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| ミッションタイプ | 宇宙望遠鏡 |
|---|---|
| オペレーター | インド宇宙研究機関 |
| コスパーID | 2015-052A |
| SATCAT番号 | 40930 |
| Webサイト | astrosat.iucaa.in |
| ミッション期間 | 計画: 5年 経過: 9年3か月18日 |
| 宇宙船の特性 | |
| 宇宙船 | アストロサット |
| 打ち上げ質量 | 1,513 kg (3,336 ポンド) |
| ミッション開始 | |
| 発売日 | 2015年9月28日[1] [2] |
| ロケット | PSLV-C30 |
| 発射場 | サティシュ・ダワン宇宙センター最初の発射台 |
| 請負業者 | インド宇宙研究機関 |
| 軌道パラメータ | |
| 参照システム | 地球中心 |
| 政権 | 近赤道 |
| 半長軸 | 7020キロ |
| 近地点高度 | 643.5キロ |
| 遠地点高度 | 654.9キロ |
| 傾斜 | 6.0° |
| 期間 | 97.6分 |
| 主要 | |
| 波長 | 遠紫外線から硬X線まで |
| 楽器 | |
| UVIT SXT LAXPC CZTI SSM CPM | |
アストロサットはインド初の専用多波長宇宙望遠鏡である。 2015年9月28日にPSLV-XLで打ち上げられた。 [1] [2]この衛星の成功を受けて、ISROはアストロサットの後継機としてアストロサット2の打ち上げを提案した。 [3]
概要
1996年に打ち上げられた衛星搭載型インドX線天文学実験（IXAE）の成功を受けて、インド宇宙研究機関（ISRO）は2004年に本格的な天文学衛星AstroSatのさらなる開発を承認した。 [4]
インドおよび海外の多くの天文学研究機関が共同でこの衛星用の機器を製作しました。カバーする必要がある重要な分野には、太陽系の近くの天体から遠くの恒星、宇宙論的距離にある天体まで、天体物理学的天体の研究が含まれます。また、高温の白色矮星の脈動から活動銀河核の脈動まで、さまざまな変数のタイミング研究もAstroSatで実施でき、時間スケールはミリ秒から日単位です。
AstroSat は、地球近傍の赤道軌道に投入される IRS クラスの衛星による多波長天文学ミッションです。搭載されている 5 つの機器は、電磁スペクトルの可視光線(320～530 nm)、近紫外線( 180～300 nm)、遠紫外線(130～180 nm)、軟 X 線(0.3～8 keV および 2～10 keV)、硬 X 線(3～80 keV および 10～150 keV) の領域をカバーします。
アストロサットの認可コストは17億7,850万ルピーでした。[5] アストロサットは2015年9月28日午前10時にサティシュ・ダワン宇宙センターからPSLV-XLロケットに搭載されて無事に打ち上げられました。
ミッション
AstroSatは提案主導型の汎用観測所であり、主な科学的焦点は以下のとおりです。
- 広範囲の宇宙源における強度変化の同時多波長モニタリング
- 新たな突発現象のX線天空監視
- 硬X線および紫外線帯域での天体観測
- X線連星、活動銀河核、超新星、銀河団、恒星コロナの広帯域分光研究
- X線源の周期的および非周期的変動の研究
アストロサットは、電波、可視光線、赤外線、紫外線、X線波長のスペクトル帯域をカバーする多波長観測を行う。特定の関心対象源の個別研究と調査の両方が行われる。電波、可視光線、赤外線観測は地上望遠鏡を通じて調整されるが、高エネルギー領域、すなわち紫外線、X線、可視光線の波長は、アストロサットの専用衛星搭載機器によってカバーされる。[6]
このミッションでは、さまざまな変動源からのほぼ同時の多波長データも調査します。たとえば、連星系では、コンパクトな天体の近くの領域は主にX線で放射し、降着円盤はほとんどの光をUV/可視波長帯で放射しますが、提供星の質量は可視波長帯で最も明るくなります。
観測所では以下のことも実施します。
- 広いエネルギー帯域にわたる低～中解像度の分光法。主にX線放射物体の研究に重点を置いたもの。
- X線連星における周期的および非周期的現象のタイミング研究
- X線パルサーの脈動の研究
- X線連星における準周期振動、ちらつき、フレア、その他の変動
- 活動銀河核の短期および長期の強度変動
- 低線量/硬線X線および紫外線/光放射におけるタイムラグ研究
- X線過渡現象の検出と研究。[7]
特に、このミッションでは超大質量ブラックホールが存在すると考えられている活動銀河核に観測機器を向ける予定である。[8]
ペイロード
科学ペイロードには 6 つの機器が含まれています。
- 紫外線イメージング望遠鏡（UVIT）は、130～180 nm、180～300 nm、320～530 nmの3つのチャンネルで同時にイメージングを実行します。3つの検出器は、英国Photek社製の真空イメージ増強管です。[9] FUV検出器は、 MgF 2入力光学系を備えたCsI 光電陰極で構成され、NUV検出器は、溶融シリカ入力光学系を備えたCsTe光電陰極で構成され、可視検出器は、溶融シリカ入力光学系を備えたアルカリアンチモン光電陰極で構成されています。視野は直径約28フィートの円で、角度分解能は紫外線チャンネルで1.8インチ、可視チャンネルで2.5インチです。3つのチャンネルのそれぞれで、ホイールに取り付けられたフィルターセットを通じてスペクトルバンドを選択できます。さらに、2つの紫外線チャンネルでは、ホイール内の格子を選択して、解像度約100のスリットレス分光を行うことができます。望遠鏡の主鏡の直径は40cmです。[10]
- 軟X線撮像望遠鏡（SXT）は、焦点面に集束光学系と深空乏型CCDカメラを採用し、0.3～8.0 keV帯のX線撮像を行う。光学系は、ウォルターI型に近い構成（有効面積120 cm 2）の金メッキ円錐箔ミラーの同心シェル41枚で構成される。焦点面CCDカメラは、SWIFT XRTに搭載されているものと非常によく似ている。CCDは熱電冷却によって約-80 °Cの温度で動作する。[10]
- 大面積X線比例計数管（LAXPC）は、広いエネルギー帯域（3～80 keV）にわたるX線タイミングと低解像度のスペクトル研究をカバーします。アストロサットは、それぞれがマルチワイヤマルチレイヤー構成で視野が1°×1°の、3台の同一の大面積X線比例計数管（LAXPC）を一列に並べたクラスターを使用します。これらの検出器は、（I）3～80 keVの広いエネルギー帯域、（II）エネルギー帯域全体にわたる高い検出効率、（III）ソースの混乱を最小限に抑えるための狭い視野、（IV）適度なエネルギー分解能、（V）小さな内部バックグラウンド、および（VI）宇宙での長い寿命を実現するように設計されています。望遠鏡の有効面積は6000 cm 2です。[10]
- カドミウム亜鉛テルル化物イメージャー (CZTI) は、硬 X 線イメージャーです。有効面積 500 cm 2、エネルギー範囲 10 ～ 150 keV のピクセル化カドミウム亜鉛テルル化物検出器アレイで構成されます。[10]検出器は、100 keV まで 100% に近い検出効率を持ち、シンチレーションや比例計数管に比べて優れたエネルギー分解能 (60 keV で約 2%) を備えています。ピクセル サイズが小さいため、硬 X 線での中解像度イメージングも容易です。CZTI には、イメージング用に 2 次元コード化マスクが取り付けられます。空の明るさの分布は、検出器によって記録されたコード化マスクの影のパターンにデコンボリューション処理を適用することで得られます。分光研究とは別に、CZTI は 100 ～ 300 keV の明るい銀河 X 線源の高感度偏光測定を行うことができます。[11]
- 走査型スカイモニター (SSM) は、それぞれが 1 次元コード化マスクを備えた 3 つの位置感知比例計数管で構成されており、その設計は NASA のRXTE 衛星の全天モニターと非常によく似ています。ガス充填比例計数管には、陽極として抵抗線が備えられています。線の両端の出力電荷の比率から、X 線相互作用の位置がわかり、検出器で画像面が提供されます。一連のスリットで構成されるコード化マスクは、検出器に影を落とし、そこから空の明るさの分布が導き出されます。
- 荷電粒子モニター (CPM) は、 LAXPC 、SXT、SSM の運用を制御するために、アストロサットのペイロードの一部として搭載されます。衛星の軌道傾斜角は 8 度以下ですが、軌道の約 2/3 で、衛星は低エネルギー陽子と電子のフラックスが高い南大西洋異常帯(SAA) 領域にかなりの時間 (15 ～ 20 分) 滞在します。衛星が SAA 領域に入ると、CPM のデータを使用して高電圧が下げられるか、または延期され、検出器の損傷を防ぎ、比例計数管の経年劣化の影響を最小限に抑えます。
地上支援
アストロサットの地上指揮統制センターは、インドのバンガロールにあるインド宇宙研究機関（ISRO）の遠隔測定・追跡・指揮ネットワーク（ISTRAC）である。宇宙船の指揮統制、および科学データのダウンロードは、バンガロール上空を目視できる範囲で可能である。1日14周回のうち10周回が地上局から見える。[12]衛星は毎日420ギガビットのデータを収集することができ、バンガロールにあるISROの追跡・データ受信センターで10周回する間にダウンロードできる。インド深宇宙ネットワーク（IDSN）の3つ目の11メートルアンテナは、2009年7月にアストロサットを追跡するために運用を開始した。
AstroSat サポート セル
ISROはプネのIUCAAにAstroSatのサポートセルを設置しました。 2016年5月にISROとIUCAAの間で覚書が締結されました。サポートセルは、科学コミュニティにAstroSatデータの処理と使用に関する提案を行う機会を提供するために設置されました。サポートセルは、ゲスト観測者に必要なリソース資料、ツール、トレーニング、および支援を提供します。[13]
参加者
Astrosatプロジェクトは、さまざまな研究機関の共同作業です。参加者は次のとおりです。
タイムライン
- 2020年9月29日：衛星は5年間のミッション寿命を終え、今後何年も運用を続ける予定。[15]
- 2018年9月28日：衛星は2015年の打ち上げから3年を迎えた。衛星は750以上の天体を観測し、査読付き学術誌に100近くの論文を発表した。[16]
- 2016年4月15日: 衛星は性能検証を完了し、運用を開始しました。[17]
- 2015年9月28日: アストロサットが軌道上に打ち上げられました。[18]
- 2015年8月10日: すべてのテストに合格。出荷前審査も無事完了。[10]
- 2015年7月24日: サーモバキュームが完成。ソーラーパネルを取り付け。最終振動テストを開始。[10]
- 2015年5月：アストロサットの統合が完了し、最終テストが進行中。ISROはプレスリリースで「衛星は2015年後半にPSLV C-34によって地球の赤道付近650kmの軌道に打ち上げられる予定である」と述べた。[19]
- 2009年4月：タタ基礎研究所（TIFR）の科学者らは、複雑な科学ペイロードの開発段階を完了し、1,650kgの衛星アストロサットの打ち上げ前にそれらの統合を開始した。ペイロードと姿勢制御システムの設計上の課題は克服され、最近の検討委員会会議で、ペイロードのISRO衛星センターへの配送は2009年半ばから2010年初頭まで継続され、ISROの主力衛星PSLV-C34を使用して2010年にアストロサットを打ち上げることができると決定された。[20]
結果
2017年1月5日、アストロサットはガンマ線バーストを検出した。この現象が、 2017年1月4日にLIGOが検出したブラックホール合体現象GW170104の重力波信号と関連しているかどうかで混乱があった。 [21]アストロサットは、この2つの現象を区別するのに役立った。2017年1月4日のガンマ線バーストは、ブラックホールを形成する明確な超新星爆発であると特定された。[21]
アストロサットはまた、60億歳の小さな星、あるいは青色はぐれ星が、より大きな伴星の質量とエネルギーを吸収するという珍しい現象も捉えた。 [22]
2017年5月31日、アストロサット、チャンドラX線観測衛星、ハッブル宇宙望遠鏡が同時に、最も近い惑星を宿す恒星プロキシマ・ケンタウリでコロナ爆発を検出した[23] [24]
2017年11月6日、ネイチャー・アストロノミー誌に、おうし座のカニパルサーのX線偏光の変化を測定したインドの天文学者による論文が掲載されました。[25] [26]この研究は、ムンバイのタタ基礎研究所、ティルヴァナンタプラムのヴィクラム・サラバイ宇宙センター、バンガロールのインド宇宙研究機関衛星センター、プネーの天文学・天体物理学大学間センター、アーメダバードの物理学研究所の科学者によって実施されたプロジェクトでした。[26]
2018年7月、アストロサットは地球から8億光年以上離れた特別な銀河団の画像を撮影しました。アベル2256と名付けられたこの銀河団は、3つの別々の銀河団で構成されており、将来的にはすべてが互いに融合して1つの巨大な銀河団を形成します。3つの巨大な銀河団には500以上の銀河が含まれており、銀河団は私たちの銀河のほぼ100倍の大きさで、1500倍以上の質量があります。[27]
2018年9月26日、アストロサットのアーカイブデータが公開されました。[28] 2018年9月28日現在、アストロサットのデータは査読付きジャーナルの約100の出版物で引用されています。この数字は、アストロサットのデータの公開後にさらに増加すると予想されています。[29]
2019年、アストロサットはベリリウム/X線連星系RX J0209.6-7427で非常に珍しいX線バーストを観測した。中性子星を宿すこの源からは、まれなバーストが数回しか観測されていない。最後のバーストは約26年後の2019年に検出された。このベリリウム/X線連星系で降着する中性子星は超高輝度X線パルサー（ULXP）であることが判明し、これは2番目に近いULXPであり、マゼラン雲にある隣の銀河では初のULXPとなった。この源はアストロサットミッションで発見された最初のULXパルサーであり、知られているULXパルサーは8つしかない。[30] [31] [32]
2020年8月、アストロサットは地球から93億光年離れた銀河からの極端紫外線を検出した。AUDFs01と呼ばれるこの銀河は、プネにある天文学・天体物理学のための大学間センターのカナック・サハ率いる天文学者チームによって発見された。[33] [34]
大衆文化において
2019年には、アストロサットの開発の旅を描いたスー・サドベリー監督のドキュメンタリー『インドの宇宙の夢』が公開された。 [35]
ギャラリー
参照
参考文献
- ^ ab s, Madhumathi D. (2015年5月19日). 「India's eye on universe ready for tests」. The Hindu . 2015年5月20日閲覧。
- ^ ab 「ASTROSAT: 多波長天文学のための衛星ミッション」IUCAA 2012年4月20日。2013年4月22日時点のオリジナルよりアーカイブ。2013年9月7日閲覧。
- ^ インド宇宙研究機関、インド第2の宇宙観測衛星の打ち上げを計画 タイムズ・オブ・インディア 2018年2月19日
- ^ Raj, N. Gopal (2012年7月18日). 「インド、来年アストロサット打ち上げへ」The Hindu . 2013年9月7日閲覧。
- ^ 「アストロサットの打ち上げ」pib.gov.in . 2023年3月3日閲覧。
- ^ 「インド、2009年にX線宇宙船を打ち上げる計画」Yourindustrynews.com、2008年11月13日。2016年3月3日時点のオリジナルよりアーカイブ。2010年11月24日閲覧。
- ^ 「インド宇宙研究機関へようこそ::現在のプログラム」Isro.org。2009年9月23日。2010年11月25日時点のオリジナルよりアーカイブ。2010年11月24日閲覧。
- ^ 「ISRO、2010年にアストロサットの打ち上げを予定」Kuku.sawf.org、2009年4月22日。2011年7月19日時点のオリジナルよりアーカイブ。2010年11月24日閲覧。
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- ^ Chattopadhyay, T.; Vadawale, SV; Rao, AR; Sreekumar, S.; Bhattacharya, D. (2014 年 5 月 9 日). 「Astrosat-CZTI による硬 X 線偏光測定の展望」.実験天文学. 37 (3): 555– 577. Bibcode :2014ExA....37..555C. doi :10.1007/s10686-014-9386-1. S2CID 42864309.
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- ^ 「ASTROSAT、2010年中頃に打ち上げ予定 – テクノロジー」 livemint.com。2009年4月22日。 2010年11月24日閲覧。
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- ^ 「ニュース詳細 | TIFR」www.tifr.res.in 。 2017年7月20日閲覧。
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- ^ Vadawale, SV; Chattopadhyay, T.; Mithun, NPS; Rao, AR; Bhattacharya, D.; Vibhute, A.; Bhalerao, VB; Dewangan, GC; Misra, R.; Paul, B.; Basu, A.; Joshi, BC; Sreekumar, S.; Samuel, E.; Priya, P.; Vinod, P.; Seetha, S. (2017). 「AstroSat CZT イメージャーによるかに座パルサーの位相分解 X 線偏光測定」。Nature Astronomy。2 : 50–55。doi : 10.1038 / s41550-017-0293 - z。S2CID 256708500 。
- ^ ab インドの宇宙観測所がX線偏光を実現 Times of India 2017年11月6日
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- ^ 「それほど遠くない銀河の近くで超高輝度X線源が目覚める」王立天文学会。2020年6月。
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- ^ Saha, K, Tandon, SN, Simmonds, C, et al. (2020年8月24日). 「AstroSatによるaz = 1.42銀河からのライマン連続波放射の検出」. Nature Astronomy . 4 (12): 1185. arXiv : 2008.11394 . Bibcode :2020NatAs...4.1185S. doi :10.1038/s41550-020-1173-5. S2CID 221319445. 2020年11月6日閲覧。
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外部リンク
- アストロサット
- インド宇宙研究機関
- AstroSat: 構想から実現、打ち上げまで