РОСАТ - ROSAT

Эта статья о рентгеновском телескопе РОСАТ. Для римско-католического епископа см. Адальберто Артуро Росат.
Рентгенсателлит
Росат-artist's-view.png
ИменаРОСАТ
Тип миссииКосмический телескоп
ОператорDLR / НАСА
COSPAR ID1990-049A
SATCAT нет.20638
Интернет сайтwww.dlr.de/ en/ rosat
Продолжительность миссии8 лет и 8 месяцев
Свойства космического корабля
Стартовая масса2421 килограмм (5337 фунтов)
Начало миссии
Дата запуска21:48:00, 1 июня 1990 г. (UTC) (1990-06-01T21: 48: 00Z)
РакетаДельта II 6920-10
Запустить сайтмыс Канаверал LC-17A
Конец миссии
Деактивировано12 февраля 1999 г.
Дата распада23:00:00, 23 октября 2011 г. (UTC) (2011-10-23T23: 00: 00Z)
Параметры орбиты
Справочная системаГеоцентрический
Эксцентриситет0
Высота перигея580 км (360 миль)[1]
Высота апогея580 км (360 миль)
Наклон53°
Период96 мин.
Эпоха1990-06-01
Главный
ТипВольтер I
Диаметр84 см (33 дюйма)
Фокусное расстояние240 см (94 дюйма)
Длины волн30-0.06 нм, Рентгеновские лучи и Экстремальный ультрафиолет
Разрешение5 arc-s на половине ширины энергии[1]
Инструменты
Пропорциональный счетчик, чувствительный к положению
Широкоугольная камера
Тепловизор высокого разрешения
 
Запуск РОСАТ в мыс Канаверал, Флорида.

РОСАТ (Короче для Рентгенсателлит, в Германии рентгеновские лучи называются Röntgenstrahlen, в честь Вильгельм Рентген ) был Немецкий аэрокосмический центр спутник Рентгеновский телескоп, с инструментами, созданными Западная Германия, Соединенное Королевство и Соединенные Штаты. Он был спущен на воду 1 июня 1990 г. Дельта II ракета из мыс Канаверал, о том, что изначально было задумано как 18-месячная миссия с обеспечением до пяти лет работы. РОСАТ фактически проработал более восьми лет и окончательно остановился 12 февраля 1999 года.

В феврале 2011 года сообщалось, что спутник массой 2400 кг (5291 фунт) вряд ли полностью сгорит при повторном входе в атмосферу Земли из-за большого количества керамики и стекла, используемых в строительстве. Детали весом до 400 кг (882 фунта) могут удариться о поверхность без повреждений.[2] РОСАТ со временем повторно вошел атмосферы Земли 23 октября 2011 г. Бенгальский залив.[3]

Обзор

По данным НАСА,[4] Рентгеноспутник (РОСАТ) был совместным проектом Германии, США и Великобритании в области рентгеновской астрофизики. РОСАТ имел построенный в Германии рентгеновский телескоп (XRT) с тремя приборами в фокальной плоскости: двумя немецкими позиционно-чувствительными Пропорциональные счетчики (PSPC) и поставляемый в США тепловизор высокого разрешения (HRI). Сборка рентгеновского зеркала представляла собой заболеваемость выпасом четырехкратно вложенный Телескоп Wolter I с диафрагмой диаметром 84 см и фокусным расстоянием 240 см. Угловое разрешение было менее 5угловая секунда при половинной энергетической ширине («угол, в пределах которого половина электромагнитного излучения»[5] сфокусирован). Сборка XRT была чувствительна к рентгеновскому излучению от 0,1 до 2 кэВ (тысяча Электронвольт ).

Кроме того, поставляемый Великобританией телескоп для экстремального ультрафиолета (XUV), Wide Field Camera (WFC), был согласован с XRT и охватывал диапазон энергий от 0,042 до 0,21 кэВ (от 30 до 6 кэВ).нм ).

Уникальными сильными сторонами ROSAT были высокое пространственное разрешение, низкофоновая мягкая рентгеновская визуализация для изучения структуры деталей с низкой поверхностной яркостью и для спектроскопии с низким разрешением.

Космический корабль РОСАТ был трехосный стабилизированный спутник, который можно использовать для точечных наблюдений, для поворот между целями и для выполнения сканирующих наблюдений на больших кругах, перпендикулярных плоскости эклиптика. ROSAT был способен на быстрое наведение (180 градусов за ~ 15 мин), что позволяло наблюдать две цели в противоположных полушариях на каждой орбите. Точность наведения составляла 1 угловую минуту со стабильностью менее 5 угловых секунд в секунду и радиусом дрожания ~ 10 угловых секунд. Для оптического определения положения опорных звезд и определения ориентации космического корабля использовались два ПЗС-датчика. Точность определения ориентации постфактум составила 6 угловых секунд.

Миссия РОСАТ была разделена на два этапа:

  1. После двухмесячного периода калибровки и проверки на орбите обзор всего неба проводился в течение шести месяцев с использованием PSPC в фокусе XRT и в двух диапазонах XUV с использованием WFC. Опрос проводился в режиме сканирования.
  2. Вторая фаза состоит из оставшейся части миссии и была посвящена точным наблюдениям избранных астрофизических источников. На целевой фазе РОСАТ время наблюдений было отведено приглашенным исследователям из всех трех стран-участниц путем экспертной оценки поданных заявок. Расчетный срок службы РОСАТ составлял 18 месяцев, но предполагалось, что он будет работать сверх номинального срока службы.
Смотрите также: Рентгеновская астрономия

Инструменты

Рентгеновский телескоп (XRT)

Основной сборкой был построенный в Германии рентгеновский телескоп (XRT) с тремя приборами в фокальной плоскости: два немецких позиционно-чувствительных пропорциональных счетчика (PSPC) и поставляемый в США формирователь изображений высокого разрешения (HRI). Узел рентгеновского зеркала представлял собой четырехкратно вложенный блок скользящего падения. Телескоп Wolter I с диафрагмой диаметром 84 см (33 дюйма) и фокусным расстоянием 240 см (94 дюйма). Угловое разрешение составляло менее 5 угловых секунд при половинной энергетической ширине. Сборка XRT была чувствительна к рентгеновским лучам от 0,1 до 2 кэВ.[4]

Пропорциональные счетчики, чувствительные к положению (два) (PSPC)

PSPC выстрел из Абель 2256

Каждый позиционно-чувствительный пропорциональный счетчик (PSPC) представляет собой счетчик газа с тонким окном. Каждый падающий рентгеновский фотон создает электронное облако, положение и заряд которого регистрируются с помощью двух проволочных сеток. Положение фотона определяется с точностью около 120 микрометров. Заряд электронного облака соответствует энергии фотона,[6] с номинальной спектральной полосой пропускания 0,1–2,4 кэВ.

Тепловизор высокого разрешения (HRI)

Поставленный в США имидж-сканер высокого разрешения использовал детектор с перекрестной сеткой с точностью позиционирования до 25 микрометров.[7] Инструмент был поврежден солнечным облучением 20 сентября 1998 года.

Широкоугольная камера (WFC)

Широкоугольная камера (WFC) была телескопом для экстремального ультрафиолета (XUV), поставляемым из Великобритании, совмещенным с XRT и охватывающим диапазон волн от 300 до 60. ангстремы (От 0,042 до 0,21 кэВ).[4]

Особенности

Луна Земли 29 июня 1990 года, спутник РОСАТ

Каталоги

  • 1RXS - ан акроним Это префикс, используемый для Первого рентгеновского обзора ROSAT (1-го рентгеновского обзора ROSAT), каталога астрономических объектов, видимых для ROSAT в рентгеновском спектре.

Смотрите также Категория: Объекты РОСАТ

Запуск

Изначально планировалось запустить РОСАТ на Космический шатл но Челленджер катастрофа заставил его переместиться в Дельта Платформа. Этот шаг сделал невозможным захват РОСАТ с помощью шаттла и возвращение его на Землю.[нужна цитата ]

Конец работы

Первоначально разработанный для пятилетней миссии, РОСАТ продолжал расширенную миссию еще четыре года, прежде чем отказ оборудования привел к прекращению миссии. Через несколько месяцев после этого РОСАТ завершил свои последние наблюдения, прежде чем окончательно выключился 12 февраля 1999 г.[8]

25 апреля 1998 г. провал первичного звездный трекер на Рентгеновский телескоп приводили к ошибкам наведения, которые, в свою очередь, вызывали перегрев солнца.[9] План на случай непредвиденных обстоятельств и необходимое программное обеспечение уже были разработаны для использования альтернативного звездного трекера, прикрепленного к Широкоугольная камера.

Вскоре РОСАТ снова заработал, но с некоторыми ограничениями в отношении эффективности его отслеживания и, следовательно, контроля.[10] Он был серьезно поврежден 20 сентября 1998 г., когда колесо реакции в системе измерения и контроля ориентации космического корабля (AMCS) достигла максимальной скорости вращения,[примечание 1] потеря контроля над поворотом, повреждение тепловизора высокого разрешения под воздействием солнечных лучей.[10] Первоначально этот сбой объяснялся трудностями управления спутником в этих сложных условиях за пределами его первоначальных проектных параметров.[10]

Утверждения о кибератаках, вызвавших сбой

В 2008 году исследователи НАСА, как сообщалось, обнаружили, что отказ ROSAT был связан с кибер-вторжением в Центр космических полетов Годдарда.[11] Об этом также сообщили через Брюс Шнайер блог, высоко оцененный комментарий по вопросам ИТ-безопасности.[12]

Основанием для этого утверждения является консультативный отчет 1999 года Томаса Таллера, старшего следователя по кибербезопасности НАСА.[11] Этот совет[13] Сообщается, что описывается серия атак из России, которые достигли компьютеров в отделе рентгеновской астрофизики (т. е. РОСАТ) в Годдард, и взял под свой контроль компьютеры, используемые для управления спутниками, а не только для пассивной «слежки». В сообщении говорилось:

«Враждебные действия скомпрометировали компьютерные системы [НАСА], которые прямо или косвенно занимаются проектированием, тестированием и передачей командных и управляющих кодов спутниковых пакетов».[13]

Далее сообщается, что в сообщении утверждается, что инцидент с РОСАТ был «совпадением с вторжением».[11] и что «Эксплуатационные характеристики и управление ROSAT были достаточно похожи на другие космические средства, чтобы предоставить злоумышленникам ценную информацию о том, как управляются такие платформы».[11] Без публичного доступа к рекомендациям, очевидно, невозможно подробно комментировать. Даже если в нем описывается реальное вторжение, существует правдоподобное объяснение отказа РОСАТа «без атаки», и в отчете утверждается, что эти два инцидента не более чем «совпадают». Однако официальные лица НАСА, отвечающие за повседневную работу миссии ROSAT в Годдарде, включая научного сотрудника проекта GSFC Rosat Роба Петре, однозначно заявляют, что такого инцидента не было. Информация Таллера, похоже, пришла от одного из его стажеров, который преувеличил факт взлома офисного компьютера, не имеющего отношения к полетам. [14]

ИТ-безопасность остается серьезной проблемой для НАСА. Другие системы, включая Система наблюдения Земли также подверглись нападению.[15]

Возвращение

РОСАТ: один из последних снимков РОСАТ перед входом в атмосферу

В 1990 году спутник был выведен на орбиту на высоте 580 км (360 миль) и наклонением 53 °.[16] Из-за сопротивления атмосферы спутник медленно терял высоту, пока в сентябре 2011 года спутник не находился на орбите примерно на 270 км (168 миль) над Землей. 23 октября 2011 года ROSAT повторно вошел в атмосферу Земли где-то между 1:45 UTC и 2:15 UTC над Бенгальский залив, к востоку от Индии. Не было подтверждения, достигли ли обломки поверхности Земли.[17][18][19]

Преемник

eROSITA спущен на борт Российско-немецкого Спектр-РГ космическая обсерватория в 2019 году.[20] Он обеспечит обновленный обзор всего неба в рентгеновских лучах, расширит диапазон энергий до 10 кэВ, увеличит чувствительность в 25 раз и улучшит пространственное и спектральное разрешение.

Примечания

  1. ^ А колесо реакции действует, изменяя скорость вращения, сохранение углового момента затем заставляя более массивный спутник вращаться в оппозиции. Их максимальная скорость ограничена конструкцией, что, в свою очередь, означает, что они ограничены в скорости вращения, которую они могут передать спутнику.[требуется разъяснение ] «Достижение максимальной скорости» означает просто то, что он не может больше изменить скорость, а не то, что он приближается к механическому повреждению.

Рекомендации

  1. ^ а б «Детали космического корабля РОСАТ». nssdc.gsfc.nasa.gov. НАСА. Получено 23 апреля 2016.
  2. ^ "Drohender Absturz: Problem-Satellit beunruhigt Bundesregierung" (на немецком). Der Spiegel. Получено 26 февраля 2011.
  3. ^ DLR. «РОСАТ снова вошел в атмосферу над Бенгальским заливом». Портал DLR. Получено 14 июля 2018.
  4. ^ а б c «Обзор РОСАТ». НАСА.
  5. ^ Глоссарий ЕКА по науке
  6. ^ "Пропорциональный счетчик, чувствительный к положению".
  7. ^ "Тепловизор высокого разрешения (HRI)".
  8. ^ «РОСАТ завершает почти десятилетие открытий». UK ROSAT Центр приглашенных наблюдателей. 18 февраля 1999 г.
  9. ^ «Электронный бюллетень РОСАТ / ЛЕДАС». Новости РОСАТ № 60. UK ROSAT Центр приглашенных наблюдателей (12). 5 июня 1998 г. Архивировано с оригинал 28 декабря 2015 г.
  10. ^ а б c «Серьезное повреждение тепловизора высокого разрешения ROSAT». star.le.ac.uk. 15 октября 1998 г.. Получено 23 октября 2011.
  11. ^ а б c d "Нарушения сетевой безопасности чума НАСА". Деловая неделя. 20 ноября 2008 г. Однажды без предупреждения спутник РОСАТ неожиданно повернулся к Солнцу. Этот шаг повредил критически важный оптический датчик, что сделало спутник бесполезным для выполнения его задачи по созданию рентгеновских и ультрафиолетовых изображений глубокого космоса.
  12. ^ «Кибератаки против НАСА». Блог Брюса Шнайера. 4 декабря 2008 г.
  13. ^ а б Таллер, Томас Дж. (18 января 1999 г.). Атаки российских доменов на сетевые системы НАСА. Публично не опубликовано. Классифицируется как «Только для служебного пользования - без распространения за рубежом»: Офис генерального инспектора НАСА. 26.
  14. ^ Петре, Роб (2011). "Заявление о взломе РОСАТа" (Опрос). Беседовал Джонатан Макдауэлл.
  15. ^ «Самые серьезные проблемы управления и производительности НАСА» (PDF). (73 КБ) 13 ноября 2007 г., стр.3
  16. ^ http://www.mpe.mpg.de/xray/wave/rosat/mission/rosat/launch.php
  17. ^ «РОСАТ - последние новости». Портал DLR. 25 октября 2011 г.. Получено 25 октября 2011.
  18. ^ «РОСАТ ИНФОРМАЦИЯ». Небеса-выше. Получено 1 апреля 2009.
  19. ^ «Второй большой спутник, способный противостоять возгоранию при входе в атмосферу - космос - 23 сентября 2011 г.». Новый ученый. Получено 30 января 2012.
  20. ^ «Обсерватория Спектр-РГ выведена на орбиту». РОСКОСМОС. 13 июля 2019 г.. Получено 16 июля 2019.

Смотрите также

внешняя ссылка