ПикСат
 | Эта статья нуждается в дополнительных цитатах для проверки . ( сентябрь 2021 г. ) |
 | |
| Тип миссии | Астрономия · Планетология |
|---|---|
| Оператор | Парижская обсерватория · CNRS |
| ИДЕНТИФИКАТОР КОСПЭРЭ | 2018-004W |
| САТКАТ нет. | 43132  |
| Веб-сайт | http://picsat.obspm.fr |
| Продолжительность миссии | ~1 год |
| Свойства космического корабля | |
| Автобус | КубСат 3U |
| Производитель | ИГИЛ ( космический корабль ) Гиперион ( ADCS ) ЛЕСЯ ( полезная нагрузка ) |
| Стартовая масса | 3,9 кг |
| Размеры | 10 × 50 × 100 см с антеннами и солнечными батареями |
| Власть | 6 Вт |
| Начало миссии | |
| Дата запуска | 12 января 2018, 03:58 UTC |
| Ракета | ПСЛВ |
| Запуск сайта | СДСК |
| Подрядчик | ИСЛ · АНТРИКС |
| Конец миссии | |
| Последний контакт | 20 марта 2018 г. |
| Дата распада | 3 октября 2023 г. |
| Орбитальные параметры | |
| Справочная система | Геоцентрический |
| Режим | Низкая Земля · SSO |
| Наклон | 97.3° |
| Период | 95 минут |
| Главный телескоп | |
| Тип | Внеосевой телескоп |
| Диаметр | 50 мм |
| Фокусное расстояние | 150 мм |
| Фокальное соотношение | f /4 |
| Длины волн | видимый свет |
| Транспондеры | |
| Группа | УКВ · УВЧ |
PicSat обсерватория — французская наноспутник- , предназначенная для измерения транзита Beta Pictoris b , экзопланеты , вращающейся вокруг звезды Beta Pictoris .
PicSat был спроектирован и построен группой ученых во главе с доктором Сильвестром Лакуром, астрофизиком и инструменталистом группы высокого углового разрешения в астрофизике в лаборатории LESIA при Парижской обсерватории , Парижском университете наук и литературы и Французском национальном центре научных исследований ( ЦНРС). Он был запущен 12 января 2018 года и проработал более 10 недель, прежде чем замолчал 20 марта 2018 года. [1] Кубсат сошел с орбиты 3 октября 2023 года. [2]
Фон
[ редактировать ]Бета-система Painter
[ редактировать ] | Возможно, этот раздел содержит оригинальные исследования . ( декабрь 2018 г. ) |
, возраст которой составляет около 23 миллионов лет, Бета Живописца является очень молодой звездой. По сравнению с Солнцем, которому 4,5 миллиарда лет, Бета Живописца примерно в два раза больше по массе и размеру. Бета Живописца находится относительно близко к Солнцу: всего в 63,4 световых годах, что делает ее яркой и легкой для наблюдения. Это делает Beta Pictoris интересной для изучения, поскольку позволяет астрономам узнать больше о самых ранних стадиях формирования планет.
В начале 1980-х годов вокруг Беты Живописца был обнаружен большой диск астероидов, пыли, газа и других обломков, оставшихся после образования звезды. [3] В 2009 году гигантская газовая планета, вращающаяся вокруг Беты Живописца, была открыта группой французских астрономов под руководством Анн-Мари Лагранж из Гренобля, Франция . [4] Планета, получившая название Beta Pictoris b , примерно в семь раз массивнее Юпитера . Он вращается вокруг Беты Живописца на расстоянии около десяти астрономических единиц : в десять раз больше расстояния между Землей и Солнцем и примерно такого же расстояния между Сатурном и Солнцем.
В 2016 году было предсказано, что сфера Хилла Beta Pictoris b или сама планета будет проходить перед своей звездой, если смотреть с Земли. [5] Детальное наблюдение за таким транзитом позволило бы получить подробную информацию о планете, такую как ее точный размер, состав ее атмосферы , плотность и химический состав. Поскольку Beta Pictoris b очень молода, эта информация расскажет больше о формировании планет-гигантов и планетных систем .
Однако, поскольку орбита Beta Pictoris b малоизвестна, момент транзита можно оценить лишь приблизительно. Было предсказано, что транзит произойдет между летом 2017 года и летом 2018 года. Транзит планеты продлился бы всего несколько часов; транзит через сферу Хилла планеты длился бы от нескольких дней до месяцев. Постоянный мониторинг был бы единственным способом выявить это явление. Поскольку наземные обсерватории не смогут точно зафиксировать транзит, а долгосрочный непрерывный мониторинг вряд ли будет работать с атмосферой Земли, изменениями цикла дня и ночи и конфликтами в расписании, только спутник сможет точно зафиксировать транзит.
Целью PicSat было постоянное наблюдение за яркостью Beta Pictoris, чтобы уловить изменение яркости, когда Beta Pictoris b проходила над звездой и частично блокировала часть света.
Проект
[ редактировать ]PicSat, сокращение от «Beta Pictoris» и «спутник», был CubeSat . PicSat состоял из трех стандартных кубических блоков, называемых «3U», каждый размером 10x10x10 см. [6]
PicSat был первым CubeSat, которым управляла CNRS. Он отличался от большинства проектов CubeSat тем, что разрабатывался профессионалами, а не студентами. Проект начался в 2014 году, когда Сильвестр Лакур, астрофизик и инструменталист французского CNRS в лаборатории LESIA / Парижской обсерватории, задумал использовать CubeSat для наблюдения за транзитом Beta Pictoris b. Он собрал небольшую команду, и они спроектировали и построили PicSat.
PicSat был одним из немногих CubeSat в мире, преследующих астрофизические научные цели, и первым CubeSat в области экзопланетной науки . Научное обоснование PicSat было разработано в сотрудничестве с доктором Аленом Лекавелье де Этангом из Парижского института астрофизики , который много лет работал над системой Beta Pictoris. Проект PicSat также включал сотрудничество с CCERES, пространством «Центр и кампус» Исследовательского университета PSL, а также с экспертами Французского космического агентства CNES . [7]
Технические характеристики
[ редактировать ]PicSat состоял из трех кубических блоков. В верхнем и среднем кубических отсеках размещалась полезная нагрузка спутника, а в нижнем — бортовой компьютер.
В самом верхнем блоке PicSat находился небольшой телескоп с зеркалом диаметром пять сантиметров. Небольшого размера зеркала было достаточно, поскольку Beta Pictoris очень яркая.
Средний блок содержал два инновационных технических инструмента: способность точного отслеживания и использование тонкого оптического волокна диаметром 3 микрометра. Волокно, использование которого знаменует собой первый полет оптического волокна в космос, принимает фотоны света и направляет их к чувствительному фотодиоду, который точно измеряет время прибытия каждого отдельного фотона. Использование тонкого оптического волокна исключило попадание в фотодиод других источников света, таких как рассеянный свет с неба и рассеянный свет изнутри оптической системы, что позволило точно измерить яркость Beta Pictoris. К PicSat был добавлен быстродвижущийся пьезоэлектрический привод, чтобы отслеживать оптическое волокно на Beta Pictoris, поскольку естественное колебание орбиты спутника могло повлиять на способность волокна точно отслеживать и измерять звезду.
Нижний кубический блок PicSat содержал бортовой компьютер для работы спутника, связи наземной станции с Землей, непосредственного наведения телескопа, работы батареи и других важных задач мониторинга. [8]
Весь спутник был покрыт массивами развертываемых солнечных батарей, обеспечивающих энергией все системы. Общий вес PicSat составил около 3,5 килограмма, а его потребляемая мощность — около 5 Вт. [9]
Поддержка телескопа
[ редактировать ]Если бы PicSat когда-либо обнаружил начало транзита Beta Pictoris b или транзита ее сферы Хилла, то телескоп Европейской южной обсерватории был бы немедленно приведен в действие. [10] Это произошло благодаря принятому предложению ESO о возможности наблюдать время в поддержку проекта PicSat, возглавляемого доктором Флавиеном Кифером из Парижского института астрофизики . Доктор Кифер был известен своей работой по обнаружению и наблюдению экзокомет в звездных системах, таких как Бета Живописца. [11]
Телескоп был оснащен прибором High Accuracy Radial Velocity Planet Searcher (HARPS). [10] Вместе с измерениями PicSat транзитные данные HARPS позволили бы более точно определить орбиту и размер планеты, а также химический состав ее атмосферы. Если бы комета прошла транзитом, HARPS смог бы определить химический состав атмосферы кометы, который несет ключевую информацию о химическом составе звездной системы в целом и, следовательно, о ее формировании и эволюции. [12]
Операция
[ редактировать ]PicSat был запущен на полярную низкую околоземную орбиту высотой 600 км 12 января 2018 года. Запуск был осуществлен Индийской организацией космических исследований с использованием ракеты-носителя для полярных спутников миссии PSLV-C40 . [13]
Спутник управлялся с наземной станции PicSat в Парижской обсерватории , хотя был виден только около 30 минут в день. Поскольку PicSat поддерживал связь на любительских радиочастотах (достигнуто в сотрудничестве с Réseau des Émetteurs Français ), любой, у кого были возможности радиоприема, мог настроиться, получить и загрузить информацию от PicSat в базу данных. Большая сеть радиолюбителей была призвана сотрудничать для отслеживания спутника, получения его данных и передачи их на наземную станцию. Лицензированные радиолюбители могли использовать PicSat в качестве транспондера , когда он не выполнял задачи наблюдения или другой связи. [14] На официальном сайте PicSat была представлена полученная информация, а также актуальные данные о кривой блеска Beta Pictoris.
Предполагалось, что PicSat будет работать в течение одного года. [15] Он действовал около 10 недель, прежде чем контакт был потерян 20 марта 2018 года. [1] Были попытки восстановить контакт. 30 марта считалось, что контакт был восстановлен командой из Государственного университета Морхеда , но полученный сигнал был со спутника TIGRISAT . Миссия официально завершилась 5 апреля.
Поддерживающие учреждения
[ редактировать ]PicSat получил финансовую поддержку Европейского исследовательского совета (ERC) в рамках программы исследований и инноваций Европейского Союза Horizon 2020, предложение лития 639248, CNRS, Лабораторной группы ESEP, Исследовательского университета PSL, Фонда MERAC, CNES , CCERES и Парижской обсерватории. – ЛЕся. [16]
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ Jump up to: а б «Пока, ПикСат (пока)» . ПикСат . Проверено 28 июля 2019 г.
- ^ «ПИКСАТ» . N2YO.com . 3 октября 2023 г. Проверено 2 декабря 2023 г.
- ^ Смит, Брэдфорд А.; Террил, Ричард Дж. (21 декабря 1984 г.). «Околозвездный диск вокруг β Pictoris». Наука . 226 (4681): 1421–1424. Бибкод : 1984Sci...226.1421S . дои : 10.1126/science.226.4681.1421 . ISSN 0036-8075 . ПМИД 17788996 . S2CID 120412113 .
- ^ Лагранж, А.-М.; Гратадур, Д.; Шовен, Г.; Фуско, Т.; Эренрайх, Д.; Муйе, Д.; Руссе, Г.; Руан, Д.; Аллард, Ф. (1 января 2009 г.). «Вероятная планета-гигант, изображенная на диске β Pictoris». Астрономия и астрофизика . 493 (2): Л21–Л25. arXiv : 0811.3583 . Бибкод : 2009A&A...493L..21L . дои : 10.1051/0004-6361:200811325 . ISSN 0004-6361 . S2CID 16548235 .
- ^ Лекавелье де Этанг, А.; Видал-Маджар, А. (2016). «Орбита бета Pictoris b как транзитной планеты». Астрономия и астрофизика . 588 : А60. arXiv : 1602.04683 . Бибкод : 2016A&A...588A..60L . дои : 10.1051/0004-6361/201527631 . ISSN 0004-6361 . S2CID 118589427 .
- ^ «ПикСат» . picsat.obspm.fr . Проверено 24 февраля 2018 г.
- ^ «Крошечный, но не боящийся большого» . ERC: Европейский исследовательский совет . 11 января 2018 года . Проверено 24 февраля 2018 г.
- ^ Флехт, Тобиас (2016). «Тепловое моделирование наноспутниковой платформы PICSAT и синергетические исследования наноспутника CIRCUS» (PDF) . diva-portal.org . Проверено 27 февраля 2018 г.
- ^ «Обзор спутника PicSat» . picsat.obspm.fr . Проверено 27 февраля 2018 г.
- ^ Jump up to: а б «PicSat: Взгляд на Бету Пикторис» . www.centauri-dreams.org . Проверено 27 февраля 2018 г.
- ^ Кифер, Ф.; Этанг, А. Лекавелье де; Буасье, Ж.; Видаль-Маджар, А.; Беуст, Х.; Лагранж, А.-М.; Эбрар, Г.; Ферле, Р. (октябрь 2014 г.). «Два семейства экзокомет в системе β Pictoris». Природа . 514 (7523): 462–464. Бибкод : 2014Natur.514..462K . дои : 10.1038/nature13849 . ISSN 1476-4687 . ПМИД 25341784 . S2CID 4451780 .
- ^ «PicSat – PSLV C40 | Космический полет 101» . spaceflight101.com . Проверено 27 февраля 2018 г.
- ^ «ПикСат» . picsat.obspm.fr . Проверено 9 марта 2023 г.
- ^ «PicSat запустится в пятницу» . АМСАТ-Великобритания . 10 января 2018 года . Проверено 24 февраля 2018 г.
- ^ «Первый вызов экзопланеты для наноспутника» . Новости CNRS . Проверено 24 февраля 2018 г.
- ^ «ESOblog: Сочетание свободы CubeSat с мощью телескопа ESO. Как HARPS ESO поможет PicSat CubeSat разгадать тайны звездной системы Beta Pictoris» . www.eso.org (на немецком языке) . Проверено 27 февраля 2018 г.
