Миссия Gravity and Extreme Magnetism SMEX ( GEMS ) была отменена в космической обсерватории. Основная научная цель GEMS заключалась в том, чтобы стать первой миссией по систематическому измерению поляризации космических источников рентгеновского излучения . GEMS предоставила бы данные, чтобы помочь ученым изучить форму пространства-времени, искаженную гравитацией вращающейся черной дыры , а также структуру и эффекты магнитных полей вокруг нейтронных звезд . Он был отменен НАСА в июне 2012 года из-за возможного перерасхода средств из-за задержек в разработке технологии.
Имена | SM X-13 |
---|---|
Тип миссии | Рентгеновская астрономия |
Оператор | НАСА |
Веб-сайт | gems.gsfc.nasa.gov |
Продолжительность миссии | 9 месяцев (начальная) [1] 15 месяцев (продленная) |
Свойства космического корабля | |
Автобус | LEOStar-2/750 |
Производитель | Орбитальные науки Alliant Techsystems |
Стартовая масса | 288,7 кг (636 фунтов) [1] |
Габаритные размеры | 7,12 м × 2,73 м (23,4 футов × 9,0 футов) |
Начало миссии | |
Дата запуска | Отменено |
Ракета | Пегас XL [1] |
Запустить сайт | Мыс Звездочетов Канаверал AFS |
Подрядчик | Орбитальные науки |
Параметры орбиты | |
Справочная система | Геоцентрический |
Режим | Низкая Земля |
Эксцентриситет | 0 ° |
Высота перигея | 575 км (357 миль) |
Высота апогея | 575 км (357 миль) |
Наклон | 28,5 ° |
Эпоха | запланировано [1] |
Инструменты | |
Рентгеновский поляриметр | |
GEMS находилась под управлением Национального управления по аэронавтике и исследованию космического пространства НАСА , космического агентства США, в Центре космических полетов имени Годдарда . Проект представлял собой астрофизическую программу, подчиняющуюся Управлению научных миссий НАСА (SMD) в Вашингтоне, округ Колумбия [2]
Космический корабль должен был быть запущен в июле 2014 года с девятимесячной миссией с возможным продлением на 15 месяцев для фазы приглашенного наблюдателя; [3], но миссия была прекращена на этапе подтверждения 10 мая 2012 г. из-за ожидаемого перерасхода средств.
Отмененные миссии могут быть восстановлены - например, NuSTAR был отменен в 2006 году, но восстановлен годом позже и запущен в июне 2012 года. [4] Однако NuSTAR был отменен не из-за перерасхода средств проекта, а из-за изменений в общем бюджете НАСА. , поэтому обстоятельства отмены были очень разными. Небольшие миссии программы Explorer предлагают большую гибкость и возможности запуска, а извлеченные уроки могут быть применены к тем же целям миссии, но в другой миссии (сравните, например, Vanguard 1 с Explorer 1 ). Несколько лет спустя две новые миссии по рентгеновской поляриметрии получили награду НАСА за разработку миссий по рентгеновской поляриметрии. [5]
Миссия
Рентгеновский телескоп GEMS был разработан для косвенного измерения областей искаженного пространства вокруг вращающихся черных дыр путем измерения поляризации испускаемых рентгеновских лучей. Он также мог бы исследовать структуру и влияние магнитных полей вокруг магнетаров и других звездных остатков с помощью магнитных полей, в триллионы раз более сильных, чем у Земли.
GEMS может выявить:
- Как вращающиеся черные дыры влияют на пространство-время и материю, поскольку они втягиваются и сжимаются сильными гравитационными полями.
- Что происходит в очень сильных магнитных полях возле пульсаров и магнитаров.
- Как космические лучи ускоряются толчками в остатках сверхновой. [6]
Текущие миссии не могут этого сделать, потому что требуемое угловое разрешение ограничено, а магнитные поля невидимы.
Детектор в GEMS представлял собой небольшую камеру, заполненную газом. Когда рентгеновские лучи поглощаются газом, электрон уносит большую часть энергии и начинает движение в направлении, связанном с направлением поляризации рентгеновских лучей. Этот электрон теряет энергию из-за ионизации газа; прибор измеряет направление ионизационного трека и, следовательно, поляризацию рентгеновского излучения. Для считывания показаний детектора GEMS использовалась камера временной проекции для отображения трека. Планировалось, что прибор GEMS будет примерно в 100 раз более чувствительным, чем предыдущие эксперименты по поляризации рентгеновских лучей.
Расходы на миссию были ограничены 105 миллионами долларов США (в долларах 2008 финансового года), без учета ракеты-носителя [7], но независимая комиссия по проверке подтверждений в НАСА заявила, что они вырастут примерно до 150 миллионов долларов, что приведет к отмене миссии.
Отмена GEMS ознаменовала конец многолетнего запоя отмен и попыток отмены текущих и будущих миссий: в то время он был последним финансируемым будущим космическим телескопом США, помимо JWST. Отмена GEMS могла поставить под угрозу пусковую установку Pegasus XL . [8] (Pegasus XL успешно запускал и другие небольшие исследовательские миссии)
Статус проекта
GEMS была одной из шести миссий Small Explorer, выбранных в мае 2008 года для исследования фазы A программы NASA Small Explorer (SMEX). [9] В июне 2009 года GEMS была выбрана второй из этих миссий, которая перейдет в Фазу B, которая начнется в октябре 2010 года и будет запущена в апреле 2014 года. [7]
Проект завершен и успешно прошел проверку соответствия требованиям к системам (SRR) (Правительство США) в декабре 2010 года. [10]
GEMS не прошла подтверждающую проверку, проведенную 10 мая 2012 года, что фактически отменило проект. Команда проекта намеревалась обжаловать отмену. [11]
7 июня 2012 года НАСА официально объявило об отмене проекта GEMS. Миссия должна была начаться в 2014 году для изучения черных дыр и нейтронных звезд, но внешние обзоры показали, что проект, вероятно, превысит его бюджет. GEMS должна была держать на уровне 119 миллионов долларов, не считая ракеты. Директор NASA по астрофизике Пол Герц говорит, что разработка технологии, необходимой для этого инструмента, заняла больше времени, чем ожидалось, и это привело к росту цены. [12]
В 2015 году НАСА продолжило изучение миссий по рентгеновской поляриметрии для будущих обсерваторий программы Explorer. [5]
Проектная и научная команда
Главный исследователь GEMS - доктор Джин Х. Суонк из Центра космических полетов имени Годдарда НАСА , Гринбелт, Мэриленд .
Проектная группа
- GSFC будет отвечать за прибор GEMS, системное проектирование, контракт на космический корабль и общее управление программой.
- Исследовательский центр Эймса предоставит со-исследователей и окажет поддержку в сфере образования и информирования общественности (EPO).
- Спутник будет построен Orbital Sciences с использованием конструкции автобуса космического корабля LEOStar -2 TM, а также будет выполнять полеты по контракту на сумму 40 миллионов долларов США. [13]
- Alliant Techsystems (ATK) построит выдвижную стрелу, чтобы разместить рентгеновские зеркала на надлежащем расстоянии от детекторов или поляриметров.
- Университет штата Айова будет оказывать помощь калибровочного инструмента и будет иметь студент подготовить небольшой инструмент , который может быть частью миссии.
Научная команда
Соисследователи
- Центр космических полетов имени Годдарда НАСА
- Исследовательский центр НАСА Эймса
- Университет Айовы
- Массачусетский Институт Технологий
Научные сотрудники
Другие сотрудники GEMS из университетов: [1] [14]
- Университет Джона Хопкинса
- Cornell University
- Университет Райса
- Университет Оулу ( Финляндия )
- Университет штата Северная Каролина
- Вашингтонский университет
Рекомендации
- ^ a b c d e "Веб-сайт проекта GEMS" . НАСА . Проверено 22 мая 2011 года .
- ^ "Сайт GEMS Управления научной миссии НАСА" . НАСА . Проверено 22 мая 2011 года .
- ^ GEMS , Смитсоновская астрофизическая обсерватория , доступ 2011-05-23
- ^ В. Грэм - Пегас Orbital успешно запускает космический корабль НАСА NuSTAR (13 июня 2012 г.)
- ^ a b НАСА выбирает предложения по изучению нейтронных звезд, черных дыр и многого другого
- ^ «Предлагаемая миссия НАСА могла бы исследовать искривленное пространство вокруг черных дыр» . НАСА . 2008-06-30 . Проверено 14 августа 2009 .
- ^ а б «НАСА присуждает два контракта на разработку малых исследователей» . НАСА. 2009-06-19.
- ^ Д. Леоне - Кончина GEMS может стоить орбитальным 150 рабочих мест, Doom Pegasus (2012) - Space News
- ^ NASA выбирает Small Explorer Investigations для концептуальных исследований ,пресс-релиз НАСА C08-029, 2008-05-29, доступ 2009-08-14
- ^ Письмо программы NASA SMD Astrophysics , NASA , 2011-04-28, доступ 2010-05-23
- ^ «НАСА отменяет рентгеновский телескоп GEMS» . Космические новости. 4 июня 2012 года Архивировано из оригинала 3 февраля 2013 года .
- ^ НАСА убивает рентгеновский телескоп GEMS, обвиняя стоимость проекта
- ^ «Орбиталь для создания нового космического научного спутника для изучения поляризации рентгеновских лучей» . SpaceMart. 2009-07-09 . Проверено 14 августа 2009 .
- ^ Домашняя страница GEMS, дата обращения 14.08.2009.
Внешние ссылки
- Домашняя страница проекта НАСА
- Домашняя страница НАСА
- Домашняя страница GEMS в Orbital Sciences
- Домашняя страница GEMS в Университете Айовы