Granate
Granate
| Organizace | RKA , CNES |
|---|---|
| Pole | Observatoř X a gama |
| Postavení | Mise splněna |
| Zahájení | 1. prosince 1989 |
| Spouštěč | Proton |
| Doba trvání | 2 roky |
| Identifikátor COSPAR | 1989-096A |
| Mše při startu | 4 tuny |
|---|
| Obíhat | Vysoká oběžná dráha |
|---|---|
| Perigeum | 2000 km |
| Apogee | 200 000 km |
| Sklon | 51,5 ° |
| SIGMA | Gama dalekohled |
|---|---|
| ART-P | X dalekohled |
| ART-S | X dalekohled |
| PHEBUS | Detekce záblesků gama záření |
Granát ( rusky : Гранат), zpočátku Astron 2 , je ruský prostor observatoř vyvinuty s výrazným účasti Francie a určené pro studium tvrdých a měkkých gama rtg paprsků vyzařovaných nebeských objektů. Tato těžká observatoř nesoucí 7 nástrojů byla zahájena dne1 st 12. 1989raketou Proton -K / D-1 z Bajkonuru a původně umístěnou na velmi eliptickou vysokou oběžnou dráhu. Hlavní přístroj, SIGMA, vyvinutý francouzskými laboratořemi, poprvé otestoval techniku maskování kódované clony v tomto energetickém rozsahu. Veškeré vybavení fungovalo až do roku 1994. Od tohoto data byl satelit, zbavený svého řídicího systému orientace, používán pouze k detekci vzhledu zdrojů X. Jeho hlavním přínosem je podrobná studie rentgenových zdrojů umístěných ve středu naší galaxie .
Technická charakteristika
Granat využívá platformu vyvinutou společností Lavotchkine pro vesmírné sondy Venera a Vega . Hvězdárna válcového tvaru je dlouhá 4 metry a má průměr 2,5 metru. Dva pevné solární panely se táhnou po obou stranách centrálního těla satelitu. Jeho hmotnost je 4 tuny včetně 2,3 tuny vědeckého vybavení. Data shromážděná přístroji jsou uložena v magnetické bublinové paměti s kapacitou 128 megabajtů. Data se každých pár dní přenášejí na zem na stanici Evpatoria.
Užitečné zatížení
Náklad Granat má sedm přístrojů vyvinutých sovětských výzkumných laboratoří, francouzských, dánských a bulharských.
Dalekohled SIGMA
SIGMA (Random Mask Gamma Imaging System) je hlavním nástrojem vesmírné observatoře. Jedná se o dalekohled určený k pozorování zdrojů tvrdého rentgenového záření a nízkoenergetického gama záření ( 35 keV - 1,3 MeV) galaktického a extra-galaktického původu. Úhlové rozlišení nástroje je 1,6 obloukových minut (30 obloukových sekund pro nejjasnější zdroje). Optické pole je 4,7 × 4,3 ° a citlivost 3–8 × 10 −8 erg / cm 2 . Přístroj, který jako první používá pro tento rozsah energie techniku kódované clonové clony . Rovina detektoru se nachází 2,5 m od masky. Nástroj o délce 3,5 metru a průměru 1,2 metru má hmotnost 1,05 tuny. SIGMA byla vyvinuta dvěma francouzskými laboratořemi: CESR v Toulouse a Service d'Astrophysique du CEA v Saclay .
Ostatní nástroje
- Art-P je dalekohled, který pokrývá pásmo 4-60 keV (obrázek) a 4-160 (spektrální a časový). Má 4 identické moduly složené z vícevodičové proporcionální komory a masky kódované URA. Každý modul má efektivní plochu 600 cm 2 . Optické pole je 1,8 ° × 1,8 ° a úhlové rozlišení je 5 obloukových minut. Přístroj dosáhne citlivosti 1 mCrab po expoziční době 8 hodin. Maximální časové rozlišení je 4 ms.
- Art-S je dalekohled, který pokrývá pásmo 3–100 keV. Má 4 detektory. Efektivní povrch 2 400 cm 2 při 10 keV a 800 cm 2 při 100 keV . Optické pole je 2 ° × 2 ° a časové rozlišení je 200 mikrosekund.
- PHEBUS je nástroj schopný zaznamenávat přechodné jevy v energetickém rozsahu 100 keV -100 MeV. Obsahuje dva nezávislé detektory, každý s vlastní elektronikou. Každý detektor obsahuje krystal BGO o průměru 78 mm a tloušťce 120 mm obklopený plastovou anti-náhodou. Kombinované dva detektory mají optické pole 4Π steradiánů . Režim vyhrazený pro záblesky energie se aktivuje, jakmile počet zaznamenaných fotonů překročí ty, které vyzařují ze šumu pozadí, o 8 řádů po dobu 0,25 nebo 1 sekundu. des Přístroj je vývojem CESR Toulouse.
- WATCH, složený ze čtyř přístrojů, umožňuje zajistit neustálé sledování tří čtvrtin oblohy a lokalizovat vzhled zdrojů energie mezi 6 a 180 keV s úhlovou přesností 0,5 °. Energetické rozlišení je 60% při 60 keV . Během klidných období se frekvence nárazu zaznamenává ve dvou pásmech (6–15 keV, 15–180 keV) po dobu 4, 8 nebo 16 sekund v závislosti na dostupné paměti. Během přechodného jevu nebo energetického píku se frekvence nárazů zaznamenává s časovým rozlišením 1 s. WATCH je vyvíjen Dánským institutem pro výzkum vesmíru (en) .
- KONUS-B se skládá ze 7 detektorů distribuovaných na povrchu satelitu, které umožňují detekci zdrojů záření v energetickém rozsahu 10 keV -8 MeV. Každý detektor je scintilační krystal s použitím NaI (Tl) o průměru 200 mm a tloušťce 50 mm se vstupním okénkem z berylia. Boční plochy jsou chráněny olověným štítem o tloušťce 5 mm . Prahová hodnota detekce výbuchů energie je 5 × 10–8–5 × 10–7 erg / cm 2 v závislosti na energetickém spektru a době náběhu. Přístroj funguje mezi11. prosince 1989 a 20. února 199027 dní a detekoval 60 slunečních erupcí a 19 záblesků gama záření . Přístroj je vyvíjen Ioffe Technico-Physical Institute v Petrohradu.
- SUNFLOWER je přístroj složený ze 4 proporcionálních čítačů ( 2 keV - 20 MeV ) se zorným polem 6 ° × 6 ° a dvou optických detektorů s polem 5 ° × 5 °. Tento přístroj je určen k určení optického protějšku špičkových zdrojů emise energie a provádění spektrální analýzy událostí s vysokou energií. Přístroj je dodáván francouzskými laboratořemi.
Provádění mise
Družice je vypuštěna dne 1 st 12. 1989raketou Proton -K / D-1 z Bajkonuru a původně umístěnou na velmi velmi eliptickou 96hodinovou oběžnou dráhu 200 000 km krát 20 000 km . Tato oběžná dráha se postupně stala kruhovou a v roce 1991 bylo perigeum vzdálené 40 000 km . Tři ze čtyř dnů byly věnovány pozorování. Veškeré vybavení fungovalo až do roku 1994. Od tohoto data satelit, zbavený svého systému řízení orientace vyčerpáním pohonných látek použitých pro tento účel, povolil pouze pasivní směrování (není vybráno) na zdroje X. Družice přestala přenášet data na27. listopadu 1998po poruše jeho solárních senzorů. Provoz Granatu byl přerušen rozpadem Sovětského svazu v roce 1990. 70metrová anténa odpovědná za sběr dat ze satelitu na Krymu byla nalezena po rozpuštění SSSR ve sporné oblasti na Ukrajině . Nejzávažnějším problémem, který ovlivnil provozní dobu projektu, je kolaps ruských finančních zdrojů. Francouzská kosmická agentura CNES , která se do projektu silně zapojila, musela projekt dotovat, aby se provozní fáze nezastavila.
Výsledek
SIGMA poskytla první snímek Galaktického centra v oblasti tvrdých rentgenových paprsků a umožnila objev mikrokvazarů, podobných kvasarům, ale s mnohem kratšími emisními časy. Během patnácti kampaní provedených kumulací 3000 hodin dat bylo identifikováno asi patnáct zdrojů gama, z nichž jedna třetina měla podpis černé díry. Bylo pozorováno předpokládané umístění obří černé díry ve středu naší galaxie a nebyly detekovány žádné emise gama.
Reference
- (in) „ Granat “ , NSSDC NASA (přístup 2. prosince 2012 )
- (en) „ Granat “ , NASA HEASARC (přístup 2. prosince 2012 )
- L. Bouchet a kol. „ The Sigma / Granat Telescope: Calibration And Data Reduction “, The Astrophysical Journal , Springer, sv. 548,20. února 2001, str. 990-1009
- (in) „ Granat X-ray and Gamma-ray Observatory “ , fas; org (přístup 2. prosince 2012 )
- (in) „ Dalekohled SIGMA na satelitu GRANAT “ , CEA IRFU (přístup 2. prosince 2012 )