Это хорошая статья. Для получения дополнительной информации нажмите здесь.
Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Для использования в других целях, см Гранат (значения) .
Международная астрофизическая обсерватория "ГРАНАТ"
Granat.gif
Изображение предоставлено НАСА
Тип миссииГамма-астрономия
ОператорСоветская космическая программа
COSPAR ID1989-096A
SATCAT нет.20352
Интернет сайтhea.iki.rssi.ru/GRANAT/granat.html
Продолжительность миссии9 лет
Свойства космического корабля
Автобус4МВ
ПроизводительНПО им. Лавочкина [1]
Стартовая масса~ 4400 кг (9700 фунтов)
Масса полезной нагрузки~ 2300 кг (5100 фунтов)
Размеры4 м × 2,5 м (13,1 футов × 8,2 футов)
Мощность400 Вт
Начало миссии
Дата запуска20:20:00, 1 декабря 1989 г. (UTC) [2] ( 1989-12-01T20: 20: 00Z )
РакетаПротон-К Блок Д-1 [3]
Запустить сайтКосмодром Байконур 200/40
Конец миссии
Утилизациявыведен из орбиты
Дата распада25 мая 1999 г. [2] ( 1999-05-25 )
Параметры орбиты
Справочная системаГеоцентрический [1]
РежимСильно эллиптический
Эксцентриситет0,92193
Высота перигея1760 километров (1090 миль) [4]
Высота апогея202480 километров (125 820 миль)
Наклон51,9 градусов
Период5880 минут
Эпоха01 декабря 1989 г.
Главный телескоп
ИмяСИГМА
ТипКодированная маска
Диаметр1,2 метра (3,9 фута)
Фокусное расстояние2,5 метра (8,2 фута)
Место сбора800 см 2 (120 кв. Дюймов)
Длины волнРентгеновское излучение в γ-лучи , 1–620  пм (2  кэВ - 1,3  МэВ )
Инструменты
СИГМАРентгеновский / гамма-телескоп [5]
АРТ-ПРентгеновский телескоп [6]
АРТ-СРентгеновский спектрометр [7]
ФЕБУСДетектор гамма-всплесков [8]
СМОТРЕТЬМонитор всего неба [7]
КОНУС GRB эксперимент [7]
TOURNESOL GRB эксперимент [7]
 

Международная астрофизическая обсерватория «Гранат» (обычно известен как Гранат ; русский : Гранат ), был советский (позже России ) космическая обсерватория разработана в сотрудничестве с Францией , Данией и Болгарией . Он был запущен 1 декабря 1989 года на борту ракеты "Протон" и выведен на высоко эксцентричную четырехдневную орбиту , три из которых были посвящены наблюдениям. Он проработал почти девять лет.

В сентябре 1994 года, после почти пяти лет направленных наблюдений, запас газа для управления ориентацией был исчерпан, и обсерватория была переведена в режим ненаправленных наблюдений. Передача окончательно прекратилась 27 ноября 1998 г. [3]

С семью различными приборами на борту, Гранат был разработан для наблюдения за Вселенной при энергиях от рентгеновского до гамма-излучения . Его основной прибор, СИГМА, был способен получать изображения источников как жесткого, так и мягкого гамма-излучения. Инструмент PHEBUS предназначался для изучения всплесков гамма-излучения и других кратковременных источников рентгеновского излучения. Другие эксперименты, такие как ART-P, были предназначены для получения изображений источников рентгеновского излучения в диапазоне от 35 до 100  кэВ . Один инструмент, WATCH, был разработан для постоянного наблюдения за небом и предупреждения других инструментов о новых или интересных источниках рентгеновского излучения. Спектрометр ART-S охватывал энергетический диапазон рентгеновских лучей, в то время как эксперименты KONUS-B и TOURNESOL охватывали как рентгеновский, так и гамма-спектр.

Космический корабль [ править ]

«Гранат» был космическим кораблем с трехосной стабилизацией и последним из автобусов 4МВ, произведенных Научно-производственным объединением имени Лавочкина . Она была похожа на обсерваторию Astron, которая работала с 1983 по 1989 год; По этой причине космический корабль первоначально назывался Astron 2. Он весил 4,4 тонны и нес почти 2,3 тонны международного научного оборудования. Гранат стоял 6,5 м в высоту и имел общую продолжительность 8,5 м по всей его солнечным батареям . Мощность, доступная для научных приборов, составляла примерно 400  Вт . [1]

Запуск и орбита [ править ]

Ракета-носитель "Протон" с гранатом

Космический корабль был запущен 1 декабря 1989 года на борту космического корабля " Протон-К" с космодрома Байконур в Казахской ССР . Он был выведен на очень эксцентрическую 98-часовую орбиту с начальным апогеем / перигеем 202 480 км / 1760 км соответственно и наклонением 51,9 градуса. [4] Это означало, что солнечные и лунные возмущения значительно увеличили бы наклон орбиты при одновременном уменьшении ее эксцентриситета, так что к тому времени, когда Гранат завершил свои направленные наблюдения в сентябре 1994 года, орбита стала почти круговой. ; к сентябрю 1994 года апогей / перигей составлял 59 025 км / 144 550 км при наклоне 86,7 градуса.)

Три дня из четырехдневной орбиты были посвящены наблюдениям. [8] После более чем девяти лет на орбите обсерватория наконец вернулась в атмосферу Земли 25 мая 1999 г. [2]

Изменение орбиты обсерватории Гранат (прогнозы на 1994 год) [4]
ДатаПеригей  (км)Апогей  (км)Арг. Перигей (град.)Inc.  (градус)Long.asc.node  (град.)
1 декабря 1989 г.1,760202 48028551,920,0
1 декабря 1991 г.23 893179 376311,982,6320,3
1 декабря 1994 г.58 959144 214343,086,5306,9
1 декабря 1996 г.42 088,8160 8889,693,4302,2

Инструменты [ править ]

СИГМА [ править ]

Инструмент SIGMA

Телескоп SIGMA с жестким рентгеновским излучением и низкоэнергетическим гамма-излучением был создан совместно CESR (Тулуза) и CEA (Сакле). Он охватывал диапазон энергий 35–1300 кэВ [5] с эффективной площадью 800 см 2 и максимальным полем зрения чувствительности ~ 5 ° × 5 °. Максимальное угловое разрешение составляло 15 угловых минут. [9] Энергетическое разрешение составляло 8% при 511 кэВ. [8] Его возможности визуализации были получены из объединения кодированной маски и позиционно-чувствительного детектора, основанного на принципе камеры Anger. [3]

АРТ-П [ править ]

Инструмент АРТ-П

Рентгеновский телескоп АРТ-П принадлежал ИКИ в Москве . Прибор охватывал диапазон энергий от 4 до 60 кэВ для визуализации и от 4 до 100 кэВ для спектроскопии и времени. В телескоп ART-P было четыре идентичных модуля, каждый из которых состоял из позиционно-чувствительного многопроволочного пропорционального счетчика (MWPC) вместе с маской с кодом URA. Каждый модуль имел эффективную площадь около 600 см², обеспечивая поле обзора 1,8 ° на 1,8 °. Угловое разрешение составляло 5 угловых минут ; временное и энергетическое разрешение составили 3,9  мс и 22% при 6 кэВ соответственно. [6] Прибор достиг чувствительности Крабовидной туманности 0,001.источник (= 1 «mCrab») при восьмичасовой выдержке. Максимальное временное разрешение составляло 4 мс. [3] [8]

АРТ-С [ править ]

Рентгеновский спектрометр ART-S, также созданный IKI, работал в диапазоне энергий от 3 до 100 кэВ. Его поле зрения составляло 2 ° на 2 °. Прибор состоял из четырех детекторов, основанных на спектроскопических MWPC, с эффективной площадью 2400 см² при 10 кэВ и 800 см² при 100 кэВ. Временное разрешение составляло 200 микросекунд . [3]

ФЕБУС [ править ]

Эксперимент PHEBUS был разработан CESR (Тулуза) для регистрации высокоэнергетических переходных процессов в диапазоне от 100 кэВ до 100 МэВ. Он состоял из двух независимых детекторов и связанной с ними электроники . Каждый детектор состоял из кристалла германата висмута (BGO) диаметром 78 мм и толщиной 120 мм, окруженного пластиковой противовоспалительной оболочкой. Два детектора были расположены на космическом корабле так, чтобы наблюдать 4 π стерадиана . Пакетный режим запускался, когда скорость счета в диапазоне энергий от 0,1 до 1,5 МэВ превышала уровень фона на 8 сигм за 0,25 или 1,0 секунды. Было 116 энергетических каналов. [3]

СМОТРЕТЬ [ править ]

С января 1990 года на обсерватории Гранат работали четыре прибора WATCH, разработанные Датским институтом космических исследований . Инструменты могли локализовать яркие источники в диапазоне от 6 до 180 кэВ с точностью до 0,5 °, используя коллиматор с модуляцией вращения . Взятые вместе, три поля зрения инструментов покрывали примерно 75% неба. Энергетическое разрешение составляло 30% FWHM при 60 кэВ. В периоды покоя скорости счета в двух диапазонах энергий (от 6 до 15 и от 15 до 180 кэВ) накапливались в течение 4, 8 или 16 секунд, в зависимости от наличия памяти бортового компьютера. Во время всплеска или переходного процесса скорости счета накапливались с разрешением по времени 1 секунда на 36 энергетических каналов. [3]

КОНУС-Б [ править ]

Прибор КОНУС-Б, разработанный Физико-техническим институтом им. Иоффе в Санкт-Петербурге , состоял из семи детекторов, распределенных по космическому кораблю, которые реагировали на фотоны с энергией от 10 кэВ до 8 МэВ. Они состояли из NaI (Tl) сцинтилляционных кристаллов диаметром 200 мм на 50 мм толщиной позади Be входного окна. Боковые поверхности были защищены слоем свинца толщиной 5 мм. Порог обнаружения всплеска составлял от 500 до 50 микроджоулей на квадратный метр (от 5 × 10 -7 до 5 × 10 -8 эрг / см²), в зависимости от спектра всплеска и времени нарастания . СпектрыБыли сняты в двух 31-канальных анализаторах амплитуды импульсов (PHA), из которых первые восемь были измерены с временным разрешением 1/16 с, а остальные - с переменным временным разрешением в зависимости от скорости счета. Диапазон разрешающей способности от 0,25 до 8 с.

Прибор КОНУС-Б работал с 11 декабря 1989 г. по 20 февраля 1990 г. В этот период время включения эксперимента составляло 27 дней. Было зарегистрировано около 60 солнечных вспышек и 19 космических гамма-всплесков. [3]

TOURNESOL [ править ]

Французский прибор TOURNESOL состоял из четырех пропорциональных счетчиков и двух оптических детекторов . Пропорциональные счетчики регистрировали фотоны от 2 кэВ до 20 МэВ в поле зрения 6 ° на 6 °. Видимые детекторы имели поле зрения 5 ° на 5 °. Прибор был разработан для поиска оптических аналогов источников высокоэнергетических всплесков, а также для проведения спектрального анализа высокоэнергетических событий. [3]

Результаты науки [ править ]

В течение первых четырех лет направленных наблюдений Гранат наблюдал множество галактических и внегалактических источников рентгеновского излучения с акцентом на глубокое изображение и спектроскопию галактического центра , широкополосные наблюдения кандидатов в черные дыры и рентгеновские новые . После 1994 г. обсерватория перешла в режим обзора и провела чувствительный обзор всего неба в диапазоне энергий от 40 до 200 кэВ.

Некоторые из основных моментов включали:

  • Очень глубокое изображение (длительностью более 5 миллионов секунд) области галактического центра. [10]
  • Открытие электрона - позитрон аннигиляция линия от галактического микроквазара 1E1740-294 и рентгена Nova Muscae . [7]
  • Исследование спектров и изменчивости во времени кандидатов в черные дыры. [7]
  • За восемь лет наблюдений Гранат открыл около двадцати новых источников рентгеновского излучения, то есть кандидатов в черные дыры и нейтронные звезды . Следовательно, их обозначения начинаются с «GRS», что означает «источник ГРАНАТ». [8] Примеры: GRS 1915 + 105 (первый микроквазар, обнаруженный в нашей галактике ) и GRS 1124-683 . [8] [9]

Влияние распада Советского Союза [ править ]

После распада Советского Союза у проекта возникли две проблемы. Первый носил геополитический характер: главный центр управления космическими аппаратами располагался на объекте Евпатория в Крымской области. Этот центр управления имел важное значение в советской космической программе, будучи одним из двух в стране, оборудованных тарелочной антенной диаметром 70 м . С распадом Союза Крымский регион оказался частью новой независимой Украины, а центр оказался под национальным контролем Украины, что вызвало новые политические препятствия. [1]

Однако главная и самая насущная проблема заключалась в поиске средств для поддержки дальнейшей эксплуатации космического корабля в условиях нехватки средств в постсоветской России. Французское космическое агентство , уже внесли значительный вклад в проект (как научно и финансово), взяла на себя , чтобы финансировать продолжающиеся операции непосредственно. [1]

См. Также [ править ]

  • Astron , предыдущая космическая обсерватория, основанная на космическом корабле Venera .
  • Спектр-РГ

Ссылки [ править ]

 В эту статью включены материалы, являющиеся  общественным достоянием, с веб-сайтов или документов Национального управления по аэронавтике и исследованию космического пространства .

  1. ^ a b c d e "Гранатская рентгеновская и гамма-обсерватория" . Федерация американских ученых. Архивировано из оригинала на 2007-02-06 . Проверено 6 декабря 2007 .
  2. ^ a b c "1999 Reentries" (PDF) . Аэрокосмическая корпорация, Центр изучения орбитального и возвращаемого космического мусора. Архивировано из оригинального (PDF) 22 января 2005 года . Проверено 6 декабря 2007 .
  3. ^ a b c d e f g h i "ГРАНАТ" . НАСА HEASARC . Проверено 5 декабря 2007 .
  4. ^ Б с (на русском языке ) Н. Кулешова, ID Tserenin, А.И. Sheikhet, от НПО Лавочкина , Orbital астрофизической обсерватории «Гранат»: Проблемы управления Архивированные 2007-10-31 в Wayback Machine , Земля и Вселенная , 1994, вып. 2. Здесь использованы только четыре строки из таблицы из двадцати.
  5. ^ а б Мандру П., Журден Э. и др. Обзор двухлетних наблюдений с помощью SIGMA на борту GRANAT , A&A Supplement Series , 1993, no. 97.
  6. ^ a b Мольков С.В., Гребенев С.А., Павлинский М.Н., Сюняев. "GRANAT / ART-P НАБЛЮДЕНИЯ GX3 + 1: ТИП I РЕНТГЕНОВСКОГО ИЗЛУЧЕНИЯ И УСТОЙЧИВОЕ ИЗЛУЧЕНИЕ", март 1999 г. 4 стр. arXiv e-Print (astro-ph / 9903089v1) .
  7. ^ a b c d e f "Спутник Гранат" . НАСА HEASARC Представьте себе Вселенную !. Архивировано из оригинала на 2014-05-14 . Проверено 5 декабря 2007 .
  8. ^ a b c d e f "Международная астрофизическая обсерватория" ГРАНАТ " " . ИКИ РАН . Проверено 5 декабря 2007 .
  9. ^ а б М.Г. Ревнивцев, Р.А. Сюняев, М.Р. Гильфанов, Е.М. Чуразов, А. Гольдвурм, Дж. Пол, П. Мандроу и Дж. П. Рокес " Жесткий рентгеновский обзор неба с помощью телескопа SIGMA обсерватории ГРАНАТ ", (2004) Astronomy Letters , vol. . 30, стр.527-533
  10. ^ "Телескоп СИГМА" . ИКИ РАН . Проверено 25 мая 2008 .

Внешние ссылки [ править ]

  • СМИ, связанные с Гранатом (космической обсерваторией) на Викискладе?
  • Официальные домашние страницы обсерватории ГРАНАТ: английский русский
  • НАСА HEASARC - Обсерватории - Гранат
  • Энциклопедия Astronautica: в этот день
  • Глобальная сеть телескопов: Гранат
  • Космическая страница Гюнтера: Гранат (Astron 2)