Astrosat
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Astrosat
Astrosat-1 en configuración desplegada 001.png
Tipo de misiónObservatorio espacial
OperadorISRO
ID COSPAR2015-052A
SATCAT no.40930
Sitio webastrosat .iucaa .in
Duración de la misiónPlaneado: 5 años
Transcurrido: 6 años, 27 días
Propiedades de la nave espacial
AstronaveAstrosat
Masa de lanzamiento1.513 kg (3.336 libras)
Inicio de la misión
Fecha de lanzamiento28 de septiembre de 2015 [1] [2] ( 28 de septiembre de 2015 )
CohetePSLV-C30
Sitio de lanzamientoPrimera plataforma de lanzamiento del Centro Espacial Satish Dhawan
ContratistaISRO
Parámetros orbitales
Sistema de referenciaGeocéntrico
RégimenCasi ecuatorial
Semieje mayor7020 kilometros
Altitud del perigeo643,5 kilometros
Altitud de apogeo654,9 kilometros
Inclinación6.0 °
Período97,6 min
Principal
Longitudes de ondaUltravioleta lejano a rayos X duros
Instrumentos
Telescopio de imágenes ultravioleta (UVIT)
Telescopio de rayos X suaves (SXT)
LAXPC
CZTI
 

Astrosat esel primer telescopio espacial dedicado de múltiples longitudes de onda de la India . Fue lanzado en un PSLV-XL el 28 de septiembre de 2015. [1] [2] Con el éxito de este satélite, ISRO ha propuesto lanzar AstroSat-2 como sucesor de Astrosat . [3]

Visión general

Después del éxito del Experimento de Astronomía de Rayos X de la India (IXAE), que se lanzó en 1996, la Organización de Investigación Espacial de la India (ISRO) aprobó el desarrollo adicional de un satélite de astronomía completo, Astrosat , en 2004. [4 ]

Varias instituciones de investigación astronómica en la India y en el extranjero han construido conjuntamente instrumentos para el satélite. Las áreas importantes que requieren cobertura incluyen estudios de objetos astrofísicos que van desde objetos cercanos del sistema solar hasta estrellas distantes y objetos a distancias cosmológicas ; También se pueden realizar con Astrosat estudios de tiempo de variables que van desde pulsaciones de enanas blancas calientes hasta las de núcleos galácticos activos , con escalas de tiempo que van desde milisegundos hasta días.

Astrosat es una misión de astronomía de múltiples longitudes de onda en un satélite de clase IRS en una órbita ecuatorial cercana a la Tierra . Los cinco instrumentos sobre cubierta de la placa del visible (320-530 nm), cerca de UV (180-300 nm), UV lejano (130-180 nm), de rayos X blandos (0,3-8 keV y 2-10 keV) y duro Regiones de rayos X (3–80 keV y 10–150 keV) del espectro electromagnético .

Astrosat se lanzó con éxito el 28 de septiembre de 2015 desde el Centro Espacial Satish Dhawan a bordo de un vehículo PSLV-XL a las 10:00 a.m.

Misión

Concepción artística de un sistema estelar binario con un agujero negro y una estrella de secuencia principal
Vista inclinada de Astrosat

Astrosat es un observatorio de propósito general impulsado por propuestas, con un enfoque científico principal en:

  • Monitoreo simultáneo de múltiples longitudes de onda de las variaciones de intensidad en una amplia gama de fuentes cósmicas
  • Monitoreo del cielo de rayos X en busca de nuevos transitorios
  • Estudios del cielo en las bandas de rayos X duros y UV
  • Estudios espectroscópicos de banda ancha de binarios de rayos X, AGN , SNR , cúmulos de galaxias y coronas estelares.
  • Estudios de variabilidad periódica y no periódica de fuentes de rayos X

Astrosat realiza observaciones de múltiples longitudes de onda que cubren bandas espectrales de longitudes de onda de radio, óptica, IR, UV y rayos X. Se realizan tanto estudios individuales de fuentes de interés específicas como encuestas . Si bien las observaciones de radio, ópticas e IR se coordinarían a través de telescopios terrestres, las regiones de alta energía, es decir, UV, rayos X y longitud de onda visible, serían cubiertas por la instrumentación satelital dedicada de Astrosat . [5]

La misión también estudiaría datos de múltiples longitudes de onda casi simultáneos de diferentes fuentes variables. En un sistema binario , por ejemplo, las regiones cercanas al objeto compacto emiten predominantemente en los rayos X , y el disco de acreción emite la mayor parte de su luz en la banda de ondas UV / óptica, mientras que la masa de la estrella donante es más brillante en la banda óptica. .

El observatorio también realizará:

  • Espectroscopía de baja a moderada resolución sobre una amplia banda de energía con el énfasis principal en estudios de objetos emisores de rayos X
  • Estudios de temporización de fenómenos periódicos y aperiódicos en binarias de rayos X
  • Estudios de pulsaciones en púlsares de rayos X
  • Oscilaciones cuasi periódicas , parpadeos, destellos y otras variaciones en los binarios de rayos X
  • Variaciones de intensidad a corto y largo plazo en núcleos galácticos activos
  • Estudios de retardo en rayos X bajos / duros y radiación UV / óptica
  • Detección y estudio de transitorios de rayos X. [6]

En particular, la misión entrenará sus instrumentos en núcleos galácticos activos, que se cree que contienen agujeros negros supermasivos. [7]

Cargas útiles

La carga útil científica contiene seis instrumentos.

  • El telescopio de imágenes ultravioleta (UVIT) realiza imágenes simultáneamente en tres canales: 130–180 nm, 180–300 nm y 320–530 nm. Los tres detectores son intensificadores de imagen de vacío fabricados por Photek, Reino Unido . [8] El detector FUV consiste en una CsI fotocátodo con un MgF _ 2 óptica de entrada, el detector NUV consiste en CSTE fotocátodo con una de sílice fundida óptica de entrada y el detector visible se compone de un álcali-antimonide fotocátodo con una de sílice fundidaóptica de entrada. El campo de visión es un círculo de ~ 28 ′ de diámetro y la resolución angular es de 1.8 "para los canales ultravioleta y 2.5" para el canal visible. En cada uno de los tres canales se puede seleccionar una banda espectral a través de un conjunto de filtros montados en una rueda; además, para los dos canales ultravioleta se puede seleccionar una rejilla en la rueda para realizar espectroscopía sin rendijas con una resolución de ~ 100. El diámetro del espejo primario del telescopio es de 40 cm. [9]
  • El telescopio de imágenes de rayos X blandos (SXT) emplea ópticas de enfoque y una cámara CCD de agotamiento profundo en el plano focal para realizar imágenes de rayos X en la banda de 0,3 a 8,0 keV. La óptica consistirá en 41 carcasas concéntricas de espejos de lámina cónicos recubiertos de oro en una configuración aproximada de Wolter-I (el área efectiva de 120 cm 2 ). La cámara CCD de plano focal será muy similar a la del SWIFT XRT. El CCD funcionará a una temperatura de aproximadamente -80 ° C mediante enfriamiento termoeléctrico. [9]
  • El instrumento LAXPC cubre la temporización de rayos X y los estudios espectrales de baja resolución en una banda de energía amplia (3-80 keV), Astrosat utilizará un grupo de 3 contadores proporcionales de rayos X de área grande (LAXPC) idénticos y alineados, cada uno con una configuración de múltiples cables y múltiples capas y un campo de visión de 1 ° × 1 °. Estos detectores están diseñados para lograr (I) una banda de energía amplia de 3 a 80 keV, (II) una alta eficiencia de detección en toda la banda de energía, (III) un campo de visión estrecho para minimizar la confusión de la fuente, (IV) una resolución de energía moderada, ( V) pequeño fondo interno y (VI) larga vida útil en el espacio. El área efectiva del telescopio es de 6000 cm 2 . [9]
  • El generador de imágenes de telururo de cadmio y zinc (CZTI) es un generador de imágenes de rayos X duros. Consistirá en una matriz de detectores de telururo de zinc-cadmio pixelado de 500 cm 2 de área efectiva y un rango de energía de 10 a 150 kev. [9] Los detectores tienen una eficiencia de detección cercana al 100% hasta 100 keV y tienen una resolución de energía superior (~ 2% a 60 keV) en comparación con los contadores proporcionales y de centelleo. Su pequeño tamaño de píxel también facilita la obtención de imágenes de resolución media en rayos X duros. El CZTI estará equipado con una máscara codificada bidimensional, con fines de formación de imágenes. La distribución del brillo del cielo se obtendrá aplicando un procedimiento de deconvolución al patrón de sombras de la máscara codificada registrada por el detector. Aparte de los estudios espectroscópicos, CZTI podría realizar mediciones de polarización sensibles para fuentes de rayos X galácticos brillantes en 100–300 keV. [10]
  • El Scanning Sky Monitor (SSM) consta de tres contadores proporcionales sensibles a la posición, cada uno con una máscara codificada unidimensional, muy similar en diseño al All Sky Monitor del satélite RXTE de la NASA . El contador proporcional lleno de gas tendrá alambres resistivos como ánodos. La relación de la carga de salida en cada extremo del cable proporcionará la posición de la interacción de rayos X, proporcionando un plano de imagen en el detector. La máscara codificada, que consta de una serie de rendijas, proyectará una sombra sobre el detector, de la cual se derivará la distribución del brillo del cielo.
  • El monitor de partículas cargadas (CPM) se incluirá como parte de las cargas útiles de Astrosat para controlar el funcionamiento del LAXPC, SXT y SSM. Aunque la inclinación orbital del satélite será de 8 grados o menos, en aproximadamente 2/3 de las órbitas, el satélite pasará un tiempo considerable (15-20 minutos) en la región de la Anomalía del Atlántico Sur (SAA), que tiene altos flujos. de protones y electrones de baja energía. El alto voltaje se reducirá o pospondrá utilizando datos de CPM cuando el satélite ingrese a la región SAA para evitar daños a los detectores y minimizar el efecto de envejecimiento en los contadores proporcionales.

Apoyo terrestre

El Centro de Comando y Control Terrestre de Astrosat es la Red de Telemetría, Seguimiento y Comando de ISRO (ISTRAC) en Bangalore, India. El mando y control de la nave espacial y la descarga de datos científicos es posible durante cada paso visible sobre Bangalore. 10 de las 14 órbitas por día son visibles desde la estación terrestre. [11] El satélite es capaz de recopilar 420 gigabits de datos todos los días que se pueden descargar durante las 10 órbitas visibles por el centro de seguimiento y recepción de datos de ISRO en Bangalore. Una tercera antena de 11 metros en la Red de Espacio Profundo de la India (IDSN) entró en funcionamiento en julio de 2009 para rastrear Astrosat .

Célula de soporte de AstroSat

ISRO ha establecido una célula de apoyo para AstroSat en IUCAA , Pune . Se firmó un memorando de entendimiento entre ISRO e IUCAA en mayo de 2016. La célula de apoyo se estableció para brindar a la comunidad científica la oportunidad de hacer propuestas sobre el procesamiento y uso de los datos de AstroSat. La célula de apoyo proporcionará los recursos necesarios, herramientas, capacitación y ayuda a los observadores invitados.

Participantes

El proyecto Astrosat es un esfuerzo colaborativo de muchas instituciones de investigación diferentes. Los participantes son:

  • Organización de Investigación Espacial de la India
  • Instituto Tata de Investigación Fundamental , Mumbai
  • Instituto Indio de Astrofísica , Bangalore
  • Instituto de Investigación Raman , Bangalore
  • Centro interuniversitario de astronomía y astrofísica , Pune
  • Laboratorio de investigación física , Ahmedabad
  • Centro de Investigación Atómica Bhabha , Mumbai
  • Centro Nacional SN Bose de Ciencias Básicas , Kolkata
  • Universidad de la presidencia, Kolkata
  • Agencia Espacial Canadiense
  • Universidad de Leicester [12]

Cronología

  • 29 de septiembre de 2020: el satélite completó su vida útil de 5 años y seguirá funcionando durante muchos años. [13]
  • 28 de septiembre de 2018: El satélite ha cumplido 3 años desde su lanzamiento en 2015. Ha observado más de 750 fuentes y ha dado como resultado cerca de 100 publicaciones en revistas revisadas por pares. [14]
  • 15 de abril de 2016: el satélite ha completado su verificación de rendimiento y ha comenzado sus operaciones. [15]
  • 28 de septiembre de 2015: ASTROSAT se puso en órbita con éxito. [dieciséis]
  • 10 de agosto de 2015: se aprobaron todas las pruebas. La revisión previa al envío se completó con éxito. [9]
  • 24 de julio de 2015: Termovac finalizado. Paneles solares adjuntos. Inicio de las pruebas finales de vibración. [9]
  • Mayo de 2015: Se completa la integración de Astrosat y se están realizando las pruebas finales. ISRO emitió un comunicado de prensa en el que afirmaba que "Se prevé que el satélite sea lanzado durante el segundo semestre de 2015 por el PSLV C-34 a 650 km cerca de la órbita ecuatorial alrededor de la Tierra". [17]
  • Abril de 2009: Científicos del Instituto Tata de Investigación Fundamental (TIFR) han completado la fase de desarrollo de cargas útiles científicas complejas y han comenzado a integrarlas antes de la entrega del satélite Astrosat de 1.650 kg . Los desafíos en el diseño de cargas útiles y el Sistema de Control de Actitud se han superado y en una reunión reciente del comité de revisión, se decidió que la entrega de la carga útil al Centro de Satélites ISRO comenzará a partir de mediados de 2009 y continuará hasta principios de 2010 para permitir el lanzamiento de ASTROSAT en 2010 utilizando el caballo de batalla de ISRO PSLV-C34. [18]

Dos de los instrumentos fueron más difíciles de completar de lo esperado. "El telescopio de rayos X blandos del satélite resultó ser un gran desafío que tomó 11 años ..." [4]

Resultados

Una explosión de rayos gamma se detectó por Astrosat el 5 de enero de 2017. Hubo una confusión si este evento se relaciona con la señal de onda gravitacional detectado por LIGO desde el evento agujero fusión negro GW170104 el 4 de enero de 2017. [19] Astrosat ayudaron en distinguir entre los dos eventos. El estallido de rayos gamma del 4 de enero de 2017 se identificó como una explosión de supernova distinta que formaría un agujero negro. [19]

Astrosat también capturó el raro fenómeno de una estrella pequeña de 6 mil millones de años o un rezagado azul que se alimenta y succiona la masa y la energía de una estrella compañera más grande. [20]

El 31 de mayo de 2017, Astrosat , el Observatorio de rayos X Chandra y el Telescopio Espacial Hubble detectaron simultáneamente una explosión coronal en la estrella más cercana que alberga el planeta Proxima Centauri [21] [22]

El 6 de noviembre de 2017, Nature Astronomy publicó un artículo de astrónomos indios que medía las variaciones de la polarización de rayos X del Crab Pulsar en la constelación de Tauro. [23] [24] Este estudio fue un proyecto realizado por científicos del Instituto Tata de Investigación Fundamental , Mumbai; el Centro Espacial Vikram Sarabhai , Thiruvananthapuram; ISRO Satellite Centre Bengaluru; el Centro Interuniversitario de Astronomía y Astrofísica , Pune; y el Laboratorio de Investigaciones Físicas , Ahmedabad. [24]

En julio de 2018, Astrosat capturó una imagen de un cúmulo de galaxias especial que se encuentra a más de 800 millones de años luz de la Tierra. Llamado abell 2256, el cúmulo de galaxias está formado por tres cúmulos de galaxias separados que se fusionan entre sí para formar finalmente un único cúmulo masivo en el futuro. Los tres cúmulos masivos contienen más de 500 galaxias y el cúmulo es casi 100 veces más grande y más de 1500 veces más masivo que nuestra propia galaxia. [25]

El 26 de septiembre de 2018, los datos de archivo de AstroSat se publicaron. [26] Al 28 de septiembre de 2018, los datos de AstroSat se han citado en alrededor de 100 publicaciones en revistas especializadas. Se espera que esta cifra aumente después de la publicación pública de datos de AstroSat. [27]

En 2019, AstroSat observó un estallido de rayos X muy raro en un sistema binario Be / X-ray RX J0209.6-7427. Solo se han observado un par de estallidos raros de esta fuente que alberga una estrella de neutrones. El último estallido se detectó en 2019 después de unos 26 años. Se descubrió que la estrella de neutrones en acumulación en este sistema binario de rayos X / Be es un Pulsar de rayos X ultraluminoso (ULXP), lo que lo convierte en el segundo ULXP más cercano y el primer ULXP en nuestra galaxia vecina en las Nubes de Magallanes . Esta fuente es el primer pulsar ULX descubierto con la misión AstroSat y solo los ocho pulsar ULX conocidos. [28] [29] [30]

En agosto de 2020, AstroSat había detectado luz ultravioleta extrema de una galaxia ubicada a 9.300 millones de años luz de distancia de la Tierra. La galaxia llamada AUDFs01 fue descubierta por un equipo de astrónomos dirigido por Kanak Saha del Centro Interuniversitario de Astronomía y Astrofísica de Pune [31] [32]

En la cultura popular

En 2019 , se lanzó un documental titulado Indian Space Dreams sobre el viaje de desarrollo de Astrosat, y dirigido por Sue Sudbury. [33]

Ver también

  • AstroSat-2
  • Observatorio Astronómico de la India
  • Organización de Investigación Espacial de la India
  • Lista de telescopios espaciales
  • Astronomía ultravioleta
  • Astronomía de rayos x

Referencias

  1. ↑ a b s, Madhumathi D. (19 de mayo de 2015). "El ojo de la India en el universo listo para las pruebas" . El hindú . Consultado el 20 de mayo de 2015 .
  2. ^ a b "ASTROSAT: una misión de satélite para la astronomía de longitud de onda múltiple" . IUCAA . 2012-04-20. Archivado desde el original el 22 de abril de 2013 . Consultado el 7 de septiembre de 2013 .
  3. ^ Isro planea lanzar el segundo observatorio espacial de India Times of India 19 de febrero de 2018
  4. ↑ a b Raj, N. Gopal (18 de julio de 2012). "India está preparada para lanzar Astrosat el próximo año" . El hindú . Consultado el 7 de septiembre de 2013 .
  5. ^ "India planea para el lanzamiento de la nave espacial de rayos X 2009" . Yourindustrynews.com. 2008-11-13. Archivado desde el original el 3 de marzo de 2016 . Consultado el 24 de noviembre de 2010 .
  6. ^ "Bienvenido a la organización de investigación espacial de la India :: programa actual" . Isro.org. 2009-09-23. Archivado desde el original el 25 de noviembre de 2010 . Consultado el 24 de noviembre de 2010 .
  7. ^ "ISRO programa el lanzamiento de Astrosat para 2010" . Kuku.sawf.org. 2009-04-22. Archivado desde el original el 19 de julio de 2011 . Consultado el 24 de noviembre de 2010 .
  8. ^ "Detectores de UVIT Photek" . Universidad de Leicester . Consultado el 18 de marzo de 2016 .
  9. ^ a b c d e f "ASTROSAT" . Organización de Investigación Espacial de la India . Consultado el 28 de septiembre de 2015 .
  10. ↑ Chattopadhyay, T .; Vadawale, SV; Rao, AR; Sreekumar, S .; Bhattacharya, D. (9 de mayo de 2014). "Perspectivas de la polarimetría de rayos X duros con Astrosat-CZTI". Astronomía experimental . 37 (3): 555–577. Código bibliográfico : 2014ExA .... 37..555C . doi : 10.1007 / s10686-014-9386-1 . S2CID 42864309 . 
  11. ^ "ASTROSAT | astrosat" .
  12. ^ "India trabaja con la Universidad de Leicester en el primer satélite de astronomía nacional" . Indodaily.com . Consultado el 24 de noviembre de 2010 .
  13. ^ "El telescopio espacial de la India completa la vida útil de la misión de 5 años, seguirá funcionando: jefe de ISRO" . Tiempos del Hindustan. 29 de septiembre de 2020.
  14. ^ "Tres años de AstroSat - ISRO" . www.isro.gov.in . Consultado el 28 de septiembre de 2018 .
  15. ^ "AstroSat Support Cell (ASC) se ha establecido en IUCAA, Pune" . Organización de Investigación Espacial de la India . isro.gov.in . Consultado el 23 de mayo de 2016 .
  16. ^ "PSLV-C30 / ASTROSAT Lanzamiento Webcast en vivo" . Organización de Investigación Espacial de la India . 28 de septiembre de 2015 . Consultado el 28 de septiembre de 2015 .
  17. ^ "ASTROSAT cruzó un hito importante: la nave espacial completamente ensamblada y las pruebas iniciadas" . ISRO . Consultado el 22 de mayo de 2015 .
  18. ^ "ASTROSAT que se lanzará a mediados de 2010 - Tecnología" . livemint.com. 2009-04-22 . Consultado el 24 de noviembre de 2010 .
  19. ↑ a b Desikan, Shubashree (17 de junio de 2017). "AstroSat descarta el resplandor crepuscular en la fusión del agujero negro" . El hindú .
  20. ^ " Estrella ' vampiro' atrapada en el acto por el observatorio espacial indio ASTROSAT" . 2017-01-30.
  21. ^ "Detalle de noticias | TIFR" . www.tifr.res.in . Consultado el 20 de julio de 2017 .
  22. ^ "Comunicado de prensa: Astrosat, Chandra y el telescopio espacial Hubble detectan simultáneamente una explosión coronal en la estrella más cercana que aloja el planeta | CELDA DE APOYO DE CIENCIA ASTROSAT" . astrosat-ssc.iucaa.in . Consultado el 20 de julio de 2017 .
  23. ^ Polarimetría de rayos X de resolución de fase del púlsar del cangrejo con AstroSat CZT Imager Nature Astronomy 6 de noviembre de 2017
  24. ^ a b El observatorio espacial de la India logra la polarización de rayos X Times of India 6 de noviembre de 2017
  25. ^ "Astrosat de Isro captura la imagen del cúmulo de galaxias a 800 millones de años luz de distancia - Times of India" .
  26. ^ "Datos de archivo de AstroSat publicados - ISRO" . www.isro.gov.in . Consultado el 3 de agosto de 2019 .
  27. ^ "Tres años de AstroSat - ISRO" . www.isro.gov.in . Consultado el 3 de agosto de 2019 .
  28. ^ Chandra, AD; Roy, J .; Agrawal, PC; Choudhury, M. (2020). "Estudio del estallido reciente en el binario Be / rayos X RX J0209.6−7427 con AstroSat: ¿un nuevo púlsar de rayos X ultraluminoso en el Puente de Magallanes?". Avisos mensuales de la Royal Astronomical Society . 495 (3): 2664–2672. arXiv : 2004.04930 . Código Bib : 2020MNRAS.495.2664C . doi : 10.1093 / mnras / staa1041 . S2CID 215737137 . 
  29. ^ "La fuente de rayos X ultrabrillante se despierta cerca de una galaxia no muy lejana" . Real Sociedad Astronómica . Junio ​​de 2020.
  30. ^ "Pulsar ultrabrillante se despierta al lado de la vía láctea después de un letargo de 26 años" . Alfredo Carpineti . Junio ​​de 2020.
  31. ^ "Equipo global de científicos descubre una de las primeras galaxias utilizando AstroSat de la India" . El Indian Express .
  32. ^ Saha, K, Tandon, SN, Simmonds, C, et al. (24 de agosto de 2020). "Detección de AstroSat de emisión del continuo Lyman de az = 1,42 galaxia" . Astronomía de la naturaleza . 4 : 1185. arXiv : 2008.11394 . Código Bibliográfico : 2020NatAs ... 4.1185S . doi : 10.1038 / s41550-020-1173-5 . S2CID 221319445 . Consultado el 6 de noviembre de 2020 . 
  33. ^ Indian Space Dreams , consultado el 27 de enero de 2020

enlaces externos

  • Astrosat
  • ISRO
  • AstroSat: desde el inicio hasta la realización y el lanzamiento

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