ART-XC

Den aktuelle version af siden er endnu ikke blevet gennemgået af erfarne bidragydere og kan afvige væsentligt fra den version , der blev gennemgået den 15. december 2020; checks kræver 7 redigeringer .

ART-XC  er et røntgenteleskop skabt af Rumforskningsinstituttet under Det Russiske Videnskabsakademi og RFNC-VNIIEF [1] ; sammen med det tyske eROSITA- teleskop er det en del af det russiske rumobservatorium Spektr-RG . Navnet står for "Astronomical Roentgen Telescope - X-ray Concentrator" (fra engelsk . "Astronomical X-ray telescope - X-ray concentrator"). Den videnskabelige vejleder for projektet er doktor i fysik og matematik. Videnskaber Mikhail Pavlinskiy , IKI RAS [2] .

Beskrivelse

Teleskopet opererer i energiområdet 6-30 keV (kiloelektronvolt) og har 7 moduler af glidende røntgenspejle fremstillet af Marshall Space Flight Center i USA (spejlene til testkontrol- og efterbehandlingsprøven af ​​teleskopet blev skabt i Rusland på en specielt oprettet forsknings- og produktionsbase af RFNC-VNIIEF ) [2] [3] . Teleskopets følsomhed sammenlignet med tidligere russiske teleskoper er steget med 40 gange. Teleskopets krop er lavet af  kulfiber . Teleskopet er 3,5 m højt og vejer 350 kg . Synsvinklen er 30 bueminutter. Den effektive indgangsblænde er 450 cm 2 (ved en energi på 8 keV ), vinkelopløsningen er 45 buesekunder [2] [3] [4] . Teleskopet blev skabt inden for 9 år .

Hvert af de syv sæt af græsnings-incidensspejle, samlet efter type I Voltaire-teleskopskemaet ( 28 par indlejrede spejlskaller pr. modul) med en brændvidde på 2,7 meter , fokuserer røntgenstråler på en positionsfølsom detektor placeret i dets brændplan, beskyttet mod lys X-ray gennemsigtigt beryllium vindue 100 µm tykt . Spejlene består af en legering af nikkel og kobolt, deres arbejdsflader er belagt med et lag af iridium 10 nm tykt for at øge refleksionskoefficienten. Længden af ​​hvert modul er 58,0 cm , spejlenes diameter er fra 4,9 til 14,5 cm . Alle moduler er placeret parallelt med hinanden, det vil sige, at de ser den samme del af himlen; desuden er de ved Spektr-RG- observatoriet installeret parallelt med det andet teleskop, eROSITA , langs satellittens hovedakse og vinkelret på retningen til Solen. Satellittens rotation omkring aksen rettet mod Solen, med en periode på omkring 4 timer, gør det muligt for teleskoperne at scanne hele himmelkuglen fuldstændigt på et halvt år, tidspunktet for at passere halvdelen af ​​jordens kredsløb [2] [3 ] [4] .

Hver af de syv detektorer består af en højkvalitets halvleder-enkeltkrystal af cadmiumtellurid 30 × 30 × 1 mm i størrelse (arbejdsområdet er en cirkel med en diameter på 28,56 mm ) og er en dobbeltsidet strimmeldetektor (strimmel) - DSSD. Enkeltkrystaller blev dyrket af Acrorad (Japan). Elektrodesystemet udviklet ved IKI RAS er placeret på krystallen og danner en matrix af Schottky-dioder med en størrelse på 48 × 48 pixels . Elektroderne består af parallelle strimler 520 µm brede , med en afstand på 75 µm ; båndene på den øverste ( anode ) side af krystallen er vinkelrette på båndene på den nederste ( katode ) side. De øverste bånd består af lag af guld og platin, de nederste bånd består af lag af aluminium, titanium og guld (opført fra top til bund langs teleskopets akse). Banesystemerne på hver side er omgivet af en vagtring. Hver kvadratisk pixel har en sidedimension på 595 µm , hvilket giver en vinkelopløsning på 45 buesekunder. Aflæsning af data fra hver detektor udføres af et par specialiserede chips ( ASIC ) VA64TA1, udviklet af Gamma Medica-Ideas (Norge); begge mikrokredsløb, detektoren, den termiske sensor og Peltier-køleren er integreret i et enkelt modul. Detektorens driftstemperatur er -30 °C , energiopløsningen er 10% ved en energi på 14 keV og en omvendt bias på -100 V. Lækstrømmen for hele detektoren er 2...3 nA ved +10 °C . Strålingsmodstanden i detektorens styrekredsløb overstiger 200 krad (2 kGy ). Detektoren er monteret i en forseglet kasse lavet af magnesium-aluminiumslegering, belagt med lag af kobber ( 1 mm ) og tin ( 1 mm ), med indbygget berylliumvindue; Før lanceringen fyldes skrogene med tør nitrogen, efter lanceringen kommunikerer de med et eksternt vakuum. Detektorenhederne er fordelt på to elektroniske enheder (fire i den første og tre i den anden), som også leverer lavspændings- og højspændingsstrøm til detektorenhederne; kommunikationen af ​​elektronikenhederne med den indbyggede computer udføres gennem den serielle interfaceenhed. Analog generering og A/D-signalkonvertering tager omkring 100 µs , efterfølgende digital databehandling af detektorelektronikken tager 840 µs ; således er detektorens dødtid efter hver registreret hændelse i den 940 μs . Detektoren kan fungere i tre triggertilstande : trigger, når tærsklen overskrides fra et hvilket som helst lavere bånd; det samme fra ethvert øvre bånd; tilfældigvis fra det øvre og nedre bånd. Information om hver hændelse i detektoren, transmitteret i en telemetriramme (seks 16-bit ord), inkluderer tidspunktet for hændelsen, nummeret på det nederste bånd med den maksimale ladning, signalamplituden i dette bånd, amplituderne i to tilstødende bånd, de samme data for de øvre bånd. Hændelsestiden bestemmes i trin på 21,33 µs [2] [3] [4] .

Energikalibrering af detektorerne under flyvning udføres ved hjælp af radioisotop-gammakilder americium-241 ( γ -line 59,5 keV ) og iron-55 ( γ -line 5,9 keV ), monteret på håndtag, bragt til detektorerne ved hjælp af en stepmotor [ 4 ] .

Strømforbruget af teleskopet fra den indbyggede strømforsyning er 300 W. Det forventede dataflow fra alle 7 teleskopdetektorer er omkring 150 megabyte/dag [2] [3] [4] .

Oprettelseshistorie

Før ART-XC blev røntgenteleskoper til hjemmet installeret ved Salyut-4 (1974), Mir (Kvant, 1987) og Granat (1989) orbitalstationer, Astron (1983) og Gamma » (1990).

Organisationer, der er involveret i at bygge teleskopet

Se også

Noter

  1. ↑ Det første russiske røntgenteleskop til det dybe rum  // Videnskab og liv . - 2017. - Nr. 9 . - S. 10-12 . Arkiveret fra originalen den 7. oktober 2017.
  2. ↑ 1 2 3 4 5 6 Astrofysisk projekt Spektr-X-ray-Gamma. ART-XC Telescope Arkiveret 7. oktober 2017 på Wayback Machine . — IKI RAS.
  3. ↑ 1 2 3 4 5 ART-XC på SRG Arkiveret 13. juli 2019 på Wayback Machine . NASA Marshall Space Flight Center
  4. ↑ 1 2 3 4 5 Levin V. et al. ART-XC/SRG: status for røntgen-fokalplandetektorens udvikling  (eng.)  // Proc. SPIE 9144, Rumteleskoper og instrumentering 2014: Ultraviolet til gammastråle (25. juli 2014);. - 2014. - P. 914413. - doi : 10.1117 / 12.2056311 .
  5. ↑ Se hundrede tusinde nye galakser (utilgængeligt link) . Udmurtskaya Pravda (23. juli 2017). Hentet 17. december 2018. Arkiveret fra originalen 18. december 2018. 

Links

 Rumobservatorier i Roscosmos
Drift
Planlagt
historisk
 Den Europæiske Rumorganisation
rumhavne
Start køretøjer
centre
Kommunikationsmidler
  • European Network of Spacecraft Tracking Stations (ESTRACK)
Programmer
forgængere
  • European Launch Vehicle Development Organisation (ELDO)
  • European Space Research Organisation (ESRO)
relaterede emner
 
januar
  • Chinasat-2D
  • Iridium NEXT 66-75
  • RAPIS-1 / MicroDragon / RISESAT / ALE-1 / OrigamiSat-1 / AOBA-VELOX-IV / NEXUS
  • NROL-71
  • Jilin 1 01 02  Xiaoxiang  - 1 03  Lingque 1A
  • Microsat -R  Kalamsat
    • februar
    marts
    April
    Kan
    juni Bufeng -1A  Bufeng -1B Jilin-1  Tianqi -3  Tianxiang -1A Tianxiang-1B Xiaoxiang  1-03 – RADARSAT Constellation  × 3 – Eutelsat 7C AT&T T-16 –  BeiDou -3 I2Q – STP - 2 – "Make It Rain" ( BlackSky Global 3 Prometheus  × 2  ACRUX -1  SpaceBEE 8 & 9 )
    juli
    august
    oktoberEutelsat 5 West B
    november
    december
    Køretøjer opsendt af en raket er adskilt af et komma ( , ), opsendelser er adskilt af et interpunct ( · ). Bemandede flyvninger er fremhævet med fed skrift. Mislykkede lanceringer er markeret med kursiv.