Gránát (obszervatórium)

Az oldal jelenlegi verzióját még nem ellenőrizték tapasztalt közreműködők, és jelentősen eltérhet a 2022. június 21-én felülvizsgált verziótól ; az ellenőrzéshez 1 szerkesztés szükséges .
Nemzetközi Asztrofizikai Obszervatórium "Granat"

a "Granat" csillagvizsgáló sematikus ábrázolása
Szervezet Szovjet űrprogram
Fővállalkozók NPO őket. Lavochkin
Hullámtartomány Röntgen- és gamma-sugárzás
COSPAR ID 1989-096A
NSSDCA azonosító 1989-096A
SCN 20352
Elhelyezkedés geocentrikus pálya
Orbit típus Magas apogeus pálya
Keringési magasság apogee 200 000 km
perigee 2000 km
(kezdeti értékek)
Keringési időszak 4 nap
Indítás dátuma 1989. december 1. [1]
Indítási hely Bajkonur
Orbit launcher Proton
Időtartam 9 év
Deorbit dátuma 1999. május 25. [1]
Súly 4 tonna (a tudományos felszerelés súlya 2,3 tonna)
távcső típus kódoló maszk (SIGMA) [2]
kódoló maszk (ART-P) [3]
tudományos műszerek
  • SIGMA
 röntgen/gamma távcső
  • ART-P
 röntgen távcső
  • ART-S
 röntgen spektrométer
  • Phoebus
 gamma-kitörés detektor
  • NÉZ
 minden égbolt monitor
  • KONUS-B
    Napraforgó
 Gamma-sugár kitöréses
műszerek
A küldetés logója
Weboldal hea.iki.rssi.ru/GRANAT/index.html   (orosz)
hea.iki.rssi.ru/GRANAT/granat.html   (angol)
 Médiafájlok a Wikimedia Commons oldalon

A „Granat” Nemzetközi Asztrofizikai Obszervatórium  egy szovjet (majd orosz) orbitális obszervatórium , amelyet Franciaországgal , Dániával és Bulgáriával közösen fejlesztettek ki . Az obszervatórium hét műszere az optikai (a Podsolnukh műszer) a gamma (Phebus és Konus-B) energiatartományt fedte le; Az obszervatórium egyik fő műszere a SIGMA kemény röntgenteleszkóp. Az obszervatórium több mint 9 éve működik pályán.

1989. december 1-jén állította pályára egy Proton hordozórakéta magas apogeusú pályára, 4 napos keringési periódussal a Föld körül, amelyből 3 naponta végeztek tudományos megfigyeléseket. 1994 szeptemberében, közel 5 éves pályán, irányított megfigyelési módban végzett működés után a forgómotorok munkafolyadéka véget ért, és az obszervatórium átkerült pásztázó üzemmódba. Az obszervatóriumból való adatátvitel 1998. november 27-én fejeződött be . 1999. május 25. belépett a légkörbe és összeomlott. [egy]

Az ART-P teleszkóp először végzett mélyreható felmérést a galaxis hatalmas Bulge régiójában, és több mint egy tucat, korábban ismeretlen felszaporodó fekete lyukat és neutroncsillagot fedezett fel . A WATCH és a PHEBUS műszerek részletes katalógusokat állítottak össze a gammasugár-kitörésekről . A SIGMA teleszkóp először tette lehetővé a galaxis középpontjának tartományának 15 ívperces szögfelbontású képének készítését, amire ilyen nagy energiáknál ( 40 keV-1 MeV ) nem volt példa.

Űrhajó

A "Granat" egy háromtengelyes stabilizált űrhajó volt, az utolsó az NPO -nál gyártott Venus osztályú járművek sorozatából. Lavochkin (az eszköz hasonló volt az Astron orbitális obszervatóriumhoz , amely 1983-1989 között működött ).

Az űrhajó tömege 4,4 tonna , ebből 2,3 tonna a tudományos berendezések súlya.
Az űrhajó hossza 6,5 ​​m , a napelemek lapátjainak fesztávja 8,5 m .
A tudományos berendezés energiafogyasztása megközelítőleg 400 watt volt .

Indítás és keringés

Az orbitális obszervatóriumot 1989 . december 1 - jén indították el egy Proton hordozórakétával a Bajkonuri kozmodromról . A műholdat magas apogeus ( 200 000 km apogeus, 2000 km perigeus ) pályára bocsátották 98 órás forgási periódussal és 51,5 fokos keringési dőléssel . Ilyen pályán a Hold és a Nap által keltett zavaroknak az idő múlásával jelentősen meg kellett volna növelniük a pálya dőlését és csökkentenie kellett volna az excentricitását (a légkörbe való belépéskor az űrhajó pályája szinte kör alakú volt)

Az egyes keringési napok négy napjából hármat tudományos megfigyeléseknek szenteltek, minden keringés negyedik napján a készülék a Föld sugárzónáiban volt, a tudományos berendezéseket pedig kikapcsolták.

Változások a Granat Obszervatórium pályájában ( 1994 -es előrejelzések )
Dátum Perigeus (km) Apogee , (km) Arg.periapsis (fok) Incl. (fokozat) Csomópont növekvő hosszúság (fok)
1989. december 1 2.000 200.000 285 51.5 20.0
1991. december 1 23.893 179.376 311.9 82.6 320.3
1994. december 1 58.959 144.214 343,0 86.5 306.9
1996. december 1 42.088.8 160.888 9.6 93.4 302.2
1997. december 1 24.004.5 179.066 14.6 93.4 302.2
1998. december 1 6.302.5 196.854 17.0 65.6 292,9
1999. június 182,8 202.891 21.6 49 283.3

A deorbit időpontjának előrejelzése nagy pontossággal beigazolódott.

Az obszervatórium tudományos műszerei

Sigma

A SIGMA röntgenteleszkópot a Kozmikus Sugárzások Tanulmányozó Központja (CESR, Toulouse , Franciaország) és a Nukleáris Kutatási Központ (CeA, Saclay , Franciaország) közösen állította elő. A SIGMA teleszkóp volt az első olyan műszer a keringő obszervatóriumokon, amely képes volt képalkotásra a kemény röntgen tartományban ( 40-1300 keV ).

A képalkotásnál a kódoló rekesz elvét alkalmazták .

Érzékelőjének effektív területe kb. 800 cm² , effektív látómezeje ~9°×9° (a látómező maximális érzékenységnél ~5°×5° volt). Szögfelbontás 15 ívperc, energiafelbontás 8% 511 keV mellett [2]

ART-P

Az ART-P teleszkópot (X-ray Telescope - Position Sensitive) a Szovjetunió Tudományos Akadémia Űrkutatási Intézetének (Moszkva) Nagyenergiájú Asztrofizikai Osztályán hozták létre . A teleszkóp működési energiatartománya 4-60 keV . A teleszkóp 4 egyforma modulból ("fejből") állt, amelyek mindegyike egy helyzetérzékeny gázszámlálót és egy kódoló maszkot tartalmazott .

Mindegyik modul effektív területe körülbelül 600 cm² , látómezeje pedig 1,8° × 1,8° volt. Az ART-P teleszkóp szögfelbontása 5 ívperc , időfelbontása 3,9 ms , energiafelbontása 22% 6 keV energiánál . A teleszkóp érzékenysége átlagosan 8 órás expozíciós idő mellett körülbelül 1 mRák volt ( a Rák-köd áramlásának 0,001 töredéke , a  röntgencsillagászat jól ismert szabványa) [3] .

ART-S

A szintén az IKI-ben (Space Research Institute) gyártott ART-S műszer egy kollimált spektrométer volt, 2°×2°-os látómezővel. A műszer 4 különálló modulból állt, többvezetékes arányos gázszámlálókkal, összesen 2400 cm 2 10 keV - on és 800 cm 2 100 keV -on . Időbeli felbontás 200 µs . Technikai problémák következtében a készülék ténylegesen nem működött. [3]

PHEBUS

A PHEBUS kísérletet a Kozmikus Sugárzások Tanulmányozó Központja (Saclay, Franciaország) biztosította a nagy energiájú ( 100 keV-100 MeV ) robbanásos események kimutatására. Hat független szcintillációs detektorból állt – 78 mm átmérőjű és 120 mm vastag bizmutcsíra BGO  kristályokból , amelyeket műanyag koincidencia-védelem veszi körül. A kristályok a műhold különböző helyein helyezkedtek el úgy, hogy az egész égboltot megvizsgálják (4 π szteradián). A detektorok sorozatfelvételi üzemmódja akkor kapcsolt be, ha a detektor számlálási sebessége 0,25 vagy 1,0 s időskálán meghaladta a 8 szórást . Az eseményeket 116 energiacsatornán rögzítették.

NÉZÉS

A Dán Űrkutatási Intézet által kifejlesztett WATCH műszer egy teljes égbolt monitor volt a 6-180 keV energiatartományban . A készülék működése a forgó moduláció elvén alapult. Ugyanakkor az eszköz a teljes égbolt körülbelül 75%-át lefedte. A műszer energiafelbontása 30% 60 keV -on . A sorozatfelvételek közötti időszakokban a detektor számlálási sebességét 4, 8 és 16 s felbontással rögzítettük (a rendelkezésre álló telemetriától függően). Burst során a detektorok számlálási sebességét 1 s időfelbontással rögzítettük 36 energiacsatornában. [négy]

KONUS-B

A KONUS-B műszert a Fizikai-Műszaki Intézetben hozták létre . Ioff ( Szentpétervár ) és hét szcintillációs detektorból állt, amelyek az űrhajó különböző helyein helyezkedtek el. A készülék működési energia tartománya 10 keV-8 MeV . Az eszköz minden detektora 200 mm átmérőjű és 50 mm vastag NaI(Tl) kristályból állt, berillium bemeneti ablakkal lezárva. A kristályok oldalfelületét 5 mm -es ólomréteg borította. A sorozatfelvétel-észlelési küszöb 5⋅10 -7 és 5⋅10 -8 erg/cm 2 /s között van, a burst fluxus emelkedési idejétől függően. A burst spektrumot két impulzusanalizátor rögzítette 31 energiacsatornában , az első 8 csatornát 1/16 s időfelbontással, a többi csatornánál pedig a rendelkezésre álló telemetria alapján határoztuk meg az időfelbontást.

A KONUS-B műszer 1989. december 11- től 1990. február 20- ig működött . Ebben az időszakban a műszer körülbelül 60 napkitörést és 19 gamma-kitörést regisztrált [5]

"Napraforgó"

Az orosz-bolgár "Sunflower" (TOURNESOL) készülék négy arányos számlálóból és két optikai detektorból állt. Az arányos számlálók fotonokat regisztráltak a 2 keV-20 MeV energiatartományban a 6°×6°-os látómezőben. Az optikai detektorok látómezeje 5°×5° volt. A műszer fő feladata a gamma-kitörések utófényeinek felkutatása, valamint maguknak a kitörések spektrális elemzése volt. A készülék lemezjátszója lehetővé tette, hogy fő műszereit elég rövid időn belül átirányítsa a például a KONUS-B készülék által észlelt gamma-kitörés irányába. Az eszköz valójában a modern SWIFT obszervatórium előfutára volt [6] , amelynek fő műszereit egy széles látószögű teleszkóp - gamma-ray burst monitor - által észlelt gamma-kitörésekre irányítják.

Technikai problémák következtében a Podsolnukh készülék gyakorlatilag nem működött normál üzemmódban.

Tudományos eredmények

Az irányított megfigyelések első négy évében a "Granat" számos galaktikus és extragalaktikus forrás megfigyelését hajtotta végre, összpontosítva a Galaktikus Központ régiójának mély (nagyon érzékeny) képeinek megszerzésére, valamint a különböző X -X-ek kiváló minőségű szélessávú spektrumainak megszerzésére. ray novae . 1994 után az obszervatóriumot pásztázó üzemmódba helyezték. Ezt követően az 1997-1998 közötti időszakban. az obszervatórium végezte a Galaxis középpontjának régiójának utolsó megfigyelési sorozatát (ebben a megfigyeléssorozatban például a GRS 1737-31 fekete lyukak jelöltjét fedezték fel ).

Az obszervatórium legjelentősebb eredményei között meg kell jegyezni:

Általában több mint 400 cikk jelent meg különböző szovjet (orosz) és külföldi tudományos folyóiratokban a Granat Obszervatórium megfigyelései alapján . A tudományos irodalomban körülbelül 5000 közlemény található a Granat obszervatórium megfigyeléseinek eredményeire való hivatkozásokkal.

A Szovjetunió összeomlásának hatása

A Szovjetunió összeomlása után a Granat obszervatóriummal végzett munka két fő nehézséggel szembesült. Az Evpatoriában (Krím) található obszervatórium fő irányítóállomása a Szovjetunió összeomlása után Ukrajna fennhatósága alá került, amelynek kormánya jelentősen csökkentette az állomás finanszírozását.

Egy másik, nem kevésbé fontos probléma az obszervatóriumi munkálatok általános alulfinanszírozottsága volt, aminek következtében még az űrrepülőgép helyzethajtóműveinek munkaközeg jelenléte mellett sem lehetett irányított megfigyeléseket végezni. Az obszervatórium orbitális működésének utolsó éveiben a francia fél egy ideig közvetlenül finanszírozta az obszervatórium irányításával kapcsolatos munkát.

Lásd még

Linkek

Jegyzetek

  1. ↑ 1 2 3 The Aerospace Corporation, Center for Orbital and Reentry Debris Studies / webarchívum /
  2. ↑ 1 2 Sigma – A kemény röntgen- és lágy gamma-teleszkóp a GRANAT űrobszervatórium fedélzetén [1] Archiválva : 2018. október 5. a Wayback Machine -nél
  3. ↑ 1 2 3 röntgenteleszkóp ART-P és ART-S a GRANAT projekthez [2] Archivált : 2018. október 5. a Wayback Machine -nél .
  4. ↑ Az első eredmények a Watch on GRANAT-on . Letöltve: 2008. július 31. Az eredetiből archiválva : 2018. október 5..
  5. ↑ Gamma-kitöréses megfigyelések Konus-B-vel Granat űrszondán . Letöltve: 2008. július 31. Az eredetiből archiválva : 2018. október 5..
  6. ↑ A NASA Swift hivatalos honlapja . Letöltve: 2019. december 2. Az eredetiből archiválva : 2013. június 7.
  7. ↑ MG Revnivtsev, RA Sunyaev, MR Gilfanov, EM Churazov, A. Goldwurm, J. Paul, P. Mandrou és JP Roques " Egy kemény röntgensugaras égbolt felmérés a GRANAT obszervatórium SIGMA teleszkópjával ", (2004) Astronomy Letters , vol. 30, 527-533
  8. ↑ A galaktikus központ régiójának röntgentérképe, amelyet a GRANAT obszervatórium fedélzetén lévő ART-P teleszkóppal készítettek [3] Archiválva : 2018. október 5. a Wayback Machine -nél
  9. ↑ A röntgentranziens GRS 1915+105 felfedezése és megfigyelései [4] Archiválva : 2018. október 5. a Wayback Machine -nél
  10. ↑ Alacsony frekvenciájú, széles kváziperiodikus oszcillációs csúcs felfedezése a Cygnus X-1 teljesítménysűrűség-spektrumában Granat/SIGMA-val [5] Archiválva : 2018. október 5. a Wayback Machine -nél
  11. ↑ A fekete lyuk jelölt GX:339-4 röntgensugarak kváziperiodikus oszcillációinak detektálása [6] Archiválva : 2018. október 5. a Wayback Machine -nél
  12. ↑ Az 1E 1740.7 - 2942 három spektrális állapota - A szabványos Cygnus X-1 típusú spektrumtól az elektron-pozitron megsemmisítés bizonyítékáig [7] Archiválva : 2018. október 5. a Wayback Machine -nél
  13. ↑ Változó e(+)-e(-) annihilációs sugárzás szigma felfedezése a közeli galaktikus centrum változó kompakt forrásból 1E 1740.7 - 2942 [8] Archivált : 2018. október 5. a Wayback Machine -nél
  14. ↑ A galaxis közepe a közelmúltban - Kilátás GRANAT-ból . Letöltve: 2008. július 31. Az eredetiből archiválva : 2018. október 5..