EXOSAT

EXOSAT Wrażenia artysty dotyczące satelity EXOSAT. Ogólne dane

Organizacja	ESA
Pole	Astronomia X
Rodzaj misji	Obserwatorium kosmiczne
Status	Misja wykonana
Inne nazwy	Satelita obserwatorium rentgenowskiego
Uruchomić	26 maja 1983
Deorbitowanie	9 kwietnia 1986
Identyfikator COSPAR	1983-051A

Charakterystyka techniczna

Msza przy starcie	510 kg

Kluczowe dane

Perycentrum	347 km
Apoapsis	191709 km
Kropka	90,6 godziny

Teleskop

Rodzaj	Wolter typ 1
Powierzchnia	3,2 × 2,1 m
Długość fali	Między 0,05 a 50 keV

Exosat (skrót dla promieniowania rentgenowskiego Monitorowania Satellite ) jest teleskop w Europejskiej Agencji kosmicznej (ESA) obserwacji w zakresie niskich i średnich energii promieniowania rentgenowskiego (między 0,05 i 50  keV ). Został umieszczony na orbicie26 maja 1983przez wyrzutnię Delta wystrzeloną z wyrzutni Vandenberg . Satelita, który reprezentuje drugą generację teleskopów rentgenowskich, dokonał 1780 obserwacji różnych typów źródeł promieniowania rentgenowskiego: aktywnej galaktyki , korony , białego karła , podwójnego X, grupy galaktyk i pozostałości po supernowej . Naturalny spadek orbity EXOSAT spowodował jej ponowne wejście do atmosfery z Exosat 6 maja 1986 roku.

Kontekst

Satelita NASA HEAO-2 (Einstein) wystrzelony w 1978 roku jest pierwszym kosmicznym teleskopem rentgenowskim zdolnym do lokalizowania wielu źródeł promieniowania rentgenowskiego przy użyciu optyki typu Woltera. Z powodu braku budżetu i pomimo pilnych próśb amerykańskich naukowców, którzy dokonali zbioru odkryć dzięki danym zebranym przez HEAO-2 do 1981 roku, NASA zdecydowała się nie opracowywać następcy. Europejska Agencja Kosmiczna opracowuje rentgenowski teleskop kosmiczny EXOSAT drugiej generacji . Jest to pierwszy satelita naukowy w całości zaprojektowany przez Europejską Agencję Kosmiczną i jego pierwszy stabilizowany satelita 3-osiowy . Został wystrzelony 26 maja 1983 roku przez amerykańską rakietę Thor Delta i umieszczony na bardzo ekscentrycznej, wysokiej orbicie okołoziemskiej o wymiarach 191 000  km x 350  km z okresem 90 godzin.

Cele

Cele EXOSAT to:

• lokalizacja źródeł promieniowania rentgenowskiego z dokładnością do 10 sekund łukowych dla źródeł o energii od 0,04  keV do 2  keV oraz minut łuku dla źródeł od 1,5 do 50  keV
• mapowanie dużych źródeł miękkich promieni rentgenowskich za pomocą teleskopów
• spektroskopia szerokopasmowa źródeł o energii od 0,04 do 80  keV ze wszystkimi instrumentami
• spektroskopia energii dyspersyjnej na źródłach punktowych z wykorzystaniem teleskopowych siatek dyfrakcyjnych
• pomiar zmienności czasowej źródeł promieniowania rentgenowskiego z dnia na milisekundę
• wykrywanie nowych źródeł promieniowania rentgenowskiego.

Charakterystyka techniczna

EXOSAT to stabilizowany 3-osiowy satelita o wadze 510  kg w tym 120  kg dla instrumentów naukowych. W kształcie równoległościanu (2,1 x 2,1 x 1,35  m ) zwieńczona jest pionowym panelem słonecznym o wysokości 1,85 metra. Orbitę regulują małe propelenty 14,7 Newtona zużywające hydrazynę . Panel słoneczny ma 1 stopień swobody i zapewnia 260 watów. Satelita krąży po swojej orbicie tak, aby pozostawać w stałym kontakcie z naziemnym centrum kontroli . Z 90 godzin orbity 76 godzin poświęconych jest obserwacjom naukowym, resztę czasu pomiary są zakłócane przez skrzyżowanie pasów Van Allena . Dane są przesyłane w paśmie S z maksymalną szybkością 8 kilobitów na sekundę.

Ładowność

EXOSAT posiada trzy instrumenty: dwa miękkie teleskopy rentgenowskie LE, jeden średni detektor promieniowania rentgenowskiego ME i proporcjonalny licznik gazu GSPC.

Miękkie teleskopy rentgenowskie LE

Instrument ten składa się z dwóch identycznych teleskopów wolter 1 do obrazowania miękkiego promieniowania rentgenowskiego padających na pastwiska (energia między 0,05 a 2  keV ) wyposażonych w detektory w płaszczyźnie ogniskowej  : PSD ( detektor czułości na położenie ) i CMA ( matryca wielokanałowa ). Układ optyczny składa się z dwóch muszli ze złotą powłoką o ogniskowej 1,1 metra i średnicy zewnętrznej 30  cm .

Średni aparat rentgenowski

ME ( nośnikiem energii ) przyrząd średniej rentgenowska składa się z 8 gazu proporcjonalnych liczników mających powierzchnię geometryczną 1600  cm 3 , a pole 45 minut kątowych FWMH. Instrument zapewnia widmo promieni rentgenowskich, których energia mieści się w zakresie od 1 do 50  keV .

Spektrometr scyntylacyjny gazu GSPC

Spektrometr scyntylacyjny gazu GSPC ( Gas Scintillation Proportional Counter ) charakteryzuje się deltaE / E 4,5% przy 6  keV .

Wyniki

Satelita Exosat dokonał 1780 obserwacji różnych typów źródeł promieniowania rentgenowskiego: aktywnej galaktyki , korony , białego karła , układu podwójnego X, grupy galaktyk i remanentu supernowej . Najważniejsze ustalenia to:

• odkrycie przez obserwację gwiazdy GX5-1 quasi-okresowych oscylacji, które są bardzo szybkimi zmianami natężenia światła w dziedzinie promieniowania rentgenowskiego , obserwowanymi w mikrokwazarach . Zgodnie z założeniami obowiązującymi w 2013 roku oscylacje te pochodzą od dysku akrecyjnego, który obraca się wokół czarnej dziury w mikrokwazarze.
• odkrycie układu podwójnego X o małej masie, znajdującego się w gromadzie kulistej NGC 6624, którego okres rotacji wokół czarnej dziury wynosi jedenaście minut.
• wykrywanie zmian dopplerowskich w linii żelaza, wykazujące, że emisja jest termiczna (z resztą energii na poziomie 6,7  keV ) i pochodzi z dżetu znajdującego się w pobliżu.
• obserwacja pulsara rentgenowskiego EXO 2030 + 375 pokazująca, że ​​zmiana okresu pulsacji spowodowała zmianę jasności pomnożoną przez 100. Obserwacje te dostarczyły nowych informacji na temat dynamiki dysku akrecyjnego i promieniowania emitowanego przez gwiazdy neutronowe posiadający dysk akrecyjny.
• odkrycie, że zmiany w krótkiej skali czasu są wspólną cechą jąder aktywnych galaktyk i te zmiany nie wykazują charakterystycznej okresowości

Uwagi i odniesienia

1. Philippe Jamet "  XMM: wykrywanie tajemnice Wszechświata w X  " Fusion , n O  79,styczeń luty 2000( czytaj online )
2. (w) „EXOSAT” (z 15 października 2006 r. W archiwum internetowym ) , misje naukowe ESA w nauce Witryna internetowa ESA
3. (w) „  Exosat - nowe pozasłoneczne obserwatorium rentgenowskie  ”
4. (in) "  EXOSAT> Instruments> The low ernergy telescope  " na stronie internetowej naukowej ESA , misje naukowe ESA (dostęp: 7 stycznia 2014 r. )
5. (in) „  EXOSAT> Instruments> The Medium Energy instrument  ” na stronie internetowej misji naukowych ESA , ESA (dostęp: 7 stycznia 2014 r. )
6. (in) "  EXOSAT> Instruments> The gas proportional scintillation counter  " na stronie naukowej ESA , misje naukowe ESA (dostęp: 7 stycznia 2014 r. )
7. (w) „  EXOSAT: Background Science  ” na stronie internetowej ESO ESAC , misje naukowe ESA (dostęp: 7 stycznia 2014 )
8. (w) „  EXOSAT: Science Results  ” na stronie internetowej ESO ESAC , misje naukowe ESA (dostęp: 7 stycznia 2014 )

Zobacz też

Powiązane artykuły

• HEAO-2 poprzednik EXOSAT opracowany przez NASA
• Niemiecki teleskop ROSAT, który kontynuował eksplorację EXOSAT od 1990 roku

Linki zewnętrzne

• (en) Strona poświęcona Exosat na naukowej witrynie internetowej ESA
• (en) Dokument podsumowujący ESA dotyczący EXOSAT