Chandra - NASA rentgena kosmosa observatorija: pārskats un nozīme
Chandra — NASA rentgena kosmosa observatorija: pārskats, nozīme, atklājumi un izšķirtspēja, kas maina izpratni par Visumu.
Chandra X-ray Observatory (CXO) ir kosmosa teleskops, ko NASA palaida 1999. gada 23. jūlijā. Chandra ir īpaši jutīga pret rentgena staru avotiem — tā spēj reģistrēt avotus, kas aptuveni 100 reižu vājāki nekā tos varēja uztvert iepriekšējie rentgena teleskopi — pateicoties ļoti labai leņķiskajai izšķirtspējai. Tā kā Zemes atmosfēra absorbē lielāko daļu rentgena staru, Zemes teleskopi tos nespēj uztvert; tādēļ šādus novērojumus veic tikai kosmosā bāzēti instrumenti. Chandra atrodas ļoti eliptiskā orbītā ap Zemi ar apmēram 64 stundu periodu, un misija joprojām turpinās.
Galvenās iezīmes un tehnoloģija
Chandra izmanto īpašu spoguļu sistēmu — vairākus koncentriskus spoguļu pārus ar grazing-incidence (šķērsu leņķi), kas ļauj efektīvi fokusēt rentgena starus. Tas nodrošina izcili smalku leņķisko izšķirtspēju — aptuveni 0,5 loksekundes — kas ir būtiski detalizētiem attēliem un precīzai avotu lokalizācijai.
- Spektrālie un attēlošanas instrumenti: galvenie zinātniskie instrumenti ietver Advanced CCD Imaging Spectrometer (ACIS) un High Resolution Camera (HRC), kā arī divus difrakcijas režģus — High Energy Transmission Grating (HETG) un Low Energy Transmission Grating (LETG). Šie instrumenti ļauj gan augstas izšķirtspējas attēlošanu, gan detalizētus rentgena spektrus.
- Spoguļu komplekss: High Resolution Mirror Assembly (HRMA) — vairāku, ļoti precīzi apstrādātu, koncentrisku spoguļu pāru kopums ar spoguļu virsmu pārklājumu, kas optimizēts rentgena enerģijām.
- Augsta orbīta: ļoti eliptiska orbīta samazina Zemes ēnojumu un radiācijas joslu ietekmi, ļaujot veikt garus, netraucētus novērojumus.
Orbīta, palaišana un darbības pārvaldība
Chandra tika palaista no Space Shuttle (STS-93) missions 1999. gada 23. jūlijā. Teleskopa orbīta ir ļoti eliptiska — ar lielu apogejas attālumu, kas ļauj ilgstošus novērojumus bez biežas Zemes aizsegšanas un iziet lielāko daļu laika ārpus Van Allen radiācijas joslām. Šī orbīta arī padara misiju nepiemērotu pamatīgai apkalpošanai ar Space Shuttle pēc palaišanas, tāpēc kosmosa aparāts darbojas autonomi kopš starta.
Chandra misiju zinātniski un operatīvi pārvalda Chandra X-ray Center, kuru vada Smithsonian Astrophysical Observatory (SAO) sadarbībā ar NASA, kā arī ar dažādu universitāšu un pētniecības institūciju līdzdalību; instrumentu izstrādē un zinātniskajos projektos iesaistītas vairākas organizācijas, tostarp MIT un citas.
Galvenie atklājumi un nozīme
Chandra ir būtiski paplašinājusi izpratni par augstas enerģijas Visumu. Starp svarīgākajiem sasniegumiem:
- detalizēti novērojumi ap melnajiem caurumiem un to apkārtējo materiālu uzvedības (piemēram, akrecijas diski un izplūdes jeb džeiti);
- daudzveidīgu, karstu gāzu un plazmas kartēšana galaktiku kopās, kas palīdz saprast galaktiku veidošanos, siltuma apmaiņu un “atgriezenisko saiti” no supernovām un aktīvajiem kodoliem;
- precīzu spektru iegūšana, kas ļāvusi noteikt ķīmiskos elementus un to sadalījumu supernovu atliekās un citos objektiem;
- atklājumi, kas snieguši nozīmīgus pierādījumus tumšās matērijas ietekmei (piemēram, klasteru struktūrās) un atbalstījuši kosmoloģiskus pētījumus;
- izsmalcināta attēlojuma izmantošana pulsāriem, pulsaru vējā radītām miglājiem un citām plazmas strukturām, kas mainījušas izpratni par zvaigžņu pēcnāves procesiem.
Misijas ilgums, dati un pieejamība
Chandra tika projektēta ar paredzētu darbības laiku vairākus gadus, taču misija ir veiksmīgi pagarināta, un teleskops joprojām ražo vērtīgus zinātniskos datus. Dati, kā likums, kļūst publiski pieejami pēc proprietārā perioda, un tos arhivē Chandra Data Archive, ko administrē Chandra X-ray Center. Zinātnieki un plaša sabiedrība var piekļūt arhivētajiem novērojumiem un izmantot tos pētniecībai.
Nosaukums un iedvesma
Teleskops nosaukts par godu Subrahmanyan Chandrasekhar, kurš ievērojami ietekmēja astrofiziku (par viņa darbu 1983. gadā viņam piešķirta Nobela prēmija fizikā). Nosaukums pauž saikni starp teorētiskajām zināšanām un augstas precizitātes novērojumiem, ko Chandra nodrošina.
Kopsavilkums
Chandra X-ray Observatory ir viens no svarīgākajiem instrumentiem augstas enerģijas astronomijā — pateicoties izcilai leņķiskajai izšķirtspējai, moderniem instrumentiem un stabilai ilgtermiņa darbībai, tas ir radījis fundamentālus atklājumus par melnajiem caurumiem, galaktiku kopām, supernovu atliekām un vispārēju karsto plazmas fiziku Visumā. Chandra turpina būt nenovērtējams resurss gan profesionāliem astronomiem, gan plašākai zinātnes sabiedrībai.
Čandras rentgena staru observatorija
Jautājumi un atbildes
J: Kas ir Čandras rentgena staru observatorija?
A: Čandras rentgena staru observatorija ir kosmosa teleskops, ko NASA palaida 1999. gada 23. jūlijā.
J: Kāda ir Chandra jutības zona?
A: Chandra ir jutīga pret rentgena staru avotiem, kas ir 100 reižu vājāki nekā jebkurš iepriekšējais rentgena staru teleskops.
J: Kā Chandra spēj sasniegt savu augsto jutības līmeni?
A: Chandra spoguļu lielā leņķiskā izšķirtspēja ļauj sasniegt augsto jutības līmeni.
J: Kāpēc Zemes teleskopi nespēj uztvert rentgena starus?
A: Zemes atmosfēra absorbē lielāko daļu rentgena staru, tāpēc Zemes teleskopi tos nevar uztvert.
J: Kāda veida teleskops ir nepieciešams, lai novērotu rentgena starus?
A: Lai novērotu rentgena starus, ir vajadzīgi kosmiskie teleskopi.
J: Kādā orbītā atrodas Chandra?
A: Chandra ir Zemes satelīts 64 stundu orbītā.
J: Kāda ir Čandrasekhāra saikne ar teleskopu?
A: Teleskops ir nosaukts Subrahmanyan Chandrasekhar vārdā.
Meklēt