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标 题[摘录]日本Suzaku X射线观测卫星冷却系统异常
发信站铭传筑梦别境 (Thu Sep 15 22:37:45 2005)
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日本宇宙航空开发研究机构(Japan Aerospace Exploration Agency,JAXA)於
2005年7月10日从日本鹿儿岛内之浦町太空中心(Uchinoura Space Center)发射
的Suzaku(朱雀号)--日本第五架天文用X射线观测卫星(ASTRO-EII),一个月
来已完成 朱雀号的初始化操作流程,包括:太阳能板部署、建立三轴控制模式、
X射线望远镜伸展等,一切都相当顺利。但是,在8/8时,JAXA发现卫星上装载的
其中一项仪器--X射线光谱仪(X-ray Spectrometer,XRS)出现异常现象。JAXA
表示:冷却系统异常的原因目前正在调查中。
XRS为JAXA与美国航太总署(NASA)和其他机构共同研发的仪器。设计上,是利用
冷却技术使X射线侦测器降温到摄氏零下273.09度(绝对温度0.060K)。而冷却计
外包覆着液态氦和固态氖以维持温度。在较早的阶段中。冷却仪器均匀降温,因此
侦测器可以成功地达到0.060K的低温记录,并获致预期中的X射线光谱。
但8/8时,JAXA发现所有的液态氦都蒸发殆尽,造成侦测器无法降温;这项仪器是
朱雀号观测卫星的核心,XRS的氦气泄漏,几乎可以宣布XRS已经死亡。XRS是利用
侦测器温度的变化来侦测X光光子,侦测器的比热必须非常小, 所以根据热力学第
三定律,XRS必须在极低温(65mk)下操作,如果温度从0.065K升到0.65K,比热将升
高1000倍,因此,极低温是XRS侦测X光光子的”唯一手段”,没有极低温就无法侦
测, 而不像其他的仪器,降低温度只是在减少热的干扰,因此还是可在冷却温度不
如预期的情况下继续进行观测。
朱雀号上还有另外二个独立的仪器:XRT与HXD,它们都可独立观测,但是整个朱雀
计画的核心在XRS, 这是人类第一次利用微热量计( microcalorimeter)侦测来自
宇宙的X光, 这种技术也将应用到NASA未来的一个大计画 – Constellation-X上,
因此XRS的成败与Constellation-X计画有密不可分的关系。至於XRT与HXD在技术上
虽然较前几代望远镜(如Ginga,ASCA)有所进步, 但仍远不如XRS带来的震撼。
此外,朱雀号的观测计画分成二部份,一为朱雀的科学团队(Science Working Gr
-oup,SWG) 所制定的观测计画,另一部份为接受外界所提交的观测计划。 无论何
种计画,在朱雀 任务的头二年半内(原预期XRS的寿命)都要以发挥XRS的长处 –
超高光谱解析度为主, 因此,XRS的失效意味着这些观测都要重新计画。
资料来源:
http://www.jaxa.jp/press/2005/08/20050809_suzaku_e.html, 2005.08.09
* 转载自台北天文馆
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