Гранат (телескоп)
| International Astrophysical Observatory "GRANAT" | |
 | |
| picture credit: NASA | |
| Польотні дані корабля | |
|---|---|
| Ракета-носій | Proton-K Blok D-1[1] |
| Тип місії | Gamma-ray astronomy |
| Запуск | 1 грудня 1989[2] |
| Місце запуску | Baikonur Cosmodrome 200/40 |
| Тривалість польоту | 9 років |
| Польотні дані екіпажу | |
Міжнародна астрофізична обсерваторія «ГРАНАТ», була радянською (пізніше російською) космічною обсерваторією, розробленою у співпраці з Францією, Данією та Болгарією . Вона була запущена 1 грудня 1989 року на борту ракети-носія «Протон» і розміщена на надзвичайно ексцентричній чотириденній орбіті, три дні з яких були присвячені спостереженням. Пропрацювала майже дев'ять років.
У вересні 1994 року, після майже п'яти років спостережень, запас газу для контролю орієнтації був вичерпаний, і обсерваторія була переведена в режим ненаправленої зйомки. Передача данних остаточно припинилися 27 листопада 1998 року. [1]
Маючи на борту сім різних інструментів, Гранат був розроблений для спостереження за Всесвітом в діапазоні енергій від рентгенівського до гамма-променів. Його основний інструмент, СІГМА, був здатний знімати зображення джерел як жорсткого рентгенівського, так і м’якого гамма-випромінювання. Інструмент ФЕБУС був призначений для дослідження спалахів гамма-випромінювання та інших перехідних джерел рентгенівського випромінювання. Інші експерименти, такі як АРТ-П, мали на меті отримати зображення джерел рентгенівського випромінювання в діапазоні від 35 до 100 діапазон кеВ. Один інструмент, ВОЧ, був розроблений для постійного спостереження за небом і сповіщення інших приладів про нові чи цікаві джерела рентгенівського випромінювання. Спектрометр АРТ-С охоплював діапазон енергії рентгенівського випромінювання, тоді як експерименти КОНУС-Б і ТУРНЕЗОЛ охоплювали як рентгенівський, так і гамма-спектр.
Космічний апарат[ред. | ред. код]
«Гранат» був трьохосьовим стабілізованим космічним кораблем і останнім автобусом 4МВ виробництва НВО ім. Лавочкіна . Це було схоже на обсерваторію Астрон, яка працювала з 1983 по 1989 рік; з цієї причини космічний корабель спочатку був відомий як Astron 2. Він важив 4,4 метричні тонни і перевозив майже 2,3 метричні тонни міжнародних наукових приладів. Гранат стояв 6,5 м заввишки та загальним прольотом сонячних батарей 8,5 м. Потужність, доступна науковим інструментам, становила приблизно 400 Вт.[3]
Запуск та орбіта[ред. | ред. код]
Космічний корабель був запущений 1 грудня 1989 року на борту "Протона-К" з космодрому Байконур у Казахській РСР . Він був розміщений на дуже ексцентричній 98-годинній орбіті з початковим апогеєм 202 480 км та перигеєм1760 км та кутом нахилу 51,9 град. [4] Це означало, що сонячні та місячні збурення значно збільшать нахил орбіти, одночасно зменшуючи її ексцентриситет, так що орбіта стала майже круглою до того часу, коли Гранат завершив свої спрямовані спостереження у вересні 1994 року.
(До 1991 року перигей збільшився до 20 000 км; до вересня 1994 року апогей і перигей становили 59 025 км / 144 550 км відповідно під кутом нахилу 86,7 градусів)
Три дні з чотириденного обертання навколо орбіти були присвячені спостереженням. Після більш ніж дев'яти років на орбіті обсерваторія нарешті знову увійшла в атмосферу Землі 25 травня 1999 року.[2]
| Date | Perigee (km) | Apogee (km) | Arg.perigee (deg) | Inc. (deg) | Long.asc.node (deg) |
|---|---|---|---|---|---|
| December 1, 1989 | 1760 | 202 480 | 285 | 51.9 | 20.0 |
| December 1, 1991 | 23 893 | 179 376 | 311.9 | 82.6 | 320.3 |
| December 1, 1994 | 58 959 | 144 214 | 343.0 | 86.5 | 306.9 |
| December 1, 1996 | 42 088,8 | 160 888 | 9.6 | 93.4 | 302.2 |
Прилади[ред. | ред. код]
СІГМА[ред. | ред. код]
Жорсткий рентгенівський і низькоенергетичний гамма- телескоп СІГМА був створений у співпраці між CESR (Тулуза) і CEA (Сакле). Він охоплював енергетичний діапазон 35–1300 кеВ, [5] з ефективною площею 800 см 2 і максимальним полем зору чутливістю ~5°×5°. Максимальна кутова роздільна здатність становила 15 аркмінут. [6] Енергетична роздільна здатність була 8% при 511 кеВ. Його можливості отримання зображень отримані завдяки поєднанню закодованої маски та чутливого до положення детектора, який було розробленого на основі принципу камери Ангера. [1]
АРТ-П[ред. | ред. код]
За рентгенівський телескоп АРТ-П відповідав ІКІ в Москві . Прилад охоплював діапазон енергій від 4 до 60 кев для візуалізації та від 4 до 100 кев для спектроскопії та синхронізації. Було чотири ідентичні модулі телескопа ART-P, кожен з яких складався з позиційно-чутливого багатодротового пропорційного лічильника (MWPC) разом із маскою з кодуванням URA. Кожен модуль мав ефективну площу приблизно 600 см 2, створюючи поле зору 1,8° на 1,8°. Кутова роздільна здатність становила 5 кутових хвилин ; тимчасова та енергетична роздільна здатність становила 3,9 мс і 22% на 6 кеВ відповідно. [7] Прилад досяг чутливості 0,001 від джерела Крабовидної туманності (= 1 «мКраб») за восьмигодинну експозицію. Максимальна роздільна здатність за часом була 4 РС. [1][8]
АРТ-С[ред. | ред. код]
Рентгенівський спектрометр ART-S, також створений IKI, охоплював діапазон енергії від 3 до 100 кеВ. Його поле зору становило 2° на 2°. Прилад складався з чотирьох детекторів на основі спектроскопічних MWPC, що створювало ефективну площу 2400 см 2 на 10 кеВ і 800 см 2 при 100 кеВ. Роздільна здатність за часом становила 200 мікросекунд . [1]
ФЕБУС[ред. | ред. код]
Експеримент ФЕБУС був розроблений CESR (Тулуза) для реєстрації перехідних подій високої енергії в діапазоні 100 кеВ до 100 МеВ. Він складався з двох незалежних детекторів і відповідної електроніки . Кожен детектор складався з кристала 78 германату вісмуту (BGO). мм в діаметрі на 120 мм товщиною, оточений пластиковою оболонкою проти збігу. Два детектори були розташовані на космічному кораблі так, щоб спостерігати 4 π стерадіани . Пакетний режим спрацьовував коли 0,1 до 1,5 МеВ діапазон енергій перевищив фоновий рівень на 8 сигма за 0,25 або 1,0 секунди. Всього було 116 енергетичних каналів. [1]
ВОЧ[ред. | ред. код]
Починаючи з січня 1990 року, чотири інструменти WATCH, розроблені Датським інститутом космічних досліджень, працювали в обсерваторії Гранат. Прилади могли локалізувати яскраві джерела в діапазоні від 6 до 180 діапазон кеВ з точністю до 0,5° за допомогою коліматора модуляції обертання. Разом три поля зору приладів покривали приблизно 75% неба. Енергетична роздільна здатність становила 30% FWHM при 60 кеВ. У спокійні періоди рахуйте швидкості в двох діапазонах енергії (від 6 до 15 і від 15 до 180 кеВ) накопичувалися протягом 4, 8 або 16 секунд, залежно від наявності пам’яті бортового комп’ютера. Під час спалаху або тимчасової події швидкості рахунку накопичувалися з роздільною здатністю 1 секунда на 36 енергетичних каналів. [1]
КОНУС-Б[ред. | ред. код]
Прилад КОНУС-Б, розроблений Фізико-технічним інститутом імені Іоффе в Санкт-Петербурзі, складався з семи детекторів, розташованих навколо космічного корабля, які реагували на фотони енергією від 10 кеВ до 8 МеВ. Вони (детектори) складалися зі сцинтиляторних кристалів NaI (Tl) 200 мм в діаметрі на 50 мм товщиною розташованими за вхідним вікном із Берилію. Бічні поверхні були захищені 5 мм шаром свинцю. Поріг виявлення вибуху становив від 500 до 50 мікроджоулів на квадратний метр (5 × 10-7 до 5 ×10 -8 ерг/см 2 ), залежно від спектру спалаху та часу наростання . Спектри були отримані в двох 31-канальних аналізаторах висоти імпульсу (PHA), з яких перші вісім були виміряні з 1/16 с часовою роздільною здатністю, а решта зі змінною часовою роздільною здатністю залежно від швидкості рахунку. Діапазон роздільної здатності охоплював від 0,25 до 8 с.
Прилад КОНУС-Б діяв з 11 грудня 1989 року по 20 лютого 1990 року. Протягом цього періоду час «увімкнення» для експерименту становив 27 днів. Було виявлено близько 60 сонячних спалахів і 19 спалахів космічного гамма-випромінювання. [1]
ТУРНЕЗОЛ[ред. | ред. код]
Французький прилад TOURNESOL складався з чотирьох пропорційних лічильників і двох оптичних детекторів . Пропорційні лічильники виявили фотони між 2 кеВ і 20 МеВ у полі зору 6° на 6°. Видимі детектори мали поле зору 5° на 5°. Прилад був розроблений для пошуку оптичних аналогів джерел спалахів високої енергії, а також для виконання спектрального аналізу подій високої енергії. [1]
Результати[ред. | ред. код]
Протягом перших чотирьох років спрямованих спостережень Гранат спостерігав за багатьма галактичними та позагалактичними джерелами рентгенівського випромінювання з наголосом на глибоких зображеннях і спектроскопії Центру Галактики, широкосмугових спостереженнях кандидатів у чорні діри та нових рентгенівських зірок . Після 1994 року обсерваторія була переведена в режим огляду і проводила чутливу зйомку всього неба з 40 до 200 кеВ енергією.
Деякі з основних моментів включали:
- Дуже глибоке зображення (тривалістю понад 5 мільйонів секунд) регіону Центру Галактики. [9]
- Відкриття електроно - позитронних ліній анігіляції галактичного мікроквазара 1E1740-294 і рентгенівського випромінювання Nova Muscae . [10]
- Дослідження спектрів і часової мінливості кандидатів у чорні діри. [10]
- За вісім років спостережень Гранат виявив близько двадцяти нових джерел рентгенівського випромінювання, тобто потенційних чорних дір і нейтронних зірок . Отже, їх позначення починаються з «GRS», що означає «джерело GRANAT». [8] Прикладами є GRS 1915+105 (перший мікроквазар, відкритий у нашій галактиці ) і GRS 1124-683 . [6]
Наслідки розпаду Радянського Союзу[ред. | ред. код]
Після розпаду Радянського Союзу перед проектом виникли дві проблеми. Перша мала геополітичний характер: головний центр управління космічними кораблями знаходився на базі Євпаторії в Криму . Цей центр управління мав важливе значення в радянській космічній програмі, будучи одним із двох у країні, оснащених 70 м тарілковою антеною . З розпадом Союзу Кримський регіон опинився у складі нової незалежної України, а центр потрапив під український національний контроль, що спричинило нові політичні перешкоди. [3]
Однак головною і найнагальнішою проблемою було знайти кошти для підтримки продовження роботи космічного корабля в умовах кризи витрат у пострадянській Росії. Французьке космічне агентство, вже зробивши значний внесок у проект (як науковий, так і фінансовий), взяло на себе пряме фінансування поточних операцій. [3]
Дивитись також[ред. | ред. код]
Список літератури[ред. | ред. код]
- ↑ а б в г д е ж и к GRANAT. NASA HEASARC. Процитовано 5 грудня 2007.
- ↑ а б 1999 Reentries (PDF). The Aerospace Corporation, Center for Orbital and Reentry Debris Studies. Архів оригіналу (PDF) за 22 січня 2005. Процитовано 6 грудня 2007.
- ↑ а б в Помилка цитування: Неправильний виклик тегу
<ref>: для виносок під назвоюfasне вказано текст - ↑ а б Помилка цитування: Неправильний виклик тегу
<ref>: для виносок під назвоюtableне вказано текст - ↑ Помилка цитування: Неправильний виклик тегу
<ref>: для виносок під назвоюSIGMAне вказано текст - ↑ а б M.G. Revnivtsev, R.A. Sunyaev, M.R. Gilfanov, E.M. Churazov, A. Goldwurm, J. Paul, P. Mandrou and J. P. Roques "A hard X-ray sky survey with the SIGMA telescope of the GRANAT observatory", (2004) Astronomy Letters, vol. 30, p.527-533
- ↑ Помилка цитування: Неправильний виклик тегу
<ref>: для виносок під назвоюART-Pне вказано текст - ↑ а б Помилка цитування: Неправильний виклик тегу
<ref>: для виносок під назвоюIKIне вказано текст - ↑ SIGMA Telescope. IKI RAN. Процитовано 25 травня 2008.
- ↑ а б Помилка цитування: Неправильний виклик тегу
<ref>: для виносок під назвоюNASA2не вказано текст
Додаткові джерела[ред. | ред. код]
Вікісховище має мультимедійні дані за темою: Гранат (телескоп)- Вікісховище має мультимедійні дані за темою: Гранат (телескоп)
- Official GRANAT Observatory homepages: English Russian
- NASA's HEASARC – Observatories – Granat
- Encyclopedia Astronautica: On This Day
- Global Telescope Network: Granat
- Gunter's Space Page: Granat (Astron 2)
