Wukong (satelit)

"Wukong" ( čínsky 悟空 , pinyin Wù Kōng ) nebo "Comprehended the void" (čínsky př. 悟 - vědět, porozumět; 空 - prázdný, prázdnota, angl. Dark Matter Particle Explorer, DAMPE ), nebo Wukong ( Wukong ) je první čínská astronomická družice [2] a astrofyzikální observatoř. Vytvořeno pro sběr informací a studium elektronů a gama záření , spektra kosmického záření, vysokoenergetických elementárních částic a identifikaci možných známek temné hmoty [3] .  

DAMPE pozoruje vysokoenergetické elektrony a pozitrony kosmického záření , jejich náboj a energii, zkoumá galaktické procesy a jevy, jako je anihilace nebo rozpad slabě interagujících hmotných částic ( WIMP ) - předpokládané částice určitého typu ve složení temné hmoty [4 ] .

Společný mezinárodní projekt Čínské akademie věd (CAS), Švýcarské národní vědecké nadace (SNSF); National Institute of Nuclear Physics (INFN), Itálie [4] . Hmotnost družice je 1900 kg, užitečná hmotnost 1400 kg, příkon 400 W, předpokládaná životnost 3 roky (cíl je 5 let) [5] .

Satelit Wukong byl vypuštěn 17. prosince 2015 pomocí nosné rakety Long March 2D . Vedoucím týmu výzkumníků spojených s družicí Wukong je zástupce ředitele observatoře Zijinshan Chang Jin [6] .

Název

Satelit Wukong je pojmenován po Sun Wukongovi , postavě z Journey to the West , jednom ze čtyř čínských klasických románů . Doslova lze název z čínštiny přeložit jako „Pochopeno prázdno“ nebo „Neznat nicotu“, protože temná hmota nemá elektromagnetické záření , nelze ji přímo pozorovat, proto název odráží informace o tom, k čemu je satelit určen [7 ] . Byl vybrán z více než 30 000 příspěvků v měsíční veřejné soutěži, která probíhá od 29. září 2015 [6] .

Sun Wukongovou zbraní v Cestě na západ byla hůl se zlatými obručemi ( čínské cvičení 金箍棒). Analogicky s nimi zástupce hlavního konstruktéra projektu DAMPE Fan Yizhong nazval část vybavení stanice – krystalické tyče – „křišťálovou tyčí“. Řekl reportérovi z vědeckého a technologického deníku Science and Technology Daily : "Křišťálová tyč Opičího krále rozptyluje "černá oblaka" temné hmoty . "

Vybavení

Čínská družicová pozemní stanice dálkového průzkumu Země (RSGS) byla založena a uvedena do provozu v roce 1986. Satelitní komunikační a sledovací pozemní segment DAMPE se skládá z pěti částí: China Control Center, Mission Center, Space Data Center a tří X-band stanic : v Miyun, Sanya a Kashi [9] .

Družice je kosmická loď několika prvků instalovaných nad sebou vertikálně podél osy Z kosmické lodi (směr pozorování) [10] :

Dvouvrstvý scintilační detektor PSD  - skládá se z dvouvrstvých, přesazených pruhů. PSD detekuje náboj kosmického záření a slouží také jako koincidenční detektor pro energetické fotony [11] .

Silikon-wolframový sledovač  - sestává ze šesti sledovacích rovin dvou ortogonálních vrstev jednostranných mikropáskových čar s celkovou plochou detektoru asi sedm metrů čtverečních. m. S jejich pomocí je sledován směr gama záření jejich přeměnou na nabité částice, poté jsou zkoumány pomocí přístroje [12] .

BGO kalorimetr  obsahuje 308 tyčinek s krystaly vysoce účinného absorbéru gama záření - germanátu bismutnatého [13] . Každá tyč měří 2,5 cm na šířku, 60 cm na délku a je nejdelším BGO krystalem na světě. Startovací vibrace jsou tlumeny 0,5 mm mezerami kolem každého krystalu vyplněného silikonovým elastomerem . To drží každý krystal na místě a zabraňuje možnému poškození. Dopadající kosmické částice interagují s krystaly a generují puls optického světla, který je registrován fotonásobiči a každým okrajem tyčové vrstvy. Kalorimetr je citlivý na částice s energiemi od 5 GeV do 10 TeV [12] [1] .

Neutronový detektor  - čtyři velké scintilační detektory vyrobené z plastu dopovaného borem. Každý z nich je vybaven fotonásobičem pro měření příčin světelných záblesků z dopadajících neutronových částic, které excitují bor a generují částice alfa a gama záření. Gama paprsky se převádějí na světelné pulzy, které zaznamenává zařízení. Neutronová aktivita částic může být detekována pomocí NUD během několika mikrosekund [4] .

Obvod analogového čtení a sběru dat sestává hlavně z osmi desek založených na programovacím prostředí ANSI [14] .

Statistiky

Od prvního pořízení digitálních dat 20. prosince 2015 do 30. září 2020 provedl Wukong 9 skenů celé oblohy a zaznamenal asi 8,69 miliardy vysokoenergetických částic. Každé ráno a večer ( pekingského času ) Wukong létá nad čínským vzdušným prostorem a tři digitální datové stanice v Miyunu , Kašgaru a Sanyi přijímají 16 gigabajtů dat. V roce 2017 zveřejnil výzkumný tým Wukong první várku výsledků: přesně změřené energetické spektrum elektronového kosmického záření ve vesmíru; v roce 2019 zveřejnila přesně změřené energetické spektrum protonů kosmického záření a odhalila novou strukturu, o které se vědci domnívají, že by mohla být podpisem blízkého zdroje kosmického záření [1] .

Během 530 dnů letu družice předala Zemi data o detekci 1,5 milionu kosmických elektronů a pozitronů nad 25 GeV [15] [16] , které se vyznačují nebývale vysokým energetickým rozlišením a nízkou prašností [17] .

Odhadovaná životnost Wukong byla tři roky [18] . Od 20. prosince 2015 do 30. září 2020 byla družice Wukong na oběžné dráze 1746 dní a provedla více než 27,5 tisíce otáček na sluneční synchronní dráze ve výšce 500 kilometrů. Životnost satelitu v roce 2019 byla prodloužena o další dva roky [19] .

Poznámky

1. ↑ 1 2 3 "悟空"巡天有望揭开暗物质神秘面纱 „ Xinhua “ (14. října 2020). Získáno 15. října 2020. Archivováno z originálu dne 14. října 2020. (neurčitý)
2. ↑ 暗物质粒子探测卫星“悟空”号研制历程 (čínština) . Observatoř Zijinshan - DAMPE (17. listopadu 2017). Získáno 15. října 2020. Archivováno z originálu dne 25. května 2020.
3. ↑ Čínská družice Wukong vrhá nové světlo na původ kosmického záření . XINHUANET.com . Datum přístupu: 2021-01-011. (Ruština)
4. ↑ 1 2 3 DAMPE (Dark Matter Particle Explorer) – přezdívaný  Wukong . Portál ESA pro pozorování Země . Datum přístupu: 2021-01-011.
5. ↑ DArk Matter Particle  Explorer . dpnc.unige.ch . Datum přístupu: 2021-01-011. Archivováno z originálu 9. března 2021.
6. ↑ 1 2 První čínský satelit pro studium temné hmoty byl pojmenován „Wukong“ . " Lidový deník " (17. prosince 2015). Získáno 15. října 2020. Archivováno z originálu dne 17. října 2020. (neurčitý)
7. ↑ Petrova M. A. Realionimy čínského vesmírného programu a metody jejich překladu do ruštiny . Elektronická knihovna TSU (2019). Získáno 8. ledna 2021. Archivováno z originálu dne 12. ledna 2021. (Ruština)
8. ↑ “悟空” 巡天 有望揭开暗物质神秘面纱 (čínština) . XINHUANET.com . Datum přístupu: 2021-01-011.
9. ↑ Přehled  _ _ Ústav leteckého informačního výzkumu . Datum přístupu: 2021-01-011. Archivováno 8. května 2021.
10. ↑ Průzkumník částic temné hmoty: První čínský detektor kosmického záření a tvrdého γ-paprsku ve vesmíru  . nssc.cas.cn _ Datum přístupu: 2021-01-011. Archivováno 17. května 2020.
11. ↑ Plastový scintilační detektor na DAMPE  . arXiv® . Datum přístupu: 2021-01-011. Archivováno z originálu 20. června 2022.
12. ↑ 1 2 Průzkumník částic temné hmoty (DAMPE  ) . Kosmické lodě a satelity . Datum přístupu: 2021-01-011. Archivováno z originálu 17. dubna 2021.
13. ↑ BGO - scintilační krystal germanátu vizmutu . JSC "LLS" . Datum přístupu: 2021-01-011. (Ruština)
14. ↑ Databáze GalMer: sloučení galaxií ve virtuální  observatoři . aanda.org . Datum přístupu: 2021-01-011. Archivováno z originálu 15. března 2022.
15. ↑ [1] . (Ruština)
16. ↑ Přímá detekce zlomu v teraelektronvoltovém spektru kosmického záření elektronů a  pozitronů . Springer Nature Limited . Datum přístupu: 2021-01-011. Archivováno 9. listopadu 2020.
17. ↑ Čínský satelit může vnést světlo do výzkumu temné hmoty (29. listopadu 2017). Datum přístupu: 2021-01-011. Archivováno z originálu 2. ledna 2022. (Ruština)
18. ↑ Čínský kosmický satelit 'Opičí král' hledá temnou  hmotu . space.com . Datum přístupu: 2021-01-011. Archivováno z originálu 16. ledna 2021.
19. ↑ Satelitní služba "Wukong" po splatnosti téměř 2  roky . Datum přístupu: 2021-01-011.

Odkazy

• pmo.cas.cn/dampe/ - oficiální stránky Wukong