Chandra
| Súbor:Chandra Obs Illust.jpg | |
| Organizácie | NASA, SAO, CXC |
| Druh pozorovania | röntgenový |
| Výška obežnej dráhy | 10 000 km (perigeum), 140 161 km (apogeum) |
| Doba obehu | 3858 min (64,3 h) |
| Dátum vypustenia | 23. júl 1999 |
| Stiahnutie z orbity | - |
| hmotnosť | 4 800 kg |
| WWW | http://chandra.harvard.edu/ |
| Fyzikálne charakteristiky | |
|---|---|
| Druh ďalekohľadu | reflektor |
| Priemer | 1,2 m |
| Zberná plocha | ? |
| Efektívna ohnisková vzdialenosť | 10 m |
| Prístroje | |
| ACIS | zobrazujúci spektrometer |
| HRC | vysokorozlišujúca kamera |
| HETGS | transparentná mriežka pre vysoké energie |
| LETGS | transparentná mriežka pre nízke energie |
Röntgenové observatórium Chandra je röntgenový ďalekohľad, ktorý pracuje na obežnej dráhe Zeme. Je pomenovaná prezývkou indického astrofyzika Subrahmanyana Chandrasekhara. Observatórium vyniesol na obežnú dráhu raketoplán Columbia v roku 1999 a odvtedy poskytuje veľmi cenné pozorovania a merania.
Chandru postavila firma TRW Space & Electronics Group, Redondo Beach (USA). Prevádzkovateľom je stredisko NASA Marshall Space Flight Center (MSFC), Huntsville (USA). Chandra patrí medzi najväčšie projekty NASA. Celkové náklady na jej vývoj sa vyšplhali na jeden a pol miliardy dolárov. Spolu s Hubblovým vesmírnym ďalekohľadom, Spitzerovým vesmírnym ďalekohľadom a observatóriom Compton GRO sa zaraďuje medzi veľké kozmické observatóriá. So svojimi rozmermi 13,8 x 19,5 m a hmotnosťou 4 800 kg je to najväčší náklad, aký kedy Columbia na obežnú dráhu vyniesla.
Úlohou observatória je vytvárať podrobné snímky a spektrá kozmických rönetgenových zdrojov s vysokou uhlovou aj spektrálnou rozlišovacou schopnosťou. V zozname objektov, ktoré pozoruje, nájdeme röntgenové dvojhviezdy, supernovy, pulzary, aktívne galaxie, medzigalaktická hmotu a kvazary. Pozorovanie vesmírnu v röntgenovej oblasti spektra je inak veľmi zložité. Zemská atmosféra ho neprepúšťa, vďaka čomu je možný život na Zemi. Röntgenové detektory preto musia byť vynášané na obežnú dráhu. Chandra pozoruje v mäkkom röntgenovom žiarení od 1 keV do 10 keV.
Popis objektu
Chandra je trojosovo stabilizovaná družica valcovitého tvaru s celkovou dĺžkou 14 metrov. Prístrojový úsek s celkovou dĺžkou 11,80 m má tvar nízkeho osembokého hranolu. Je vybavená párom slnečných panelov s rozpätím 19,51 m. Tie dodávajú 2.35 kW elektrickej energie a dobíja 3 akumulátorové batérie s kapacitou 3×40 Ah. Obsetvatórium je tiež vybavené systémom orientačných rakiet. Na palube observatória sú tieto prístroje:
- rentgenový ďalekohľad o priemerom 1,2 m a ohniskovou vzdialenosťou 10.05 m. Je tvorený 4 súbormi parabolických zrkadiel a 4 súbormi hyperbolických zrkadiel s dĺžkou 0,85 m, zorným poľom priemeru 1.0° a s rozlišením 0.5". Zrkadlá sú zostavené okolo spoločnej optickej osi. Ich povrch je pokrytý vysoko odrazivým irídiom. Dopadajúce röntgenové žiarenie sa najprv odrazí od vnútorných plôch parabolidov, potom od vnútorných plôch hyperbolidov a napokon dopadá na kameru s vysokým rozlíšením.
K zrkadlám sú pripojené tieto prístroje:
- zobrazujúcí spektrometer ACIS (Advanced CCD Imaging Spectrometer) (rozsah energií 0.2-10 keV)
- vysokorozlišujúca kamera HRC (High Resolution Camera) - zorné pole 31'×31', rozlíšenie 0.5", časové rozlišenie 16 ms). Hlavnou časťou kamery je mikrokanálová doštička (MCP). Zorné pole kamery je 31´ krát 31´, čo je zhruba uhlová veľkosť Mesiaca. Jej rozlišovacia schopnosť je < 0,5". Pozemské ďalekohľady sú schopné dosiahnuť takúto rozlišovaciu schopnosť len za výnimočne dobrých podmienok.
- transparentná mriežka pre vysoké energie HETG (High Energy Transmission Grating) (spektrálne rozlišenie E/DE=60 až 1000, rozsah energií 0.4-10 keV)
- transparentná mriežka pre nízke energie LETG (Low Energy Transmission Grating) (spektrálne rozlišenie E/DE=40-2000, rozsah energií 0.09-3 keV).
Mriežky slúžia na odklon chodu rentgenových lúčov v závislosti na ich energii. Sú súčasťou mriežkového spektrografu. Na rozdiel od hranolového spektrografu je u mriežkového spektrografu disperzia rovnaká vo všetkých častiach spektra. Mriežky sa zasúvajú do dráhy lúčov medzi objektív a ohniskovú rovinu. Keď sú mriežky zaradené za zrkadlá, ďalekohľad pracuje ako röntgenový spektrograf.
.jpg)
História projektu
Rentgenové observatórium Chandra bolo pôvodne vyvíjané pod názvom AXAF - Advanced X-ray Astrophysics Facility. Jeho vyslanie na obežnú dráhu plánovala NASA už od roku 1976. Schválenie projektu však neustále odďaľovali finančné problémy a neskôr aj havária raketoplánu Challenger. Americký Kongres ho napokon schválil v roku 1988. Pôvodne mala obsahovať ďalekohľad s vysokým stupňom rozlíšenia, ale prehodnotenie projektu v rokoch 1992 a 1993 zredukovalo prístrojové vybavenie. Zmenšená bola aj zberná plocha zrkadiel a namiesto zlatých zrkadiel, ako bol pôvodný plán, sa použilo irídium. Pôvodný termín štartu mal byť v roku 1997, no neustále komplikácie spojené so stavbou ďalekohľadu a testovaním družice viedli k neustálym odkladom. V roku 1998 bol ešte nedokončený ďalekohľad pomenovaný Chandra na počesť významného amerického astrofyzika indického pôvodu Subrahmanyana Chandrasekhara. Bolo tiež rozhodnuté poslať observatórium na veľmi vysokú excentrickú dráhu, aby sa 85% celého letu pohybovala nad rušivými radiačnými pásmi.
Štart
Po dvoch odkladoch štartu sa napokon Chandra vydala do vesmíru v nákladovom priestore raketoplánu Columbia 23. júla 1999. Štart prebiehal za dramatických okolností. Už päť sekúnd po štarte došlo na palube Columbie ku skratu v jednej elektrickej batérii. Oveľa vážnejším problémom však bolo poškodenie rúrok tvoriacich stenu jedného motora SSME. Vďaka poškodeniu z motora unikalo palivo. Hrozilo núdzové opustenie raketoplánu posádkou na padákoch, čím by nASA prišla o raketoplán aj o drahé observatórium. Columbia sa napokon dostala na obežnú dráhu o 10 km nižšiu, ako bol pôvodný plán, čo však misiu neohrozilo.
Vypustenie observatória
Po otvorení dverí nákladového priestoru a obvyklých kontrolách dostala posádka zelenú pre pobyt na obežnej dráhe a vypustenie observatória Chandra. Chandra bola pripojená k raketovému stupňu IUS (Inertial Upper Stage), ktorý jej mal umožniť dostať sa na potrebnú obežnú dráhu. Colemanová prepojila systémy IUS na vlastné batérie a krátko po tom, o 11:37 UT, sa odpojili káble, spájajúce systém observatória a jej urýchľovacej rakety s raketoplánom. O päť minut neskôr bol nosný prstenec vytočený do polohy pro vypustenie IUS (58°). O 11:47:25 UT sa Chandra a jej raketa oddelili od raketoplánu. Riadenie observatória v tej chvíli prevzalo stredisko Onizuka AFB v Kalifornii. Na Zemi prepukli oslavy tohoto úspechu.
Piloti Columbie uskutočnili o 12:03 UT úhybný manéver, aby bol raketoplán v čase zážihu motora IUS bezpečne ďaleko. K zážihu motoru došlo o 12:47 UT. Po 117-sekundovom zážihu a odhodeniu motora sa Chandra pohybovala po dráhe vo výške 330-72 031 km. Úspešne prebehlo aj vyklápanie solárnych panelov a navedenie na výslednú dráhu (9 652-139 189 km).
Columbia potom úspešne pristála 28. júla na Kennedyho vesmírnom stredisku.