BeppoSAX - BeppoSAX
 Umělecká koncepce BeppoSax ve vesmíru
(kredit: Italská kosmická agentura (ASI) a BeppoSAX Science Data Center (SDC)) | |||||||||||
| Jména | Družice na Astronomia X | ||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Typ mise | Rentgenová astronomie | ||||||||||
| Operátor | ASI / NIVR | ||||||||||
| ID COSPARU | 1996-027A | ||||||||||
| SATCAT č. | 23857 | ||||||||||
| webová stránka | www.asdc.asi.it/bepposax/ | ||||||||||
| Doba trvání mise | 7 let | ||||||||||
| Vlastnosti kosmické lodi | |||||||||||
| Výrobce |
Alenia CNR |
||||||||||
| Odpalovací mše | 3100 lb (1400 kg) | ||||||||||
| Hmotnost užitečného zatížení | 1060 lb (480 kg) ù | ||||||||||
| Rozměry | 3,6 m × 2,7 m (11,8 ft × 8,9 ft) | ||||||||||
| Napájení | 800 W | ||||||||||
| Začátek mise | |||||||||||
| Datum spuštění | 04:31, 30. dubna 1996 (UTC) | ||||||||||
| Raketa | Atlas-Centaur AC-78 | ||||||||||
| Spusťte web | LC-36B , Cape Canaveral | ||||||||||
| Konec mise | |||||||||||
| Likvidace | vyřazeno z provozu | ||||||||||
| Deaktivováno | 13:38, 30. dubna 2002 (UTC) | ||||||||||
| Datum rozpadu | 22:06, 29. dubna 2003 (UTC) | ||||||||||
| Orbitální parametry | |||||||||||
| Referenční systém | Geocentrický | ||||||||||
| Režim | Nízká Země | ||||||||||
| Excentricita | 0,00136 | ||||||||||
| Perigeová nadmořská výška | 575 km (357 mi) | ||||||||||
| Apogee nadmořská výška | 594 km (369 mi) | ||||||||||
| Sklon | 4 stupně | ||||||||||
| Doba | 96,4 minut | ||||||||||
| Epocha | 30. dubna 1996, 03:31 UTC | ||||||||||
| Hlavní dalekohled | |||||||||||
| Typ | aproximovaný dalekohled Wolter typu I s kódovanou maskou (WFC) |
||||||||||
| Průměr | 6,8 až 16,2 cm (2,7 až 6,4 palce) | ||||||||||
| Ohnisková vzdálenost | 1,85 m (6,1 ft) | ||||||||||
| Sběratelská oblast | 22 až 600 cm 2 (3,4 až 93,0 čtverečních palců ) | ||||||||||
| Vlnové délky | Rentgenové záření až gama záření , 12 nm –4 pm (0,1–300 keV) | ||||||||||
| Nástroje | |||||||||||
| |||||||||||
BeppoSAX byl italsko-nizozemský satelit pro rentgenovou astronomii, který hrál klíčovou roli při řešení původu gama záblesků (GRB), nejenergetičtějších událostí známých ve vesmíru. Jednalo se o první rentgenovou misi schopnou současně pozorovat cíle po více než 3 desetiletí energie, od 0,1 do 300 kiloelektronvoltů (keV) s relativně velkou plochou, dobrým (na čas) energetickým rozlišením a zobrazovacími schopnostmi (s prostorovým rozlišením 1 oblouková minuta mezi 0,1 a 10 keV). BeppoSAX byl hlavním programem Italské kosmické agentury (ASI) za účasti Nizozemské agentury pro letecké a kosmické programy (NIVR). Hlavním dodavatelem vesmírného segmentu byla Alenia, zatímco vývoj pozemního segmentu vedla společnost Nuova Telespazio . Většina vědeckých přístrojů byly vyvinuty italské Národní rady pro výzkum (CNR), zatímco Wide Field kamery byly vyvinuty podle nizozemského institutu pro výzkum vesmíru (SRON) a LECS byl vyvinut astrofyziky divize European Space Agency ‚s ESTEC zařízení.
BeppoSAX byl pojmenován na počest italského fyzika Giuseppe „Beppo“ Occhialiniho . SAX znamená „Satellite per Astronomia a raggi X“ nebo „Satellite for X-ray Astronomy“.
Rentgenová pozorování nelze provádět z pozemských dalekohledů, protože zemská atmosféra blokuje většinu přicházejícího záření.
Jedním z hlavních úspěchů BeppoSAXu byla identifikace mnoha záblesků gama záření s extra-galaktickými objekty. (Podrobnosti najdete v propojeném článku.)
Spuštěn Atlasem-Kentaurem dne 30. dubna 1996 na oběžnou dráhu Země s nízkým sklonem (<4 stupně), byla očekávaná životnost dvou let prodloužena do 30. dubna 2002 kvůli vysokému vědeckému zájmu o misi a pokračující dobré technický stav. Po tomto datu se oběžná dráha začala rychle rozpadat a různé subsystémy začaly selhávat, takže již nemělo smysl provádět vědecká pozorování.
29. dubna 2003 satelit ukončil svůj život padajícím do Tichého oceánu.
Vlastnosti kosmické lodi
BeppoSAX byl tříosý stabilizovaný satelit s přesností zaměření 1 '. Hlavní omezení postoje vyplývá z potřeby udržovat normální sluneční pole do 30 ° od Slunce, s občasnými odchylkami 45 ° u některých pozorování WFC. Kvůli nízké oběžné dráze byl satelit viděn na pozemní stanici Malindi jen po omezenou část času. Data byla ukládána na palubu na páskové jednotce s kapacitou 450 Mbits a přenášena na zem každou oběžnou dráhu během průchodu stanicí. Průměrná rychlost přenosu dat, která byla k dispozici přístrojům, byla přibližně 60 kbit / s, ale pro část každé oběžné dráhy lze zachovat špičkové rychlosti až 100 kbit / s. Se zavřenými solárními panely měla kosmická loď výšku 3,6 ma průměr 2,7 m. Celková hmotnost činí 1400 kg s užitečným zatížením 480 kg.
Struktura satelitu se skládala ze tří základních funkčních podsestav:
- servisní modul ve spodní části kosmické lodi, ve kterém byly umístěny všechny subsystémy a elektronické skříně vědeckých přístrojů.
- modul užitečného zatížení, ve kterém byly umístěny vědecké přístroje a sledovače hvězd .
- struktura tepelného stínu, která obklopovala modul užitečného zatížení.
Primární podsystémy satelitu jsou:
- Attitude Orbital Control System (AOCS), který prováděl určování polohy a manévroval a provozoval subsystém řízení reakce odpovědný za obnovu oběžné dráhy. Zahrnovalo redundantní magnetometry , snímače akvizice Slunce, tři sledovače hvězd, šest gyroskopů (z nichž tři jsou určeny pro redundanci), tři magnetické momenty a čtyři reakční kolečka , vše ovládané specializovaným počítačem. AOCS zajistil přesnost polohování 1 'během pozorování zdroje a manévrů s rychlostí otáčení 10 ° za minutu.
- On Board Data Handler (OBDH) byl jádrem pro správu dat a ovládání systému na satelitu a také řídil komunikační rozhraní mezi satelitem a pozemní stanicí. Jeho počítač dohlížel na všechny činnosti procesoru subsystému, jako jsou činnosti každého nástroje, a komunikační sběrnice.
Instrumentace
BeppoSAX obsahoval pět vědeckých nástrojů:
- Nízkoenergetický spektrometr koncentrátoru (LECS)
- Spektrometr se střední koncentrací energie (MECS)
- Vysokotlaký plynový scintilační proporcionální čítač (HPGSPC)
- Systém detektorů Phoswich (PDS)
- Širokoúhlá kamera (WFC)
První čtyři přístroje (často nazývané Narrow Field Instruments nebo NFI) směřují stejným směrem a umožňují pozorování objektu v širokém energetickém pásmu 0,1 až 300 keV (16 až 48 000 attojoulů (aJ)).
WFC obsahovala dvě kamery s kódovanou clonou pracující v rozsahu 2 až 30 keV (320 až 4800 aJ) a každá pokrývající oblast 40 x 40 stupňů (20 x 20 stupňů s plnou šířkou v polovině maxima) na obloze. WFC bylo doplněno stíněním PDS, který měl (téměř) výhled na celou oblohu v pásmu 100 až 600 keV (16 000 až 96 000 aJ), ideální pro detekci záblesků gama záření (GRB).
Stínění PDS má špatné úhlové rozlišení. Teoreticky, poté, co byl v PDS vidět GRB, byla pozice vylepšena nejprve pomocí WFC. Kvůli mnoha bodům v PDS však byl v praxi nalezen GRB pomocí WFC, často potvrzený signálem BATSE . Přesnost polohy až do úhlu oblouku - v závislosti na poměru signálu k šumu série - byla nalezena pomocí dekonvolutovaného obrazu WFC. Souřadnice byly rychle rozeslány jako International Astronomical Union (IAU) a Gamma-ray burst Coordinate Network Circular. Poté umožnila okamžitá následná pozorování s NFI a optickými observatořemi po celém světě přesné umístění GRB a podrobná pozorování rentgenového, optického a rádiového dosvitu.
MECS obsahoval tři identické proporcionální čítače scintilace plynu pracující v rozsahu 1,3 až 10 keV (208 až 1602 aJ). 6. května 1997 došlo ke ztrátě jedné ze tří identických jednotek MECS, když došlo k poruše ve vysokonapěťovém napájecím zdroji.
LECS byl podobný jednotkám MECS, očekávejte, že má tenčí okénko, které umožňuje průchod fotonů s nižší energií až do 0,1 keV (16 aJ) a pracuje v režimu „bez driftu“, který je nezbytný pro detekci nejnižší energie X - pole, protože by se ztratila v režimu nízkého pole poblíž vstupního okna konvenčního GSPC. Data LECS nad 4 keV (641 aJ) jsou nepoužitelná kvůli problémům s kalibrací pravděpodobně způsobeným bezdriftovým designem. LECS a MECS měly zobrazovací schopnost, zatímco vysokoenergetické přístroje s úzkým polem nebyly zobrazovací.
HPGSPC byl také proporcionálním čítačem scintilace plynu, který pracoval při vysokém tlaku (5 atmosfér). Vysoký tlak se rovná vysoké hustotě a hustý materiál zastavující fotony umožňoval detekci fotonů až do 120 keV (19 000 aJ).
PDS byl krystalický ( jodid sodný / jodid cesný ) scintilátorový detektor schopný absorbovat fotony až do 300 keV (48 000 aJ). Spektrální rozlišení PDS bylo ve srovnání s detektory plynů poměrně skromné, ale nízká rychlost počítání pozadí vyplývající z oběžné dráhy BeppoSAX s nízkým sklonem a dobrých schopností odmítnutí pozadí znamenala, že PDS zůstává jedním z nejcitlivějších vysokoenergetických přístrojů.
Galerie
|
Reference
- Přehled mise BeppoSAX, Astronomy & Astrophysics Supplement Series , Vol. 122, II. Dubna 1997, 299-307
- De Kort, N., Ruimteonderzoek, de horizon voorbij , Veen / SRON, 2003
- Nízkoenergetický spektrometr koncentrátoru (LECS) 0,1-10 keV, řada doplňků A&A , sv. 122, II. Dubna 1997, 309-326
- Spektrometr pro střední koncentrátory energie (MECS) 0,1-10 keV, řada doplňků A&A , sv. 122, II. Dubna 1997, 327-340
- Proporcionální počítadlo vysokotlakého plynového scintilátoru (HPGSPC), řada A&A Supplement , sv. 122, II. Dubna 1997, 341-356
- Phoswich Detection System (PDS) 15-300 keV, A&A Supplement series , sv. 122, II. Dubna 1997, 357-369
- Wide Field Camera 2-28 keV, A&A Supplement series , Vol. 125, listopad 1997, 557-572
- Piro, L. ea, SAX Observer's Handbook , 1995
externí odkazy