Satellite avanzato per cosmologia e astrofisica
ASCA
| Organizzazione | ISAS , NASA |
|---|---|
| Campo | Osservatorio spaziale a raggi X. |
| Stato | missione completata |
| Altri nomi | ASTRO-D |
| Lanciare | 20 febbraio 1993 |
| Launcher | M-3SII-7 |
| Fine della missione | 14 luglio 2000 |
| Identificatore COSPAR | 1993-011A |
| Messa al lancio | 420 kg |
|---|
| Orbita | Orbita bassa |
|---|---|
| Periapsis | 500 km |
| Apoapsis | 600 km |
| Periodo | 95 min |
| Inclinazione | 31 ° |
| XRT | Telescopio a raggi X. |
|---|---|
| SIS | Spettrometro CCD |
| GIS | Spettrometro a gas |
ASCA (Advanced Satellite for Cosmology and Astrophysics) o ASTRO-D è un osservatorio spaziale operante nel campo dei raggi X sviluppato dall'agenzia spaziale giapponese ISAS con significativa partecipazione della NASA che fornisce parte del carico utile . Lanciato dalla base di lancio di Uchinoura in data20 febbraio 1993da un razzo M-3SII-7 , ha operato fino al2 marzo 2001. Grazie a strumenti innovativi, è il primo osservatorio di questo tipo ad aver permesso di eseguire la spettroscopia a raggi X con una risoluzione spaziale relativamente precisa.
Contesto
ASCA è la quarta missione spaziale di astronomia a raggi X sviluppata dall'agenzia spaziale giapponese ISAS . È stato preceduto da tre missioni che hanno permesso a scienziati e ingegneri giapponesi di acquisire competenze crescenti in questo campo. Il primo satellite Hakucho (ASTRO-A) lanciato nel 1979 ha caratteristiche simili a quelle del satellite americano Uhuru (1970). Tenma (ASTRO-B) lanciato nel 1983 è il primo satellite X ad utilizzare scintillatori proporzionali a gas. Lanciata nel 1987, Ginga (ASTRO-C) è la prima missione giapponese di questo tipo ad aprirsi a livello internazionale con la partecipazione di Regno Unito e Stati Uniti . Due dei tre strumenti ASCA sono forniti dalla NASA (XRT e SIS) che in cambio ottiene parte del tempo di osservazione: il 15% nell'ambito di progetti americani e il 25% nell'ambito di progetti congiunti con ISAS.
Caratteristiche
ASCA è un'osservazione spaziale a raggi X in grado sia di acquisire immagini che di eseguire la spettroscopia utilizzando ottiche ad alte prestazioni. Con una massa di 417 kg , misura 4,7 metri sull'asse del telescopio e ha un'apertura alare di 3,5 metri a livello dei pannelli solari. Questi forniscono una potenza elettrica di 602 watt. Il satellite è stabilizzato su 3 assi ed i suoi strumenti sono puntati con una precisione di 30 secondi d'arco . Il controllo dell'orientamento viene effettuato utilizzando 4 ruote di reazione alle quali viene tolto il momento angolare grazie a tre magneto-accoppiatori che sfruttano il campo magnetico terrestre . La posizione del satellite e il suo movimento vengono determinati utilizzando due sensori stellari e un'unità inerziale composta da 4 giroscopi (più uno di riserva). I cambiamenti nell'orientamento del telescopio sono volutamente limitati per evitare l'incidenza dei raggi solari sui pannelli solari che deviano di oltre 30 ° dalla verticale. L'osservatorio, infatti, ruota a bassissima velocità (0.2 ° / s) attorno all'asse rivolto verso il Sole in modo da avere un momento di inerzia in caso di guasto che mantiene automaticamente illuminati i pannelli solari. I dati raccolti possono essere trasmessi in tempo reale o memorizzati in un logger con una capacità di 134 megabit per poi essere trasmessi successivamente alle stazioni di terra. La velocità di trasmissione può essere compresa tra 1 e 32,8 kilobit al secondo.
L'osservatorio spaziale trasporta tre strumenti:
- Quattro telescopi identici (XRT) montati su un banco ottico estensibile per raggiungere una lunghezza focale di 3,5 metri. Questo strumento è fornito dalla NASA. I telescopi sono una versione ridotta dell'esperimento del telescopio a raggi X a banda larga (BBXRT ) che è stato utilizzato durante la missione Astro-1 della navetta spaziale statunitense. Ogni lente è del tipo Wolter 1 : il raggio che arriva all'incidenza radente viene prima riflesso da uno specchio parabolico poi da uno specchio iperbolico nel prolungamento del primo. Ciascuna delle 4 ottiche di XRT è composta da 120 strati riflettenti (gusci) annidati l'uno nell'altro. Il campo ottico è di 24 minuti d'arco a 1 keV e 16 minuti d'arco a 7 keV .
- Due telecamere di tipo CCD (SIS) posizionate sul piano focale dei telescopi e fornite dalla NASA. Ogni CCD utilizza 4 chip sviluppati dal MIT di 420x422 pixel e permette di determinare l'energia della radiazione con una precisione del 2% per un raggio avente un'energia di 5,9 keV . Il campo ottico di ogni CCD è di 22x22 minuti d'arco .
- Due contatori a scintillazione proporzionale (GIS) posti sul piano focale dei telescopi che consentono di determinare l'energia della radiazione con una precisione dell'8% per un raggio di 5,9 keV e con un campo ottico di 50 minuti d'arco di diametro.
Conduzione della missione
L'ASCA è stato messo in orbita 20 febbraio 1993da un razzo a propellente solido ISAS M-3SII-7 sparato dalla base di lancio di Uchinoura . Il satellite circolava in un'orbita bassa di 500 × 600 km con un'inclinazione di 31 °. Il reticolo che sostiene l'ottica è stato dispiegato aumentando la lunghezza del telescopio da 1,2 a 3,5 metri e dopo un periodo di verifica e calibrazione da 7 a 8 mesi sono iniziate le osservazioni scientifiche. L'osservatorio spaziale ha operato senza anomalie fino a quando una tempesta solare non ha causato un'espansione dell'atmosfera terrestre.14 luglio 2000. L'ASCA sottoposto a una resistenza maggiore del previsto è stato sottoposto a una coppia che il suo sistema di controllo dell'assetto non è riuscito a compensare. I pannelli solari non sono più orientati verso il Sole, le batterie sono scariche. Infine, ASCA stato distrutto dal reentrying atmosfera sulla2 marzo 2001.
Risultati scientifici
Note e riferimenti
- (in) Peter J. Serlemitsos (NASA) e Hideyo Kunieda (University of Nagoya University, " he ASCA Mirrors " (visitato il 16 luglio 2012 )
- (in) " ASCA Solid-State Imaging Spectrometer (SIS) " nel Catalogo delle missioni NASA (visitato il 16 luglio 2012 )
- (in) " ASCA Gas Imaging Spectrometer (GIS) " nel Catalogo delle missioni NASA (visitato il 16 luglio 2012 )
- (in) " ASCA " nel Catalogo delle missioni NASA (accesso 15 luglio 2012 )