ПикСат
Французский наноспутник

ПикСат
Тип миссииАстрономия  · Планетная наука
ОператорПарижская обсерватория  · CNRS
ИДЕНТИФИКАТОР КОСПАР2018-004W
Номер SATCAT43132
Веб-сайтhttp://picsat.obspm.fr
Продолжительность миссии~1 год
Свойства космического корабля
АвтобусКубСат 3U
ПроизводительISIS ( космический корабль )
Hyperion ( ADCS )
LESIA ( полезная нагрузка )
Стартовая масса3,9 кг
Размеры10  ×  50  ×  100 см с антеннами и солнечными панелями
Власть6 Вт
Начало миссии
Дата запуска12 января 2018 г., 03:58 UTC
РакетаПСЛВ
Стартовая площадкаСДСК
ПодрядчикISL  · АНТРИКС
Конец миссии
Последний контакт20 марта 2018 г.
Дата распада3 октября 2023 г.
Параметры орбиты
Система отсчетаГеоцентрический
РежимНизкая Земля  · SSO
Наклон97,3°
Период95 минут
Главный телескоп
ТипВнеосевой телескоп
Диаметр50 мм
Фокусное расстояние150 мм
Фокусное отношениеж /4
Длины волнвидимый свет
Транспондеры
ГруппаУКВ  · УВЧ

PicSat — французский обсерваторный наноспутник , разработанный для измерения транзита Беты Живописца b , экзопланеты , вращающейся вокруг звезды Бета Живописца .

PicSat был разработан и построен группой ученых под руководством доктора Сильвестра Лакура, астрофизика и инструменталиста из группы High Angular Resolution in Astrophysics в лаборатории LESIA с Парижской обсерваторией , Парижским университетом наук и литературы и Французским национальным центром научных исследований (CNRS). Он был запущен 12 января 2018 года и проработал более 10 недель, прежде чем замолчать 20 марта 2018 года. [1] Кубсат сошел с орбиты 3 октября 2023 года. [2]

Фон

Система Бета Пикторис

Возраст Бета Живописца составляет около 23 миллионов лет, и это очень молодая звезда. По сравнению с Солнцем, которому 4,5 миллиарда лет, Бета Живописца примерно в два раза больше по массе и размеру. Бета Живописца находится относительно близко к Солнцу: всего в 63,4 световых годах, что делает ее яркой и легкой для наблюдения. Это делает Бету Живописца интересной для изучения, поскольку она позволяет астрономам узнать больше о самых ранних стадиях формирования планет.

В начале 1980-х годов вокруг Беты Живописца был обнаружен большой диск из астероидов, пыли, газа и других обломков, оставшихся от формирования звезды. [3] В 2009 году группа французских астрономов под руководством Анн-Мари Лагранж из Гренобля, Франция , обнаружила гигантскую газовую планету , вращающуюся вокруг Беты Живописца . [4] Планета, названная Бета Живописца b , примерно в семь раз массивнее Юпитера . Она вращается вокруг Беты Живописца на расстоянии около десяти астрономических единиц : в десять раз больше расстояния между Землей и Солнцем и примерно на таком же расстоянии между Сатурном и Солнцем.

В 2016 году было предсказано, что сфера Хилла Беты Живописца b или сама планета будет проходить перед своей звездой, если смотреть с Земли. [5] Детальное наблюдение такого транзита раскроет подробную информацию о планете, такую ​​как ее точный размер, состав ее атмосферы , ее плотность и ее химический состав. Поскольку Бета Живописца b так молода, эта информация раскроет больше информации о формировании гигантских планет и планетных систем .

Однако, поскольку орбита Беты Живописца b не очень хорошо известна, момент транзита можно было оценить только приблизительно. Транзит, как предсказывалось, должен был произойти между летом 2017 года и летом 2018 года. Транзит планеты длился бы всего несколько часов; транзит сферы Хилла планеты длился бы от нескольких дней до месяцев. Непрерывный мониторинг был бы единственным способом запечатлеть это явление. Поскольку наземные обсерватории не смогли бы точно запечатлеть транзит, поскольку долгосрочный непрерывный мониторинг вряд ли работал бы с атмосферой Земли, изменениями цикла день-ночь и конфликтами расписания, только спутник мог бы точно запечатлеть транзит.

Целью PicSat было непрерывное наблюдение за яркостью Беты Живописца с целью запечатлеть изменение яркости, когда Бета Живописца b проходила по звезде и частично блокировала часть света.

Проект

PicSat, сокращение от «Beta Pictoris» и «satellite», был CubeSat . PicSat состоял из трех стандартных кубических единиц, называемых «3U», каждая размером 10x10x10 см. [6]

PicSat был первым CubeSat, эксплуатируемым CNRS. Он отличался от большинства проектов CubeSat тем, что был разработан профессионалами, а не студентами. Проект начался в 2014 году, когда Сильвестр Лакур, астрофизик и инструменталист французского CNRS в лаборатории LESIA / Парижской обсерватории, задумал использовать CubeSat для наблюдения за транзитом Беты Живописца b. Он собрал небольшую команду, и они спроектировали и построили PicSat.

PicSat был одним из немногих CubeSat в мире с целью астрофизической науки и первым CubeSat в области экзопланетной науки . Научный случай PicSat был определен в сотрудничестве с доктором Аленом Лекавелье де Этангом из Института астрофизики Парижа , который работал над системой Beta Pictoris в течение многих лет. Проект PicSat также включал сотрудничество с CCERES, пространством «Center & Campus» Исследовательского университета PSL, и с экспертами Французского космического агентства CNES . [7]

Технические характеристики

PicSat состоял из трех кубических блоков. Верхний и средний кубические блоки содержали полезную нагрузку спутника, а нижний блок содержал его бортовой компьютер.

Верхний блок PicSat содержал небольшой телескоп с зеркалом диаметром пять сантиметров. Небольшой размер зеркала был достаточен, поскольку Бета Живописца очень яркая.

Средний блок содержал два инновационных технических инструмента: его способность точного отслеживания и использование тонкого оптического волокна диаметром 3 микрометра. Волокно, использование которого знаменует собой первый запуск оптического волокна в космос, принимает световые фотоны и направляет их на чувствительный фотодиод, который точно измеряет время прибытия каждого отдельного фотона. Использование тонкого оптического волокна исключило другие источники света, такие как рассеянный свет с неба и рассеянный свет внутри оптической системы, из попадания на фотодиод, что позволило точно измерить яркость Беты Живописца. Быстродвижущийся пьезоэлектрический привод был добавлен к PicSat, чтобы удерживать оптическое волокно отслеживаемым на Бете Живописца, поскольку естественное колебание орбиты спутника повлияло бы на способность волокна точно отслеживать и измерять звезду.

Нижний кубический блок PicSat содержал бортовой компьютер для работы спутника, связи наземной станции с Землей, грубого наведения телескопа, работы батареи и других важных задач мониторинга. [8]

Весь спутник был одет в массивы развертываемых солнечных панелей, обеспечивающих энергией все системы. Общий вес PicSat составлял около 3,5 килограммов, а его энергопотребление составляло около 5 Вт. [9]

Поддержка телескопа

Если бы PicSat когда-либо обнаружил начало транзита Беты Живописца b или транзит ее сферы Хилла, то телескоп Европейской южной обсерватории был бы немедленно приведен в действие. [10] Это произошло благодаря принятому предложению ESO о возможности наблюдать время в поддержку проекта PicSat, возглавляемого доктором Флавиеном Кифером из Парижского института астрофизики . Доктор Кифер был известен своей работой по обнаружению и наблюдению экзокомет в таких звездных системах, как Бета Живописца. [11]

Телескоп был оснащен инструментом High Accuracy Radial Velocity Planet Searcher (HARPS). [10] Вместе с измерениями PicSat транзитные данные HARPS позволили бы более точно определить орбиту и размер планеты, а также химический состав ее атмосферы. Если бы комета прошла транзитом, HARPS смог бы определить химический состав атмосферы кометы, что несет ключевую информацию о химическом составе звездной системы в целом и, следовательно, ее формировании и эволюции. [12]

Операция

Запуск PSLV-C40 с PicSat

PicSat был запущен на полярную низкую околоземную орбиту высотой 600 км 12 января 2018 года. Запуск был осуществлен Индийской организацией космических исследований с использованием ракеты -носителя Polar Satellite Launch Vehicle в рамках миссии PSLV-C40 . [13]

Спутник управлялся с наземной станции PicSat в Парижской обсерватории , хотя он был виден только около 30 минут в день. Поскольку PicSat общался на любительских радиочастотах (достигнуто в сотрудничестве с Réseau des Émetteurs Français ), любой, у кого были возможности радиоприема, мог настроиться, получить и загрузить информацию с PicSat в базу данных. Была призвана большая сеть радиолюбителей для сотрудничества, чтобы отслеживать спутник, получать его данные и передавать их на наземную станцию. Лицензированные радиолюбители могли использовать PicSat в качестве транспондера, когда он не выполнял задачи наблюдения или другой связи. [14] На официальном сайте PicSat отображалась полученная информация, а также актуальные данные о кривой блеска Беты Живописца.

PicSat, как прогнозировалось, проработает один год. [15] Он проработал около 10 недель, прежде чем контакт был потерян 20 марта 2018 года. [1] Были предприняты попытки восстановить контакт. 30 марта считалось, что контакт был восстановлен командой из Morehead State University , но полученный сигнал был со спутника TIGRISAT . Миссия официально завершилась 5 апреля.

Поддерживающие учреждения

PicSat был финансово поддержан Европейским исследовательским советом (ERC) в рамках исследовательской и инновационной программы Европейского союза Horizon 2020 по предложению Lithium 639248, CNRS, Лабораторной группой ESEP, Исследовательским университетом PSL, Фондом MERAC, CNES , CCERES и Парижской обсерваторией – LESIA. [16]

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ ab "Пока-пока, PicSat (на данный момент)". PicSat . Получено 28 июля 2019 .
  2. ^ "PICSAT". N2YO.com . 3 октября 2023 г. . Получено 2 декабря 2023 г. .
  3. ^ Смит, Брэдфорд А.; Террил, Ричард Дж. (21 декабря 1984 г.). «Окружной звездный диск вокруг β Живописца». Science . 226 (4681): 1421– 1424. Bibcode :1984Sci...226.1421S. doi :10.1126/science.226.4681.1421. ISSN  0036-8075. PMID  17788996. S2CID  120412113.
  4. ^ Лагранж, AM; Гратадур, Д.; Шовен, Г.; Фуско, Т.; Эренрайх, Д.; Муйе, Д.; Руссе, Г.; Руан, Д.; Аллард, Ф. (1 января 2009 г.). «Вероятная планета-гигант, изображенная на диске β Pictoris». Астрономия и астрофизика . 493 (2): Л21 – Л25 . arXiv : 0811.3583 . Бибкод : 2009A&A...493L..21L. дои : 10.1051/0004-6361:200811325. ISSN  0004-6361. S2CID  16548235.
  5. ^ Lecavelier des Etangs, A.; Vidal-Madjar, A. (2016). «Орбита беты Живописца b как транзитной планеты». Астрономия и астрофизика . 588 : A60. arXiv : 1602.04683 . Bibcode : 2016A&A...588A..60L. doi : 10.1051/0004-6361/201527631. ISSN  0004-6361. S2CID  118589427.
  6. ^ "PicSat". picsat.obspm.fr . Получено 24 февраля 2018 г. .
  7. ^ «Маленький, но не боится большого». ERC: Европейский исследовательский совет . 11 января 2018 г. Получено 24 февраля 2018 г.
  8. ^ Флехт, Тобиас (2016). "Термическое моделирование платформы наноспутника PICSAT и синергетические предварительные исследования наноспутника CIRCUS" (PDF) . diva-portal.org . Получено 27 февраля 2018 г. .
  9. ^ "Обзор спутника PicSat". picsat.obspm.fr . Получено 27 февраля 2018 г. .
  10. ^ ab "PicSat: Eye on Beta Pictoris". www.centauri-dreams.org . Получено 27 февраля 2018 г. .
  11. ^ Кифер, Ф.; Этанг, А. Лекавелье де; Буасье, Ж.; Видаль-Маджар, А.; Беуст, Х.; Лагранж, А.-М.; Эбрар, Г.; Ферле, Р. (октябрь 2014 г.). «Два семейства экзокомет в системе β Pictoris». Природа . 514 (7523): 462–464 . Бибкод : 2014Natur.514..462K. дои : 10.1038/nature13849. ISSN  1476-4687. PMID  25341784. S2CID  4451780.
  12. ^ "PicSat – PSLV C40 | Spaceflight101". spaceflight101.com . Получено 27 февраля 2018 г. .
  13. ^ "PicSat". picsat.obspm.fr . Получено 9 марта 2023 г. .
  14. ^ "PicSat to launch Friday". AMSAT-UK . 10 января 2018 г. Получено 24 февраля 2018 г.
  15. ^ "Первый вызов экзопланетам для наноспутника". CNRS News . Получено 24 февраля 2018 г.
  16. ^ "ESOblog: Сочетание свободы CubeSat с мощью телескопа ESO. Как HARPS ESO поможет PicSat CubeSat разгадать тайны звездной системы Бета Живописца". www.eso.org (на немецком языке) . Получено 27 февраля 2018 г.
  • Официальный сайт
  • Аккаунт PicSat Flickr (фотографии спутника, команды и т. д.)
  • Информационный бюллетень о звездной системе PicSat Beta-Pictoris
Взято с "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=PicSat&oldid=1252977766"