Войти
 | |||||||
| Имена | Большой космический гамма-телескоп | ||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Тип миссии | Гамма-астрономия | ||||||
| Оператор | НАСА ·США Министерство энергетики | ||||||
| COSPAR ID | 2008-029A | ||||||
| SATCAT номер | 33053 | ||||||
| Веб-сайт | Fermi.GSFC.NASA.gov | ||||||
| Продолжительность миссии | Планируется: 5-10 лет. Прошло: 12 лет, 4 месяца, 16 дней | ||||||
| Характеристики космического корабля | |||||||
| Производитель | General Dynamics | ||||||
| Стартовая масса | 4 303 кг (9 487 фунтов) | ||||||
| Размеры | В походном состоянии: 2,8 × 2,5 м (9,2 × 8,2 фута) | ||||||
| Мощность | В среднем 1500 Вт | ||||||
| Начало миссии | |||||||
| Дата запуска | 11 июня 2008 г., 16:05 (2008-06-11UTC16: 05) UTC | ||||||
| Ракета | Delta II 7920-H # 333 | ||||||
| Место запуска | Мыс Канаверал SLC-17B | ||||||
| Подрядчик | United Launch Alliance | ||||||
| Параметры орбиты | |||||||
| Система отсчета | Геоцентрический | ||||||
| Режим | Низкая Земля | ||||||
| Большая полуось | 6912,9 км (4295,5 миль) | ||||||
| Эксцентриситет | 0,001282 | ||||||
| Высота перигея | 525,9 км (326,8 миль) | ||||||
| Высота в апогее | 543,6 км (337,8 миль) | ||||||
| Наклонение | 25,58 ° | ||||||
| Период | 95,33 мин | ||||||
| RAAN | 29,29 ° | ||||||
| Аргумент перигея | 131,16 ° | ||||||
| Среднее аномалия | 229,00 ° | ||||||
| Среднее движение | 15,10 об / день | ||||||
| Скорость | 7,59 км / с (4,72 миль / с) | ||||||
| Эпоха | 23 февраля 2016, 04 : 46: 22 UTC | ||||||
| |||||||
 | |||||||
Космический гамма-телескоп Ферми (FGST ), ранее называвшийся Gamma-ray Large Area Telescope (GLAST ), является космической обсерваторией, используется для выполнения гамма-астрономических наблюдений с низкой околоземной орбиты. Его основным инструментом является большой телескоп (LAT), с помощью которого астрономы в основном собираются выполнить обзор всего неба, изучая астрофизические и космологические явления, такие как активные ядра галактик, пульсары, другие источники высоких энергий и темная материя. Другой прибор на борту Fermi, монитор гамма-всплесков (GBM; ранее GLAST Burst Monitor), используется для изучения гамма-всплесков.
Fermi был запущен 11 июня 2008 года в 16:05 UTC. на борту ракеты Delta II 7920-H. Миссия является совместным предприятием НАСА, Министерства энергетики США и правительственных агентств Франции, Германии, Италии, Японии и Швеции, став самым чувствительным гамма-излучателем. телескоп на орбите, сменивший ИНТЕГРАЛ. Проект является признанным экспериментом ЦЕРН (RE7).
Ферми на Земле, солнечные батареи в сложенном виде Ферми включает в себя два научных инструмента, Большой Зональный телескоп (LAT) и монитор гамма-всплесков (GBM).
General Dynamics Advanced Information Systems (ранее Spectrum Astro, а теперь Orbital Sciences ) в Гилберте, Аризона, спроектировала и построила космический корабль, который несет инструменты. Он движется по низкой круговой орбите с периодом около 95 минут. Его нормальный режим работы сохраняет его ориентацию, так что инструменты будут смотреть в сторону от Земли, «раскачиваясь», чтобы уравновесить покрытие неба. Обзор инструментов будет проходить по большей части неба около 16 раз в день. Космический корабль также может сохранять ориентацию, указывающую на выбранную цель.
Оба научных инструмента прошли испытания на воздействие окружающей среды, включая вибрацию, вакуум, высокие и низкие температуры, чтобы убедиться, что они могут выдерживать нагрузки при запуске и продолжать работу в космосе. Они были интегрированы с космическим кораблем на установке General Dynamics ASCENT в Гилберте, штат Аризона.
Данные с приборов доступны общественности через веб-сайт Центра поддержки науки Fermi. Также доступно программное обеспечение для анализа данных.
Fermi получил свое новое имя в 2008 году: 26 августа 2008 года GLAST был переименован в «Fermi Gamma- Ray Space Telescope »в честь Энрико Ферми, пионера в физике высоких энергий.
Сотрудник НАСА Алан Стерн, помощник администратора по науке в штаб-квартире НАСА, запустил публичный конкурс 7 февраля 2008 г., закрытие 31 марта 2008 г., чтобы переименовать GLAST таким образом, чтобы «уловить волнение миссии GLAST и привлечь внимание к гамма-излучению и астрономии высоких энергий... что-то незабываемое в ознаменование этой захватывающей новой астрономической миссии»... имя, которое запоминается, легко произносится и поможет сделать спутник и его предназначение темой обеденного стола и обсуждения в классе ".
Воспроизвести медиа Видео: Что такое Ферми? 
Предполагаемый срок первого года работы 
Гамма-излучение (более 1 ГэВ) обнаружено по всему небу; более яркие области - больше радиации (пятилетнее исследование Ферми: 2009–2013 гг.) НАСА разработало миссию, рассчитанную на пять лет и рассчитанную на десять лет работы.
Ключевые научные цели исследования. миссия Ферми была описана как:
Национальные академии наук оценили эту миссию как высшую приоритетную. Ожидается, что в результате этой единственной миссии появится много новых возможностей и открытий, которые значительно расширят наш взгляд на Вселенную.
Запуск GLAST на борту ракеты Delta II, 11 июня 2008 г. 
Запуск GLAST, как показано на космическом инфракрасном датчике, глядя на Землю 4 марта 2008 года космический корабль прибыл на объект Astrotech обработки полезной нагрузки в Титусвилле, Флорида. 4 июня 2008 г., после нескольких предыдущих задержек, статус запуска был перенесен не ранее 11 июня, последние задержки были вызваны необходимостью замены батарей системы прекращения полетов. Окно запуска продлено с 15:45 до 17:40 UTC ежедневно до 7 августа 2008 года.
Запуск успешно произошел 11 июня 2008 года в 16:05 UTC на борту Ракета Delta 7920H-10C с Станция ВВС США на мысе Канаверал Космический стартовый комплекс 17-B. Отрыв космического корабля произошел примерно через 75 минут после запуска.
Ферми находится на околоземной круговой орбите на высоте 550 км (340 миль) и под наклоном 28,5 градусов.
GLAST получил некоторые незначительные модификации своего компьютерного программного обеспечения 23 июня 2008 года.
Компьютеры, работающие как с LAT, так и с GBM, и большинство компонентов LAT были включены 24 июня 2008 года. Высокое напряжение LAT было включено 25 июня, и он начал обнаруживать частицы высокой энергии из космоса, но все же потребовались незначительные корректировки для калибровки прибора. Высокое напряжение GBM также было включено 25 июня, но GBM все еще требовалась еще одна неделя испытаний / калибровок перед поиском гамма-всплесков.
После представления обзора приборов Fermi и целей Дженнифер Карсон из Национальной ускорительной лаборатории SLAC пришла к выводу, что основные цели «все достижимы с помощью режим наблюдения по всему небу ". Ферми переключился в "режим обзора неба" 26 июня 2008 г., чтобы начать охватывать все небо каждые три часа (каждые две орбиты).
30 апреля 2013 года НАСА сообщило, что год назад телескоп едва избежал столкновения с несуществующим советским спутником-шпионом времен холодной войны, Космос 1805 в апреле 2012 года. Орбитальные прогнозы несколькими днями ранее показали, что два спутника должны были занять одну и ту же точку в космосе в пределах 30 миллисекунд друг от друга. 3 апреля операторы телескопов решили убрать параболическую антенну спутника с высоким коэффициентом усиления, повернуть солнечные панели в сторону и запустить ракетные двигатели Ферми на одну секунду, чтобы убрать ее с пути. Несмотря на то, что двигатели бездействовали с тех пор, как телескоп был выведен на орбиту почти пятью годами ранее, они работали исправно и, таким образом, удалось избежать потенциальной катастрофы.
В августе 2013 г. Fermi приступила к продлению своей миссии на 5 лет.
Сравнение двух LAT-изображений Fermi одного и того же региона в созвездии Киля. Первый основан на более раннем анализе, названном «Проход 7», а второй показывает улучшения, достигнутые в ходе «Прохода 8». Оба изображения содержат одинаковое количество гамма-лучей. На графике переднего плана высокие шипы представляют большую концентрацию гамма-лучей и соответствуют яркости. Pass 8 обеспечивает более точные направления для входящих гамма-лучей, поэтому большее количество из них падает ближе к источникам, создавая более высокие пики и более резкое изображение. В июне 2015 года Fermi Collaboration опубликовала «Данные Pass 8 LAT». Итерации структуры анализа, используемой LAT, называются «проходами», и при запуске LAT-данные Fermi анализировались с помощью прохода 6. Значительные улучшения прохода 6 были включены в проход 7, который дебютировал в августе 2011 года.
Fermi LAT с момента его запуска был повторно исследован с помощью новейших инструментов, чтобы узнать, как детектор LAT реагирует как на каждое событие, так и на фон. Это улучшенное понимание привело к двум основным улучшениям: гамма-лучи, пропущенные предыдущим анализом, были обнаружены, и направление, откуда они пришли, было определено с большей точностью. Влияние последнего - обострить зрение Ферми ЛАТ, как показано на рисунке справа. Pass 8 также обеспечивает более точные измерения энергии и значительно увеличенную эффективную площадь. Был обработан весь набор данных миссии.
Эти улучшения имеют наибольшее влияние как на нижнюю, так и на верхнюю границы диапазона энергии, которую может обнаружить Ферми LAT - по сути, расширяя диапазон энергий, в пределах которого LAT может производить полезные наблюдения. Улучшение производительности Fermi LAT благодаря Pass 8 настолько разительно, что это обновление программного обеспечения иногда называют самым дешевым спутниковым обновлением в истории. Среди многочисленных достижений он позволил улучшить поиск галактических спектральных линий от взаимодействий темной материи, анализ протяженных остатков сверхновых и поиск протяженных источников в плоскости Галактики.
Почти для всех классов событий версия P8R2 имел остаточный фон, который не был полностью изотропным. Эта анизотропия была связана с утечкой электронов космических лучей через ленты детектора антисовпадений, и набор разрезов позволил отклонить эти события при минимальном влиянии на принятие. Этот выбор был использован для создания версии LAT-данных P8R3.
16 марта 2018 г. одна из солнечных батарей Ферми перестала вращаться, что привело к переходу в режим «безопасного удержания» и прибор выключен. Это была первая механическая поломка почти за 10 лет. Солнечные батареи Ферми вращаются, чтобы максимально увеличить их воздействие на Солнце. Двигатель, приводящий в движение это вращение, не смог двинуться в одном направлении в соответствии с инструкциями. 27 марта спутник был помещен под фиксированным углом по отношению к его орбите, чтобы максимизировать солнечную энергию. На следующий день прибор GBM был снова включен. 2 апреля операторы включили LAT, и 8 апреля он возобновил работу. Разрабатываются альтернативные стратегии наблюдения в связи с потребностями в энергии и температуре.
Цикл импульсных гамма-лучей от пульсара Vela, созданный из фотонов, обнаруженных LAT Первое крупное открытие произошло, когда космический телескоп обнаружил пульсар в остатке сверхновой CTA 1 , который, по-видимому, испускал излучение в гамма-луче Только группы, впервые в своем роде. Этот новый пульсар облетает Землю каждые 316,86 миллисекунд и находится на расстоянии около 4600 световых лет.
В сентябре 2008 г. произошел гамма-всплеск GRB 080916C в созвездии Киля был зарегистрирован телескопом Ферми. Этот всплеск примечателен тем, что имеет «самое большое выделение кажущейся энергии из когда-либо измеренных». Взрыв имел мощность около 9000 обычных сверхновых, и релятивистская струя вещества, выброшенная при взрыве, должна была двигаться как минимум на 99,9999% от скорости света. В целом, у GRB 080916C была «самая большая полная энергия, самые быстрые движения и самая высокая начальная энергия излучения» из когда-либо существовавших.
В феврале 2010 года было объявлено об этом что Fermi-LAT определила, что остатки сверхновой действуют как огромные ускорители для космических частиц. Это определение выполняет одну из заявленных задач этого проекта.
В марте 2010 года было объявлено, что активные галактические ядра не отвечают за большую часть гамма-излучения. -лучевой радиационный фон. Хотя активные галактические ядра действительно производят часть гамма-излучения, обнаруженного здесь, на Земле, менее 30% происходит из этих источников. Теперь поиски направлены на поиск источников оставшихся 70% или около того всех обнаруженных гамма-лучей. Возможные варианты включают звездообразование, слияние галактик и еще не объясненные взаимодействия темной материи .
Воспроизвести медиа Гамма- и рентгеновские пузыри в центре галактики Млечный Путь: вверху: иллюстрация; Внизу: видео. В ноябре 2010 года было объявлено, что два пузыря, излучающие гамма- и рентгеновские лучи, были обнаружены вокруг Млечного Пути, галактики Земли и Солнечной системы. Пузыри, получившие название пузыри Ферми, простираются примерно на 25 тысяч световых лет над и под центром Галактики. Рассеянный туман гамма-излучения в галактике затруднял предыдущие наблюдения, но группа открытий во главе с Д. Финкбейнером, опираясь на исследования Дж. Доблера, работала над этой проблемой.
В начале 2012 года Fermi / GLAST наблюдала свет с самой высокой энергией, когда-либо наблюдавшейся при извержении Солнца.
На пике вспышки LAT обнаружил гамма-лучи с энергией в два миллиарда раз превышающей энергию видимого света, или около четырех миллиардов. электрон-вольт (ГэВ), легко устанавливая рекорд для света самой высокой энергии, когда-либо обнаруженного во время или сразу после солнечной вспышки
— NASAТелескоп Ферми наблюдал и обнаруживал многочисленные земные гамма-вспышки и обнаружили, что такие вспышки могут производить 100 триллионов позитронов, что намного больше, чем предполагали ученые.
GRB 130427A до и после более чем в 100 МэВ свет 27 апреля 2013 года Ферми обнаружил GRB 130427A, гамма-всплеск с одним из самых высоких значений энергии, когда-либо зарегистрированных. Это включало обнаружение гамма-излучения мощностью более 94 миллиардов электрон-вольт (ГэВ). Это побило предыдущий рекорд Ферми, более чем в три раза.
Fermi сообщил, что его прибор GBM обнаружил слабый гамма-всплеск с энергией выше 50 кэВ, начинается через 0,4 секунды после события LIGO и с областью позиционной неопределенности, перекрывающей область наблюдения LIGO. Команда Fermi подсчитала, что вероятность того, что такое событие является результатом совпадения или шума, составляет 0,22%. Однако наблюдения с помощью инструмента SPI-ACS телескопа всего неба телескопа INTEGRAL показали, что любое излучение энергии в гамма-лучах и жестких рентгеновских лучах от этого события составляло менее одной миллионной энергии, излучаемой в виде гравитационных волн. пришли к выводу, что «этот предел исключает возможность того, что событие связано со значительным гамма-излучением, направленным на наблюдателя». Если бы сигнал, наблюдаемый Fermi GBM, был связан с GW150914, SPI-ACS обнаружил бы его со значимостью на 15 сигм выше фона. Космический телескоп AGILE также не обнаружил гамма-аналог этого события. Последующий анализ отчета Ферми независимой группой, выпущенный в июне 2016 года, имел целью выявить статистические недостатки в первоначальном анализе, сделав вывод о том, что наблюдение соответствовало статистическим колебаниям или переходному процессу альбедо Земли в 1-секундной шкале времени.. Однако опровержение этого последующего анализа указывало на то, что независимая группа исказила анализ исходного документа Fermi GBM Team и, следовательно, неверно истолковала результаты исходного анализа. Опровержение подтвердило, что вероятность ложного совпадения рассчитывается эмпирически и не опровергается независимым анализом.
В октябре 2018 года астрономы сообщили, что GRB 150101B, находящийся на расстоянии 1,7 миллиарда световых лет от Земли, может быть аналогом исторического GW170817. Он был обнаружен 1 января 2015 года в 15:23:35 UT монитором гамма-всплесков на борту космического гамма-телескопа Ферми, а также обнаружен телескопом Burst Alert Telescope (BAT) на борту. Спутник обсерватории Swift.
Слияния черных дыр, которые, как считается, привели к возникновению гравитационных волн, не вызовут гамма-всплески, поскольку двойные черные дыры звездных масс не будут иметь большого количества орбитальных движений. иметь значение. Ави Лоэб предположил, что если массивная звезда быстро вращается, центробежная сила, возникающая во время ее коллапса, приведет к образованию вращающегося стержня, который распадается на два плотных сгустка материи в форме гантели, которая становится двойная черная дыра, и в конце коллапса звезды она вызывает гамма-всплеск. Леб предполагает, что задержка в 0,4 секунды - это время, за которое гамма-всплеск пересек звезду по сравнению с гравитационными волнами.
17 декабря. В августе 2017 года программа Fermi Gamma-Ray Burst Monitor обнаружила, классифицировала и локализовала гамма-всплеск, который позже был обозначен как GRB 170817A. Шесть минут спустя одиночный детектор в Hanford LIGO зарегистрировал кандидата на гравитационные волны, что соответствовало слиянию двойных нейтронных звезд , которое произошло за 2 секунды до события GRB 170817A. Это наблюдение было "первым совместным обнаружением гравитационного и электромагнитного излучения от одного источника ".
Приборы на борту Ферми 
Ферми чувствителен от 8 кэВ, средний рентгеновский, до 300 ГэВ, гамма-излучение очень высокой энергии Монитор гамма-всплесков (GBM) (ранее GLAST Burst Monitor) обнаруживает внезапные вспышки гамма-излучения, вызванные всплесками гамма-излучения и солнечными вспышками. Его сцинтилляторы расположены по бокам космического корабля для просмотра всего неба, которое не заблокировано Землей. Конструкция оптимизирована для хорошего разрешения по времени и энергии фотонов и чувствительна от 8 кэВ (средний рентгеновский ) до 40 МэВ (гамма-излучение средней энергии).
«Гамма - лучевые всплески настолько яркие, что мы можем видеть их за миллиарды световых лет, а это значит, что они произошли миллиарды лет назад, и мы видим их такими, какими они выглядели тогда », - заявил Ч. Арлс Миган из Центра космических полетов им. Маршалла.
НАСА Монитор гамма-всплесков обнаружил гамма-лучи от позитронов, генерируемых во время мощных гроз.
Телескоп с большой площадью (LAT) обнаруживает отдельные гамма-лучи, используя технологию, аналогичную той, что используется в наземных ускорителях частиц. Фотоны попадают в тонкие металлические листы, конвертируясь в пары электрон - позитрон с помощью процесса, называемого образованием пар. Эти заряженные частицы проходят через чередующиеся слои кремниевых микрополосковых детекторов, вызывая ионизацию, которая производит обнаруживаемые крошечные импульсы электрического заряда. Исследователи могут комбинировать информацию с нескольких слоев этого трекера, чтобы определить путь частиц. Пройдя через трекер, частицы попадают в калориметр, который состоит из стопки кристаллов иодида цезия сцинтиллятор для измерения общей энергии частиц. Поле зрения LAT большое, около 20% неба. Разрешение его изображений скромное по астрономическим меркам, несколько угловых минут для фотонов самых высоких энергий и около 3 градусов при 100 МэВ. Он чувствителен от 20 МэВ до 300 ГэВ (от средних до некоторых гамма-лучей очень высоких энергий ). LAT является более крупным и лучшим преемником прибора EGRET на спутнике NASA Compton Gamma Ray Observatory в 1990-х годах. Некоторые страны производили компоненты LAT, которые затем отправляли компоненты для сборки в Национальную ускорительную лабораторию SLAC. В SLAC также находится Центр управления приборостроением LAT, который поддерживает работу LAT во время миссии Ферми для научного сотрудничества LAT и для НАСА.
Образование и работа с общественностью являются важными компонентами проекта Fermi. Главный образовательный и информационный веб-сайт Fermi по адресу http://glast.sonoma.edu предлагает доступ к ресурсам для студентов, преподавателей, ученых и общественности. Группа НАСА по образованию и работе с общественностью (E / PO) управляет образовательными и информационными ресурсами Fermi в Государственном университете Сономы.
Премия Бруно Росси 2011 была присуждена Биллу Этвуду, Питеру Майкельсону и команде Fermi LAT «за то, что благодаря разработке телескопа Large Area Telescope они позволили получить новые сведения о нейтронных звездах, остатках сверхновых, космических лучах, двойных системах, активных ядрах галактик и гамма- лучевые всплески ».
В 2013 году премия была присуждена Роджеру У. Романи из Университета Лиланда Стэнфордского университета и Алисе Хардинг из Центра космических полетов Годдарда за их работу по разработке теоретической основы, лежащей в основе многих захватывающих результатов исследования пульсаров Космический гамма-телескоп Ферми.
В 2014 году приз получил Трейси Слейер, Дуглас Финкейнер и Менг Су »за открытие в гамма-лучах большой неожиданной галактической структуры, называемой Пузыри Ферми."
Приз 2018 был вручен Коллин Уилсон-Ходж и группа Fermi GBM для обнаружения GRB 170817A, первого однозначного и полностью независимого открытия электромагнитного аналога сигнала гравитационной волны (GW170817 ), которое «подтвердило, что короткие гамма-всплески производятся двойными нейтронные звезды слились и позволили провести глобальную многоволновую последующую кампанию. "
 | На Викискладе есть материалы, связанные с космическим гамма-телескопом Ферми. |
