Missão de Imagens e Espectroscopia de Raios-X - X-Ray Imaging and Spectroscopy Mission

Missão de Imagens e Espectroscopia de Raios-X ( X 線 分光 撮 像 衛星)
Nomes XRISM
ASTRO-H Sucessor
ASTRO-H2
XARM
Tipo de missão Astronomia de raios-x
Operador JAXA
Local na rede Internet xrism .isas .jaxa .jp / en
Duração da missão 3 anos (planejado)
Propriedades da espaçonave
Tipo de nave espacial ASTRO
Ônibus ASTRO-H
Massa de lançamento 2.300 kg (5.100 lb)
Poder watts
Início da missão
Data de lançamento JFY 2022 (planejado)
Foguete H-IIA 202
Local de lançamento Centro Espacial Tanegashima
Contratante Mitsubishi Heavy Industries
Parâmetros orbitais
Sistema de referência Órbita geocêntrica (planejada)
Regime Órbita terrestre baixa
Altitude do perigeu 550 km
Altitude de apogeu 550 km
Inclinação 31,0 °
Período 96,0 minutos
Telescópio principal
Nome Telescópio de raio-x macio
Diâmetro 45 cm (18 pol.)
Comprimento focal 5,6 m (18 pés)
←  Hitomi (ASTRO-H)
 

A Missão de Imagens e Espectroscopia de Raios-X ( XRISM , pronuncia-se "crism"), anteriormente denominada Missão de Recuperação de Astronomia de Raios-X ( XARM ), é um satélite astronômico de raios-X da Agência de Exploração Aeroespacial do Japão (JAXA) para fornecer avanços no estudo da formação da estrutura do universo , fluxos de saída de núcleos de galáxias e matéria escura . Como o projeto observatório de raios-X única internacional de seu período, XRISM funcionará como uma próxima geração telescópio espacial na astronomia de raios-X campo, semelhante à forma como o Telescópio Espacial James Webb , Telescópio Espacial Fermi , eo Large Millimeter Array Atacama ( ALMA) Observatório são colocados em seus respectivos campos. A missão é um paliativo para evitar uma lacuna potencial do período de observação entre os telescópios de raios-X do presente ( Chandra , XMM-Newton ) e os do futuro ( Telescópio Avançado para Astrofísica de Alta Energia (ATHENA), Observatório de Raios-X Lynx ). Sem o XRISM, um período em branco na astronomia de raios-X pode surgir no início de 2020 devido à perda de Hitomi . Durante sua formulação, o XRISM / XARM também era conhecido como " ASTRO-H Successor " ou " ASTRO-H2 ".

Visão geral

XRISM será baseado na missão ASTRO-H

Com a aposentadoria de Suzaku em setembro de 2015, e os detectores a bordo do Observatório de Raios-X Chandra e XMM-Newton operando por mais de 15 anos e envelhecendo gradualmente, a falha de Hitomi significou que os astrônomos de raios-X terão um período em branco de 13 anos na observação de raios X suaves, até o lançamento do ATHENA em 2028. Isso pode resultar em um grande revés para a comunidade internacional, como durante o início de 2020, em outros estudos de comprimentos de onda realizados por observatórios de grande escala, como o Telescópio Espacial James Webb e o telescópio dos trinta metros começará, embora possa não haver nenhum telescópio para cobrir a parte mais importante da astronomia de raios-X. A falta de novas missões também pode privar os jovens astrônomos de uma chance de ganhar experiência prática participando de um projeto. Junto com essas razões, a motivação para recuperar a ciência que era esperada como resultado de Hitomi , tornou-se a justificativa para iniciar o projeto XRISM . O XRISM foi recomendado pelo Conselho Consultivo para Pesquisa e Gerenciamento do ISAS, pela Associação AstroFísica de Alta Energia no Japão, Subcomitê de Astrofísica da NASA, Comitê de Ciência da NASA, Conselho Consultivo da NASA.

Com um lançamento planejado para 2022, o XRISM irá recuperar a ciência que foi perdida com Hitomi , como a formação da estrutura do universo, feedback de galáxias / núcleos de galáxias ativas e a história da circulação de material de estrelas a aglomerados de galáxias. O telescópio espacial também servirá como um demonstrador de tecnologia para o telescópio European Advanced Telescope for High Energy Astrophysics (ATHENA). Várias agências espaciais, incluindo a NASA e a Agência Espacial Europeia (ESA), estão participando da missão. No Japão, o projeto é liderado pela divisão do Instituto de Ciência Espacial e Astronáutica (ISAS) da JAXA , e a participação dos Estados Unidos é liderada pelo Goddard Space Flight Center (GSFC) da NASA . A contribuição dos EUA deve custar cerca de US $ 80 milhões, que é quase o mesmo valor da contribuição para a Hitomi .

Mudanças de Hitomi

A Missão de Imagens e Espectroscopia de Raios-X será um dos primeiros projetos do ISAS a colocar um gerente de projeto (PM) separado e um investigador principal (PI). A medida foi tomada como parte da reforma do ISAS na gestão de projetos para prevenir a recorrência do acidente de Hitomi . Em missões ISAS tradicionais, o PM também era responsável por tarefas que normalmente seriam alocadas a PIs em uma missão da NASA.

Uma equipe de astrônomos do GSFC sugere emparelhar o satélite XRISM com um satélite fonte contendo fontes radioativas. O XRISM observará a fonte para realizar a calibração absoluta de seus telescópios, funcionando assim como uma "vela padrão" de raios-X em órbita. Com sua ampla área efetiva, o telescópio poderia potencialmente estabelecer várias velas padrão no céu, observando fontes celestes constantes. Se este conceito for bem-sucedido, missões posteriores como ATHENA e Lynx podem ter seus próprios sats de origem.

Enquanto Hitomi tinha uma variedade de instrumentos que medem a partir de raio-X suave de raios gama macio, XRISM incidirá em torno do instrumento Resolve (equivalente a Hitomi 's SXS), bem como XTend (SXI), que tem uma elevada afinidade para resolver. A eliminação de um telescópio de raios X rígido é baseada no lançamento do satélite NuSTAR da NASA , um desenvolvimento que não foi levado em consideração quando a proposta da NeXT foi inicialmente formulada. Resolução espacial e de energia da NUSTAR é análogo ao Hitomi 's instrumentos de raios-X duros. Uma vez XRISM 's inicia a operação, as observações de colaboração com NUSTAR provavelmente será essencial. Enquanto isso, o valor científico do limite de largura de banda de raio-X suave e rígido foi observado; portanto, está sendo considerada a opção de atualizar os instrumentos do XRISM para serem parcialmente capazes de observação de raios X rígidos. Além disso, uma proposta de telescópio de raio-X rígido com habilidades que ultrapassam Hitomi também foi proposta. O telescópio espacial FORCE (Focusing On Relativistic universe and Cosmic Evolution) é um candidato para a próxima missão competitiva de classe média ISAS. Se selecionado, o FORCE será lançado após meados da década de 2020, com o objetivo de realizar observações simultâneas com o ATHENA.

História

Após o término prematuro da missão Hitomi , em 14 de junho de 2016 a JAXA anunciou sua proposta para reconstruir o satélite. A equipa de preparação do pré-projeto XARM foi formada em outubro de 2016. Do lado dos EUA, a formulação começou no verão de 2017. Em junho de 2017, a ESA anunciou que iria participar no XRISM como uma missão de oportunidade.

Instrumentos

O XRISM carregará dois instrumentos para estudar a faixa de energia de raios X suaves, Resolve e Xtend. O satélite terá telescópios para cada um dos instrumentos, SXT-I (Soft X-ray Telescope for Imager) e SXT-S (Soft X-ray Telescope for Spectrometer). O par de telescópios terá uma distância focal de 5,6 m (18 pés).

Resolver

Resolve é um micro calorímetro de raios-X desenvolvido pela NASA e pelo Goddard Space Flight Center . O instrumento provavelmente não será um remanufatura completa de Hitomi 's SXS, pois há algum hardware qualificados para uso espacial deixou de desenvolver SXS, e estas peças podem ser utilizados para construir Resolve.

Xtend

Xtend é uma câmera CCD de raios-X . Resolve Ao contrário, o que será um "built-to-print" versão do seu antecessor, difere Xtend em que a sua resolução de energia será melhorado de Hitomi 's SXI.

Veja também

Notas

Referências

links externos