Articulo de referencia

Explorador de sincronización de rayos X Rossi

RXTE XTE"},"image":{"wt":"Rxte.jpg"},"image_caption":{"wt":"Rossi X-ray Timing Explorer satellite"},"image_alt":{"wt":"RXTE 3D Model"},"image_size":{"wt":"300px"},"mission_type"...

El Explorador de Sincronización de Rayos X Rossi ( RXTE ) fue un satélite de la NASA que observó la variación temporal de fuentes astronómicas de rayos X, nombrado en honor al físico Bruno Rossi . El RXTE contaba con tres instrumentos: un Monitor de Cielo Completo, el Experimento de Sincronización de Rayos X de Alta Energía (HEXTE) y el Conjunto de Contadores Proporcionales. El RXTE observó rayos X provenientes de agujeros negros , estrellas de neutrones , púlsares de rayos X y estallidos de rayos X. Fue financiado como parte del programa Explorer y también se le conocía como Explorer 69 .

El RXTE tenía una masa de 3200 kg (7100 lb) y fue lanzado desde Cabo Cañaveral el 30 de diciembre de 1995, a las 13:48:00 UTC , en un cohete Delta II . Su designación internacional es 1995-074A. [ 3 ]  

Misión

La misión X-Ray Timing Explorer (XTE) tiene como objetivo principal estudiar los fenómenos espectrales temporales y de banda ancha asociados con sistemas estelares y galácticos que contienen objetos compactos en el rango de energía de 2 a 200 keV y en escalas de tiempo desde microsegundos hasta años. Su instrumentación consta de dos instrumentos apuntados, el Proportional Counter Array (PCA) y el High-Energy X-ray Timing Experiment (HEXTE), y el All Sky Monitor (ASM), que escanea más del 70 % del cielo en cada órbita. Todo el tiempo de observación de XTE estuvo disponible para la comunidad científica internacional a través de una revisión por pares de las propuestas presentadas. XTE utilizó un nuevo diseño de nave espacial que permite operaciones flexibles mediante apuntamiento rápido, altas tasas de datos y recepción casi continua de datos en el Centro de Operaciones Científicas (SOC) del Centro de Vuelo Espacial Goddard a través de un enlace de acceso múltiple al Sistema de Satélites de Seguimiento y Retransmisión de Datos (TDRSS). XTE era altamente maniobrable con una velocidad de giro superior a 6° por minuto. El PCA/HEXTE podía apuntar a cualquier punto del cielo con una precisión inferior a 0,1°, con un conocimiento de la orientación de aproximadamente 1 minuto de arco . Los paneles solares giratorios permiten apuntar en dirección opuesta al sol para coordinarse con las observaciones nocturnas terrestres. Dos antenas orientables de alta ganancia mantienen una comunicación casi continua con el TDRSS. Esto, junto con 1 GB (aproximadamente cuatro órbitas) de almacenamiento de datos de estado sólido a bordo, proporciona mayor flexibilidad en la programación de las observaciones. [ 3 ]

Telecomunicaciones

  • Cobertura continua requerida del enlace de retorno de acceso múltiple (MA) TDRSS, excepto en la zona de exclusión: Reproducción en tiempo real de datos de ingeniería/mantenimiento a 16 o 32 kbps - Reproducción de datos científicos a 48 o 64 kbps. [ 4 ]
  • Requiere 20 minutos de contactos SSA con TDRSS alterno por órbita: Reproducción en tiempo real de datos de ingeniería/mantenimiento a 32 kbps - Reproducción de datos científicos a 512 o 1024 kbps.
  • Para el lanzamiento y la contingencia, se requiere ingeniería y mantenimiento en tiempo real de TDRSS MA/SSA a 1 kbps.
  • La tasa de error de bits deberá ser inferior a 1 en 10E8 durante al menos el 95% de las órbitas.

Instrumentos

Lanzamiento de XTE
Preparaciones de RXTE en 1995

Monitor de cielo completo (ASM)

El Monitor de Todo el Cielo (ASM) proporcionó cobertura de rayos X de todo el cielo, con una sensibilidad de unos pocos por ciento de la intensidad de la Nebulosa del Cangrejo en un día, para proporcionar tanto alarmas de llamaradas como registros de intensidad a largo plazo de fuentes de rayos X celestes. [ 5 ] El ASM constaba de tres cámaras de sombra de gran angular equipadas con contadores proporcionales con un área de captación total de 90 cm 2 (14 pulg² ) . Las propiedades instrumentales fueron: [ 6 ] [ 7 ]   

  • Rango de energía: 2–12 keV;
  • Resolución temporal: observa el 80% del cielo cada 90 minutos;
  • Resolución espacial: 3' × 15';
  • Número de cámaras de sombra: 3, cada una con un campo de visión de 6° × 90°;
  • Área de recolección: 90 cm² (14 pulgadas cuadradas ) ;   
  • Detector: Contador proporcional de xenón , sensible a la posición;
  • Sensibilidad: 30 mCrab .

Fue construido por el CSR del Instituto Tecnológico de Massachusetts . El investigador principal fue el Dr. Hale Bradt .

Experimento de sincronización de rayos X de alta energía (HEXTE)

El Experimento de Sincronización de Rayos X de Alta Energía (HEXTE) es un conjunto de centelleadores para el estudio de los efectos temporales y temporales/espectrales de la emisión de rayos X duros (de 20 a 200 keV) de fuentes galácticas y extragalácticas. [ 8 ] El HEXTE constaba de dos grupos, cada uno con cuatro detectores de centelleo de tipo phoswich . Cada grupo podía "oscilar" (cambiar el haz) a lo largo de direcciones mutuamente ortogonales para proporcionar mediciones de fondo a 1,5° o 3,0° de la fuente cada 16 a 128 segundos. Además, la entrada se muestreaba a 8 microsegundos para detectar fenómenos variables en el tiempo. El control automático de ganancia se proporcionaba mediante un 241Fuente radiactiva de Am montada en el campo de visión de cada detector. Las propiedades básicas del HEXTE fueron: [ 9 ]

  • Rango de energía: 15–250 keV;
  • Resolución energética : 15% a 60 keV;
  • Intervalo de muestreo: 8 microsegundos;
  • Campo de visión: 1° FWHM ;
  • Detectores: 2 grupos de 4 contadores de centelleo de NaI/CsI ;
  • Área de recolección: 2 × 800 cm² ( 120 pulgadas cuadradas ) ;   
  • Sensibilidad: 1-Cangrejo = 360 recuentos/segundo por grupo HEXTE;
  • Antecedentes: 50 recuentos/segundo por clúster HEXTE.

El HEXTE fue diseñado y construido por el Centro de Astrofísica y Ciencias Espaciales (CASS) de la Universidad de California en San Diego . El investigador principal del HEXTE fue el Dr. Richard E. Rothschild .

Matriz de contadores proporcionales (PCA)

El conjunto de contadores proporcionales (PCA) proporciona aproximadamente 6500 cm² (1010 pulgadas cuadradas) de área de detector de rayos X, en el rango de energía de 2 a 60 keV, para el estudio de los efectos temporales/espectrales en la emisión de rayos X de fuentes galácticas y extragalácticas. [ 10 ] El PCA era un conjunto de cinco contadores proporcionales con un área de recolección total de 6500 cm² (1010 pulgadas cuadradas ) . Las propiedades instrumentales fueron: [ 11 ]      

  • Rango de energía: 2–60 keV;
  • Resolución energética: <18% a 6 keV;
  • Resolución temporal: 1 μs
  • Resolución espacial: colimador con 1° (FWHM);
  • Detectores: 5 contadores proporcionales;
  • Área de recolección: 6.500 cm² (1.010 pulgadas cuadradas ) ;   
  • Capas: 1 veto de propano ; 3 xenón , cada una dividida en dos; 1 capa de veto de xenón;
  • Sensibilidad: 0,1 mCrab;
  • Antecedentes: Cangrejo de 90 m.

El PCA está siendo construido por el Laboratorio de Astrofísica de Altas Energías (LHEA) en el Centro de Vuelos Espaciales Goddard . La investigadora principal fue Jean Swank . [ 11 ]

Resultados

Las observaciones del Rossi X-ray Timing Explorer se han utilizado como evidencia de la existencia del efecto de arrastre de marcos predicho por la teoría de la relatividad general de Einstein . Los resultados del RXTE se habían utilizado, hasta finales de 2007, en más de 1400 artículos científicos.

En enero de 2006, se anunció que Rossi se había utilizado para localizar un posible agujero negro de masa intermedia llamado M82 X-1 . [ 12 ] En febrero de 2006, se utilizaron datos de RXTE para demostrar que el brillo difuso de fondo de rayos X en nuestra galaxia proviene de innumerables enanas blancas previamente no detectadas y de las coronas de otras estrellas . [ 13 ] En abril de 2008, se utilizaron datos de RXTE para inferir el tamaño del agujero negro más pequeño conocido. [ 14 ]

RXTE cesó sus operaciones científicas el 12 de enero de 2012. [ 15 ]

Entrada atmosférica

Los científicos de la NASA dijeron que el RXTE fuera de servicio volvería a entrar en la atmósfera terrestre "entre 2014 y 2023" (30 de abril de 2018). [ 16 ] Posteriormente, quedó claro que el satélite volvería a entrar a finales de abril o principios de mayo de 2018, [ 17 ] y la nave espacial cayó de órbita el 30 de abril de 2018. [ 18 ]

Véase también

Referencias

  1. "El explorador de sincronización de rayos X Rossi de la NASA deja un "tesoro" científico"" . NASA. Mayo de 2018 . Consultado el 3 de mayo de 2018 .Dominio públicoEste artículo incorpora texto de esta fuente, que es de dominio público .
  2. "Trayectoria: Explorador de cronometraje de rayos X (1995-074A) Explorador 69" . NASA. 28 de octubre de 2021. Consultado el 28 de noviembre de 2021 .Dominio públicoEste artículo incorpora texto de esta fuente, que es de dominio público .
  3. 1 2 "Pantalla: Explorador de sincronización de rayos X (1995-074A) Explorer 69" . NASA. 28 de octubre de 2021. Recuperado el 28 de noviembre de 2021 .Dominio públicoEste artículo incorpora texto de esta fuente, que es de dominio público .
  4. "Descripción de las telecomunicaciones" . NASA. 28 de octubre de 2021. Consultado el 28 de noviembre de 2021 .Dominio públicoEste artículo incorpora texto de esta fuente, que es de dominio público .
  5. "Experimento: Monitor de todo el cielo (ASM)" . NASA. 28 de octubre de 2021. Consultado el 28 de noviembre de 2021 .Dominio públicoEste artículo incorpora texto de esta fuente, que es de dominio público .
  6. "Monitor de todo el cielo (ASM)" . Heasarc.gsfc.nasa.gov. 4 de febrero de 2002. Consultado el 3 de febrero de 2012 .Dominio públicoEste artículo incorpora texto de esta fuente, que es de dominio público .
  7. "Productos de datos del monitor de cielo completo RXTE" . NASA. 26 de agosto de 1997. Consultado el 28 de noviembre de 2021 .Dominio públicoEste artículo incorpora texto de esta fuente, que es de dominio público .
  8. "Experimento: Experimento de cronometraje de rayos X de alta energía (HEXTE)" . NASA. 28 de octubre de 2021. Consultado el 28 de noviembre de 2021 .Dominio públicoEste artículo incorpora texto de esta fuente, que es de dominio público .
  9. "Experimento de cronometraje de rayos X de alta energía (HEXTE)" . NASA. 14 de septiembre de 1999. Consultado el 3 de febrero de 2012 .Dominio públicoEste artículo incorpora texto de esta fuente, que es de dominio público .
  10. "Experimento: Matriz de contadores proporcionales (PCA)" . NASA. 28 de octubre de 2021. Consultado el 28 de noviembre de 2021 .Dominio públicoEste artículo incorpora texto de esta fuente, que es de dominio público .
  11. 1 2 "Contador Proporcional (PCA)" . NASA. 6 de diciembre de 2011. Recuperado el 5 de octubre de 2018 .
  12. Com, Scienceblog (8 de enero de 2006). "Una estrella moribunda revela más evidencia de un nuevo tipo de agujero negro" . Scienceblog.com . Blog de ciencia . Consultado el 3 de febrero de 2012 .
  13. "Resplandor galáctico captado" .
  14. "Científicos de la NASA identifican el agujero negro más pequeño conocido" . 1 de abril de 2008.Dominio públicoEste artículo incorpora texto de esta fuente, que es de dominio público .
  15. "La misión RXTE se acerca al final de sus operaciones científicas" . 4 de enero de 2012. Archivado del original el 7 de enero de 2004.Dominio públicoEste artículo incorpora texto de esta fuente, que es de dominio público .
  16. "La sonda de la NASA que buscaba agujeros negros, ya obsoleta, fue desactivada" . theregister.co.uk . 11 de enero de 2012. Consultado el 28 de noviembre de 2021 .
  17. "Preguntas frecuentes de la NASA: Reentrada de la nave espacial RXTE" . NASA. 25 de abril de 2018. Consultado el 28 de noviembre de 2021 .
  18. "Un satélite pionero de la NASA acaba de caer a la Tierra después de dos décadas en el espacio" . Space.com. 15 de mayo de 2018. Consultado el 28 de noviembre de 2021 .
  • Proyecto Rossi X-Ray Timing Explorer del MIT
  • Sitio de la misión RXTE de la NASA
  • Documental en vídeo
  • Variaciones en el cielo de rayos X por RXTE (1997)
  • RXTE revela los núcleos nubosos de las galaxias activas.