Wukong (műholdas)

Wukong
kínai 悟空
Szervezet Kínai Tudományos Akadémia
Más nevek Műhold a sötét anyag részecskéinek érzékelésére
Hullámtartomány gamma
COSPAR ID 2015-078A
NSSDCA azonosító 2015-078A
SCN 41173
Orbit típus Napszinkron pálya
Indítás dátuma 2015. december 17
Indítási hely Jiuquan kozmodrom
Orbit launcher " Changzheng-2D "
Időtartam Kezdetben 3 év (2019 januárjában további 2 évvel meghosszabbítva) [1]
Súly 1410 kg
tudományos műszerek
A küldetés logója
Weboldal pmo.cas.cn/dampe/

"Wukong" ( kínai ex. 悟空, pinyin Wù Kōng ) vagy "Comprehended the void" (kínai pl. 悟 - tudni, megérteni; 空 - üres, üresség, eng.  Dark Matter Particle Explorer, DAMPE ), vagy Wukong ( Wukong ) ) az első kínai csillagászati ​​műhold [2] és egy asztrofizikai obszervatórium. Információgyűjtésre és elektronok és gammasugárzás , a kozmikus sugarak spektrumának, nagyenergiájú elemi részecskék tanulmányozására és a sötét anyag lehetséges jeleinek azonosítására jött létre [3] .

A DAMPE megfigyeli a kozmikus sugarak nagyenergiájú elektronjait és pozitronjait , töltésüket és energiájukat, vizsgálja a galaktikus folyamatokat és jelenségeket, mint például a gyengén kölcsönható tömeges részecskék ( WIMP -k) megsemmisülését vagy bomlását - bizonyos típusú részecskéket a sötét anyag összetételében [4] ] .

A Kínai Tudományos Akadémia (CAS), a Svájci Nemzeti Tudományos Alapítvány (SNSF) közös nemzetközi projektje ; National Institute of Nuclear Physics (INFN), Olaszország [4] . A műhold tömege 1900 kg, a hasznos teher tömege 1400 kg, az energiafogyasztás 400 W, a becsült élettartam 3 év (a cél 5 év) [5] .

A Wukong műholdat 2015. december 17-én bocsátották fel a Long March 2D hordozórakétával . A Wukong műholddal kapcsolatban álló kutatócsoport vezetője a Zijinshan Obszervatórium igazgatóhelyettese, Chang Jin [6] .

Cím

A Wukong műhold Sun Wukong nevéhez fűződik , aki az Utazás Nyugatra című film egyik szereplője, a négy kínai klasszikus regény egyike . A név szó szerint lefordítható kínairól : „Megértette az ürességet” vagy „Semmit sem tudva”, mivel a sötét anyagnak nincs elektromágneses sugárzása , nem lehet közvetlenül megfigyelni, ezért a név azt tükrözi, hogy mire szánják a műholdat [7 ] . Több mint 30 000 pályamű közül választották ki egy hónapig tartó nyilvános versenyen, amely 2015. szeptember 29. óta zajlik [6] .

Sun Wukong fegyvere a Nyugati utazásban egy arany karikás bot volt ( kínai gyakorlat 金箍棒). Velük analógiára a DAMPE projekt helyettes főtervezője, Fan Yizhong az állomás berendezésének egy részét - a kristályrudakat - "kristályrúdnak" nevezte. A Science and Technology Daily tudományos és technológiai napilap riporterének azt mondta: "A Majomkirály kristályrúdja szétoszlatja a sötét anyag " fekete felhőit".

Berendezés

Földi szegmens

A kínai távérzékelő földi állomást (RSGS) 1986-ban hozták létre és helyezték üzembe. A DAMPE műholdas kommunikációs és nyomkövető földi szegmens öt részből áll: Kínai Irányítóközpont, Misszió Központ, Űradatközpont és három X-sávú állomás : Miyunban, Sanyaban és Kashiban [9] .

Műhold

A műhold több elemből álló űrszonda, amely az űreszköz Z tengelye mentén függőlegesen egymás fölé van szerelve (megfigyelési irány) [10] :

Kétrétegű szcintillációs detektor PSD  - kétrétegű, lépcsőzetes csíkokból áll. A PSD érzékeli a kozmikus sugarak töltését, és az energetikai fotonok koincidencia-elkerülési detektoraként is szolgál [11] .

Szilícium-volfrám nyomkövető  - hat nyomkövetési síkból áll, két egymásra merőleges réteg egyoldali mikrocsík vonalakból , összesen körülbelül hét négyzetméter detektorfelülettel. m Segítségükkel követik a gamma-sugarak irányát töltött részecskévé alakítva, majd a készülék segítségével megvizsgálják [12] .

A BGO kaloriméter  308 rudat tartalmaz a gamma-sugárzás rendkívül hatékony elnyelőjének – bizmutgermanátnak – kristályaival [13] . Mindegyik rúd 2,5 cm széles, 60 cm hosszú és a világ leghosszabb BGO kristálya. A kiinduló rezgéseket 0,5 mm-es résekkel csillapítják minden egyes szilikon elasztomerrel töltött kristály körül . Ez minden kristályt a helyén tart, és megakadályozza az esetleges sérüléseket. Az incidens kozmikus részecskék kölcsönhatásba lépnek a kristályokkal, optikai fényimpulzust generálva, amelyet fotosokszorozók és a rúdréteg minden éle regisztrál. A kaloriméter érzékeny az 5 GeV és 10 TeV közötti energiájú részecskékre [12] [1] .

Neutrondetektor  - négy nagyméretű szcintillációs detektor bórral adalékolt műanyagból. Mindegyik fel van szerelve egy fénysokszorozóval, amely méri a bórt gerjesztő, alfa-részecskéket és gamma-sugarakat generáló, beeső neutronrészecskékből származó fényvillanások okait . A gamma-sugarak fényimpulzusokká alakulnak, amelyeket a készülék rögzít. A részecskék neutronaktivitása NUD-val néhány mikroszekundum alatt kimutatható [4] .

Az analóg olvasó és adatgyűjtő áramkör főként nyolc kártyából áll, amelyek az ANSI [14] programozási környezeten alapulnak .

Statisztika

A digitális adatok első, 2015. december 20-i beszerzésétől 2020. szeptember 30-ig Wukong 9 felvételt készített a teljes égboltról, és körülbelül 8,69 milliárd nagy energiájú részecskét rögzített. Minden reggel és este ( pekingi idő szerint) a Wukong a kínai légtér felett repül, és három digitális adatállomás Miyunban , Kashgarban és Sanyában 16 gigabájt adatot fogad. 2017-ben a wukong kutatócsoport közzétette az első adag eredményt: az elektron kozmikus sugarak pontosan mért energiaspektrumát az űrben; 2019-ben közzétette a kozmikus sugárzás protonjainak precízen mért energiaspektrumát, felfedve egy új szerkezetet, amely a kutatók szerint egy közeli kozmikus sugárforrás jele lehet [1] .

A műhold 530 repülési nap alatt 1,5 millió 25 GeV feletti kozmikus elektron és pozitron észleléséről továbbított adatokat [15] [16] , melyeket példátlanul magas energiafelbontás és alacsony porszint [17] jellemez .

A Wukong becsült élettartama három év volt [18] . 2015. december 20-tól 2020. szeptember 30-ig a Wukong műhold 1746 napig keringett, és több mint 27,5 ezer fordulatot tett napszinkron pályán 500 kilométeres magasságban. A műhold élettartamát 2019-ben további két évvel meghosszabbították [19] .

Jegyzetek

  1. 1 2 3 "悟空"巡天有望揭开暗物质神秘面纱 " Xinhua " (2020. október 14.). Letöltve: 2020. október 15. Az eredetiből archiválva : 2020. október 14.
  2. 暗物质粒子探测卫星“悟空”号研制历程 (kínai) . Zijinshan Obszervatórium – DAMPE (2017. november 17.). Letöltve: 2020. október 15. Az eredetiből archiválva : 2020. május 25.
  3. A kínai Wukong műhold új megvilágításba helyezi a kozmikus sugarak eredetét . XINHUANET.com . Hozzáférés időpontja: 2021-01-01.
  4. 1 2 3 DAMPE (Dark Matter Particle Explorer) – becenevén  Wukong . ESA Föld-megfigyelési portál . Hozzáférés időpontja: 2021-01-01.
  5. Dark Matter Particle  Explorer . dpnc.unige.ch . Hozzáférés időpontja: 2021-01-01. Az eredetiből archiválva : 2021. március 9.
  6. 1 2 A sötét anyag tanulmányozására szolgáló első kínai műhold a "Wukong" nevet kapta . " People's Daily " (2015. december 17.). Letöltve: 2020. október 15. Az eredetiből archiválva : 2020. október 17.
  7. Petrova M. A. A kínai űrprogram realitásai és oroszra fordításuk módszerei . A TSU elektronikus könyvtára (2019). Letöltve: 2021. január 8. Az eredetiből archiválva : 2021. január 12.
  8. „悟空” 巡天 有望揭开暗物质神秘面纱 (kínai) . XINHUANET.com . Hozzáférés időpontja: 2021-01-01.
  9. Áttekintés  _ _ Repülési Információs Kutatóintézet . Hozzáférés időpontja: 2021-01-01. Archiválva : 2021. május 8.
  10. ↑ Dark Matter Particle Explorer: Az első kínai kozmikus sugár és kemény γ-sugár detektor az űrben  . nssc.cas.cn _ Hozzáférés időpontja: 2021-01-01. Archiválva : 2020. május 17.
  11. A műanyag szcintillátor detektor a DAMPE-nál  . arXiv® . Hozzáférés időpontja: 2021-01-01. Az eredetiből archiválva : 2022. június 20.
  12. 1 2 Dark Matter Particle Explorer (DAMPE  ) . Űrhajók és műholdak . Hozzáférés időpontja: 2021-01-01. Archiválva az eredetiből 2021. április 17-én.
  13. BGO - Bizmut germanát szcintillációs kristály . JSC "LLS" . Hozzáférés időpontja: 2021-01-01.
  14. A GalMer adatbázis: galaxis egyesülések a virtuális  obszervatóriumban . aanda.org . Hozzáférés időpontja: 2021-01-01. Az eredetiből archiválva : 2022. március 15.
  15. [1] .
  16. ↑ Az elektronok és pozitronok teraelektronvoltos kozmikus sugárzási spektrumában bekövetkező szakadás közvetlen észlelése  . Springer Nature Limited . Hozzáférés időpontja: 2021-01-01. Archiválva : 2020. november 9.
  17. A kínai műhold fényt deríthet a sötét anyag kutatására (2017. november 29.). Hozzáférés időpontja: 2021-01-01. Archiválva az eredetiből 2022. január 2-án.
  18. A kínai kozmikus „Majomkirály” műhold sötét  anyagot keres . space.com . Hozzáférés időpontja: 2021-01-01. Archiválva az eredetiből 2021. január 16-án.
  19. "Wukong" műholdas késedelmes szolgáltatás közel 2  éve . Hozzáférés időpontja: 2021-01-01.

Linkek