BeppoSAX

BeppoSAX fue un observatorio espacial de rayos X fruto de la colaboración entre los Países Bajos e Italia. Originalmente denominado SAX (Satellite per Astronomia X, en italiano), fue renombrado BeppoSAX en honor a Giuseppe “Beppo” Occhialini, físico italiano. El observatorio fue lanzado el 30 de abril de 1996 mediante un cohete Atlas desde Cabo Cañaveral. Al final de su misión reentró en la atmósfera, el 29 de abril de 2003.

La misión de BeppoSAX fue realizar estudios espectroscópicos y de variabilidad temporal de fuentes celestes de rayos X en la banda de energías entre 1 y 200 keV, incluyendo una monitorización completa del cielo para la detección de eventos transitorios en el rango entre 2 a 30 keV.

Entre la instrumentación, el satélite portaba cuatro concentradores de rayos X sensibles a energías entre 1 y 10 keV (con uno de ellos capaz de detectar energías tan bajas como 0,1 keV), un centelleador de gas sensible a entre 3 y 12 keV y un centelleador de cristal de ioduro de sodio para energías entre 15 y 200 keV.

BeppoSAX fue un italiano – holandesa por satélite para la astronomía de rayos X que jugó un papel crucial en la resolución del origen de los estallidos de rayos gamma (GRBs), los eventos más energéticos conocidos en el universo. Fue la primera misión de rayos X capaz de observar simultáneamente objetivos de más de más de 3 décadas de la energía, de 0,1 a 300 kiloelectronvolts (keV) con área relativamente grande, buena (por el momento) la capacidad de resolución de energía y de imagen (con una resolución espacial de 1 de minutos de arco entre 0,1 y 10 keV). BeppoSAX es un importante programa de la Agencia Espacial Italiana (ASI) con la participación de la Agencia Holandesa de Programas Aeroespaciales (NIVR). El contratista principal del segmento espacial era Alenia mientras Nuova Telespazio dirigió el desarrollo del segmento terreno . La mayor parte de los instrumentos científicos fueron desarrollados por el Consejo Nacional Italiano de Investigación (CNR), mientras que las cámaras Wide Field fueron desarrollados por el Instituto Holandés para la Investigación Espacial (SRON) y el LECS fue desarrollado por la División de Astrofísica de la Agencia Espacial Europea ‘s ESTEC instalaciones.

BeppoSAX fue nombrado en honor a la italiana físico Giuseppe “Beppo” Occhialini . SAX significa “Satélite por un Astronomia raggi X” o “Satélite de Astronomía de rayos X”.

De rayos X observaciones no se pueden realizar desde basados en tierra telescopios , ya que la atmósfera de la Tierra bloquea la mayoría de la radiación entrante.

Uno de los principales logros del BeppoSAX fue la identificación de numerosas explosiones de rayos gamma con objetos extragalácticos. (Véase el artículo enlazado para más detalles.)

Lanzado por un Atlas-Centaur el 30 de abril de 1996 en una baja inclinación (<4 grados) la órbita terrestre baja, la vida útil esperada de dos años se amplió al 30 de abril, 2002, debido a un alto interés científico en la misión y la continua buena estado técnico. Después de esta fecha, la órbita comenzó a deteriorarse rápidamente y diversos subsistemas estaban empezando a fallar por lo que es ya no vale la pena llevar a cabo observaciones científicas.

El 29 de abril de 2003, el satélite acabó con su vida que cae en el océano Pacífico .

Características de la nave espacial

BeppoSAX es un tres ejes estabilizado por satélite, con una precisión de puntería de 1 ‘. La restricción principal actitud deriva de la necesidad de mantener la normal a los paneles solares dentro de los 30 ° del Sol, con excursiones ocasionales a 45 ° para algunas observaciones WFC. Debido a la baja órbita del satélite estaba a la vista de la estación de tierra de Malindi por sólo una fracción limitada del tiempo. Los datos fueron almacenados a bordo de una unidad de cinta con una capacidad de 450 Mbits y se transmite a tierra en cada órbita durante el paso de la estación. La velocidad de datos media disponible para instrumentos estaba a punto de 60 kbit / s, pero las tasas de pico de hasta 100 kbit / s puede ser retenido por parte de cada órbita. Con los paneles solares cerrados, la nave fue de 3,6 m de altura y 2,7 m de diámetro. La masa total es de 1.400 kg, con una carga útil de 480 kg.

La estructura del satélite consistió en tres subconjuntos funcionales básicos:

• el módulo de servicio, en la parte inferior de la nave espacial, que albergaba a todos los subsistemas y las cajas electrónicas de los instrumentos científicos.
• el módulo de carga útil, que albergaba los instrumentos científicos y los rastreadores de estrellas .
• la estructura de sombra térmica, que cerraba el módulo de carga útil.

Los principales subsistemas del satélite son:

• La actitud del sistema de control orbital (AOCS), que lleva a cabo la determinación de la actitud y maniobrado y operado el subsistema de control de Reacción a cargo de la órbita de la recuperación. Se incluyó redundantes magnetomers , sensores de adquisición de Sun, tres sensores estelares, seis giroscopios (tres de los cuales son para la redundancia), tres torquers magnéticos y cuatro ruedas de reacción , todos controlados por un equipo dedicado. Los AOCS garantizarse una precisión de puntería de 1 ‘durante las observaciones de origen y las maniobras con una velocidad de subida de 10 ° por minuto.
• El manejador de datos de a bordo (OBDH) era el núcleo de la gestión de datos y de control del sistema en el satélite y también logró las interfaces de comunicación entre el satélite y la estación de tierra. Su ordenador supervisado todas las actividades de los subsistemas de procesador, tales como los de cada instrumento, y los buses de comunicación.

Instrumentación

BeppoSAX contenía cinco instrumentos científicos:

• Espectrómetro de baja energía Concentrador (LECS)
• Medio de Energía Concentrador Espectrómetro (MECS)
• Alta presión de gas de centelleo proporcional Contador (HPGSPC)
• Sistema detector phoswich (PDS)
• Wide Field Camera (WFC)

Los primeros cuatro instrumentos (a menudo llamados instrumentos de campo estrecho o IFN) apuntan a la misma dirección, y permiten observaciones de un objeto en una amplia banda de energía de 0,1 a 300 keV (16 a 48.000 attojoules (AJ)).

El WFC contenía dos apertura codificada cámaras que operan en el 2 a 30 keV (320 a 4.800 AJ) y cada gama que cubre una región de 40 x 40 grados (20 grados por 20 de anchura a media altura) en el cielo. El Congreso, que se complementa con el blindaje del PDS que tenía una (casi) todo el cielo vista en el 100 a 600 keV (16.000 a 96.000 aJ) banda, ideal para detectar explosiones de rayos gamma (GRB).

El blindaje PDS tiene una pobre resolución angular. En teoría, después de un GRB se observó en el PDS, la posición fue refinada por primera vez con el CFM. Sin embargo, debido a los muchos picos en el PDS, en la práctica un GRB se encontró utilizando el CFM, a menudo corroboradas por un BATSE -signal. La posición hasta minuto de arco de precisión – en función de la relación señal a ruido de la explosión – se encontró con el CFM-imagen deconvoluted. Las coordenadas fueron enviadas rápidamente a cabo como una Unión Astronómica Internacional (UAI) y la explosión de rayos gamma de coordenadas circular red. Después de esto, las observaciones de seguimiento inmediatas con el NFI y observatorios ópticos en todo el mundo permiten un posicionamiento preciso del PSG y observaciones detalladas del resplandor de rayos X, óptica y radio.

Los MECS contenían tres idéntica contadores proporcionales de centelleo de gas que operan en los 1,3 como 10 keV (208 a la 1602 AJ) gama. El 6 de mayo de 1997 una de las tres unidades idénticas MECS se perdió cuando una falla desarrollado en la fuente de alimentación de alto voltaje.

El LECS fue similar a las unidades MECS, es de esperar que tenía una ventana más delgada que permite que los fotones con energías más bajas de hasta 0,1 keV (16 aJ) pase a través y operado en un modo “sin propósito”, que es necesaria para detectar la energía más baja X rayos gamma como estos se perderían en el régimen de baja campo cerca de la ventana de entrada de un GSPC convencional. Los datos anteriores LECS 4 keV (641 aJ) no es utilizable debido a problemas de calibración, probablemente causado por el diseño sin propósito. El LECS y MECS tenían capacidad de imagen, mientras que los instrumentos de campo estrecho de alta energía estaban sin imágenes.

El HPGSPC era también un contador proporcional de centelleo de gas, operando a una presión alta (5 atmósferas). Alta presión es igual de alta densidad y densa de material de fotones parar permitió la detección de fotones hasta 120 keV (19.000 AJ).

El PDS era un cristal (yoduro de sodio / yoduro de cesio detector de centelleo) capaz de absorber fotones de hasta 300 keV (48000 AJ). La resolución espectral del PDS era más bien modesta en comparación con los detectores de gas, pero la tasa de recuento bajo de fondo resultante de la órbita de baja inclinación BeppoSAX y una buena capacidad de rechazo fondo significaba que el PDS sigue siendo uno de los instrumentos de alta energía más sensibles voladas.

B eppoSAX era un importante programa de la Agencia Espacial Italiana con la participación de la Agencia Holandesa para Programas Aereospace.Se puso en marcha el 30 de abril de 1996 Cabo Cañaveral y operados por 6 años.Fue la primera misión de rayos X con una carga útil científica que abarca más de tres décadas de la energía – de 0,1 a 300 keV – con un área relativamente grande efectiva, resolución media energía y de imagen en el intervalo de 0,1-10 keV.

Características de la misión

Vida útil: 04 30, 1996-abril 30, 2002
Rango de energía: 0.1 – 300 keV
Características especiales: Amplio-banda de energía
Carga útil:

• Los instrumentos de campo estrecho (NFI):
  • Cuatro telescopios Xray trabajan en conjnction con uno de los siguientes detectores:
    • Espectrómetro de baja energía Concentrador (LECS)
      (una unidad) 0.1-10 keV, área ef 22 ^cm2 @ 0,28 keV, diámetro FOV 37′, resolución angular 9.7′ FWHM @ 0,28 keV.
    • Medio de Energía Concentrador Espectrómetro (MECS)
      (tres unidades) 1.3-10 keV, el área total del FEP 150 ^cm2 @ 6 keV, diámetro FOV 56′, resolución angular para el radio de señal total 50% 75 “@ 6 keV.
  • Alta presión de gas de centelleo proporcional Contador (HPGSPC)
    4-120 keV, área ef 240 ^cm2 @ 30 keV
  • Sistema de detección de phoswich (PDS)
    15-300 keV. Los escudos laterales de los PDS se utilizan como monitor de estallido de rayos gamma en el intervalo de 60 a 600 keV. Área Ef 600 cm ² @ 80 keV
• Cámara de Gran Angular
  (2 unidades) 2-30 keV con un campo de visión 20 deg X 20 deg. El WFC son perpendiculares al eje de la NFI y el punto en direcciones opuestas entre sí. Ef área 140 ^cm2.

Resalte la ciencia:

• Primero minutos de arco posición de GRB. determinación de la posición en la escala de tiempo rápida
• En primer lugar de rayos X de observación y vigilancia de la PSG de seguimiento
• espectroscopía de banda ancha de diferentes clases de fuentes de rayos X

Archivo: espectros, curvas de luz, imágenes y datos en bruto para el MECS, LECS y el PDS.