВ и выше, в отличие от запланированных 300 эВ . [25] [26] Аналогичная заслонка над Xtend открылась нормально.
См. также
[ редактировать ]
Примечания
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ Jump up to: а б с Давенпорт, Джастин (6 сентября 2023 г.). «Японская H-IIA запускает рентгеновский телескоп и лунный посадочный модуль» . НАСАКосмический полет . Проверено 7 сентября 2023 г.
- ^ Jump up to: а б с д и ж г Цунета, Саку (14 июля 2016 г.). «Рассмотрение преемника рентгеновского астрономического спутника ASTRO-H Hitomi» (PDF) (пресс-релиз) (на японском языке , дата обращения 1 июля 2017 г. ) .
- ^ Jump up to: а б Герц, Пол (22 июня 2017 г.). «Астрофизика» (PDF) . НАСА . Проверено 1 июля 2017 года .
В данную статью включен текст из этого источника, находящегося в свободном доступе . - ^ Jump up to: а б с д Фудзимото, Рюичи; Таширо, Макото (5 января 2017 г.). «Краткий обзор сообщества высоких энергий и будущего направления ASTRO-H» (PDF) (на японском языке, получено 1 июля 2017 г. ) .
- ^ Jump up to: а б с д и ж г час «Статус рассмотрения замены рентгеновских астрономических спутников» ) японском языке). на PDF ( (
- ^ «Миссия по рентгеновской визуализации и спектроскопии: что нового» . НАСА Центр космических полетов имени Годдарда . Проверено 22 января 2024 г.
- ^ Jump up to: а б «ISASニュース 2017.1 № 430» (PDF) (на японском языке). Институт космоса и астронавтики. 22 января 2017 года . Проверено 23 марта 2016 г.
- ^ «Реакция на аномальные события рентгеновского астрономического спутника Хитоми и разработка замены» (PDF) (на японском языке) Комитет по национальной космической политике Японии, 18 августа 2016 г. , дата обращения 1 июля 2017 г.
- ^ Крафт, Р.; Баутц, М.; Томсик, Дж. (29 января 2017 г.). «Исследование горячей и энергичной Вселенной: рентгеновские лучи и астрофизика» (PDF) . НАСА . Проверено 28 июня 2017 г. В данную статью включен текст из этого источника, находящегося в свободном доступе .
- ^ Такахаси, Тадаюки (27 ноября 2015 г.). «Спутник рентгеновской астрономии ASTRO-H の Сводное описание спутника» (PDF) (на японском языке , дата обращения 13 июля 2017 г. ) .
- ^ Дотани, Тадаясу (15 июня 2011 г.). «Первый научный семинар Афины, вклад JAXA» (PDF) . Институт космоса и астронавтики . Проверено 24 июня 2017 г.
- ^ Jump up to: а б «ГРАВИТАЦИОННО-ВОЛНОВАЯ МИССИЯ ВЫБРАНА, МИССИЯ ПО ОХОТЕ ПЛАНЕТ ДВИЖЕТСЯ ВПЕРЕД» . ЕКА. 20 июня 2017 г. Проверено 24 июня 2017 г.
- ^ Фауст, Джефф (21 июля 2016 г.). «НАСА может создать замену инструмента для японской астрономической миссии» . Космические новости . Проверено 30 июня 2017 г.
- ^ «Резюме работы 9-го подкомитета по космической науке и исследованиям» (PDF) (на японском языке) Комитет по национальной космической политике Японии, 1 ноября 2016 г. , дата обращения 30 июня 2017 г.
- ^ Таширо, Макото; Келли, Ричард (8 июня 2017 г.). «Миссия по восстановлению рентгеновской астрономии XARM» (PDF) . ЕКА . Проверено 5 октября 2017 г.
- ^ Jump up to: а б «Протокол 30-го комитета по развитию и использованию космического пространства» (на японском языке). Министерство образования, культуры, спорта, науки и технологий , 29 сентября 2016 г. Архивировано из оригинала 9 июля 2017 г. Проверено 1 июля 2017 г.
- ^ Jump up to: а б с «Протокол 29-го комитета по развитию и использованию космического пространства» (на японском языке). Министерство образования, культуры, спорта, науки и технологий , 14 июля 2016 г. Архивировано из оригинала 9 июля 2017 г. Проверено 1 июля 2017 г.
- ^ Jump up to: а б Накадзава, Кадзухиро, Кодзи (6 января 2017 г.). «Проект малого спутника FORCE - фокус на релятивистской вселенной и космической эволюции» (PDF) (на японском языке) , дата обращения JAXA 1 июля 2017 г.
- ^ «План реализации астрофизики: обновление на 2016 г.» (PDF) . НАСА. 15 декабря 2017 года . Проверено 1 июля 2017 года .
- ^ «ISASニュース 2017.6 № 435» (PDF) (на японском языке). Институт космоса и астронавтики. 23 июня 2017 года . Проверено 4 июля 2017 г.
- ^ СВС (3 августа 2023 г.). «Студия научной визуализации НАСА | Путеводитель по космическим температурам» . СВС . Проверено 6 августа 2023 г.
- ^ «Миссия возможностей (MO) в развитии – Миссия по рентгеновской визуализации и спектроскопии (XRISM) – Решить» . НАСА . Проверено 9 июля 2019 г. В данную статью включен текст из этого источника, находящегося в свободном доступе .
- ^ Фауст, Джефф (13 июня 2016 г.). «НАСА и JAXA начинают обсуждение последствий катастрофы Хитоми» . Космические новости . Проверено 28 июня 2017 г.
- ^ «О завершении проекта рентгеновского астрономического спутника ASTRO-H» (PDF) (на японском языке) . Проверено 1 июля 2017 г. .
- ^ «Первое легкое и оперативное обновление XRISM» (пресс-релиз). Японское агентство аэрокосмических исследований . 5 января 2024 г.
...Спектры Resolve по-прежнему ограничены величиной 1800 эВ и выше, поскольку дверца апертуры Дьюара для защиты чувствительного детектора еще не открыта....
- ^ Казмерчак, Жанетт (5 января 2024 г.). «Миссия XRISM НАСА/JAXA представляет свой первый взгляд на рентгеновский космос» (пресс-релиз). НАСА Центр космических полетов имени Годдарда .
Дверь, предназначенная для защиты детектора перед запуском, после нескольких попыток не открылась, как планировалось. Дверь блокирует низкоэнергетические рентгеновские лучи, эффективно прерывая миссию при 1700 электрон-вольтах по сравнению с запланированными 300.
Внешние ссылки
[ редактировать ]- XRISM Официальный сайт
- Миссия по рентгеновской визуализации и спектроскопии (XRISM) в JAXA
- Миссия по рентгеновской визуализации и спектроскопии в Центре космических полетов имени Годдарда НАСА
- После потери Хитоми (на японском языке)
