Hard X-ray Modulation Telescope
| Hard X-ray Modulation Telescope | |
|---|---|
| Typ: | Weltraumteleskop |
| Land: |  Volksrepublik China
|
| COSPAR-ID: | 2017-034A |
| Missionsdaten | |
| Masse: | 2,8 t[1] |
| Größe: | 2,0 × 2,0 × 2,8 m |
| Start: | 15. Juni 2017 um 3:00 UTC |
| Startplatz: | Kosmodrom Jiuquan Rampe 603 der Startanlage 43 |
| Trägerrakete: | CZ-4B |
| Status: | im Orbit |
| Bahndaten | |
| Bahnhöhe: | 540 km |
| Bahnneigung: | 43° |
Das Hard X-Ray Modulation Telescope (chinesisch 硬X射線調製望遠鏡 / 硬X射线调制望远镜, Pinyin Yìng X-Shèxiàn Tiáozhì Wàngyuǎnjìng, kurz HXMT), in China auch Huiyan (慧眼, Erkenntnis) genannt, ist ein chinesisches Weltraumteleskop.
Er wurde am 15. Juni 2017 um 3:00 UTC mit einer Langer-Marsch-4B-Trägerrakete vom Raketenstartplatz Kosmodrom Jiuquan in eine erdnahe Umlaufbahn gebracht. Neben HXMT wurden mit der Rakete noch drei kleinere Erdbeobachtungssatelliten gestartet: die jeweils etwa 50 Kilogramm schweren Zhuahi-1(01) und Zhuahi-1(02), die beide Bestandteil des chinesischen „Orbita“ Erdbeobachtungssystems werden sollen, und der 37 Kilogramm schwere argentinische Satellit NuSat-3, der die dritte Einheit in der Aleph-1-Konstellation der Satellegic S.A. bildet, die einmal 25 Satelliten umfassen soll.[2]
Der dreiachsenstabilisierte Satellit ist mit drei Röntgenteleskopen ausgerüstet und soll kosmische Objekte wie Pulsare, Neutronensterne und Schwarze Löcher im Bereich hochenergetischer Strahlung untersuchen.
Eines der Teleskope arbeitet im Hochenergiebereich zwischen 20 und 250 Kiloelektronenvolt (keV) und besitzt eine Kollektorfläche von 5.100 Quadratzentimetern. Das Röntgenteleskop im mittleren Energiebereich zwischen 5 und 30 keV hat eine Kollektorfläche von 952 Quadratzentimetern und das Teleskop für niederenergetische Röntgenstrahlung zwischen 1 und 15 keV hat eine Sammelfläche von 384 Quadratzentimetern.
Das Hochenergie-Röntgen-Teleskop (HE) umfasst 18 Natriumiodid/Cäsiumiodid-Phoswich-Detektoren,[3] die im mittleren Bereich des Nutzlastmoduls angeordnet sind, wobei zwei konzentrische Kreise mit sechs Elementen im inneren Kreis und 12 Elemente im äußeren Kreis verwendet werden. Die Szintillatoren bestehen aus Natriumiodid dotiert mit Thallium und Cäsiumiodid dotiert mit Natrium. Jedes Phoswich-Kristallelement hat einen Durchmesser von 19 Zentimeter, der 3,5 mm dicke Natriumiodidkristall liegt direkt hinter einem Beryllium-Fenster und der 40 mm dicke Cäsiumiodidkristall befindet sich unterhalb des Natriumiodidkristall. Die volle Energie eines einfallenden Röntgenstrahls wird in den Natriumiodidkristall umgesetzt, während der Cäsiumiodidkristall als aktive Abschirmung verwendet wird, um Ereignisse von der Rückseite zurückzuweisen. Der Cäsiumiodidkristall des Sensors kann auch als Detektor für Gammastrahlungsausbrüche im Bereich von 200 keV bis 3 MeV verwendet werden. Unterhalb des Phoswich-Stapels befindet sich ein Quarz-Separator, der den Szintillator mit dem Photoelektronenvervielfachern verbindet, in dem die Lichtimpulse in elektrisches Signale umgewandelt werden. Vor den Detektoren selbst liegen aus Tantal und Wolfram bestehende Kollimatoren, die das Gesichtsfeld für jeden Detektor bestimmen. Fünfzehn der Detektoren haben ein Sichtfeld von 1,14 mal 5,71°, zwei haben ein größeres 5,71 von 5,71° zur Hintergrunderkennung und das letzte Element wird mit einem 2 mm Tantalschild für Dunkelstrommessungen vollständig blockiert. Das gesamte aktive Instrument hat einen Blickwinkel von 5,71 mal 5,71°. Zusätzliche Partikeldetektoren dienen dem Schutz des Instrumentes vor Überlastung und zum Ausfiltern von unerwünschten Signalen.[1]
Das Röntgenteleskop im mittleren Energiebereich verwendet insgesamt 1.728 Silizium-PIN-Dioden als Detektoren, die in drei Boxen zu je sechs Module mit jeweils 32 Dioden aufgeteilt sind. Auch dieses Instrument hat drei verschiedene Gesichtsfelder. Ein Hauptbereich mit 1 × 4° für das eigentliche Beobachtungsobjekt, ein breites Gesichtsfeld von 4 × 4 ° für Hintergrundmessungen und eine vollständig blockierte Detektorgruppe für die Dunkelstrommessungen für die Kalibrierung.[1]
Der Niedrigenergie-Röntgendetektor (LE) konzentriert sich auf die Himmelsüberwachung. Er unterscheidet sich von den im ähnlichen Energiebereich arbeitenden Detektoren auf Chandra und XMM-Newton durch die Kollimatoroptik. Es umfasst drei identische Detektorkästen die im 120° Winkel zueinander angeordnet sind. Diese enthalten jeweils acht Kollimatoren mit jeweils vier „Swept Charge Devices“, die einen kontinuierlichen Auslesemodus ermöglichen, wobei die Energie- und Ankunftszeit der einfallenden Photonen aufgezeichnet wird, und so eine höhere Zeitauflösung erzielen als herkömmliche CCD-Detektoren. Von den 32 SCD-Pixeln in jeder Detektorbox haben 20 schmale Sichtfelder von 1,6 × 6°, sechs haben breite Sichtfelder von 4 × 6°, vier sind Weitbereichs-Pixel mit einem Sichtfeld von etwa 50–60° × 2–6° und zwei sind blockierte Detektoren, die zur Kalibrierung dienen. Das Instrument erreicht eine Energieauflösung von 140 eV und eine zeitliche Auflösung von 1 ms.[1]
Die Verbindung der drei Teleskope ergibt eine bislang einzigartige Kombination aus weitem Beobachtungswinkel, breitbandiger spektraler und zeitlicher Auflösung, der Fähigkeit zum Abtasten des gesamten Himmels auf der Suche nach neuen Objekten als auch zur gezielten punktförmigen Beobachtung von Einzelobjekten. Er wurde von der Chinesischen Akademie für Weltraumtechnologie (CAST) auf Basis des Ziyuan-2 / Phoenix-Eye-2 Satellitenbus gebaut, die Nutzlast wurde vom Institut für Hochenergiephysik der Chinesischen Akademie der Wissenschaften (IHEP) und der Tsinghua-Universität entwickelt. Der Physiker Li Tibei (李惕碚, * 1939) vom IHEP hatte bereits 1993 den Vorschlag zum Bau eines solchen Satelliten gemacht.[4][5] Studien starteten im Jahr 2000 und die eigentliche Entwicklung begann 2010.[6][1][7]
Weblinks
- Herstellerwebseite
- CAST Webseite
- Jin Jing, Chen Yong, Zhang Shuang-Nan, Zhang Shu, Li Xin-Qiao, Li Gang: A study of the pointed observation methods and sensitivity of HXMT. In: Chinese Physics C. Band 34, Nr. 1, Januar 2010, S. 66, doi:10.1088/1674-1137/34/1/012 (PDF).
Einzelnachweise
- ↑ a b c d e SpaceFlight101: HXMT – Spacecraft & Satellites, abgerufen am 22. Juni 2017.
- ↑ Der Orion: China startet Huiyan-Röntgenteleskop, abgerufen am 22. Juni 2017.
- ↑ Realization of HXMT's main detector - Design and implementation of the NaI(Tl)/CsI(Na) detectors output signal generator
- ↑ Strategic Priority Program on Space Science. In: english.nssc.cas.cn. Abgerufen am 12. Juni 2020 (englisch).
- ↑ 院士专家 李惕碚. In: sourcedb.ihep.cas.cn. 9. Juli 2009, abgerufen am 12. Juni 2020 (chinesisch).
- ↑ NASASpaceFlight.com: China launches X-ray telescope via Long March 4B, abgerufen am 22. Juni 2017.
- ↑ HXTM im NSSDCA Master Catalog, abgerufen am 22. Juni 2017 (englisch).