AstroSat es el primer telescopio espacial dedicado a múltiples longitudes de onda de la India. Fue lanzado en un PSLV-XL el 28 de septiembre de 2015. [1] [2] Con el éxito de este satélite, ISRO propuso lanzar AstroSat-2 como sucesor de AstroSat . [3]
El costo autorizado de Astrosat fue de 177,85 millones de rupias. [5] Astrosat fue lanzado con éxito el 28 de septiembre de 2015 desde el Centro Espacial Satish Dhawan a bordo de un vehículo PSLV-XL a las 10:00 a.m.
Misión
Concepción artística de un sistema estelar binario con un agujero negro y una estrella de secuencia principalVista inclinada de Astrosat
AstroSat es un observatorio de propósito general impulsado por propuestas, cuyo principal enfoque científico es:
Monitoreo simultáneo de múltiples longitudes de onda de variaciones de intensidad en una amplia gama de fuentes cósmicas.
Monitoreo del cielo de rayos X en busca de nuevos transitorios
Estudios del cielo en las bandas duras de rayos X y UV
Estudios espectroscópicos de banda ancha de binarias de rayos X, AGN , SNR , cúmulos de galaxias y coronas estelares.
Estudios de variabilidad periódica y no periódica de fuentes de rayos X.
AstroSat realiza observaciones de múltiples longitudes de onda que cubren bandas espectrales de longitudes de onda de radio, ópticas, IR, UV y rayos X. Se realizan tanto estudios individuales de fuentes de interés específicas como encuestas . Mientras que las observaciones de radio, ópticas e IR se coordinarían a través de telescopios terrestres, las regiones de alta energía, es decir, UV, rayos X y longitud de onda visible, estarían cubiertas por la instrumentación satelital dedicada de AstroSat . [6]
La misión también estudiaría datos casi simultáneos de múltiples longitudes de onda de diferentes fuentes variables. En un sistema binario , por ejemplo, las regiones cercanas al objeto compacto emiten predominantemente rayos X , y el disco de acreción emite la mayor parte de su luz en la banda de ondas UV/óptica, mientras que la masa de la estrella donante es más brillante en la banda óptica. .
El observatorio también realizará:
Espectroscopía de resolución baja a moderada en una amplia banda de energía con énfasis principal en estudios de objetos emisores de rayos X.
Estudios temporales de fenómenos periódicos y aperiódicos en sistemas binarios de rayos X.
Estudios de retardo en rayos X bajos/duros y radiación UV/óptica
Detección y estudio de transitorios de rayos X. [7]
En particular, la misión orientará sus instrumentos hacia los núcleos galácticos activos, que se cree que contienen agujeros negros supermasivos. [8]
Cargas útiles
La carga útil científica contiene seis instrumentos.
El Telescopio de imágenes ultravioleta (UVIT) realiza imágenes simultáneamente en tres canales: 130–180 nm, 180–300 nm y 320–530 nm. Los tres detectores son intensificadores de imágenes al vacío fabricados por Photek, Reino Unido . [9] El detector FUV consta de un fotocátodo CsI con una óptica de entrada de MgF 2 , el detector NUV consta de un fotocátodo CsTe con una óptica de entrada de sílice fundida y el detector visible consta de un fotocátodo de álcali-antimonuro con una óptica de entrada de sílice fundida. . El campo de visión es un círculo de ~28′ de diámetro y la resolución angular es de 1,8" para los canales ultravioleta y 2,5" para el canal visible. En cada uno de los tres canales se puede seleccionar una banda espectral a través de un conjunto de filtros montados en una rueda; además, para los dos canales ultravioleta se puede seleccionar una rejilla en la rueda para realizar espectroscopia sin rendijas con una resolución de ~ 100. El diámetro del espejo primario del telescopio es de 40 cm. [10]
El Telescopio de imágenes de rayos X suaves (SXT) emplea óptica de enfoque y una cámara CCD de agotamiento profundo en el plano focal para realizar imágenes de rayos X en la banda de 0,3 a 8,0 keV. La óptica constará de 41 carcasas concéntricas de espejos cónicos recubiertos de oro en una configuración aproximada de Wolter-I (el área efectiva de 120 cm 2 ). La cámara CCD de plano focal será muy similar a la que se utiliza en el SWIFT XRT. El CCD funcionará a una temperatura de aproximadamente −80 °C mediante enfriamiento termoeléctrico. [10]
El contador proporcional de rayos X de área grande (LAXPC) cubre tiempos de rayos X y estudios espectrales de baja resolución en una amplia banda de energía (3–80 keV). Astrosat utilizará un grupo de 3 rayos X de área grande idénticos alineados Contadores proporcionales (LAXPC), cada uno con una configuración de múltiples cables y múltiples capas y un campo de visión de 1° × 1°. Estos detectores están diseñados para lograr (I) una amplia banda de energía de 3 a 80 keV, (II) una alta eficiencia de detección en toda la banda de energía, (III) un campo de visión estrecho para minimizar la confusión de la fuente, (IV) una resolución de energía moderada, ( V) pequeño fondo interno y (VI) larga vida en el espacio. El área efectiva del telescopio es de 6000 cm 2 . [10]
El generador de imágenes de telururo de zinc y cadmio (CZTI) es un generador de imágenes de rayos X duros. Consistirá en un conjunto de detectores pixelados de cadmio, zinc y teluro de 500 cm 2 de área efectiva y un rango de energía de 10 a 150 kev. [10] Los detectores tienen una eficiencia de detección cercana al 100% hasta 100 keV y tienen una resolución de energía superior (~2% a 60 keV) en comparación con los contadores de centelleo y proporcionales. Su pequeño tamaño de píxel también facilita la obtención de imágenes de resolución media en rayos X duros. El CZTI estará equipado con una máscara codificada bidimensional para fines de obtención de imágenes. La distribución del brillo del cielo se obtendrá aplicando un procedimiento de deconvolución al patrón de sombra de la máscara codificada registrada por el detector. Además de los estudios espectroscópicos, el CZTI podría realizar mediciones sensibles de polarización de fuentes de rayos X galácticos brillantes en 100-300 keV. [11]
El Scanning Sky Monitor (SSM) consta de tres contadores proporcionales sensibles a la posición, cada uno con una máscara codificada unidimensional, muy similar en diseño al All Sky Monitor del satélite RXTE de la NASA . El contador proporcional lleno de gas tendrá cables resistivos como ánodos. La relación de la carga de salida en cada extremo del cable proporcionará la posición de la interacción de los rayos X, proporcionando un plano de imagen en el detector. La máscara codificada, que consta de una serie de rendijas, proyectará una sombra sobre el detector, de la que se derivará la distribución del brillo del cielo.
El monitor de partículas cargadas (CPM) se incluirá como parte de las cargas útiles de Astrosat para controlar el funcionamiento de LAXPC, SXT y SSM. Aunque la inclinación orbital del satélite será de 8 grados o menos, en aproximadamente 2/3 de las órbitas, el satélite pasará un tiempo considerable (15 a 20 minutos) en la región de la Anomalía del Atlántico Sur (SAA), que tiene altos flujos. de protones y electrones de baja energía. El alto voltaje se reducirá o pospondrá utilizando datos de CPM cuando el satélite ingrese a la región SAA para evitar daños a los detectores y minimizar el efecto de envejecimiento en los contadores proporcionales.
Apoyo terrestre
El Centro de control y comando terrestre de Astrosat es la Red de comando, seguimiento y telemetría de ISRO (ISTRAC) en Bangalore, India. El mando y control de la nave espacial y la descarga de datos científicos son posibles durante cada paso visible sobre Bangalore. 10 de 14 órbitas por día son visibles desde la estación terrestre. [12] El satélite es capaz de recopilar 420 gigabits de datos cada día que pueden ser descargados durante las 10 órbitas visibles por el centro de seguimiento y recepción de datos de ISRO en Bangalore. Una tercera antena de 11 metros en la Red India del Espacio Profundo (IDSN) entró en funcionamiento en julio de 2009 para rastrear Astrosat .
Célula de soporte AstroSat
ISRO ha creado una célula de apoyo para AstroSat en IUCAA , Pune . En mayo de 2016 se firmó un MoU entre ISRO y IUCAA. La célula de apoyo se creó para brindar a la comunidad científica la oportunidad de presentar propuestas sobre el procesamiento y uso de los datos de AstroSat. La célula de apoyo proporcionará los recursos, herramientas, capacitación y ayuda necesarios a los observadores invitados. [13]
Participantes
El proyecto Astrosat es un esfuerzo colaborativo de muchas instituciones de investigación diferentes. Los participantes son:
Una de las primeras imágenes tomadas por Astrosat-1, las imágenes de UV cercano (200-300 nm) y UV lejano (130-180 nm) fueron capturadas por el Telescopio de imágenes ultravioleta (UVIT).
29 de septiembre de 2020: El satélite completó su vida útil de 5 años y seguirá operativo durante muchos años. [15]
28 de septiembre de 2018: El satélite ha cumplido 3 años desde su lanzamiento en 2015. Ha observado más de 750 fuentes y ha dado lugar a cerca de 100 publicaciones en revistas revisadas por pares. [dieciséis]
15 de abril de 2016: El satélite completó su verificación de rendimiento y comenzó sus operaciones. [17]
28 de septiembre de 2015: ASTROSAT se ha puesto en órbita con éxito. [18]
10 de agosto de 2015: todas las pruebas pasaron. La revisión previa al envío se completó con éxito. [10]
24 de julio de 2015: Thermovac completado. Paneles solares adjuntos. Inicio de las pruebas finales de vibración. [10]
Mayo de 2015: La integración de Astrosat está completa y las pruebas finales están en marcha. ISRO emitió un comunicado de prensa indicando que "Está previsto que el satélite sea lanzado durante la segunda mitad de 2015 por el PSLV C-34 a una órbita casi ecuatorial de 650 km alrededor de la Tierra". [19]
Abril de 2009: Los científicos del Instituto Tata de Investigación Fundamental (TIFR) han completado la fase de desarrollo de cargas útiles científicas complejas y han comenzado a integrarlas antes de la entrega del satélite Astrosat de 1.650 kg . Se han superado los desafíos en el diseño de cargas útiles y el sistema de control de actitud y en una reciente reunión del comité de revisión se decidió que la entrega de la carga útil al Centro de Satélites ISRO comenzará a mediados de 2009 y continuará hasta principios de 2010 para permitir el lanzamiento de ASTROSAT en 2010 utilizando el caballo de batalla de ISRO PSLV-C34. [20]
Resultados
Astrosat detectó una explosión de rayos gamma el 5 de enero de 2017. Hubo confusión sobre si este evento estaba relacionado con la señal de onda gravitacional detectada por LIGO del evento de fusión de agujeros negros GW170104 el 4 de enero de 2017. [21] Astrosat ayudó a distinguir entre los dos eventos. El estallido de rayos gamma del 4 de enero de 2017 fue identificado como una explosión de supernova distinta que formaría un agujero negro. [21]
Astrosat también capturó el raro fenómeno de una pequeña estrella de 6 mil millones de años o rezagada azul que se alimenta y succiona la masa y energía de una estrella compañera más grande. [22]
En julio de 2018, Astrosat capturó una imagen de un cúmulo de galaxias especial que se encuentra a más de 800 millones de años luz de la Tierra. Llamado abell 2256, el cúmulo de galaxias está formado por tres cúmulos de galaxias separados que se están fusionando entre sí para eventualmente formar un único cúmulo masivo en el futuro. Los tres cúmulos masivos contienen más de 500 galaxias y el cúmulo es casi 100 veces más grande y más de 1500 veces más masivo que nuestra propia galaxia. [27]
El 26 de septiembre de 2018, se hicieron públicos los datos de archivo de AstroSat. [28] Hasta el 28 de septiembre de 2018, los datos de AstroSat se han citado en alrededor de 100 publicaciones en revistas arbitradas. Se espera que esta cifra aumente después de la publicación de los datos de AstroSat. [29]
En 2019, AstroSat observó un estallido de rayos X muy raro en un sistema binario Be/rayos X RX J0209.6-7427. Sólo se han observado un par de raros estallidos en esta fuente que alberga una estrella de neutrones. El último estallido se detectó en 2019, después de unos 26 años. Se descubrió que la estrella de neutrones en acreción en este sistema binario Be/rayos X era un púlsar de rayos X ultraluminoso (ULXP), lo que lo convierte en el segundo ULXP más cercano y el primer ULXP en nuestra galaxia vecina en las Nubes de Magallanes . Esta fuente es el primer púlsar ULX descubierto con la misión AstroSat y sólo los ocho púlsares ULX conocidos. [30] [31] [32]
En agosto de 2020, AstroSat detectó luz ultravioleta extrema de una galaxia ubicada a 9.300 millones de años luz de la Tierra. La galaxia llamada AUDFs01 fue descubierta por un equipo de astrónomos dirigido por Kanak Saha del Centro Interuniversitario de Astronomía y Astrofísica de Pune. [33] [34]
En la cultura popular
En 2019, se estrenó un documental titulado Indian Space Dreams sobre el viaje de desarrollo de Astrosat, dirigido por Sue Sudbury. [35]
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enlaces externos
Astrosat
ISRO
AstroSat: desde el inicio hasta la realización y el lanzamiento
