XPoSat

X線偏光計衛星

展開構成のX線偏光計衛星（XPoSat）
名前	XPoSat
ミッションタイプ	宇宙観測所
オペレーター	インド宇宙研究機関
コスパーID	2024-001A
SATCAT番号	58694
Webサイト	（英語）
ミッション期間	計画：5年 経過：11ヶ月10日[1]
宇宙船の特性
宇宙船	X線偏光計衛星
バス	改良型IMS-2 [2]
メーカー	ラマン研究所 U R ラオ衛星センター
打ち上げ質量	480 kg (1,060 ポンド) [3]
ペイロード質量	144 kg (317 ポンド) [3]
寸法	65 × 65 × 60 cm（26 × 26 × 24インチ）
力	1260ワット[3]
ミッション開始
発売日	2024 年 1 月 1 日、東部時間午前 9 時 10 分 (協定世界時 3 時 40 分) [4]
ロケット	PSLV-DL [5] [6]
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	地球中心軌道
政権	低軌道
近地点高度	638キロ
遠地点高度	653キロ
傾斜	6° [3] [7]
期間	97.61分
楽器
X線偏光計（POLIX） X線分光法とタイミング（XSPECT）
XPoSat ロゴ

X線偏光衛星（XPoSat）は、インド宇宙研究機関（ISRO）が製造した宇宙観測衛星で、宇宙X線の偏光を研究する。2024年1月1日にPSLVロケットで打ち上げられ、^[8]少なくとも5年間の運用寿命が期待されている。^{[9] [10]}

この望遠鏡は、ラマン研究所（RRI）がURラオ衛星センター（URSC）と緊密に協力して開発しました。 ^{[11] ISROによると、このミッションは、2021年に}イメージングX線偏光測定探査機（IXPE）を打ち上げ、 2～30 keVの広いエネルギー範囲で宇宙現象を観測する米国宇宙機関NASAの取り組みを補完するものです。^{[12] [13]}

放射線がどのように偏光するかを研究することで、その発生源の性質、磁場の強度と分布、周囲の他の放射線の性質などが明らかになる。XPoSatは、パルサー、ブラックホールX線連星、活動銀河核、中性子星、非熱的超新星残骸など、宇宙で局所的に最も明るい（既知の）50の放射源を研究する予定である。^{[9] [14]}この観測所は、 500～700 km（310～430マイル）の低地球周回軌道上に設置された。 ^{[9] [2]} XPoSatに搭載されたペイロードは、地球の食期間中にX線発生源を観測する予定である。^[15]

XPoSatプロジェクトは、インド宇宙研究機関（ISRO）の9500万ルピーの助成金を受けて2017年9月に開始されました。POLIXペイロードを含むXPoSatの予備設計レビュー（PDR）は2018年9月に完了し、続いてPOLIX認定モデルの準備と、そのフライトモデルコンポーネントの製造が開始されました。^{[16] [17]}

XPoSATは、2024年1月1日午前9時10分ISTにPSLV-C58に搭載されて打ち上げられた。打ち上げは正確で、偏差は(±)3kmのみであった。打ち上げ後、 PSLVの最終第4段は350 x 350kmの軌道に降下し、PSLV軌道実験モジュールPOEM-3として使用しやすくした。^{[18] [19]}

XPoSatのXSPECTペイロードは、2024年1月5日に11,000光年以上離れた超新星残骸カシオペヤA （Cas A）からの最初の光を捉えました。性能検証フェーズでは、XSPECTは、空で最も明るい無線周波数源の1つである、機器評価に使用されるこの標準天体源に向けられました。観測は2024年1月5日に開始され、マグネシウム、シリコン、硫黄、アルゴン、カルシウム、鉄などの元素に対応する超新星残骸の輝線を捉えました。^{[20] [21]}

XPoSatのPOLIXセンサーは、最初の観測対象であるかに星雲パルサーのX線偏光に関する初のデータを含む科学的観測を開始しました。POLIX機器の動作を検証したこの観測は、2024年1月15日から18日の間に行われました。POLIXは、毎秒約30回のX線パルスを放出するかに星雲内の高速回転する中性子星を監視しました。POLIXは、入射X線の偏光を識別することで、中性子星の表面での物理的放射プロセスに関する新たな視点を提供します。2024年1月10日、機器は徐々にオンになりました。^{[22] [23]}

2024年5月の大規模な太陽フレアに対応して、XpoSATはAditya-L1およびChandrayaan-2軌道衛星とともにこのイベントに関するデータを収集しました。XSPECTは地上観測所のデータと組み合わせて使用​​され、X線スペクトルの高速かつ良好な分光結果を提供しました。^[24]

XPoSatの2つのペイロードは、改造されたIMS-2 衛星バスに搭載されています。^[9]主要な科学ペイロードは、 8-30 keVのエネルギー範囲でのミッション中に、異なるタイプの約50の局所的に最も明るい天文X線源の偏光度と角度を研究するためのX線偏光計（POLIX）です。^{[2] [25]} 125 kg（276ポンド）の装置であるPOLIXは、^[9]ラマン研究所によって開発されました。^{[14] [2] [25] [26]}

POLIXはXPoSatに搭載された主要な科学ペイロードです。これはトムソンX線偏光計であり、中X線範囲（8-30keV）の天体源の偏光度と角度（偏光測定パラメータ）を測定します。^{[27]これは}ラマン研究所によって開発されました。

その科学的目的は以下のことを測定することである。^[26]

• 発生源における磁場の強度と分布
• ソースの幾何学的異方性
• 視線に対する位置合わせ
• 放射と散乱に関与する電子にエネルギーを与える役割を担う加速器の性質。

実験構成は、コリメータ、中央の低 Z （リチウム、リチウム水素化物、またはベリリウム）散乱体、および散乱した X 線光子を収集する X 線検出器としてキセノンを充填した 4 つの X 線比例計数管で構成されています。^{[11]装置は、視野軸に沿って回転し、散乱した X 線光子の}方位分布を測定して偏光に関する情報を取得します。偏光 X 線は、カウント レートの方位変調を生成しますが、非偏光 X 線のカウント レートの方位分布は均一ではありません。POLIX には 4 つの独立した検出器があり、それぞれにフロント エンドと処理電子機器があります。検出器内の X 線光子の位置特定は、直列に接続された抵抗性陽極ワイヤのセットで電荷分割する方法によって実行されます。

この装置による主な観測対象は、X線で明るく降着する中性子星、さまざまなスペクトル状態の降着するブラックホール、回転で動くパルサー、マグネター、活動銀河核です。この装置は、ブラッグ反射( OSO-8 ) または光電子飛跡 ( IXPE ) を利用する軟X線偏光計と、AstroSatのカドミウム亜鉛テルル化物イメージャー (CZTI) などのコンプトン散乱を使用する硬X線偏光計との間の検出能力のエネルギーギャップを埋めます。

XSPECTはXPoSatの二次ペイロードです。分光情報、軟X線のタイミング、さまざまな種類の物質によって生成される電磁スペクトルを測定します。^{[28] [12]} XSPECTは、軟X線（0.8-15 keV）のタイミング研究を追求し、^[27] AstroSatの高エネルギーで大面積X線比例カウンタ（LAXPC）が行うことを補完するように設計されています。同時に、1-20 keV帯域で十分なスペクトル分解能を提供します。5.9 keV（-20°C）で<200 eVのエネルギー分解能と約2ミリ秒のタイミング分解能を備えています。これは、URラオ衛星センターの宇宙天文学グループによって開発されました。

この検出器は、X 線電荷結合素子(CCD)の一種である大面積掃引電荷素子 (SCD) を使用することで、集束光学系を使用せずに適度な有効面積を実現します。SCD は、位置感度を犠牲にして、高速読み出し (10～100 kHz) と適度に優れたスペクトル分解能を実現します。これらのデバイスは、従来の X 線 CCD とは異なり、非常に穏やかな冷却要件 (受動冷却のみ) を必要とするという点で独特です。

XSPECT の主な科学的目標には、タイミング特性とスペクトル状態の変化および輝線の変化との相関関係を通じて、X 線源の長期的な動作を理解することが含まれます。

ウィキメディア・コモンズにはXPoSatに関連するメディアがあります。

• イメージングX線偏光測定エクスプローラ
• X線宇宙望遠鏡のリスト
• X線天文衛星
• X線望遠鏡

{ インドの先駆的なX線偏光測定ミッション }