Granat
Granat
| Organizare | RKA , CNES |
|---|---|
| Camp | Observatorul X și gamma |
| stare | Misiune indeplinita |
| Lansa | 1 decembrie 1989 |
| Lansator | Proton |
| Durată | 2 ani |
| Identificator COSPAR | 1989-096A |
| Liturghie la lansare | 4 tone |
|---|
| Orbită | Orbită înaltă |
|---|---|
| Perigeu | 2000 km |
| Apogeu | 200.000 km |
| Înclinare | 51,5 ° |
| SIGMA | Telescop Gamma |
|---|---|
| ART-P | Telescop X |
| ART-S | Telescop X |
| PHEBUS | Detectarea exploziei de raze gamma |
Granat ( Rusă : Гранат), inițial Astron 2 , este un rus observator spațial elaborat cu participarea semnificativă din Franța și destinate pentru studiul de dure și moi gama X - razele emise de obiecte cerești. A fost lansat acest observator greu cu 7 instrumente1 st decembrie 1989de o rachetă Proton -K / D-1 de la Baikonur și plasată inițial pe o orbită înaltă foarte eliptică. Instrumentul principal, SIGMA, dezvoltat de laboratoarele franceze, a testat pentru prima dată tehnica mască de diafragmă codificată în această gamă de energie. Toate instrumentele au funcționat până în 1994. De la acea dată satelitul, lipsit de sistemul său de control al orientării, a fost utilizat doar pentru a detecta apariția surselor X. Contribuția sa principală este studiul detaliat al surselor de raze X situate în centrul galaxiei noastre. .
Caracteristici tehnice
Granat folosește platforma dezvoltată de Lavotchkine pentru sondele spațiale Venera și Vega . Observatorul în formă cilindrică are o lungime de 4 metri și un diametru de 2,5 metri. Două panouri solare fixe se extind de ambele părți ale corpului central al satelitului. Masa sa este de 4 tone, inclusiv 2,3 tone de echipamente științifice. Datele colectate de instrumente sunt stocate într-o memorie cu bule magnetice cu o capacitate de 128 megabytes. Datele sunt transmise la sol la stația Evpatoria la fiecare câteva zile.
Încărcătură utilă
Sarcina utilă Granat are șapte instrumente dezvoltate de laboratoarele sovietice de cercetare, franceză, daneză și bulgară.
Telescopul SIGMA
SIGMA (Random Mask Gamma Imaging System) este instrumentul principal al observatorului spațial. Este un telescop conceput pentru a observa surse de radiații X dure și radiații gamma cu energie redusă ( 35 keV -1,3 MeV) de origine galactică și extra-galactică. Rezoluția unghiulară a instrumentului este de 1,6 minute de arc (30 de secunde de arc pentru cele mai strălucitoare surse). Câmpul optic este de 4,7 × 4,3 °, iar sensibilitatea este de 3–8 × 10 −8 erg / cm 2 . Instrumentul, care este primul care folosește tehnica mască de diafragmă codificată pentru această gamă de energie. Planul detector este situat la 2,5 metri de mască. Instrumentul cu o lungime de 3,5 metri și un diametru de 1,2 metri are o masă de 1,05 tone. SIGMA a fost dezvoltat de două laboratoare franceze: CESR din Toulouse și Service d'Astrophysique du CEA din Saclay .
Celelalte instrumente
- Art-P este un telescop care acoperă banda 4-60 keV (imagine) și 4-160 (spectrală și temporală). Are 4 module identice compuse dintr-o cameră proporțională cu mai multe fire și o mască codificată URA. Fiecare modul are o suprafață efectivă de 600 cm 2 . Câmpul optic este de 1,8 ° × 1,8 ° și rezoluția unghiulară este de 5 minute de arc. Instrumentul atinge o sensibilitate de 1 mCrab după un timp de expunere de 8 ore. Rezoluția maximă a timpului este de 4 ms.
- Art-S este un telescop care acoperă banda 3-100 keV. Are 4 detectoare. Suprafața efectivă de 2400 cm 2 la 10 keV și 800 cm 2 la 100 keV . Câmpul optic este de 2 ° × 2 ° și rezoluția temporală este de 200 microsecunde.
- PHEBUS este un instrument capabil să înregistreze fenomene tranzitorii în domeniul energetic 100 keV -100 MeV. Acesta include doi detectori independenți, fiecare cu propriile electronice. Fiecare detector cuprinde un cristal BGO de 78 mm în diametru și 120 mm grosime înconjurat de anti-coincidență din plastic. Cele două detectoare combinate au un câmp optic de 4Π steradiani . Un mod dedicat exploziilor de energie este activat imediat ce numărul de fotoni înregistrați îi depășește pe cei emanați de zgomotul de fundal cu 8 ordine de mărime pe o perioadă de 0,25 sau 1 secundă. instrumentul este o dezvoltare a CESR Toulouse.
- WATCH, alcătuit din patru instrumente, permite asigurarea monitorizării constante a celor trei sferturi din bolta cerească și localizarea aspectului surselor de energie între 6 și 180 keV cu o precizie unghiulară de 0,5 °. Rezoluția energetică este de 60% la 60 keV . În perioadele calme, frecvența impactului este înregistrată în două benzi (6-15 keV, 15-180 keV) pe perioade de 4, 8 sau 16 secunde, în funcție de memoria disponibilă. În timpul unui fenomen tranzitoriu sau al unui vârf de energie, frecvența impacturilor este înregistrată cu o rezoluție temporală de 1 secundă. WATCH este dezvoltat de Institutul Danez de Cercetare Spațială (en) .
- KONUS-B este alcătuit din 7 detectoare distribuite pe suprafața satelitului care detectează surse de radiații în intervalul de energie 10 keV -8 MeV. Fiecare detector este un cristal scintilator care utilizează un NaI (Tl) cu diametrul de 200 mm și grosimea de 50 mm cu fereastră de intrare în beriliu. Fețele laterale sunt protejate de un scut de plumb cu grosimea de 5 mm . Pragul de detecție pentru explozii de energie este de 5 × 10 −8 - 5 × 10 −7 erg / cm 2, în funcție de spectrul de energie și timpul de creștere. Instrumentul funcționează între11 decembrie 1989 si 20 februarie 1990cu o durată de 27 de zile și a detectat 60 de rachete solare și 19 explozii de raze gamma . Instrumentul este dezvoltat de Institutul tehnico-fizic Ioffe din Saint-Petersburg.
- SUNFLOWER este un instrument compus din 4 contoare proporționale ( 2 keV - 20 MeV ) având un câmp vizual de 6 ° × 6 ° și doi detectori optici având un câmp de 5 ° × 5 °. Acest instrument este destinat să determine omologul optic al surselor de emisie de energie de vârf și să efectueze analize spectrale ale evenimentelor cu energie ridicată. Instrumentul este furnizat de laboratoare franceze.
Conduita misiunii
Satelitul este lansat pe 1 st decembrie 1989de o rachetă Proton -K / D-1 de la Baikonur și plasată inițial pe o orbită înaltă foarte eliptică de 96 de ore de 200.000 km pe 20.000 km . Această orbită a devenit treptat circulară și în 1991 perigeul se afla la 40.000 km distanță . Trei din patru zile au fost dedicate observațiilor. Toate instrumentele au funcționat până în 1994. De la acea dată, satelitul, lipsit de sistemul său de control al orientării prin epuizarea propulsorilor utilizați în acest scop, a permis doar indicarea pasivă. (Nealogată) către sursele X. Satelitul a încetat să transmită date pe27 noiembrie 1998în urma unei defecțiuni a senzorilor săi solari. Operațiunea Granat a fost întreruptă de destrămarea Uniunii Sovietice în 1990. Antena de 70 de metri responsabilă cu colectarea datelor de pe satelitul situat în Crimeea a fost găsită după dizolvarea URSS într-o regiune disputată.situată în Ucraina . Dar cea mai gravă problemă care a afectat viața operațională a proiectului este prăbușirea resurselor financiare rusești. Agenția spațială franceză, CNES , care a fost puternic implicată în proiect, a trebuit să subvenționeze proiectul, astfel încât faza operațională să nu se oprească.
Rezultate
SIGMA a furnizat prima imagine a Centrului Galactic în domeniul razelor X dure și a permis descoperirea microquasarilor, similari cu quasarilor, dar cu timpi de emisie mult mai scurți. În timpul celor cincisprezece campanii desfășurate cumulând 3000 de ore de date, au fost identificate aproximativ cincisprezece surse gamma, din care o treime avea semnătura unei găuri negre. A fost observată locația presupusă a găurii negre gigantice din centrul galaxiei noastre și nu au putut fi detectate emisii gamma.
Referințe
- (în) " Granat " , NSSDC NASA (accesat la 2 decembrie 2012 )
- (ro) " Granat " , NASA HEASARC (accesat la 2 decembrie 2012 )
- L. Bouchet și colab. , „ Telescopul Sigma / Granat: calibrare și reducerea datelor ”, Jurnalul astrofizic , Springer, vol. 548,20 februarie 2001, p. 990-1009
- (în) " Granat X-ray and Gamma-ray Observatory " , fas; org (accesat la 2 decembrie 2012 )
- (în) " telescop SIGMA pe satelitul GRANAT " , CEA IRFU (accesat la 2 decembrie 2012 )