Hitomi (satélite) - Hitomi (satellite)

Hitomi (ひ と み)
Esquema Astro-H (en) .png
Representação artística do satélite Hitomi
Nomes
Novo telescópio de raios-X ASTRO-H (NeXT)
Tipo de missão Astronomia de raios-x
Operador JAXA
COSPAR ID 2016-012A
SATCAT nº 41337
Duração da missão 3 anos (planejado)
≈37 dias e 16 horas (alcançado)
Propriedades da espaçonave
Massa de lançamento 2.700 kg (6.000 lb)
Dimensões Comprimento: 14 m (46 pés)
Poder 3500 watts
Início da missão
Data de lançamento 17 de fevereiro de 2016, 08:45 UTC
Foguete H-IIA 202, No. 30
Local de lançamento Centro Espacial Tanegashima
Fim da missão
Disposição Destruído em órbita
Destruído 26 de março de 2016, ≈01: 42 UTC
Parâmetros orbitais
Sistema de referência Órbita geocêntrica
Regime Órbita terrestre baixa
Altitude do perigeu 559,85 km (347,87 mi)
Altitude de apogeu 581,10 km (361,08 mi)
Inclinação 31,01 °
Período 96,0 minutos
 

Hitomi ( japonês :ひ と み) , também conhecido como ASTRO-H e Novo Telescópio de Raios X ( NeXT ), era umsatélite astronômico de raios X encomendado pela Agência de Exploração Aeroespacial do Japão ( JAXA ) para estudar processos extremamente energéticos no Universo . O observatório espacial foi projetado para estender a pesquisa conduzida pelo Satélite Avançado para Cosmologia e Astrofísica (ASCA), investigando a banda de raios-X dura acima de 10 keV . O satélite foi originalmente chamado de Novo Telescópio de Raios-X; na época do lançamento, era denominado ASTRO-H. Depois que foi colocado em órbita e seus painéis solares implantados, foi renomeado para Hitomi . A espaçonave foi lançada em 17 de fevereiro de 2016 e o ​​contato foi perdido em 26 de março de 2016, devido a vários incidentes com osistema de controle de atitude , levando a uma taxa de rotação descontrolada e ruptura de elementos estruturalmente fracos.

Nome

O novo nome se refere à pupila de um olho e a uma lenda de uma pintura de quatro dragões. A palavra Hitomi geralmente significa " olho ", e especificamente a pupila , ou janela de entrada do olho - a abertura. Existe também uma antiga lenda que inspira o nome Hitomi. “Um dia, muitos anos atrás, um pintor estava desenhando quatro dragões brancos em uma rua. Ele terminou de desenhar os dragões, mas sem“ Hitomi ”. As pessoas que olhavam para a pintura diziam“ por que você não pinta Hitomi, não completo. O pintor hesitou, mas as pessoas o pressionaram. O pintor então desenhou Hitomi em dois dos quatro dragões. Imediatamente, esses dragões ganharam vida e voaram para o céu. Os dois dragões sem Hitomi permaneceram parados ". A inspiração desta história é que Hitomi é considerado o" Um último, mas a parte mais importante ", e por isso desejamos que ASTRO-H seja a missão essencial para resolver os mistérios do universo em Raios X. Hitomi se refere à abertura do olho, a parte onde a luz que entra é absorvida. A partir disso, Hitomi nos lembra de um buraco negro. Observaremos Hitomi no Universo usando o satélite Hitomi.

Objetivos

Os objetivos de Hitomi eram explorar a estrutura e evolução em grande escala do universo, bem como a distribuição da matéria escura dentro dos aglomerados de galáxias e como os aglomerados de galáxias evoluem ao longo do tempo; como a matéria se comporta em campos gravitacionais fortes (como a matéria que se inspira em buracos negros), para explorar as condições físicas em regiões onde os raios cósmicos são acelerados, bem como observar supernovas. Para isso, foi projetado para ser capaz de:

  • Imagens e medições espectroscópicas com um telescópio de raios-X rígido ;
  • Observações espectroscópicas com resolução de energia extremamente alta usando o micro-calorímetro;
  • Observações sensíveis de banda larga na faixa de energia de 0,3-600 keV.

Foi o sexto de uma série de satélites de raios X JAXA, que começou em 1979, e foi projetado para observar fontes que são uma ordem de magnitude mais fracas do que seu predecessor, Suzaku . A duração planejada da missão era de três anos. No momento do lançamento, dois outros grandes satélites de raios-X realizavam observações em órbita: o Observatório de raios-X Chandra e o XMM-Newton , ambos lançados em 1999.

Instrumentos

Focalizando raios-X com um sistema óptico Wolter Tipo-1

A sonda realizada quatro instrumentos e seis detectores de observar fotões com energias que variam de moles de raios-X de raios gama , com uma elevada resolução de energia. Hitomi foi construída por uma colaboração internacional liderada pela JAXA com mais de 70 instituições contribuintes no Japão , Estados Unidos , Canadá e Europa , e mais de 160 cientistas. Com uma massa de 2.700 kg (6.000 lb), No lançamento, Hitomi foi a missão japonesa de raio-X mais pesada. O satélite tem cerca de 14 m de comprimento.

Dois telescópios de raios X flexíveis (SXT-S, SXT-I), com distâncias focais de 5,6 m (18 pés), focalizam a luz em um espectrômetro de raios X flexível (SXS), fornecido pela NASA , com uma faixa de energia de 0,4 -12 keV para espectroscopia de raios-X de alta resolução e um gerador de imagens de raios-X soft (SXI), com uma faixa de energia de 0,3-12 keV.

Dois telescópios de raios-X rígidos (HXT), com um comprimento de foco de 12 m (39 pés), focalizam a luz em dois imageadores de raios-X rígidos (HXI), com faixa de energia de 5 a 80 keV, que são montados em uma placa colocada no final da bancada ótica extensível (EOB) de 6 m (20 pés) que é implantada quando o satélite está em órbita. A Agência Espacial Canadense (CSA) forneceu o Sistema Canadense de Metrologia ASTRO-H (CAMS), que é um sistema de alinhamento a laser que será usado para medir as distorções na bancada ótica extensível.

Dois detectores de raios gama suaves (SGD), cada um contendo três unidades, foram montados em dois lados do satélite, usando detectores não focalizados para observar a emissão de raios gama suaves com energias de 60 a 600 KeV.

O Instituto Holandês de Pesquisa Espacial (SRON), em colaboração com a Universidade de Genebra, forneceu a roda do filtro e a fonte de calibração do espectrômetro .

Lançar

O lançamento do satélite foi planejado para 2013 a partir de 2008, posteriormente revisado para 2015 a partir de 2013. No início de fevereiro de 2016, estava planejado para 12 de fevereiro, mas foi adiado devido às previsões meteorológicas ruins.

Hitomi foi lançado em 17 de fevereiro de 2016 às 08:45 UTC em uma órbita baixa da Terra de aproximadamente 575 km (357 mi). A órbita circular teve um período orbital de cerca de 96 minutos e uma inclinação orbital de 31,01 °. Foi lançado do Centro Espacial Tanegashima a bordo de um veículo de lançamento H-IIA . 14 minutos após o lançamento, o satélite se separou do veículo de lançamento. Os painéis solares mais tarde foram implantados de acordo com o plano, e começou sua verificação em órbita.

Perda de espaçonave

Em 27 de março de 2016, a JAXA relatou que a comunicação com a Hitomi havia "falhado desde o início de sua operação" em 26 de março de 2016 às 07:40 UTC. No mesmo dia, o Centro de Operações Espaciais Conjuntas (JSpOC) dos EUA anunciou no Twitter que observou uma divisão do satélite em 5 pedaços às 08h20 UTC de 26 de março de 2016, e sua órbita também mudou repentinamente no mesmo dia. Uma análise posterior do JSpOC descobriu que a fragmentação provavelmente ocorreu por volta de 01:42 UTC, mas que não havia evidências de que a espaçonave tivesse sido atingida por destroços. Entre 26 e 28 de março de 2016, JAXA relatou ter recebido três breves sinais de Hitomi ; enquanto os sinais foram compensados ​​em 200 kHz do que era esperado de Hitomi , sua direção de origem e hora de recepção sugeriram que eles eram legítimos. Uma análise posterior, no entanto, determinou que os sinais não eram de Hitomi, mas de uma fonte de rádio desconhecida não registrada na União Internacional de Telecomunicações .

A JAXA afirmou que estava trabalhando para recuperar a comunicação e o controle da espaçonave, mas que "a recuperação levará meses, não dias". As possibilidades inicialmente sugeridas para a perda de comunicação são que um vazamento de gás hélio, explosão de bateria ou propulsor emperrado fez com que o satélite começasse a girar, em vez de uma falha catastrófica. A JAXA anunciou em 1 de abril de 2016 que Hitomi havia perdido o controle de atitude por volta das 19:10 UTC em 25 de março de 2016. Após analisar os dados de engenharia pouco antes da perda de comunicação, no entanto, nenhum problema foi observado com o tanque de hélio ou baterias.

No mesmo dia, o JSpOC divulgou dados orbitais de dez fragmentos detectados, cinco a mais do que o originalmente relatado, incluindo um pedaço grande o suficiente para ser inicialmente confundido com o corpo principal da espaçonave. Rastreadores amadores observaram o que se acreditava ser Hitomi caindo em órbita, com relatórios do corpo da espaçonave principal (Objeto A) girando uma vez a cada 1,3 ou 2,6 segundos, e a próxima peça maior (Objeto L) girando a cada 10 segundos.

A JAXA cessou os esforços para recuperar o satélite em 28 de abril de 2016, mudando o foco para a investigação da anomalia. Foi determinado que a cadeia de eventos que levou à perda da espaçonave começou com sua unidade de referência inercial (IRU) relatando uma rotação de 21,7 ° por hora às 19:10 UTC em 25 de março de 2016, embora o veículo estivesse realmente estável. O sistema de controle de atitude tentou usar as rodas de reação de Hitomi para neutralizar o giro inexistente, que fez a nave girar na direção oposta. Como a IRU continuou a relatar dados defeituosos, as rodas de reação começaram a acumular impulso excessivo, fazendo com que o computador da espaçonave mantivesse o veículo em modo de "espera segura". O controle de atitude então tentou usar seus propulsores para estabilizar a espaçonave; o sensor do Sol foi incapaz de travar na posição do Sol, e disparos contínuos do propulsor fizeram Hitomi girar ainda mais rápido devido a uma configuração incorreta do software. Por causa dessa taxa de rotação excessiva, no início de 26 de março de 2016, várias partes da espaçonave se separaram, provavelmente incluindo painéis solares e o banco óptico estendido.

Substituição

Os relatórios de uma missão de substituição da Hitomi surgiram pela primeira vez em 21 de junho de 2016. De acordo com um artigo da Kyodo News , a JAXA estava considerando o lançamento do "Hitomi 2" no início de 2020 a bordo do novo veículo de lançamento japonês H3 . A espaçonave seria quase uma cópia de Hitomi . No entanto, um artigo de 27 de junho de 2016 do The Nikkei afirmou que alguns membros do Ministério da Educação, Cultura, Esportes, Ciência e Tecnologia acreditavam que era muito cedo para conceder financiamento para uma substituição de Hitomi . O artigo também observou que a NASA expressou apoio a uma missão de substituição liderada pelo Japão.

Em 14 de julho de 2016, a JAXA publicou um comunicado à imprensa sobre o estudo em andamento de um sucessor. De acordo com o comunicado à imprensa, a espaçonave seria uma remanufatura, mas com contramedidas refletindo a perda de Hitomi , e seria lançada em 2020 em um veículo de lançamento H-IIA . A missão científica do "ASTRO-H Successor" seria baseada no instrumento SXS . O Ministro da Educação, Cultura, Esportes, Ciência e Tecnologia, Hiroshi Hase , afirmou durante uma coletiva de imprensa em 15 de julho de 2016 que o financiamento para o sucessor de Hitomi será alocado no pedido de orçamento do ano fiscal de 2017, e que ele pretende aceitar o missão sucessora na condição de que a investigação de Hitomi de destruição é concluída e as medidas para prevenir a recorrência são feitas em conformidade. A missão de imagem e espectroscopia de raios-X (XRISM) foi aprovada pela JAXA e pela NASA em abril de 2017, com lançamento planejado para depois de 2020.

Veja também

Referências

links externos