XMM-牛頓衛星
XMM-牛頓衛星
XMM-牛頓衛星(原名多鏡片X射線觀測衛星)於1999年12月發射升空,是歐洲航天局的第二顆作為奠基石的任務。它的名字源於X射線多鏡面設計和紀念英國著名物理學家牛頓。具有極高的譜分辨本領。這顆衛星裝備了三部X射線望遠鏡,因其奇異的飛行軌道而著稱,這種飛行軌道可令其長時間、不間斷觀測深空情況。XMM-牛頓衛星讓歐洲天文學界獲得了諸多突破,如觀測到迄今在遙遠宇宙看到的最大星系團。這個龐大的星系團(上圖右側)證明了一種稱為暗能量的神秘力量的存在。據說,暗能量加速了宇宙的膨脹速度。科學家表示,如此巨大的星系團可能是在宇宙初期形成的。
XMM-牛頓衛星是迄今為止最靈敏的X射線望遠鏡,使用了170多了薄片圓柱體鏡面來收集和聚焦X射線。嵌套鏡面的總面積超過120平方米。三個X射線望遠鏡艙中的兩個裝有反射式測光儀(RGS),可用於X射線能量最詳細的分析。XMM-牛頓衛星讓歐洲天文學界獲得了諸多突破,如觀測到迄今在遙遠宇宙看到的最大星系團。
XMM-牛頓衛星
1999年12月,多鏡片X射線觀測衛星(現稱XMM-牛頓)發射升空,歐洲天文學家從此擁有了他們自己的X射線觀測台。這顆衛星裝備了三部X射線望遠鏡,因其奇異的飛行軌道而著稱,這種飛行軌道可令其長時間、不間斷觀測深空。XMM-牛頓讓歐洲天文學界獲得了諸多突破,如觀測到迄今在遙遠宇宙看到的最大星系團。這個龐大的星系團(上圖右側)證明了一種稱為暗能量的神秘力量的存在。據說,暗能量加速了宇宙的膨脹速度。科學家表示,如此巨大的星系團可能是在宇宙初期形成的。
XMM-牛頓計劃始於1984年,1997年3月開始建造,原名為“高通量X射線分光任務”(),為紀念英國著名物理學家牛頓而命名XMM-牛頓衛星,其中是(X射線多鏡面任務)的縮寫。1999年12月10日,XMM-牛頓衛星在法屬蓋亞那的庫魯發射場用-{zh-cn:阿里亞娜5型火箭;zh-tw:亞利安五號火箭}-發射升空。它的軌道是橢圓形,近地點7,000公里,遠地點114,000公里,軌道傾角40度,周期48小時。XMM-牛頓衛星原計劃壽命為兩年,但是將延期至最早2010年。
XMM-牛頓衛星的設計緊緊圍繞著X射線望遠鏡系統展開。它採用模塊化結構,由四大部件組成:
·焦平面組件(FPA)。它由攜帶焦平面觀測儀器的焦平面平台(FPP)、歐洲光子攝像機(EPIC)、反射光柵光譜計(RGS)以及相機的數據處理和電源分配單元組成。EIPC和RGS儀器還裝有散熱器,這些散熱器藉助冷凝管冷卻CCD探測器。
·望遠鏡鏡筒(TT),它用於保持FPA和MSP的相對位置。由於其長度達6.8m,望遠鏡鏡筒在物理結構上由上、下兩個板塊組成。上半鏡筒中裝有兩個可逆通風和出氣門(VOD),並起著支撐出氣檔板(OGB)的作用。
·反射鏡支撐平台(MSP),它由平台自身組成,平台上裝有3個反射鏡組件(反射鏡模塊+進、出口檔板+門+2個RGS光柵箱)、1個光學監測器(OM)和2個星跟蹤器。
·服務艙(SVM),其中裝有衛星的各個分系統和為衛星提供必備資源的相關單元。此外,在SVM上還安裝有2塊太陽陣翼、1個望遠鏡遮陽罩(TSS)和2個安裝在伸縮桿上的S波段天線。
XMM-牛頓衛星結構
XMM-牛頓衛星重3.8噸,長10米,太陽能電池帆板展開后寬16米。衛星上搭載的主要科學儀器有:
三台歐洲光子成像照相機(),工作能段為0.2-12keV,位於X射線望遠鏡的焦平面上,用於X射線成像、X射線測光和中等解析度分光。其中兩台為(金屬氧化半導體)照相機,由7塊不共面的晶元組成,另一台為照相機,由12塊共面的晶元組成。
兩台反射式光柵分光儀(),位於X射線望遠鏡的焦平面上,可以獲得高解析度的X射線光譜。
光學監視器(),是一個口徑30厘米的R-C式光學/紫外望遠鏡
XMM-牛頓衛星是一個功能強大的端一端太空觀測系統,它能使全世界的天文學家根據各自的觀測要求直接獲取經過處理和標定后的科學結果。換言之,XMM-牛頓衛星系統的設計目標 如下:
·處理觀測請求、建議和機會目標
·考慮觀測的周期、軌道位置以及衛星的控制和維護,以最優的方式計劃並安排觀測順序
·使衛星精確指向正確方向,履行觀測任務
·按終端用戶要求的格式收集、評估、處理和標定科學數據
·保存整個任務期間所用的所有任務產品的技術資料