مستكشف توقيت الأشعة السينية من روسي

📅 آخر تحديث: ٤ أغسطس ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ٤ أغسطس ٢٠٢٦
📷 يحتوي على 3 صور
الموسوعة الحرة

كان مستكشف روسي لتوقيت الأشعة السينية ( RXTE ) قمرًا صناعيًا تابعًا لوكالة ناسا ، وقد رُصدت فيه التغيرات الزمنية لمصادر الأشعة السينية الفلكية، وسُمي تيمنًا بالفيزيائي برونو روسي . احتوى RXTE على ثلاثة أجهزة: جهاز رصد شامل للسماء، وجهاز تجربة توقيت الأشعة السينية عالية الطاقة (HEXTE)، ومصفوفة العدادات التناسبية. رصد RXTE الأشعة السينية المنبعثة من الثقوب السوداء ، والنجوم النيوترونية ، والنجوم النابضة بالأشعة السينية ، وانفجارات الأشعة السينية . مُوِّلَ هذا المشروع ضمن برنامج المستكشفين، وكان يُعرف أيضًا باسم المستكشف 69 .

كان وزن المركبة الفضائية RXTE يبلغ 3200 كيلوغرام (7100 رطل) ، وقد أُطلقت من كيب كانافيرال في 30 ديسمبر 1995، الساعة 13:48:00 بالتوقيت العالمي المنسق ، على متن صاروخ دلتا 2. رمزها الدولي هو 1995-074A. [ 3 ]  

مهمة

تهدف مهمة مستكشف توقيت الأشعة السينية (XTE) بشكل أساسي إلى دراسة الظواهر الطيفية الزمنية والواسعة النطاق المرتبطة بالأنظمة النجمية والمجرية التي تحتوي على أجسام مضغوطة ضمن نطاق طاقة يتراوح بين 2 و200 كيلو إلكترون فولت، وعلى فترات زمنية تتراوح من ميكروثانية إلى سنوات. تتكون أجهزتها من جهازين موجهين، هما مصفوفة العدادات التناسبية (PCA) وتجربة توقيت الأشعة السينية عالية الطاقة (HEXTE)، بالإضافة إلى جهاز مراقبة السماء الكاملة (ASM) الذي يمسح أكثر من 70% من السماء في كل مدار. وقد أُتيحت جميع أوقات رصد XTE للمجتمع العلمي الدولي من خلال مراجعة الأقران للمقترحات المقدمة. استخدمت XTE تصميمًا جديدًا للمركبة الفضائية يسمح بعمليات مرنة من خلال التوجيه السريع، ومعدلات بيانات عالية، واستقبال شبه مستمر للبيانات في مركز العمليات العلمية (SOC) بمركز غودارد لرحلات الفضاء عبر وصلة وصول متعددة إلى نظام تتبع الأقمار الصناعية ونقل البيانات (TDRSS). تميزت XTE بقدرة عالية على المناورة، حيث بلغ معدل دورانها أكثر من 6 درجات في الدقيقة. يمكن توجيه تلسكوب PCA/HEXTE إلى أي مكان في السماء بدقة تقل عن 0.1 درجة، مع معرفة اتجاهية تبلغ حوالي دقيقة قوسية واحدة . تُمكّن الألواح الشمسية الدوارة من توجيه التلسكوب عكس اتجاه الشمس للتنسيق مع عمليات الرصد الليلية الأرضية. يحافظ هوائيان عاليان الكسب قابلان للتوجيه على اتصال شبه مستمر مع نظام TDRSS. هذا، بالإضافة إلى سعة تخزين بيانات صلبة داخلية تبلغ 1 جيجابايت (ما يعادل أربع مدارات تقريبًا)، يمنح مرونة إضافية في جدولة عمليات الرصد. [ 3 ]

الاتصالات السلكية واللاسلكية

  • تغطية وصلة العودة TDRSS متعددة الوصول (MA) المستمرة المطلوبة باستثناء منطقة الاستبعاد: تشغيل بيانات الهندسة/الصيانة في الوقت الفعلي وبسرعة 16 أو 32 كيلوبت في الثانية - تشغيل البيانات العلمية بسرعة 48 أو 64 كيلوبت في الثانية. [ 4 ]
  • يتطلب 20 دقيقة من اتصالات مراقبة الفضاء مع نظام TDRSS بالتناوب لكل مدار: تشغيل بيانات الهندسة/الصيانة في الوقت الفعلي وبمعدل 32 كيلوبت في الثانية - تشغيل البيانات العلمية بمعدل 512 أو 1024 كيلوبت في الثانية.
  • بالنسبة للإطلاق والطوارئ، تطلب الأمر هندسة TDRSS MA/SSA في الوقت الحقيقي والصيانة بسرعة 1 كيلوبت في الثانية.
  • يجب أن يكون معدل خطأ البت أقل من 1 في 10E8 لما لا يقل عن 95٪ من المدارات.

الآلات الموسيقية

إطلاق XTE
استعدادات RXTE في عام 1995

جهاز مراقبة السماء بالكامل (ASM)

وفّر جهاز مراقبة السماء الشاملة (ASM) تغطية شاملة للأشعة السينية في جميع أنحاء السماء، بحساسية تصل إلى بضعة بالمئة من شدة سديم السرطان في يوم واحد، وذلك لتوفير إنذارات التوهجات وسجلات شدة طويلة الأمد لمصادر الأشعة السينية السماوية. [ 5 ] يتكون جهاز مراقبة السماء الشاملة من ثلاث كاميرات ظل واسعة الزاوية مزودة بعدادات تناسبية، بمساحة تجميع إجمالية تبلغ 90 سم² (14 بوصة مربعة ) . وكانت خصائص الجهاز كما يلي: [ 6 ] [ 7 ]   

  • نطاق الطاقة: 2-12 كيلو إلكترون فولت؛
  • الدقة الزمنية: يرصد 80% من السماء كل 90 دقيقة؛
  • الدقة المكانية: 3' × 15'؛
  • عدد كاميرات الظل: 3، كل منها بزاوية رؤية 6° × 90°؛
  • مساحة التجميع: 90 سم مربع (14 بوصة مربعة) ؛   
  • الكاشف: عداد تناسبي زينون ، حساس للموقع؛
  • الحساسية: 30 مللي كراب .

تم بناؤه بواسطة مركز أبحاث البرمجيات في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا . وكان الباحث الرئيسي هو الدكتور هيل برادت .

تجربة توقيت الأشعة السينية عالية الطاقة (HEXTE)

تجربة توقيت الأشعة السينية عالية الطاقة (HEXTE) عبارة عن مصفوفة وميضية لدراسة التأثيرات الزمنية والزمنية/الطيفية لانبعاث الأشعة السينية الصلبة (من 20 إلى 200 كيلو إلكترون فولت) من مصادر مجرية وخارج مجرية. [ 8 ] تتكون HEXTE من مجموعتين، تحتوي كل منهما على أربعة كواشف وميضية فوسفورية . يمكن لكل مجموعة "التأرجح" (تبديل الحزمة) على طول اتجاهات متعامدة لتوفير قياسات الخلفية على بُعد 1.5 درجة أو 3.0 درجة من المصدر كل 16 إلى 128 ثانية. بالإضافة إلى ذلك، تم أخذ عينات من المدخلات كل 8 ميكروثانية للكشف عن الظواهر المتغيرة مع الزمن. تم توفير التحكم التلقائي في الكسب باستخدام 241مصدر مشع مثبت في مجال رؤية كل كاشف. كانت الخصائص الأساسية لجهاز HEXTE كما يلي: [ 9 ]

  • نطاق الطاقة: 15-250 كيلو إلكترون فولت؛
  • دقة الطاقة : 15% عند 60 كيلو إلكترون فولت؛
  • أخذ العينات الزمنية: 8 ميكروثانية؛
  • مجال الرؤية: 1° FWHM ؛
  • أجهزة الكشف: مجموعتان من 4 عدادات وميضية من نوع NaI/CsI ؛
  • مساحة التجميع: 2 × 800 سم مربع (120 بوصة مربعة) ؛   
  • الحساسية: 1-سرطان البحر = 360 عد/ثانية لكل مجموعة HEXTE؛
  • الخلفية: 50 عد/ثانية لكل مجموعة HEXTE.

تم تصميم وبناء جهاز HEXTE بواسطة مركز الفيزياء الفلكية وعلوم الفضاء (CASS) في جامعة كاليفورنيا، سان دييغو . وكان الباحث الرئيسي في مشروع HEXTE هو الدكتور ريتشارد إي. روتشيلد .

مصفوفة العداد التناسبي (PCA)

توفر مصفوفة العدادات التناسبية (PCA) مساحة كاشف للأشعة السينية تبلغ حوالي 6500 سم² (1010 بوصة مربعة)، ضمن نطاق طاقة يتراوح بين 2 و60 كيلو إلكترون فولت، لدراسة التأثيرات الزمنية/الطيفية في انبعاث الأشعة السينية من مصادر مجرية وخارج مجرية. [ 10 ] تتكون مصفوفة العدادات التناسبية من خمسة عدادات بمساحة تجميع إجمالية تبلغ 6500 سم² (1010 بوصة مربعة ) . وكانت خصائص الجهاز كما يلي: [ 11 ]      

  • نطاق الطاقة: 2-60 كيلو إلكترون فولت؛
  • دقة الطاقة: <18% عند 6 كيلو إلكترون فولت؛
  • الدقة الزمنية: 1 ميكروثانية
  • الدقة المكانية: مجمع الأشعة بزاوية 1 درجة (نصف العرض عند نصف الارتفاع)؛
  • أجهزة الكشف: 5 عدادات تناسبية؛
  • مساحة التجميع: 6500 سم مربع (1010 بوصة مربعة ) ؛   
  • الطبقات: طبقة واحدة مانعة للبروبان ؛ 3 طبقات زينون ، كل منها مقسمة إلى قسمين؛ طبقة واحدة مانعة للزينون؛
  • الحساسية: 0.1-mCrab؛
  • الخلفية: 90-mCrab.

يتم بناء جهاز PCA بواسطة مختبر الفيزياء الفلكية عالية الطاقة (LHEA) في مركز غودارد لرحلات الفضاء . وكان الباحث الرئيسي هو جين سوانك . [ 11 ]

نتائج

استُخدمت الملاحظات التي رصدها مرصد روسي لتوقيت الأشعة السينية كدليل على وجود تأثير سحب الإطار المرجعي الذي تنبأت به نظرية النسبية العامة لأينشتاين . وقد استُخدمت نتائج هذا المرصد، حتى أواخر عام 2007، في أكثر من 1400 ورقة بحثية علمية .

في يناير 2006، أُعلن عن استخدام مرصد روسي لتحديد موقع ثقب أسود متوسط ​​الكتلة مُحتمل، أُطلق عليه اسم M82 X-1 . [ 12 ] وفي فبراير 2006، استُخدمت بيانات من مرصد RXTE لإثبات أن توهج الأشعة السينية الخلفي المنتشر في مجرتنا يأتي من عدد لا يُحصى من الأقزام البيضاء التي لم تُكتشف سابقًا، ومن هالات النجوم الأخرى . [ 13 ] وفي أبريل 2008، استُخدمت بيانات RXTE لاستنتاج حجم أصغر ثقب أسود معروف. [ 14 ]

توقفت RXTE عن العمليات العلمية في 12 يناير 2012. [ 15 ]

دخول الغلاف الجوي

أعلن علماء ناسا أن القمر الصناعي RXTE، الذي تم إيقاف تشغيله، سيعود إلى الغلاف الجوي للأرض "بين عامي 2014 و2023" (30 أبريل 2018). [ 16 ] لاحقًا، اتضح أن القمر الصناعي سيعود في أواخر أبريل أو أوائل مايو 2018، [ 17 ] وسقط من مداره في 30 أبريل 2018. [ 18 ]

انظر أيضاً

مراجع

  1. ↑ "مستكشف روسي التابع لناسا لتوقيت الأشعة السينية يترك "كنزًا علميًا دفينًا"" وكالة ناسا. مايو 2018. تم الاطلاع عليه في 3 مايو 2018. "المجال العامتتضمن هذه المقالة نصًا من هذا المصدر، وهو متاح للعموم .
  2. ↑ "مسار: مستكشف توقيت الأشعة السينية (1995-074A) المستكشف 69" . ناسا. 28 أكتوبر 2021. تم الاطلاع عليه في 28 نوفمبر 2021 .المجال العامتتضمن هذه المقالة نصًا من هذا المصدر، وهو متاح للعموم .
  3. 1 2 "عرض: مستكشف توقيت الأشعة السينية (1995-074A) المستكشف 69" . ناسا. 28 أكتوبر 2021. تم الاسترجاع في 28 نوفمبر 2021 .المجال العامتتضمن هذه المقالة نصًا من هذا المصدر، وهو متاح للعموم .
  4. ↑ "وصف الاتصالات السلكية واللاسلكية" . ناسا. 28 أكتوبر 2021. تم الاطلاع عليه في 28 نوفمبر 2021 .المجال العامتتضمن هذه المقالة نصًا من هذا المصدر، وهو متاح للعموم .
  5. ↑ "تجربة: جهاز مراقبة السماء الكاملة (ASM)" . ناسا. 28 أكتوبر 2021. تم الاطلاع عليه بتاريخ 28 نوفمبر 2021 .المجال العامتتضمن هذه المقالة نصًا من هذا المصدر، وهو متاح للعموم .
  6. ↑ "مرصد السماء الشامل (ASM)" . Heasarc.gsfc.nasa.gov. 4 فبراير 2002. تم الاطلاع عليه في 3 فبراير 2012 .المجال العامتتضمن هذه المقالة نصًا من هذا المصدر، وهو متاح للعموم .
  7. ↑ "منتجات بيانات مرصد السماء الكاملة RXTE" . ناسا. 26 أغسطس 1997. تم الاطلاع عليه بتاريخ 28 نوفمبر 2021 .المجال العامتتضمن هذه المقالة نصًا من هذا المصدر، وهو متاح للعموم .
  8. ↑ "تجربة: تجربة توقيت الأشعة السينية عالية الطاقة (HEXTE)" . ناسا. 28 أكتوبر 2021. تم الاطلاع عليه بتاريخ 28 نوفمبر 2021 .المجال العامتتضمن هذه المقالة نصًا من هذا المصدر، وهو متاح للعموم .
  9. ↑ "تجربة توقيت الأشعة السينية عالية الطاقة (HEXTE)" . ناسا. 14 سبتمبر 1999. تم الاطلاع عليه في 3 فبراير 2012 .المجال العامتتضمن هذه المقالة نصًا من هذا المصدر، وهو متاح للعموم .
  10. ↑ "تجربة: مصفوفة العدادات التناسبية (PCA)" . ناسا. 28 أكتوبر 2021. تم الاطلاع عليه بتاريخ 28 نوفمبر 2021 .المجال العامتتضمن هذه المقالة نصًا من هذا المصدر، وهو متاح للعموم .
  11. 1 2 "مصفوفة العداد التناسبي (PCA)" . ناسا. 6 ديسمبر 2011. تم الاطلاع عليه في 5 أكتوبر 2018 .
  12. ↑ كوم، مدونة العلوم (8 يناير 2006). "نجم يحتضر يكشف المزيد من الأدلة على وجود نوع جديد من الثقوب السوداء" . Scienceblog.com . مدونة العلوم . تم الاطلاع عليه في 3 فبراير 2012 .
  13. ↑ "التوهج المجري المستمد" .
  14. ↑ "علماء ناسا يحددون أصغر ثقب أسود معروف" . 1 أبريل 2008.المجال العامتتضمن هذه المقالة نصًا من هذا المصدر، وهو متاح للعموم .
  15. ↑ "مهمة RXTE تقترب من نهاية عملياتها العلمية" . 4 يناير 2012. مؤرشف من الأصل في 7 يناير 2004.المجال العامتتضمن هذه المقالة نصًا من هذا المصدر، وهو متاح للعموم .
  16. ↑ "إيقاف تشغيل مسبار ناسا القديم لتتبع الثقوب السوداء" . theregister.co.uk . 11 يناير 2012. تم الاطلاع عليه بتاريخ 28 نوفمبر 2021 .
  17. ↑ "أسئلة ناسا المتكررة: عودة مركبة RXTE الفضائية إلى الغلاف الجوي" . ناسا. 25 أبريل 2018. تم الاطلاع عليه بتاريخ 28 نوفمبر 2021 .
  18. ↑ "سقوط قمر صناعي رائد تابع لوكالة ناسا على الأرض بعد عقدين من الزمن في الفضاء" . Space.com. 15 مايو 2018. تم الاطلاع عليه بتاريخ 28 نوفمبر 2021 .