Granat
Granat
| Organización | RKA , CNES |
|---|---|
| Campo | Observatorio X y gamma |
| Estado | Misión completada |
| Lanzamiento | 1 de diciembre de 1989 |
| Lanzacohetes | Protón |
| Duración | 2 años |
| Identificador de COSPAR | 1989-096A |
| Misa en el lanzamiento | 4 toneladas |
|---|
| Orbita | Órbita alta |
|---|---|
| Perigeo | 2000 kilometros |
| Apogeo | 200.000 kilometros |
| Inclinación | 51,5 ° |
| SIGMA | Telescopio gamma |
|---|---|
| ART-P | Telescopio X |
| LETRAS | Telescopio X |
| PHEBUS | Detección de ráfagas de rayos gamma |
Granat (en ruso : Гранат), inicialmente Astron 2 , es un observatorio espacial ruso desarrollado con una participación significativa de Francia y destinado al estudio de los rayos X gamma duros y blandos emitidos por los objetos celestes. Este pesado observatorio que transportaba 7 instrumentos fue lanzado el1 st de diciembre de 1,989por un cohete Proton -K / D-1 de Baikonur e inicialmente colocado en una órbita alta muy elíptica. El instrumento principal, SIGMA, desarrollado por laboratorios franceses, probó por primera vez la técnica de máscara de apertura codificada en este rango de energía. Toda la instrumentación funcionó hasta 1994. A partir de esa fecha el satélite, privado de su sistema de control de orientación, se utilizó únicamente para detectar la aparición de fuentes X. Su principal aporte es el estudio detallado de fuentes de rayos X ubicadas en el centro de nuestra galaxia. .
Características técnicas
Granat utiliza la plataforma desarrollada por Lavotchkine para las sondas espaciales Venera y Vega . El observatorio de forma cilíndrica mide 4 metros de largo y tiene un diámetro de 2,5 metros. Dos paneles solares fijos se extienden a ambos lados del cuerpo central del satélite. Su masa es de 4 toneladas, incluidas 2,3 toneladas de equipo científico. Los datos recopilados por los instrumentos se almacenan en una memoria de burbuja magnética con una capacidad de 128 megabytes. Los datos se transmiten a tierra en la estación Evpatoria cada pocos días.
Carga útil
La carga útil Granat tiene siete instrumentos desarrollados por laboratorios de investigación soviéticos, franceses, daneses y búlgaros.
El telescopio SIGMA
SIGMA (Random Mask Gamma Imaging System) es el principal instrumento del observatorio espacial. Es un telescopio diseñado para observar fuentes de radiación X dura y radiación gamma de baja energía ( 35 keV -1,3 MeV) de origen galáctico y extragaláctico. La resolución angular del instrumento es de 1,6 minutos de arco (30 segundos de arco para las fuentes más brillantes). El campo óptico es de 4,7 × 4,3 ° y la sensibilidad es de 3-8 × 10 −8 erg / cm 2 . El instrumento, que es el primero en utilizar la técnica de máscara de apertura codificada para este rango de energía. El plano del detector se encuentra a 2,5 metros de la máscara. El instrumento con una longitud de 3,5 metros y un diámetro de 1,2 metros tiene una masa de 1,05 toneladas. SIGMA fue desarrollado por dos laboratorios franceses: CESR en Toulouse y el Service d'Astrophysique du CEA en Saclay .
Los otros instrumentos
- Art-P es un telescopio que cubre la banda 4-60 keV (imagen) y 4-160 (espectral y temporal). Tiene 4 módulos idénticos compuestos por una cámara proporcional de múltiples hilos y una máscara codificada URA. Cada módulo tiene un área efectiva de 600 cm 2 . El campo óptico es de 1.8 ° × 1.8 ° y la resolución angular es de 5 minutos de arco. El instrumento alcanza una sensibilidad de 1 mCrab después de un tiempo de exposición de 8 horas. La resolución de tiempo máxima es de 4 ms.
- Art-S es un telescopio que cubre la banda de 3-100 keV. Tiene 4 detectores. La superficie efectiva de 2400 cm 2 a 10 keV y 800 cm 2 a 100 keV . El campo óptico es de 2 ° × 2 ° y la resolución temporal es de 200 microsegundos.
- PHEBUS es un instrumento capaz de registrar fenómenos transitorios en el rango de energía 100 keV -100 MeV. Incluye dos detectores independientes cada uno con su propia electrónica. Cada detector consta de un cristal BGO de 78 mm de diámetro y 120 mm de espesor rodeado de plástico anti-coincidencia. Los dos detectores combinados tienen un campo óptico de 4Π estereorradianes . Un modo dedicado a ráfagas de energía se activa tan pronto como el número de fotones registrados supera los que emanan del ruido de fondo en 8 órdenes de magnitud durante un período de 0,25 o 1 segundo. des El instrumento es un desarrollo de CESR Toulouse.
- WATCH, compuesto por cuatro instrumentos, permite asegurar un seguimiento constante de las tres cuartas partes de la bóveda celeste y localizar la aparición de fuentes de energía entre 6 y 180 keV con una precisión angular de 0,5 °. La resolución de energía es del 60% a 60 keV . Durante los períodos de calma, la frecuencia del impacto se registra en dos bandas (6-15 keV, 15-180 keV) durante períodos de 4, 8 o 16 segundos, según la memoria disponible. Durante un fenómeno transitorio o un pico de energía, la frecuencia de los impactos se registra con una resolución temporal de 1 segundo. WATCH es desarrollado por el Danish Space Research Institute (en) .
- KONUS-B está compuesto por 7 detectores distribuidos por la superficie del satélite que detectan fuentes de radiación en el rango de energía 10 keV -8 MeV. Cada detector es un cristal centelleador que utiliza un NaI (Tl) de 200 mm de diámetro y 50 mm de espesor con una ventana de entrada de berilio. Las caras laterales están protegidas por una pantalla de plomo de 5 mm de espesor. El umbral de detección de ráfagas de energía es de 5 × 10 −8-5 × 10 −7 erg / cm 2, según el espectro de energía y el tiempo de subida. El instrumento funciona entre11 de diciembre de 1989 y el 20 de febrero de 1990que duró 27 días y detectó 60 llamaradas solares y 19 explosiones de rayos gamma . El instrumento es desarrollado por el Instituto Técnico-Físico Ioffe en San Petersburgo.
- GIRASOL es un instrumento compuesto por 4 contadores proporcionales ( 2 keV - 20 MeV ) con un campo de visión de 6 ° × 6 ° y dos detectores ópticos con un campo de 5 ° × 5 °. Este instrumento está destinado a determinar la contraparte óptica de las fuentes de emisión de energía pico y realizar análisis espectrales de eventos de alta energía. El instrumento es suministrado por laboratorios franceses.
Realización de la misión
El satélite se lanza en 1 st de diciembre de 1,989por un cohete Proton -K / D-1 de Baikonur e inicialmente colocado en una órbita alta muy elíptica de 96 horas de 200.000 km por 20.000 km . Esta órbita se volvió gradualmente circular y en 1991 el perigeo estaba a 40.000 km de distancia . Tres de cada cuatro días se dedicaron a observaciones. Toda la instrumentación funcionó hasta 1994. A partir de esa fecha el satélite, privado de su sistema de control de orientación por el agotamiento de los propulsores utilizados para tal fin, solo permitió el apuntamiento pasivo (no elegido) a las fuentes X. El satélite dejó de transmitir datos en27 de noviembre de 1998tras un fallo de sus sensores solares. La operación de Granat fue interrumpida por la desintegración de la Unión Soviética en 1990. La antena de 70 metros encargada de recolectar datos del satélite ubicado en Crimea fue encontrada después de la disolución de la URSS en una región en disputa ubicada en Ucrania . Pero el problema más grave que ha afectado la vida operativa del proyecto es el colapso de los recursos financieros rusos. La agencia espacial francesa, CNES , que estuvo fuertemente involucrada en el proyecto, tuvo que subvencionar el proyecto para que la fase operativa no se detenga.
Resultados
SIGMA proporcionó la primera imagen del Centro Galáctico en el campo de los rayos X duros y permitió el descubrimiento de microcuásares, similares a los cuásares pero con tiempos de emisión mucho más cortos. Durante las quince campañas realizadas acumulando 3000 horas de datos, se identificaron alrededor de quince fuentes gamma, un tercio de las cuales tenía la firma de un agujero negro. Se ha observado la supuesta ubicación del agujero negro gigante en el centro de nuestra galaxia y no se pudieron detectar emisiones gamma.
Referencias
- (in) " Granat " , NSSDC NASA (consultado el 2 de diciembre de 2012 )
- (en) " Granat " , NASA HEASARC (consultado el 2 de diciembre de 2012 )
- L. Bouchet y col. , “ El telescopio Sigma / Granat: calibración y reducción de datos ”, The Astrophysical Journal , Springer, vol. 548,20 de febrero de 2001, p. 990-1009
- (in) " Granat X-ray and Gamma-ray Observatory " , fas; org (consultado el 2 de diciembre de 2012 )
- (in) " Telescopio SIGMA en el satélite GRANAT " , CEA IRFU (consultado el 2 de diciembre de 2012 )