IXPE

IXPE
X-ray Polarmeter Satellite와 혼동하지 마십시오.
영상 X선 극지방 측정 탐색기
IXPE-artist-rendition.jpg
위성의 IXPE 위성은 동일한 3개의 X선 광학 소자가 있고, 센서는 아래쪽에 있다.
이름탐험가 97
IXPE
SMEX-14
미션형X선 천문학 위성
연산자NASA, ASI
COSPAR2021-121a
새캣49954
웹사이트ixpe.msfc.nasa.gov
asi.it/ixpe
임무 기간2년(계획)
2개월(진행 중)
우주선 속성
우주선탐색기 XCVII
우주선형영상 X선 극지방 측정 탐색기
버스BCP-100
제조사볼에어로스페이스 & 테크놀로지스
OHB 이탈리아
발사 질량330kg(730lb)[1]
페이로드 질량170 kg (170 lb)
치수직경 1.1m(3ft 7인치) 및 높이 5.2m(17ft)로 완전히 확장됨
태양열 어레이: 2.7m(8ft 10인치) 완전 전개
미션의 시작
출시일자2021년 12월 9일 06:00 UTC[3]
로켓팰컨 9, B1061.5
발사장케네디 우주 센터, LC-39A을
계약자스페이스X
입력서비스2022년 1월 10일
궤도 매개변수
참조 시스템지구 궤도
정권지구 저궤도
페리기 고도540km (1964 mi)
아포기 고도540km (1964 mi)
기울기0.20°
기간90.00분
주망원경
유형삼거울
초점 길이4m[4]
파장엑스선
트랜스폰더
밴드S-밴드[5]
Imaging X-ray Polarimetry Explorer (IXPE) logo.png
IXPE 미션 로고
탐색기 프로그램
← ICON (탐색자 96)
펀치 및 트래커스 →
실행 구성의 IXPE

흔히 IXPE 또는 SMEX-14로 알려진 영상 X선 폴라리메트리 탐색기는 블랙홀, 중성자 별, 펄사의 우주 X선의 양극화를 측정하기 위해 고안된 3개의 동일한 망원경을 갖춘 우주 관측소다.[6]2021년 12월 9일 발사된 이 전망대는 NASA와 이탈리아 우주국(ASI)의 국제협력체다.이것은 NASA의 탐험가 프로그램의 일부로서, 태양물리학과 천체물리학을 연구하기 위해 저비용 우주선을 설계한다.null

이 임무는 이국적인 천문학적 사물을 연구하고 블랙홀, 중성자 별, 펄사, 초신성 잔해, 자석, 퀘이사, 활성 은하핵의 자기장 지도를 제작할 수 있게 된다.이러한 물체의 주변 환경에서 발생하는 고에너지 X선 방사선은 특정한 방향으로 진동하는 편광될 수 있다.X선의 양극화를 연구하면 이러한 물체의 물리학이 드러나고, 그것들이 만들어지는 고온 환경에 대한 통찰력을 제공할 수 있다.[7]null

개요

NASA의 IXPE(Imaging X-ray Polarimetry Explorer) 임무는 블랙홀과 중성자 별과 같은 다양한 우주원에서 나오는 X-ray의 양극화를 측정하는 데 전념하는 최초의 인공위성이다.
IXPE 배포

IXPE 미션은 2017년[6] 1월 3일 발표돼 2021년 12월 9일 발사됐다.[3]이번[1] 국제공조는 2017년 6월 이탈리아 우주국(ASI)이 X선 양극화 검출기(X선 분광 검출기)[7]이번 임무와 2년 운영의 예상 비용은 1억8800만 달러(출발 비용은 미화 5030만 달러)[8][7]IXPE 임무의 목표는 NASA의 첫 번째 천체물리학 목표인 "우주가 어떻게 작용하는지 발견"[1]을 뒷받침하기 위해 고에너지 천체물리학 과정과 출처에 대한 이해를 확대하는 것이다.IXPE는 우주 선원의 X선 극성측정과 극성측정을 획득함으로써 두 가지 특정 과학 목표, 즉 특정 우주선 선원의 방사선 과정과 세부적인 특성을 결정하고 극한 환경에서의 일반 상대론적 및 양자적 효과를 탐구하는 것을 다룬다.[1][6]null

IXPE의 2년 임무 중에는 활성 은하핵, 퀘이사, 펄사, 펄사, 펄사, 펄사 풍선성운, 자석기, 발광 X선 이항체, 초신성 잔해물, 은하중심 등의 표적을 연구하게 된다.[4]null

이 우주선은 Ball Aerospace & Technologies에 의해 만들어졌다.[1]주요 조사관은 마틴 C이다. NASA 마셜 우주 비행 센터의 와이스코프; 그는 NASA 마셜 우주 비행 센터의 X선 천문학 수석 과학자와 찬드라 X선 관측 우주선의 프로젝트 과학자다.[7]null

다른 파트너로는 맥길 대학교, 매사추세츠 공과대학(MIT), 로마 트레 대학교, 스탠포드[5] 대학교, OHB 이탈리아 등이 있다.[9]null

목표

기술 및 과학 목표는 다음을 포함한다.[3]

망원경

우주 관측소에는 우주 X선의 양극화를 측정하기 위해 고안된 3개의 동일한 망원경이 있다.[6]양극화 민감 검출기는 이탈리아 과학자인 이스티투토 나치오날레 디 아스트로피시카(INAF)와 이스티투토 나치오날레 디 피시카 뉴클레어(INFN)에 의해 발명·개발돼 수년에 걸쳐 정제됐다.[4][10][11]null

망원경(x3) 기본 매개변수
파장 엑스선
에너지 범위 2–8 keV
시야(FoV) >11′
각도 분해능 ≤30″

원리

IXPE의 탑재체는 공통의 광학 벤치에 장착되고 우주선의 포인팅 축과 함께 정렬된 세 개의 동일한 영상 X선 편광 측정 시스템이다.[1]각 시스템은 이중화를 위해 독립적으로 작동하며 이탈리아에서 개발된 양극화 민감 영상 검출기에 X선을 초점을 맞춘 4m(13ft) 초점 길이 미러 모듈 어셈블리로 구성된다.[1]초점 길이는 전개식 붐을 사용하여 달성된다.null

가스 픽셀 검출기(GPD)는 편광 광자에 의해 생성된 광전자의 방출 방향의 음이소트로피를 활용하여 기체 매질에서 상호작용하는 X선의 양극화 상태를 고감도 측정한다.[4]그러한 싱크로트론 방출원의 위치 의존적이고 에너지에 의존하는 양극화 지도는 X선 방출 영역의 자기장 구조를 드러낼 것이다.X선 극지방 촬영은 전자 가속도가 강한 지역의 자기 구조를 더 잘 나타낸다.이 시스템은 주변 경구 방출 또는 인접 점 선원의 점 선원을 해결할 수 있다.[4]null

시작 프로파일

IXPE 내부 페이로드 페어링
IXPE 출시
Falcon 9 2단계에서 분리 전 IXPE

IXPE는 2021년 12월 9일 플로리다주 케네디 우주센터에서 LC-39A에서 스페이스X Falcon 9(B1061.5)로 발사됐다.관측소의 비교적 작은 크기와 질량은 스페이스X의 팰컨9 발사체의 정상 용량에 한참 못 미친다.그러나 팰컨 9는 거의 정확하게 적도 궤도에서 0° 기울기로 작동하도록 설계되어 있기 때문에 IXPE를 정확한 궤도로 진입시키기 위해 노력해야 했다.적도 상공 28.5°에 위치한 케이프 커내버럴에서 발사되면서 0.2° 적도 궤도로 직접 발사하는 것은 물리적으로 불가능했다.대신에, 로켓은 적절한 동쪽에서 주차 궤도로 발사하고 우주선이 적도를 건널 때, 비행기나 기울기 변화라고 알려진 것을 우주에서 한 번 수행해야 했다.For Falcon 9, that meant that even the tiny 330 kg (730 lb) IXPE likely still represented about 20–30% of its maximum theoretical performance (1,500–2,000 kg (3,300–4,400 lb)) for such a mission profile, while the same launch vehicle is otherwise able to launch about 15,000 kg (33,000 lb) to the same 540 km (340 mi) orbit IXPE was targeting when no 비행기 교체가 필요하다.[12]null

IXPE는 블랙홀, 중성자 별 등 다양한 우주원으로부터 나오는 X선의 양극화 측정에 전념하는 최초의 인공위성이다.적도를 껴안고 있는 궤도는 내측 밴 앨런 방사선 벨트가 지구 표면에 가장 가까이 오는 지역인 남대서양 변칙에서 X선 계측기의 방사선 피폭을 최소화할 것이다.null

운영

IXPE는 2년 동안 지속되도록 제작되었다.그 [8]후에는 은퇴하여 옷을 벗기거나 연장된 임무를 부여할 수 있다.null

NASA는 IXPE 우주선 발사 및 전개 후 블랙홀인 1ES 1959+650과 펄서인 SMC X-1을 교정을 위해 가리켰다.그 후 우주선은 첫 과학 목표물인 카시오페이아 A를 관측했다.카시오페이아 A의 첫 번째 밝은 이미지가 2022년 1월 11일에 공개되었다.[13]

IXPE의 첫해에는 30개 목표를 준수할 계획이다.[13]

IXPE는 케냐 말린디의 지상국을 통해 지구와 통신한다.지상 정거장은 이탈리아 우주국이 소유하고 운영한다.[13]null

갤러리

  • IXPE 구조

  • A small spacecraft being prepared for launch.

    IXPE 사전 실행 이미지

  • 출시를 위해 보관된 형태의 IXPE.null

  • 완전하게 배치된 태양열 어레이를 갖춘 IXPE.null

  • 태양열 어레이 배치

  • IXPE 태양열 어레이

  • IXPE는 태양열 어레이를 절반으로 배치했다.null

  • 엑스레이 탐지 엑스레이(이탈리아어)

참고 항목

참조

  1. ^ a b c d e f g "IXPE (Imaging X-ray Polarimetry Explorer)". eoportal.com. ESA. Retrieved 17 February 2019.
  2. ^ "IXPE X-ray observatory completes commissioning, eyes Cassiopeia A for calibration". NASASpaceFlight.com. 10 January 2022. Retrieved 11 January 2022.
  3. ^ a b c "IXPE Home: Expanding the X-ray View of the Universe". Marshall Space Flight Center (MSFC). NASA. 7 September 2021. Retrieved 15 September 2021. Public Domain 이 글은 공개 도메인에 있는 이 출처의 텍스트를 통합한다..
  4. ^ a b c d e Weisskopf, Martin C.; Ramsey, Brian; o'Dell, Stephen L.; Tennant, Allyn; Elsner, Ronald; Soffitta, Paolo; Bellazzini, Ronaldo; Costa, Enrico; Kolodziejczak, Jeffery; Kaspi, Victoria; Muleri, Fabio; Marshall, Herman; Matt, Giorgio; Romani, Roger (31 October 2016). "The Imaging X-ray Polarimetry Explorer (IXPE)". Results in Physics. 6: 1179–1180. Bibcode:2016ResPh...6.1179W. doi:10.1016/j.rinp.2016.10.021.{{cite journal}}: CS1 maint: 날짜 및 연도(링크)
  5. ^ a b "IXPE Fact Sheet" (PDF). NASA. 2017. Public Domain 이 글은 공개 도메인에 있는 이 출처의 텍스트를 통합한다..
  6. ^ a b c d "NASA Selects Mission to Study Black Holes, Cosmic X-ray Mysteries". NASA. 3 January 2017. Retrieved 6 December 2021. Public Domain 이 글은 공개 도메인에 있는 이 출처의 텍스트를 통합한다..
  7. ^ a b c d "NASA selects X-ray astronomy mission". SpaceNews. 4 January 2017. Retrieved 9 December 2021.
  8. ^ a b Clark, Stephen (8 July 2019). "SpaceX wins NASA contract to launch X-ray telescope on reused rocket". Spaceflight Now. Retrieved 9 December 2021.
  9. ^ "Advanced Observatory Design for the Imaging X-Ray Polarimeter Explorer (IXPE) Mission". Space Foundation. 2018. Retrieved 10 December 2021.
  10. ^ Costa, Enrico; Soffitta, Paolo; Bellazzini, Ronaldo; Brez, Alessandro; Lumb, Nicholas; Spandre, Gloria (2001). "An efficient photoelectric X-ray polarimeter for the study of black holes and neutron stars". Nature (Journal). 411 (6838): 662–665. arXiv:astro-ph/0107486. Bibcode:2001Natur.411..662C. doi:10.1038/35079508. PMID 11395761. S2CID 4348577.
  11. ^ Bellazzini, R.; Spandre, G.; Minuti, M.; Baldini, L.; Brez, A.; Latronico, L.; Omodei, N.; Razzano, M.; Massai, M. M.; Pesce-Rollins, M.; Sgrò, C.; Costa, E.; Soffitta, P.; Sipila, H.; Lempinen, E. (2017). "A sealed Gas Pixel Detector for X-ray astronomy". Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section A. 592 (2): 853–858. arXiv:astro-ph/0611512. Bibcode:2007NIMPA.579..853B. doi:10.1016/j.nima.2007.05.304. S2CID 119036804.
  12. ^ "SpaceX Falcon 9 rocket rolls out to launch pad with NASA X-ray telescope TESLARATI".
  13. ^ a b c Mohon, Lee (11 January 2022). "NASA's New IXPE Mission Begins Science Operations". NASA. Retrieved 20 January 2022.