Граната

Международная астрофизическая обсерватория «ГРАНАТ»
	Фото предоставлено: НАСА
Тип миссии	Гамма-астрономия
Оператор	Советская космическая программа
ИДЕНТИФИКАТОР КОСПЭРЭ	1989-096А
САТКАТ нет.	20352
Веб-сайт	hea.iki.rssi.ru/GRANAT/granat.html
Продолжительность миссии	9 лет
Свойства космического корабля
Автобус	4МВ
Производитель	NPO Lavochkin
Стартовая масса	~ 4400 кг (9700 фунтов)
Масса полезной нагрузки	~ 2300 кг (5100 фунтов)
Размеры	4 м × 2,5 м (13,1 × 8,2 футов)
Власть	400 Вт
Начало миссии
Дата запуска	20:20:00, 1 декабря 1989 г. (UTC)
Ракета	Протон-К Блок Д-1
Запуск сайта	Космодром Байконур 200/40
Конец миссии
Утилизация	спущен с орбиты
Последний контакт	27 ноября 1998 г.
Дата распада	25 мая 1999 г.
Орбитальные параметры
Справочная система	Геоцентрический
Режим	Сильно эллиптическая
Эксцентриситет	0.92193
Высота перигея	1760 километров (1090 миль)
Высота апогея	202 480 километров (125 820 миль)
Наклон	51,9 градусов
Период	5880 минут
Эпоха	01 декабря 1989 г.
Главный телескоп
Имя	СИГМА
Тип	Кодированная маска
Диаметр	1,2 метра (3,9 футов)
Фокусное расстояние	2,5 метра (8,2 фута)
Зона сбора	800 см 2 (120 кв. дюймов)
Длины волн	От рентгеновских лучей до γ-лучей 1–620 пм (2 кэВ – 1,3 МэВ) . ,
Инструменты
СИГМА	Рентгеновский/гамма-телескоп
АРТ-П	Рентгеновский телескоп
АРТ-С	Рентгеновский спектрометр
ФЕБ	Детектор гамма-всплесков
СМОТРЕТЬ	Монитор всего неба
КОНУС	GRB эксперимент
ПОДСОЛНУХ	GRB эксперимент

Международная астрофизическая обсерватория «ГРАНАТ» (обычно известная как Гранат ; русский язык : Гранат , букв. Гранат ) — советская (позже российская) космическая обсерватория, разработанная в сотрудничестве с Францией, Данией и Болгарией . Он был запущен 1 декабря 1989 года на борту ракеты «Протон» и выведен на весьма эксцентричную четырехдневную орбиту , три из которых были посвящены наблюдениям. Оно действовало почти девять лет.

В сентябре 1994 г., после почти пяти лет направленных наблюдений, запасы газа для ее ориентации были исчерпаны, и обсерватория была переведена в режим ненаправленных наблюдений. Передачи окончательно прекратились 27 ноября 1998 года. ^[3]

Имея на борту семь различных инструментов, «Гранат» был предназначен для наблюдения за Вселенной при энергиях от рентгеновских до гамма-лучей . Его главный прибор, SIGMA, был способен отображать источники как жесткого рентгеновского излучения, так и мягкого гамма-излучения. Прибор PHEBUS предназначался для изучения гамма-всплесков и других переходных источников рентгеновского излучения. Другие эксперименты, такие как ART-P, были предназначены для получения изображений источников рентгеновского излучения в диапазоне от 35 до 100 кэВ . Один инструмент, WATCH, был разработан для непрерывного наблюдения за небом и оповещения других инструментов о новых или интересных источниках рентгеновского излучения. Спектрометр АРТ-С охватывал рентгеновский диапазон энергий, а эксперименты КОНУС-Б и ТУРНЕСОЛ охватывали как рентгеновский, так и гамма-спектр.

Космический корабль

«Гранат» — космический корабль с трехосной стабилизацией и последний из « Автобусов 4МВ» производства НПО Лавочкина . Она была похожа на обсерваторию Астрон , действовавшую с 1983 по 1989 год; по этой причине космический корабль первоначально был известен как «Астрон-2». Он весил 4,4 метрических тонны и нес почти 2,3 метрических тонны международного научного оборудования. Гранат имел высоту 6,5 м и общий размах солнечных батарей 8,5 м . Мощность, доступная научным приборам, составляла примерно 400 Вт . ^[1]

Запуск и орбита

Космический корабль был запущен 1 декабря 1989 года на корабле «Протон-К» с космодрома Байконур в Казахской ССР . Он был выведен на сильно эксцентричную 98-часовую орбиту с начальным апогеем / перигеем 202 480 км/1 760 км соответственно и наклонением 51,9 градуса. ^[4] Это означало, что солнечные и лунные возмущения значительно увеличили бы наклон орбиты, одновременно уменьшив ее эксцентриситет, так что к тому времени, когда Гранат завершил свои направленные наблюдения в сентябре 1994 года, орбита стала почти круговой. (К 1991 году перигей увеличился до 20 000 км. ; к сентябрю 1994 года апогей/перигей составлял 59 025 км/144 550 км при наклоне 86,7 градуса.)

Три дня из четырехдневной орбиты были посвящены наблюдениям. ^[8] После более чем девяти лет пребывания на орбите обсерватория наконец вернулась в атмосферу Земли 25 мая 1999 года. ^[2]

Изменение орбиты обсерватории Гранат (прогноз 1994 г.) ^[4]
Дата	Перигей (км)	Апогей (км)	Арг.перигей (град)	Инк. (градусы)	Длинный.узел по возрастанию (градусы)
1 декабря 1989 г.	1,760	202,480	285	51.9	20.0
1 декабря 1991 г.	23,893	179,376	311.9	82.6	320.3
1 декабря 1994 г.	58,959	144,214	343.0	86.5	306.9
1 декабря 1996 г.	42,088.8	160,888	9.6	93.4	302.2

Инструментарий

СИГМА

SIGMA с жестким рентгеновским излучением и низкоэнергетическим гамма-излучением Телескоп был результатом сотрудничества CESR (Тулуза) и CEA (Сакле). Он охватывал диапазон энергий 35–1300 кэВ, ^[5] с полезной площадью 800 см ² и поле зрения максимальной чувствительности ~ 5 ° × 5 °. Максимальное угловое разрешение составляло 15 угловых минут. ^[9] Энергетическое разрешение составило 8% при энергии 511 кэВ. ^[8] Его возможности визуализации были получены благодаря объединению кодированной маски и позиционно-чувствительного детектора, основанного на принципе камеры Ангера. ^[3]

АРТ-П

Рентгеновский телескоп АРТ-П находился в ведении ИКИ в Москве . Прибор охватывал диапазон энергий от 4 до 60 кэВ для визуализации и от 4 до 100 кэВ для спектроскопии и синхронизации. Телескоп АРТ-П состоял из четырех идентичных модулей, каждый из которых состоял из позиционно-чувствительного многопроводного пропорционального счетчика (MWPC) вместе с закодированной маской URA. Каждый модуль имел полезную площадь около 600 см2. ², создавая поле зрения 1,8° на 1,8°. Угловое разрешение составляло 5 угловых минут ; временное и энергетическое разрешение составило 3,9 мс и 22% при энергии 6 кэВ соответственно. ^[6] Прибор достиг чувствительности 0,001 источника Крабовидной туманности (= 1 «мКраб») за восьмичасовую экспозицию. Максимальное временное разрешение составляло 4 мс. ^[3]^[8]

АРТ-С

Рентгеновский спектрометр АРТ-С, также созданный ИКИ, перекрывал диапазон энергий от 3 до 100 кэВ. Его поле зрения составляло 2° на 2°. Прибор состоял из четырех детекторов на основе спектроскопических MWPC, что составляло эффективную площадь 2400 см2. ² при 10 кэВ и 800 см ² при 100 кэВ. Временное разрешение составляло 200 микросекунд . ^[3]

ФЕБ

Эксперимент PHEBUS был разработан CESR (Тулуза) для регистрации переходных процессов при высоких энергиях в диапазоне от 100 кэВ до 100 МэВ. Он состоял из двух независимых детекторов и связанной с ними электроники . Каждый детектор состоял из кристалла германата висмута (BGO) диаметром 78 мм и толщиной 120 мм, окруженного пластиковой антисовпадительной оболочкой. Два детектора были расположены на космическом корабле так, чтобы наблюдать 4 π стерадиана . Пакетный режим запускался, когда скорость счета в диапазоне энергий от 0,1 до 1,5 МэВ превышала фоновый уровень на 8 сигм за 0,25 или 1,0 секунды. Было 116 энергетических каналов. ^[3]

СМОТРЕТЬ

С января 1990 года четыре прибора WATCH, разработанные Датским институтом космических исследований на обсерватории Гранат работали . Приборы могли локализовать яркие источники в диапазоне от 6 до 180 кэВ с точностью до 0,5° с помощью коллиматора с ротационной модуляцией . В совокупности три поля зрения инструментов охватывали примерно 75% неба. Энергетическое разрешение составляло 30% по полувысоте при энергии 60 кэВ. В периоды затишья скорости счета в двух энергетических диапазонах (от 6 до 15 и от 15 до 180 кэВ) накапливались в течение 4, 8 или 16 секунд в зависимости от наличия памяти бортового компьютера. Во время всплеска или переходного процесса скорости счета накапливались с временным разрешением 1 секунда на 36 энергетических каналов. ^[3]

КОНУС-Б

Прибор КОНУС-Б, разработанный Физико-техническим институтом имени Иоффе в Санкт-Петербурге , состоял из семи детекторов, распределенных по космическому аппарату и реагирующих на фотоны с энергией от 10 кэВ до 8 МэВ. Они представляли собой NaI (Tl) сцинтилляционные кристаллы диаметром 200 мм и толщиной 50 мм за входным окном Be . Боковые поверхности были защищены слоем свинца толщиной 5 мм. Порог обнаружения всплеска составлял от 500 до 50 микроджоулей на квадратный метр (5 × 10 ^-7 до 5 × 10 ^-8 эрг/см ²), в зависимости от спектра всплеска и времени нарастания . Спектры снимались в двух 31-канальных амплитудных анализаторах импульсов (ПГА), из которых первые восемь измерялись с временным разрешением 1/16 с, а остальные - с переменным временным разрешением в зависимости от скорости счета. Диапазон разрешений составлял от 0,25 до 8 с.

Прибор КОНУС-Б работал с 11 декабря 1989 г. по 20 февраля 1990 г. За этот период время включения эксперимента составило 27 дней. Было обнаружено около 60 солнечных вспышек и 19 космических гамма-всплесков. ^[3]

ПОДСОЛНУХ

Французский прибор TOURNESOL состоял из четырех пропорциональных счетчиков и двух оптических детекторов . Пропорциональные счетчики обнаруживали фотоны с энергией от 2 кэВ до 20 МэВ в поле зрения 6° на 6°. Видимые детекторы имели поле зрения 5° на 5°. Прибор был разработан для поиска оптических аналогов источников высокоэнергетических всплесков, а также проведения спектрального анализа высокоэнергетических событий. ^[3]

Результаты науки

За первые четыре года направленных наблюдений Гранат наблюдал множество галактических и внегалактических источников рентгеновского излучения, уделяя особое внимание глубокой визуализации и спектроскопии Галактического центра , широкополосным наблюдениям кандидатов в черные дыры и рентгеновских новых . После 1994 года обсерватория перешла в обзорный режим и провела чувствительный обзор всего неба в диапазоне энергий от 40 до 200 кэВ.

Некоторые из основных моментов включали:

Очень глубокое изображение (длительностью более 5 миллионов секунд) региона Галактического центра. ^[10]
Открытие электрон - позитронных аннигиляционных линий от галактического микроквазара 1E1740-294 и рентгеновской Новой Маски . ^[7]
Исследование спектров и временной изменчивости кандидатов в черные дыры. ^[7]
За восемь лет наблюдений Гранат обнаружил около двадцати новых источников рентгеновского излучения, то есть кандидатов в черные дыры и нейтронные звезды . Следовательно, их обозначения начинаются с «GRS», что означает «источник ГРАНАТ». ^[8] Примеры — GRS 1915+105 (первый микроквазар , открытый в нашей галактике ) и GRS 1124-683 . ^[8]^[9]

Влияние распада Советского Союза

После распада Советского Союза у проекта возникли две проблемы. Первый имел геополитический характер: главный центр управления космическими кораблями располагался на объекте в Евпатории в Крымской области. Этот центр управления имел важное значение в советской космической программе, будучи одним из двух в стране, оснащенных 70-метровой параболической антенной . После распада Союза Крымский регион оказался частью новой независимой Украины , а центр перешел под национальный контроль Украины, что создало новые политические препятствия. ^[1]

Однако главная и самая неотложная проблема заключалась в поиске средств для поддержки продолжения эксплуатации космического корабля в условиях сокращения расходов в постсоветской России. Французское космическое агентство , уже внесшее значительный вклад в проект (как в научном, так и в финансовом отношении), взяло на себя непосредственное финансирование продолжающихся операций. ^[1]

См. также

«Астрон» — бывшая космическая обсерватория на базе космического корабля «Венера» .
Spektr-RG

Ссылки

Эта статья включает общедоступные материалы с веб-сайтов или документов Национального управления по аэронавтике и исследованию космического пространства .

^ Jump up to: ^а ^б ^с ^д ^и «Гранат Рентгеновская и Гамма-обсерватория» . Федерация американских ученых. Архивировано из оригинала 06 февраля 2007 г. Проверено 6 декабря 2007 г.
^ Jump up to: ^а ^б ^с «Повторные входы 1999 года» (PDF) . Аэрокосмическая корпорация, Центр изучения орбитального и возвращаемого мусора. Архивировано из оригинала (PDF) 22 января 2005 г. Проверено 6 декабря 2007 г.
^ Jump up to: ^а ^б ^с ^д ^и ^ж ^г ^час ^я «ГРАНАТ» . НАСА ХЕАСАРК . Проверено 5 декабря 2007 г.
^ Jump up to: ^а ^б ^с Архивировано Н.Г. Кулешова, И.Д. Церенин, А.И. Шейхет, НПО Лавочкина , Орбитальная астрофизическая обсерватория "Гранат": Проблемы управления. 31 октября 2007 г. на Wayback Machine , Земля и Вселенная , 1994, вып. 2. Здесь использовано всего четыре строки из таблицы из двадцати.
^ Jump up to: ^а ^б Мандру П., Журден Э. и др. Обзор двухлетних наблюдений с помощью СИГМЫ на борту ГРАНАТ , A&A Supplement Series , 1993, вып. 97.
^ Jump up to: ^а ^б Молков С.В., Гребенев С.А., Павлинский М.Н., Сюняев. «НАБЛЮДЕНИЯ GX3+1 GRANAT/ART-P: РЕНТГЕНОВСКИЙ ВСПЫШОК I ТИПА И ПЕРСОНЕНТНОЕ ИЗЛУЧЕНИЕ», март 1999 г., 4 стр. arXiv e-Print (astro-ph/9903089v1) .
^ Jump up to: ^а ^б ^с ^д ^и ^ж «Спутник Гранат» . НАСА HEASARC Представьте Вселенную!. Архивировано из оригинала 14 мая 2014 г. Проверено 5 декабря 2007 г.
^ Jump up to: ^а ^б ^с ^д ^и ^ж «Международная астрофизическая обсерватория «ГРАНАТ» » . ИКИ РАН . Проверено 5 декабря 2007 г.
^ Jump up to: ^а ^б М.Г. Ревнивцев, Р.А. Сюняев, М.Р. Гильфанов, Е.М. Чуразов, А. Голдвурм, Ж. Поль, П. Мандру и Ж. П. Рокес " Жесткий рентгеновский обзор неба на телескопе СИГМА обсерватории ГРАНАТ ", (2004) Астрономические письма , том. 30, с.527-533
^ «Телескоп СИГМА» . ИКИ РАН . Проверено 25 мая 2008 г.

Внешние ссылки

СМИ, связанные с Гранатом (космической обсерваторией) на Викискладе?
Официальные сайты обсерватории ГРАНАТ: английский, русский.
HEASARC НАСА – Обсерватории – Гранат
Энциклопедия астронавтики: в этот день
Глобальная сеть телескопов: Гранат
Космическая страница Гюнтера: Гранат (Астрон 2)

[fas-1] Jump up to: ^а ^б ^с ^д ^и «Гранат Рентгеновская и Гамма-обсерватория» . Федерация американских ученых. Архивировано из оригинала 06 февраля 2007 г. Проверено 6 декабря 2007 г.

[Reentry-2] Jump up to: ^а ^б ^с «Повторные входы 1999 года» (PDF) . Аэрокосмическая корпорация, Центр изучения орбитального и возвращаемого мусора. Архивировано из оригинала (PDF) 22 января 2005 г. Проверено 6 декабря 2007 г.

[NASA-3] Jump up to: ^а ^б ^с ^д ^и ^ж ^г ^час ^я «ГРАНАТ» . НАСА ХЕАСАРК . Проверено 5 декабря 2007 г.

[table-4] Jump up to: ^а ^б ^с Архивировано Н.Г. Кулешова, И.Д. Церенин, А.И. Шейхет, НПО Лавочкина , Орбитальная астрофизическая обсерватория "Гранат": Проблемы управления. 31 октября 2007 г. на Wayback Machine , Земля и Вселенная , 1994, вып. 2. Здесь использовано всего четыре строки из таблицы из двадцати.

[SIGMA-5] Jump up to: ^а ^б Мандру П., Журден Э. и др. Обзор двухлетних наблюдений с помощью СИГМЫ на борту ГРАНАТ , A&A Supplement Series , 1993, вып. 97.

[ART-P-6] Jump up to: ^а ^б Молков С.В., Гребенев С.А., Павлинский М.Н., Сюняев. «НАБЛЮДЕНИЯ GX3+1 GRANAT/ART-P: РЕНТГЕНОВСКИЙ ВСПЫШОК I ТИПА И ПЕРСОНЕНТНОЕ ИЗЛУЧЕНИЕ», март 1999 г., 4 стр. arXiv e-Print (astro-ph/9903089v1) .

[NASA2-7] Jump up to: ^а ^б ^с ^д ^и ^ж «Спутник Гранат» . НАСА HEASARC Представьте Вселенную!. Архивировано из оригинала 14 мая 2014 г. Проверено 5 декабря 2007 г.

[IKI-8] Jump up to: ^а ^б ^с ^д ^и ^ж «Международная астрофизическая обсерватория «ГРАНАТ» » . ИКИ РАН . Проверено 5 декабря 2007 г.

[Revnivtsev2004-9] Jump up to: ^а ^б М.Г. Ревнивцев, Р.А. Сюняев, М.Р. Гильфанов, Е.М. Чуразов, А. Голдвурм, Ж. Поль, П. Мандру и Ж. П. Рокес " Жесткий рентгеновский обзор неба на телескопе СИГМА обсерватории ГРАНАТ ", (2004) Астрономические письма , том. 30, с.527-533

[IKI_Sigma-10] «Телескоп СИГМА» . ИКИ РАН . Проверено 25 мая 2008 г.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

[10]

v т и ← 1988 Орбитальные запуски в 1989 году. 1990 →
January	Kosmos 1987, Kosmos 1988, Kosmos 1989 Kosmos 1990 Kosmos 1991 Gorizont No.29L Kosmos 1992 Intelsat VA F-15 Kosmos 1993
February	Progress 40 Kosmos 1994, Kosmos 1995, Kosmos 1996, Kosmos 1997, Kosmos 1998, Kosmos 1999 Kosmos 2000 Kosmos 2001 Kosmos 2002 USA-35 Molniya-1 No.84 Kosmos 2003 Akebono Kosmos 2004 Meteor-2 No.22
March	Kosmos 2005 JCSAT-1, Meteosat 4 STS-29 (TDRS-4) Kosmos 2006 Progress 41 Kosmos 2007 Kosmos 2008, Kosmos 2009, Kosmos 2010, Kosmos 2011, Kosmos 2012, Kosmos 2013, Kosmos 2014, Kosmos 2015 USA-36
April	Tele-X Kosmos 2016 Kosmos 2017 Gran' No.33L Kosmos 2018 Foton No.5L
May	STS-30 (Magellan) Kosmos 2019 USA-37 Kosmos 2020 Kosmos 2021 Resurs-F1 No.45, Pion 1, Pion 2 Kosmos 2022, Kosmos 2023, Kosmos 2024
June	Kosmos 2025 Superbird-A, DFS Kopernikus 1 Kosmos 2026 Molniya-3 No.45 Okean-O1 No.4 USA-38 Kosmos 2027 USA-39 Kosmos 2028 Globus No.11 Resurs-F1 No.46
July	Nadezhda No.403 Kosmos 2029 Gorizont No.27L Olympus F1 Kosmos 2030 Resurs-F1 No.47, Pion 3, Pion 4 Kosmos 2031 Kosmos 2032 Kosmos 2033 Kosmos 2034
August	Kosmos 2035 STS-28 (USA-40, USA-41) TV-SAT 2, Hipparcos Resurs-F2 No.4 USA-42 Kosmos 2036 Progress M-1 Marco Polo 1 Kosmos 2037
September	USA-43, USA-44 Himawari 4 Soyuz TM-8 USA-45 Resurs-F1 No.48 Kosmos 2038, Kosmos 2039, Kosmos 2040, Kosmos 2041, Kosmos 2042, Kosmos 2043 Kosmos 2044 Kosmos 2045 USA-46 Molniya-1 No.69 Kosmos 2046 Interkosmos 24, Magion 2 Gorizont No.31L
October	Kosmos 2047 Kosmos 2048 STS-34 (Galileo) USA-47 Meteor-3 No.4 Intelsat VI F-2
November	Kosmos 2049 COBE STS-33 (USA-48) Kosmos 2050 Kosmos 2051 Kvant 2 Molniya-3 No.46 Kosmos 2052
December	Granat USA-49 Gran' No.36L Progress M-2 Kosmos 2053 Kosmos 2054
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).