Wukong (satelit)

„Wukong” ( ex. chineză 悟空, pinyin Wù Kōng ) sau „Comprehended the void” (ex. chineză 悟 - a cunoaște, înțelege; 空 - gol, gol, ing. Dark Matter Particle Explorer, DAMPE ) sau Wukong ( Wukong ) ) este primul satelit astronomic chinez [2] și un observator astrofizic. Creat pentru a colecta informații și a studia electronii și radiațiile gamma , spectrul razelor cosmice, particulele elementare de înaltă energie și pentru a identifica posibilele semne ale materiei întunecate [3] .  

DAMPE observă electronii și pozitronii razelor cosmice de înaltă energie , încărcătura și energia lor, investighează procesele și fenomenele galactice precum anihilarea sau descompunerea particulelor masive care interacționează slab ( WIMPs ) - presupuse particule de un anumit tip în compoziția materiei întunecate [4] ] .

Proiect internațional comun al Academiei Chineze de Științe (CAS), Fundația Națională pentru Știință Elvețiană (SNSF); Institutul Național de Fizică Nucleară (INFN), Italia [4] . Masa satelitului este de 1900 kg, greutatea sarcinii utile este de 1400 kg, consumul de energie este de 400 W, durata de viață estimată este de 3 ani (scopul este de 5 ani) [5] .

Satelitul Wukong a fost lansat pe 17 decembrie 2015 folosind vehiculul de lansare Long March 2D . Șeful echipei de cercetători asociate cu satelitul Wukong este directorul adjunct al Observatorului Zijinshan , Chang Jin [6] .

Titlu

Satelitul Wukong poartă numele lui Sun Wukong , un personaj din Călătorie spre Vest , unul dintre cele patru romane clasice chinezești . Literal, numele poate fi tradus din chineză ca „Comprehended the void” sau „Cunoașterea nimicului”, deoarece materia întunecată nu are radiații electromagnetice , nu poate fi observată direct, prin urmare numele reflectă informații despre ceea ce este destinat satelitul [7] ] . A fost selectat dintre peste 30.000 de înscrieri într-un concurs public de o lună care se desfășoară din 29 septembrie 2015 [6] .

Arma lui Sun Wukong din Journey to the West a fost un toiag cu cercuri de aur ( exercițiul chinezesc 金箍棒). Prin analogie cu ei, proiectantul șef adjunct al proiectului DAMPE, Fan Yizhong, a numit o parte din echipamentul stației - tije cristaline - o "tijă de cristal". El a spus unui reporter de la cotidianul de știință și tehnologie Science and Technology Daily , „Tija de cristal a Regelui Maimuță dispersează „norii negri” ai materiei întunecate ”

Echipament

Stația terestră chineză prin satelit de teledetecție (RSGS) a fost înființată și pusă în funcțiune în 1986. Segmentul de comunicații și urmărire prin satelit DAMPE este format din cinci părți: Centrul de control al Chinei, Centrul de misiune, Centrul de date spațiale și trei stații în bandă X : în Miyun, Sanya și Kashi [9] .

Satelitul este o navă spațială formată din mai multe elemente instalate unul deasupra celuilalt vertical de-a lungul axei Z a navei spațiale (direcția de observare) [10] :

Detector de scintilație cu două straturi PSD  - constă din dungi cu două straturi, eșalonate. PSD detectează încărcarea razelor cosmice și servește și ca detector de evitare a coincidențelor pentru fotonii energetici [11] .

Tracker siliciu-tungsten - constă din șase planuri de urmărire din două straturi ortogonale de linii microbande  unilaterale cu o suprafață totală a detectorului de aproximativ șapte metri pătrați. m. Cu ajutorul lor, se urmărește direcția razelor gamma transformându-le în particule încărcate, apoi sunt examinate cu ajutorul dispozitivului [12] .

Calorimetrul BGO  conține 308 tije cu cristale dintr-un absorbant foarte eficient al radiațiilor gamma - germanat de bismut [13] . Fiecare tijă măsoară 2,5 cm lățime, 60 cm lungime și este cel mai lung cristal BGO din lume. Vibrațiile de pornire sunt atenuate cu spații de 0,5 mm în jurul fiecărui cristal umplut cu elastomer siliconic . Acest lucru menține fiecare cristal pe loc și previne deteriorarea potențială. Particulele cosmice incidente interacționează cu cristalele, generând un impuls de lumină optică, care este înregistrat de fotomultiplicatori și de fiecare margine a stratului tijei. Calorimetrul este sensibil la particulele cu energii de la 5 GeV la 10 TeV [12] [1] .

Detector de neutroni  - patru detectoare mari de scintilație din plastic dopat cu bor. Fiecare este echipat cu un fotomultiplicator pentru a măsura cauzele fulgerelor de lumină de la particulele neutronice incidente care excită bor și generează particule alfa și raze gamma. Razele gamma sunt transformate în impulsuri de lumină care sunt înregistrate de dispozitiv. Activitatea neutronică a particulelor poate fi detectată prin NUD în câteva microsecunde [4] .

Circuitul analog de citire și achiziție de date constă în principal din opt plăci bazate pe mediul de programare ANSI [14] .

Statistici

De la prima achiziție de date digitale din 20 decembrie 2015 până la 30 septembrie 2020, Wukong a făcut 9 scanări ale întregului cer și a înregistrat aproximativ 8,69 miliarde de particule de înaltă energie. În fiecare dimineață și seară ( ora Beijing ), Wukong zboară deasupra spațiului aerian chinez, iar trei stații de date digitale din Miyun , Kashgar și Sanya primesc 16 gigaocteți de date. În 2017, echipa de cercetare Wukong a publicat primul lot de rezultate: spectrul de energie măsurat cu precizie al razelor cosmice electronice în spațiu; în 2019, ea a publicat un spectru de energie măsurat cu precizie al protonilor de raze cosmice, dezvăluind o nouă structură despre care cercetătorii cred că ar putea fi semnătura unei surse de raze cosmice din apropiere [1] .

Pe parcursul a 530 de zile de zbor, satelitul a transmis către Pământ date privind detectarea a 1,5 milioane de electroni cosmici și pozitroni peste 25 GeV [15] [16] , care se caracterizează printr-o rezoluție energetică ridicată fără precedent și un nivel scăzut de praf [17] .

Durata de viață estimată a Wukong-ului a fost de trei ani [18] . Din 20 decembrie 2015 până pe 30 septembrie 2020, satelitul Wukong a fost pe orbită timp de 1746 de zile și a făcut peste 27,5 mii de rotații pe o orbită sincronă cu soarele la o altitudine de 500 de kilometri. Durata de viață a satelitului în 2019 a fost prelungită cu încă doi ani [19] .

Note

1. ↑ 1 2 3 "悟空"巡天有望揭开暗物质神秘面纱 „ Xinhua ” (14 octombrie 2020). Preluat la 15 octombrie 2020. Arhivat din original la 14 octombrie 2020. (nedefinit)
2. ↑ 暗物质粒子探测卫星“悟空”号研制历程 (chineză) . Observatorul Zijinshan - DAMPE (17 noiembrie 2017). Preluat la 15 octombrie 2020. Arhivat din original la 25 mai 2020.
3. ↑ Satelitul Wukong din China aruncă o lumină nouă asupra originii razelor cosmice . XINHUANET.com . Data accesului: 2021-01-011. (Rusă)
4. ↑ 1 2 3 DAMPE (Dark Matter Particle Explorer) - supranumit  Wukong . Portalul de observare a Pământului ESA . Data accesului: 2021-01-011.
5. ↑ Exploratorul de particule de materie întunecată  . dpnc.unige.ch . Data accesului: 2021-01-011. Arhivat din original pe 9 martie 2021.
6. ↑ 1 2 Primul satelit chinezesc pentru studiul materiei întunecate a fost numit „Wukong” . „ Cotidianul Poporului ” (17 decembrie 2015). Preluat la 15 octombrie 2020. Arhivat din original la 17 octombrie 2020. (nedefinit)
7. ↑ Petrova M. A. Realionims ale programului spațial chinezesc și metode de traducere a acestora în rusă . Biblioteca electronică a TSU (2019). Preluat la 8 ianuarie 2021. Arhivat din original la 12 ianuarie 2021. (Rusă)
8. ↑ „悟空” 巡天 有望揭开暗物质神秘面纱 (chineză) . XINHUANET.com . Data accesului: 2021-01-011.
9. ↑ Prezentare  generală _ Institutul de Cercetare Informațională Aerospațială . Data accesului: 2021-01-011. Arhivat 8 mai 2021.
10. ↑ Dark Matter Particle Explorer: Primul detector chinezesc de raze cosmice și hard γ-ray în spațiu  . nssc.cas.cn _ Data accesului: 2021-01-011. Arhivat 17 mai 2020.
11. ↑ Detectorul cu scintilator din plastic de la DAMPE  . arXiv® . Data accesului: 2021-01-011. Arhivat din original pe 20 iunie 2022.
12. ↑ 1 2 Dark Matter Particle Explorer (DAMPE  ) . Nave spațiale și sateliți . Data accesului: 2021-01-011. Arhivat din original pe 17 aprilie 2021.
13. ↑ BGO - Cristal de scintilație germanat de bismut . SA „LLS” . Data accesului: 2021-01-011. (Rusă)
14. ↑ Baza de date GalMer: fuziuni de galaxii în  observatorul virtual . aanda.org . Data accesului: 2021-01-011. Arhivat din original pe 15 martie 2022.
15. ↑ [1] . (Rusă)
16. ↑ Detectarea directă a unei întreruperi în spectrul de raze cosmice de teraelectronvolt al electronilor și  pozitronilor . Springer Nature Limited . Data accesului: 2021-01-011. Arhivat 9 noiembrie 2020.
17. ↑ Satelitul chinez ar putea face lumină asupra cercetării materiei întunecate (29 noiembrie 2017). Data accesului: 2021-01-011. Arhivat din original pe 2 ianuarie 2022. (Rusă)
18. ↑ Satelitul cosmic „Regele maimuțelor” din China caută  materie întunecată . space.com . Data accesului: 2021-01-011. Arhivat din original pe 16 ianuarie 2021.
19. ↑ Serviciul prin satelit „Wukong” întârziat de aproape 2  ani . Data accesului: 2021-01-011.

Link -uri

• pmo.cas.cn/dampe/ - site-ul oficial al Wukong