Astrosat -Astrosat

*Astrosat*
Tipo de missão	Observatório espacial
Operador	ISRO
COSPAR ID	2015-052A
SATCAT nº	40930
Local na rede Internet	astrosat .iucaa .in
Duração da missão	Planejado: 5 anos ; decorridos: 5 anos, 8 meses, 24 dias
Propriedades da espaçonave
Nave espacial	Astrosat
Massa de lançamento	1.513 kg (3.336 lb)
Início da missão
Data de lançamento	28 de setembro de 2015
Foguete	PSLV-C30
Local de lançamento	Primeira plataforma de lançamento do Centro Espacial Satish Dhawan
Contratante	ISRO
Parâmetros orbitais
Sistema de referência	Geocêntrico
Regime	Quase equatorial
Semi-eixo maior	7020 km
Altitude do perigeu	643,5 km
Altitude de apogeu	654,9 km
Inclinação	6,0 °
Período	97,6 min
Principal
Comprimentos de onda	Ultravioleta distante para raio-X forte
Instrumentos
	Telescópio de imagem ultravioleta (UVIT) ; Telescópio de raio-X macio (SXT) ; LAXPC ; CZTI
	AstroSat-2 →

O Astrosat éo primeiro telescópio espacial de múltiplos comprimentos de onda da Índia . Foi lançado em PSLV-XL em 28 de setembro de 2015. Com o sucesso deste satélite, a ISRO propôs o lançamento do AstroSat-2 como sucessor do Astrosat .

Visão geral

Após o sucesso do Experimento de Astronomia de Raios-X Indiano (IXAE) transmitido por satélite, lançado em 1996, a Organização de Pesquisa Espacial Indiana (ISRO) aprovou o desenvolvimento de um satélite astronômico de pleno direito, Astrosat , em 2004.

Uma série de instituições de pesquisa em astronomia na Índia e no exterior construíram instrumentos para o satélite. As áreas importantes que requerem cobertura incluem estudos de objetos astrofísicos que vão desde objetos próximos do sistema solar a estrelas distantes e objetos a distâncias cosmológicas ; estudos de tempo de variáveis que variam de pulsações de anãs brancas quentes a aqueles de núcleos galácticos ativos também podem ser conduzidos com o Astrosat , com escalas de tempo variando de milissegundos a dias.

O Astrosat é uma missão astronômica de vários comprimentos de onda em um satélite da classe IRS em uma órbita equatorial próxima à Terra . Os cinco instrumentos a bordo cobrem o visível (320–530 nm), UV próximo (180–300 nm), UV distante (130–180 nm), raio-X suave (0,3–8 keV e 2–10 keV) e difícil Raios-X (3–80 keV e 10–150 keV) regiões do espectro eletromagnético .

O Astrosat foi lançado com sucesso em 28 de setembro de 2015 do Centro Espacial Satish Dhawan a bordo de um veículo PSLV-XL às 10:00.

Missão

Concepção artística de um sistema estelar binário com um buraco negro e uma estrela da sequência principal

Vista inclinada do Astrosat

O Astrosat é um observatório de propósito geral voltado para propostas, com foco científico principal em:

Monitoramento simultâneo de vários comprimentos de onda de variações de intensidade em uma ampla gama de fontes cósmicas
Monitorando o céu de raios-X para novos transientes
Pesquisas do céu nas bandas de raios-X e UV
Estudos espectroscópicos de banda larga de binários de raios-X, AGN , SNRs , aglomerados de galáxias e corona estelar
Estudos de variabilidade periódica e não periódica de fontes de raios-X

O Astrosat realiza observações de vários comprimentos de onda cobrindo bandas espectrais de comprimentos de onda de rádio, óptico, infravermelho, UV e raios-X. São realizados estudos individuais de fontes específicas de interesse e pesquisas . Enquanto as observações de rádio, ótica e infravermelho seriam coordenadas por meio de telescópios terrestres, as regiões de alta energia, ou seja, UV, raios-X e comprimento de onda visível, seriam cobertas pela instrumentação de satélite dedicada do Astrosat .

A missão também estudaria dados quase simultâneos de vários comprimentos de onda de diferentes fontes variáveis. Em um sistema binário , por exemplo, regiões próximas ao objeto compacto emitem predominantemente no raio X , com o disco de acreção emitindo a maior parte de sua luz na faixa de onda UV / ótica, enquanto a massa da estrela doadora é mais brilhante na banda ótica .

O observatório também realizará:

Espectroscopia de resolução baixa a moderada em uma ampla banda de energia, com ênfase principal em estudos de objetos emissores de raios-X
Estudos de temporização de fenômenos periódicos e aperiódicos em binários de raios-X
Estudos de pulsações em pulsares de raios-X
Oscilações quase periódicas , cintilação, flaring e outras variações nos binários de raios-X
Variações de intensidade de curto e longo prazo em núcleos galácticos ativos
Estudos de intervalo de tempo em raios-X baixos / duros e radiação UV / óptica
Detecção e estudo de transientes de raios-X.

Em particular, a missão treinará seus instrumentos em núcleos galácticos ativos, que se acredita conterem buracos negros supermassivos.

Cargas

A carga científica contém seis instrumentos.

O Ultra Violet Imaging Telescope (UVIT) realiza imagens simultaneamente em três canais: 130–180 nm, 180–300 nm e 320–530 nm. Os três detectores são intensificadores de imagem a vácuo fabricados pela Photek, no Reino Unido . O detector FUV consiste de um Csl fotocátodo com um MgF ₂ óptica de entrada, o detector NUV consiste em CSTE fotocátodo com um de sílica fundida entrada óptica e o detector visível consiste de um álcali-antimoneto fotocátodo com um de sílica fundida entrada óptica. O campo de visão é um círculo de ~ 28 ′ de diâmetro e a resolução angular é de 1,8 "para os canais ultravioleta e 2,5" para o canal visível. Em cada um dos três canais, uma banda espectral pode ser selecionada por meio de um conjunto de filtros montados no uma roda; além disso, para os dois canais ultravioleta, uma grade pode ser selecionada na roda para fazer espectroscopia sem fenda com uma resolução de ~ 100. O diâmetro do espelho primário do telescópio é de 40 cm.
O Soft X-ray imaging Telescope (SXT) emprega óptica de foco e uma câmera CCD de depleção profunda no plano focal para realizar imagens de raios-X na banda de 0,3–8,0 keV. A óptica consistirá de 41 conchas concêntricas de espelhos cônicos revestidos de ouro em uma configuração aproximada de Wolter-I (a área efetiva de 120 cm ² ). A câmera CCD do plano focal será muito semelhante à que voou no SWIFT XRT. O CCD será operado a uma temperatura de cerca de −80 ° C por resfriamento termoelétrico.
O instrumento LAXPC cobre temporização de raios-X e estudos espectrais de baixa resolução em uma banda de energia ampla (3-80 keV), o Astrosat usará um cluster de 3 contadores proporcionais de raios-X de área grande idênticos co-alinhados (LAXPCs), cada um com uma configuração multicamada-multicamadas e um campo de visão de 1 ° × 1 °. Esses detectores são projetados para atingir (I) banda larga de energia de 3-80 keV, (II) alta eficiência de detecção em toda a banda de energia, (III) campo de visão estreito para minimizar a confusão da fonte, (IV) resolução moderada de energia, ( V) pequeno fundo interno e (VI) longa vida útil no espaço. A área efetiva do telescópio é de 6000 cm ² .
O Imageador de telureto de cádmio e zinco (CZTI) é um aparelho de imagem de raios-X rígido. Consistirá em um conjunto de detectores de cádmio-zinco-telureto Pixelado com área efetiva de 500 cm ² e faixa de energia de 10 a 150 kev. Os detectores têm uma eficiência de detecção próxima de 100% até 100 keV, e têm uma resolução de energia superior (~ 2% a 60 keV) em comparação com contadores de cintilação e proporcionais. Seu tamanho de pixel pequeno também facilita a geração de imagens de resolução média em raios-x rígidos. O CZTI será dotado de máscara codificada bidimensional , para fins de imagem. A distribuição do brilho do céu será obtida aplicando-se um procedimento de deconvolução ao padrão de sombra da máscara codificada registrada pelo detector. Além de estudos espectroscópicos, o CZTI seria capaz de fazer medições de polarização sensíveis para fontes de raios-X galácticos brilhantes em 100–300 keV.
O Scanning Sky Monitor (SSM) consiste em três contadores proporcionais sensíveis à posição, cada um com uma máscara codificada unidimensional, muito semelhante em design ao All Sky Monitor no satélite RXTE da NASA . O contador proporcional preenchido com gás terá fios resistivos como ânodos. A relação da carga de saída em cada extremidade do fio fornecerá a posição da interação de raios-X, fornecendo um plano de imagem no detector. A máscara codificada, que consiste em uma série de fendas, lançará uma sombra no detector, a partir da qual será derivada a distribuição do brilho do céu.
O Monitor de Partículas Carregadas (CPM) será incluído como parte das cargas úteis do Astrosat para controlar a operação do LAXPC, SXT e SSM. Mesmo que a inclinação orbital do satélite seja de 8 graus ou menos, em cerca de 2/3 das órbitas, o satélite vai passar um tempo considerável (15-20 minutos) na região da Anomalia do Atlântico Sul (SAA), que tem altos fluxos de prótons e elétrons de baixa energia. A alta tensão será reduzida ou adiada usando dados do CPM quando o satélite entrar na região SAA para evitar danos aos detectores, bem como para minimizar o efeito de envelhecimento nos contadores proporcionais.

Suporte de solo

O Centro de Comando e Controle Terrestre do Astrosat é a Rede de Telemetria, Rastreamento e Comando ISRO (ISTRAC) em Bangalore, Índia. O comando e controle da espaçonave e o download de dados científicos são possíveis durante cada passagem visível por Bangalore. 10 das 14 órbitas por dia são visíveis para a estação terrestre. O satélite é capaz de coletar 420 gigabits de dados todos os dias que podem ser baixados durante as 10 órbitas visíveis pelo centro de rastreamento e recebimento de dados da ISRO em Bangalore. Uma terceira antena de 11 metros da Indian Deep Space Network (IDSN) entrou em operação em julho de 2009 para rastrear o Astrosat .

Célula de Suporte AstroSat

A ISRO montou uma célula de suporte para AstroSat na IUCAA , Pune . Um MoU foi assinado entre o ISRO e a IUCAA em maio de 2016. A célula de suporte foi criada para dar oportunidade à comunidade científica em fazer propostas sobre o processamento e uso de dados AstroSat. A célula de suporte fornecerá os materiais de recursos necessários, ferramentas, treinamento e ajuda para os observadores convidados.

Participantes

O projeto Astrosat é um esforço colaborativo de muitas instituições de pesquisa diferentes. Os participantes são:

Linha do tempo

29 de setembro de 2020: O satélite completou sua vida de missão de 5 anos e continuará a permanecer operacional por muitos anos.
28 de setembro de 2018: O satélite completou 3 anos desde seu lançamento em 2015. Ele observou mais de 750 fontes e resultou em cerca de 100 publicações em periódicos revisados por pares.
15 de abril de 2016: O satélite concluiu sua verificação de desempenho e iniciou suas operações.
28 de setembro de 2015: O ASTROSAT foi lançado em órbita com sucesso.
10 de agosto de 2015: todos os testes foram aprovados. Revisão pré-envio concluída com sucesso.
24 de julho de 2015: Thermovac concluído. Painéis solares anexados. Início dos testes finais de vibração.
Maio de 2015: A integração do Astrosat está concluída e os testes finais estão em andamento. ISRO emitiu um comunicado de imprensa afirmando que "O satélite está planejado para ser lançado durante o segundo semestre de 2015 pelo PSLV C-34 a 650 km perto da órbita equatorial ao redor da Terra."
Abril de 2009: Cientistas do Instituto Tata de Pesquisa Fundamental (TIFR) concluíram a fase de desenvolvimento de cargas úteis científicas complexas e começaram a integrá-las antes da entrega do satélite Astrosat de 1.650 kg . Os desafios no projeto de cargas úteis e Sistema de Controle de Atitude foram superados e em uma recente reunião do comitê de revisão, foi decidido que a entrega da carga útil para o Centro de Satélites ISRO começará a partir de meados de 2009 e continuará até o início de 2010 para permitir o lançamento do ASTROSAT em 2010 usando ISRO workhorse PSLV-C34.

Dois dos instrumentos foram mais difíceis de completar do que o esperado. "O telescópio de raio-x macio do satélite provou ser um grande desafio que levou 11 anos ..."

Resultados

Uma explosão de raios gama foi detectada pelo Astrosat em 5 de janeiro de 2017. Houve uma confusão se este evento estava relacionado ao sinal de onda gravitacional detectado pelo LIGO do evento de fusão do buraco negro GW170104 em 4 de janeiro de 2017. O Astrosat ajudou a distinguir entre os dois eventos. A explosão de raios gama de 4 de janeiro de 2017 foi identificada como uma explosão de supernova distinta que formaria um buraco negro.

O Astrosat também capturou o raro fenômeno de uma pequena estrela de 6 bilhões de anos ou um retardatário azul se alimentando e sugando a massa e a energia de uma estrela companheira maior.

Em 31 de maio de 2017, o Astrosat , o Observatório de raios-X Chandra e o Telescópio Espacial Hubble detectaram simultaneamente uma explosão coronal na estrela hospedeira do planeta mais próxima, Proxima Centauri

Em 6 de novembro de 2017, a Nature Astronomy publicou um artigo de astrônomos indianos medindo as variações da polarização de raios-X do Pulsar do Caranguejo na constelação de Taurus. Este estudo foi um projeto conduzido por cientistas do Tata Institute of Fundamental Research , Mumbai; o Centro Espacial Vikram Sarabhai , Thiruvananthapuram; ISRO Satellite Centre Bengaluru; o Centro Interuniversitário de Astronomia e Astrofísica , Pune; e o Laboratório de Pesquisa Física , Ahmedabad.

Em julho de 2018, o Astrosat capturou a imagem de um aglomerado de galáxias especial que está a mais de 800 milhões de anos-luz de distância da Terra. Chamado de abell 2256, o aglomerado de galáxias é feito de três aglomerados separados de galáxias que estão todos se fundindo para formar um único aglomerado massivo no futuro. Os três aglomerados massivos contêm mais de 500 galáxias e o aglomerado é quase 100 vezes maior e mais de 1.500 vezes massivo que a nossa própria galáxia.

Em 26 de setembro de 2018, os dados de arquivo da AstroSat foram divulgados publicamente. Em 28 de setembro de 2018, os dados da AstroSat foram citados em cerca de 100 publicações em revistas especializadas. Espera-se que este número aumente após a divulgação pública dos dados da AstroSat.

Em 2019, o AstroSat observou uma explosão muito rara de raios-X em um sistema binário Be / X-ray RX J0209.6-7427. Apenas algumas raras explosões foram observadas nesta fonte hospedando uma estrela de nêutrons. A última explosão foi detectada em 2019, após cerca de 26 anos. A estrela de nêutrons de acréscimo neste sistema binário Be / X-ray foi considerada um Pulsar de raios-X ultraluminoso (ULXP) tornando-o o segundo ULXP mais próximo e o primeiro ULXP em nossa galáxia vizinha nas Nuvens de Magalhães . Esta fonte é o primeiro pulsar ULX descoberto com a missão AstroSat e apenas os oito pulsares ULX conhecidos.

Em agosto de 2020, o AstroSat detectou luz ultravioleta extrema de uma galáxia localizada a 9,3 bilhões de anos-luz de distância da Terra. A galáxia chamada AUDFs01 foi descoberta por uma equipe de astrônomos liderados por Kanak Saha do Centro Interuniversitário de Astronomia e Astrofísica , Pune

Na cultura popular

Em 2019 , foi lançado um documentário intitulado Indian Space Dreams sobre a jornada de desenvolvimento do Astrosat, dirigido por Sue Sudbury.

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