AstroSat — первый в Индии специализированный многоволновой космический телескоп . Он был запущен на спутнике PSLV-XL 28 сентября 2015 года. [1] [2] Учитывая успех этого спутника, ISRO предложила запустить AstroSat-2 в качестве преемника AstroSat . [3]
Ряд астрономических исследовательских институтов в Индии и за рубежом совместно создали инструменты для спутника. Важные области, требующие освещения, включают изучение астрофизических объектов, начиная от близлежащих объектов Солнечной системы и заканчивая далекими звездами и объектами на космологических расстояниях; С помощью AstroSat также можно проводить временные исследования переменных, начиная от пульсаций горячих белых карликов и заканчивая пульсациями активных ядер галактик , с временными масштабами от миллисекунд до дней.
Санкционированная стоимость Astrosat составила 177,85 крор фунтов стерлингов. [5] Astrosat был успешно запущен 28 сентября 2015 года из Космического центра Сатиш Дхаван на борту корабля PSLV-XL в 10:00.
Миссия
Представление художника о двойной звездной системе с одной черной дырой и одной звездой главной последовательности.Наклонный вид на Астросат
AstroSat — это обсерватория общего назначения, основанная на предложениях, основная научная деятельность которой сосредоточена на:
Одновременный многоволновой мониторинг вариаций интенсивности широкого спектра космических источников.
Мониторинг рентгеновского неба на предмет новых транзиентов
Обзоры неба в жестком рентгеновском и УФ-диапазонах.
Широкополосные спектроскопические исследования рентгеновских двойных систем, АЯГ , ОСШ , скоплений галактик и звездных корон.
Исследования периодической и непериодической переменности рентгеновских источников
AstroSat выполняет многоволновые наблюдения, охватывающие спектральные диапазоны радио-, оптических, ИК-, УФ- и рентгеновских лучей. Проводятся как отдельные исследования конкретных источников, представляющих интерес, так и опросы . В то время как радио-, оптические и ИК-наблюдения будут координироваться с помощью наземных телескопов, области высоких энергий, т.е. УФ-, рентгеновские и видимые длины волн, будут охватываться специальными спутниковыми приборами AstroSat . [6]
Миссия также будет изучать практически одновременные многоволновые данные из разных источников. В двойной системе , например, области вблизи компактного объекта излучают преимущественно в рентгеновском диапазоне , при этом аккреционный диск излучает большую часть своего света в УФ/оптическом диапазоне волн, тогда как масса звезды-донора ярче всего в оптическом диапазоне. .
Обсерватория также будет осуществлять:
Спектроскопия низкого и среднего разрешения в широком диапазоне энергий с основным упором на исследование объектов рентгеновского излучения.
Временные исследования периодических и апериодических явлений в рентгеновских двойных системах
Исследования с временной задержкой в слабом/жестком рентгеновском и УФ/оптическом излучении
Обнаружение и изучение рентгеновских транзиентов. [7]
В частности, миссия направит свои инструменты на активные ядра галактик, которые, как полагают, содержат сверхмассивные черные дыры. [8]
Полезная нагрузка
Научная полезная нагрузка содержит шесть приборов.
Телескоп ультрафиолетовой визуализации (UVIT) осуществляет визуализацию одновременно по трем каналам: 130–180 нм, 180–300 нм и 320–530 нм. Три детектора представляют собой вакуумные усилители изображения производства Photek, Великобритания . [9] Детектор FUV состоит из фотокатода CsI с входной оптикой из MgF 2 , детектор NUV состоит из фотокатода CsTe с входной оптикой из кварцевого стекла , а детектор видимого диапазона состоит из фотокатода из щелочного антимонида с входной оптикой из кварцевого стекла. . Поле зрения представляет собой круг диаметром ~28 футов, а угловое разрешение составляет 1,8 дюйма для ультрафиолетовых каналов и 2,5 дюйма для видимого канала. В каждом из трех каналов спектральный диапазон можно выбрать с помощью набора фильтров, установленных на колесо, кроме того, для двух ультрафиолетовых каналов в колесе можно подобрать решетку для проведения бесщелевой спектроскопии с разрешением ~ 100. Диаметр главного зеркала телескопа 40 см. [10]
Телескоп формирования изображений мягкого рентгеновского излучения (SXT) использует фокусирующую оптику и ПЗС-камеру с глубоким обеднением в фокальной плоскости для получения рентгеновских изображений в диапазоне 0,3–8,0 кэВ. Оптика будет состоять из 41 концентрической оболочки позолоченных конических фольгированных зеркал приблизительной конфигурации Wolter-I (эффективная площадь 120 см 2 ). ПЗС-камера в фокальной плоскости будет очень похожа на ту, что установлена на SWIFT XRT. ПЗС-матрица будет работать при температуре около -80 °C посредством термоэлектрического охлаждения. [10]
Пропорциональный рентгеновский счетчик большой площади (LAXPC) охватывает временные рентгеновские исследования и спектральные исследования с низким разрешением в широком энергетическом диапазоне (3–80 кэВ). Astrosat будет использовать кластер из трех совмещенных идентичных рентгеновских лучей большой площади. Пропорциональные счетчики (LAXPC), каждый из которых имеет многопроводную многослойную конфигурацию и поле зрения 1° × 1°. Эти детекторы предназначены для достижения (I) широкого энергетического диапазона 3–80 кэВ, (II) высокой эффективности обнаружения во всем энергетическом диапазоне, (III) узкого поля зрения для минимизации путаницы источников, (IV) умеренного энергетического разрешения, ( V) малый внутренний фон и (VI) длительное время жизни в космосе. Эффективная площадь телескопа составляет 6000 см 2 . [10]
Аппарат для визуализации теллурида кадмия-цинка (CZTI) представляет собой аппарат для получения изображений жесткого рентгеновского излучения. Он будет состоять из пиксельной детекторной матрицы из кадмия-цинка-теллурида с эффективной площадью 500 см 2 и диапазоном энергий от 10 до 150 кэВ. [10] Детекторы имеют эффективность обнаружения, близкую к 100% до 100 кэВ, и имеют превосходное энергетическое разрешение (~ 2% при 60 кэВ) по сравнению со сцинтилляционными и пропорциональными счетчиками. Их небольшой размер пикселя также облегчает получение изображений со средним разрешением в жестких рентгеновских лучах. CZTI будет оснащен двухмерной кодированной маской для целей визуализации. Распределение яркости неба будет получено путем применения процедуры деконволюции к теневой картине кодированной маски, записанной детектором. Помимо спектроскопических исследований, CZTI сможет проводить чувствительные измерения поляризации ярких галактических источников рентгеновского излучения в диапазоне 100–300 кэВ. [11]
Сканирующий монитор неба (SSM) состоит из трех чувствительных к положению пропорциональных счетчиков, каждый из которых имеет одномерную кодированную маску, очень похож по конструкции на монитор всего неба на спутнике НАСА RXTE . Газонаполненный пропорциональный счетчик будет иметь резистивные провода в качестве анодов. Соотношение выходных зарядов на обоих концах провода будет определять положение взаимодействия рентгеновских лучей, обеспечивая плоскость изображения на детекторе. Кодированная маска, состоящая из ряда щелей, будет отбрасывать тень на детектор, на основе которой будет получено распределение яркости неба.
Монитор заряженных частиц (CPM) будет включен в состав полезной нагрузки Astrosat для контроля работы LAXPC, SXT и SSM. Несмотря на то, что наклонение орбиты спутника составит 8 градусов или меньше, примерно на 2/3 орбит спутник проведет значительное время (15–20 минут) в районе Южно- Атлантической аномалии (ЮАА), который имеет высокие потоки. протонов и электронов низкой энергии. Высокое напряжение будет понижено или отключено с использованием данных CPM, когда спутник войдет в зону SAA, чтобы предотвратить повреждение детекторов, а также минимизировать эффект старения пропорциональных счетчиков.
Наземная поддержка
Наземным центром управления и контроля Astrosat является Сеть телеметрии, слежения и управления ISRO (ISTRAC) в Бангалоре, Индия. Командование космическим кораблем и загрузка научных данных возможны во время каждого видимого пролета над Бангалором. С наземной станции видно 10 из 14 витков в сутки. [12] Спутник способен собирать 420 гигабит данных каждый день, которые могут быть загружены в течение 10 видимых орбит Центром слежения и приема данных ISRO в Бангалоре. Третья 11-метровая антенна Индийской сети дальнего космоса (IDSN) вступила в эксплуатацию в июле 2009 года для отслеживания Astrosat .
Ячейка поддержки AstroSat
ISRO создала группу поддержки AstroSat в IUCAA , Пуна . Меморандум о взаимопонимании был подписан между ISRO и IUCAA в мае 2016 года. Группа поддержки была создана, чтобы дать научному сообществу возможность вносить предложения по обработке и использованию данных AstroSat. Группа поддержки предоставит необходимые материалы, инструменты, обучение и помощь приглашенным наблюдателям. [13]
Участники
Проект Astrosat — это совместная работа многих различных исследовательских институтов. Участники:
Одно из первых изображений, полученных Astrosat-1, изображения в ближнем УФ (200-300 нм) и дальнем УФ (130-180 нм) были получены телескопом ультрафиолетовой визуализации (UVIT).
29 сентября 2020 г.: Спутник завершил свой пятилетний срок службы и будет продолжать работать еще много лет. [15]
28 сентября 2018 г.: Спутнику исполнилось 3 года с момента его запуска в 2015 году. Он наблюдал более 750 источников и привел к почти 100 публикациям в рецензируемых журналах. [16]
15 апреля 2016 г.: Спутник завершил проверку работоспособности и начал работу. [17]
28 сентября 2015 г.: ASTROSAT успешно выведен на орбиту. [18]
10 августа 2015 г.: Все тесты пройдены. Проверка перед отправкой успешно завершена. [10]
24 июля 2015 г.: завершено строительство Thermovac. Солнечные панели прилагается. Начало финальных вибрационных испытаний. [10]
Май 2015 г.: интеграция Astrosat завершена, и продолжаются окончательные испытания. ISRO выпустила пресс-релиз, в котором говорится, что «спутник планируется запустить во второй половине 2015 года с помощью PSLV C-34 на околоэкваториальную орбиту Земли высотой 650 км». [19]
Апрель 2009 г.: Ученые из Института фундаментальных исследований Тата (TIFR) завершили этап разработки сложной научной полезной нагрузки и начали ее интеграцию перед поставкой спутника Astrosat массой 1650 кг . Проблемы с разработкой полезной нагрузки и системы управления ориентацией были преодолены, и на недавнем заседании комитета по рассмотрению было решено, что доставка полезной нагрузки в спутниковый центр ISRO начнется с середины 2009 года и продолжится до начала 2010 года, чтобы обеспечить возможность запуск ASTROSAT в 2010 году с использованием рабочей лошадки ISRO PSLV-C34. [20]
Полученные результаты
Гамма -всплеск был обнаружен спутником Astrosat 5 января 2017 года. Возникла путаница в том, связано ли это событие с сигналом гравитационной волны, обнаруженным LIGO в результате слияния черных дыр GW170104 4 января 2017 года. [21] Astrosat помог различить между двумя событиями. Гамма-всплеск 4 января 2017 года был идентифицирован как взрыв сверхновой, которая образовала черную дыру. [21]
Astrosat также зафиксировал редкое явление: маленькая звезда возрастом 6 миллиардов лет или голубая отставшая звезда, питающаяся и высасывающая массу и энергию более крупной звезды-компаньона. [22]
В июле 2018 года Astrosat сделал снимок особого скопления галактик, находящегося на расстоянии более 800 миллионов световых лет от Земли. Скопление галактик, получившее название Abell 2256, состоит из трех отдельных скоплений галактик, которые сливаются друг с другом, чтобы в конечном итоге сформировать одно массивное скопление в будущем. Три массивных скопления содержат более 500 галактик, и это скопление почти в 100 раз больше и более чем в 1500 раз массивнее нашей собственной галактики. [27]
26 сентября 2018 года архивные данные AstroSat были обнародованы. [28] По состоянию на 28 сентября 2018 г. данные AstroSat цитировались примерно в 100 публикациях в рецензируемых журналах. Ожидается, что эта цифра вырастет после обнародования данных AstroSat. [29]
В 2019 году AstroSat наблюдал очень редкую рентгеновскую вспышку в двойной Be/рентгеновской двойной системе RX J0209.6-7427. Из этого источника, в котором находится нейтронная звезда, наблюдалась лишь пара редких вспышек. Последняя вспышка была обнаружена в 2019 году спустя примерно 26 лет. Аккрецирующая нейтронная звезда в этой Be/рентгеновской двойной системе оказалась сверхярким рентгеновским пульсаром (ULXP), что делает ее второй ближайшей ULXP и первой ULXP в соседней с нами Галактике в Магеллановых облаках . Этот источник является первым пульсаром ULX, обнаруженным с помощью миссии AstroSat, и всего восемью известными пульсарами ULX. [30] [31] [32]
В августе 2020 года AstroSat обнаружил экстремально ультрафиолетовый свет от галактики, расположенной на расстоянии 9,3 миллиарда световых лет от Земли. Галактика под названием AUDFs01 была открыта командой астрономов под руководством Канака Саха из Межуниверситетского центра астрономии и астрофизики в Пуне. [33] [34]
В популярной культуре
В 2019 году был выпущен документальный фильм « Индийские космические мечты» о развитии Astrosat, снятый Сью Садбери. [35]
^ ab s, Мадхумати Д. (19 мая 2015 г.). «Взгляд Индии на Вселенную готов к испытаниям». Индус . Проверено 20 мая 2015 г.
^ ab «ASTROSAT: спутниковая миссия для многоволновой астрономии». МССАА . 20 апреля 2012 года. Архивировано из оригинала 22 апреля 2013 года . Проверено 7 сентября 2013 г.
^ Исро планирует запустить вторую индийскую космическую обсерваторию Times of India, 19 февраля 2018 г.
↑ Радж, Н. Гопал (18 июля 2012 г.). «Индия собирается запустить Astrosat в следующем году» . Индус . Проверено 7 сентября 2013 г.
^ «Запуск Астросата». pib.gov.in. Проверено 3 марта 2023 г.
^ «Индия планирует запуск рентгеновского космического корабля в 2009 году» . Youindustrynews.com. 13 ноября 2008 г. Архивировано из оригинала 3 марта 2016 г. . Проверено 24 ноября 2010 г.
^ «Добро пожаловать в Индийскую организацию космических исследований :: Текущая программа» . Исро.орг. 23 сентября 2009 г. Архивировано из оригинала 25 ноября 2010 г. Проверено 24 ноября 2010 г.
^ «ISRO планирует запуск Astrosat на 2010 год» . Kuku.sawf.org. 22 апреля 2009 г. Архивировано из оригинала 19 июля 2011 г. Проверено 24 ноября 2010 г.
^ "Детекторы Photek UVIT" . Университет Лестера . Проверено 18 марта 2016 г.
^ abcdef "АСТРОСАТ". Индийская организация космических исследований . Проверено 28 сентября 2015 г.
^ Чаттопадхьяй, Т.; Вадавале, СВ; Рао, Арканзас; Шрикумар, С.; Бхаттачарья, Д. (9 мая 2014 г.). «Перспективы жесткой рентгеновской поляриметрии на спутнике Астросат-ЦЗТИ». Экспериментальная астрономия . 37 (3): 555–577. Бибкод : 2014ExA....37..555C. дои : 10.1007/s10686-014-9386-1. S2CID 42864309.
^ "АСТРОСАТ | астросат" .
^ «Ячейка поддержки AstroSat (ASC) создана в IUCAA, Пуна - ISRO» . www.isro.gov.in. Проверено 5 сентября 2022 г.
^ «Индия работает с Лестерским университетом над первым национальным астрономическим спутником» . Indodaily.com . Проверено 24 ноября 2010 г.
^ «Индийский космический телескоп завершил пятилетнюю миссию и продолжит работать: руководитель ISRO» . Индостан Таймс. 29 сентября 2020 г.
^ «Три года AstroSat - ISRO» . www.isro.gov.in. Архивировано из оригинала 30 августа 2019 года . Проверено 28 сентября 2018 г.
^ «Ячейка поддержки AstroSat (ASC) создана в IUCAA, Пуна» . Индийская организация космических исследований . isro.gov.in. Архивировано из оригинала 24 мая 2022 года . Проверено 23 мая 2016 г.
^"PSLV-C30/ASTROSAT Launch Live Webcast". Indian Space Research Organization. 28 September 2015. Archived from the original on 10 December 2015. Retrieved 28 September 2015.
^"ASTROSAT crossed a major milestone – Spacecraft fully assembled and tests initiated". ISRO. Archived from the original on 23 December 2015. Retrieved 22 May 2015.
^"ASTROSAT to be launched in mid-2010 – Technology". livemint.com. 22 April 2009. Retrieved 24 November 2010.
^ a bDesikan, Shubashree (17 June 2017). "AstroSat rules out afterglow in black hole merger". The Hindu.
^"'Vampire' star caught in the act by Indian space observatory ASTROSAT". 30 January 2017.
^"News Detail | TIFR". www.tifr.res.in. Retrieved 20 July 2017.
^"Press Release: Astrosat, Chandra and Hubble Space Telescope simultaneously detect a coronal explosion on the nearest planet-hosting star | ASTROSAT SCIENCE SUPPORT CELL". astrosat-ssc.iucaa.in. Retrieved 20 July 2017.
^Vadawale, S. V.; Chattopadhyay, T.; Mithun, N. P. S.; Rao, A. R.; Bhattacharya, D.; Vibhute, A.; Bhalerao, V. B.; Dewangan, G. C.; Misra, R.; Paul, B.; Basu, A.; Joshi, B. C.; Sreekumar, S.; Samuel, E.; Priya, P.; Vinod, P.; Seetha, S. (2017). "Phase-resolved X-ray polarimetry of the Crab pulsar with the AstroSat CZT Imager". Nature Astronomy. 2: 50–55. doi:10.1038/s41550-017-0293-z. S2CID 256708500.
^ a bIndia's space observatory accomplishes X-ray polarisation Times of India 6 November 2017
^"Isro's Astrosat captures image of galaxy cluster 800 million light years away - Times of India". The Times of India. 3 July 2018.
^"Archival Data of AstroSat released - ISRO". www.isro.gov.in. Archived from the original on 15 July 2022. Retrieved 3 August 2019.
^"Three years of AstroSat - ISRO". www.isro.gov.in. Archived from the original on 30 August 2019. Retrieved 3 August 2019.
^ Чандра, AD; Рой, Дж.; Агравал, ПК; Чоудри, М. (2020). «Исследование недавней вспышки Be/рентгеновской двойной системы RX J0209.6-7427 с помощью AstroSat: новый сверхяркий рентгеновский пульсар в Магеллановом мосту?». Ежемесячные уведомления Королевского астрономического общества . 495 (3): 2664–2672. arXiv : 2004.04930 . Бибкод : 2020MNRAS.495.2664C. doi : 10.1093/mnras/staa1041. S2CID 215737137.
^ «Сверхяркий источник рентгеновского излучения пробуждается возле галактики не так далеко» . Королевское астрономическое общество . Июнь 2020.
^ «Сверхъяркий пульсар пробуждается по соседству с Млечным путем после 26-летнего сна» . Альфредо Карпинети . Июнь 2020.
^ «Глобальная группа ученых обнаруживает одну из самых ранних галактик с помощью индийского AstroSat» . Индийский экспресс .
^ Саха, К., Тандон, С.Н., Симмондс, К. и др. (24 августа 2020 г.). «Обнаружение AstroSat излучения континуума Лаймана из галактики az = 1,42». Природная астрономия . 4 (12): 1185. arXiv : 2008.11394 . Бибкод : 2020NatAs...4.1185S. дои : 10.1038/s41550-020-1173-5. S2CID 221319445 . Проверено 6 ноября 2020 г.
↑ Indian Space Dreams , получено 27 января 2020 г.
