Войти
 | |
| Тип миссии | Астрономия ·Планетарная наука |
|---|---|
| Оператор | Парижская обсерватория ·CNRS |
| COSPAR ID | 2018-004W |
| SATCAT номер | 43132  |
| Веб-сайт | http://picsat.obspm.fr |
| Продолжительность миссии | ~ 1 год |
| Свойства космического корабля | |
| Автобус | CubeSat 3U |
| Производитель | ISIS (космический корабль ). Гиперион (ADCS ). LESIA (полезная нагрузка ) |
| Стартовая масса | 3,9 kg |
| Размеры | 10 x 50 x 100 см с антеннами и солнечные батареи |
| Мощность | 6 ватт |
| Начало миссии | |
| Дата запуска | 12 января 2018 г., 03:58 UTC |
| Ракета | PSLV |
| Место запуска | SDSC |
| Контрактор | ISL ·ANTRIX |
| Конец миссии | |
| Последний контакт | 20 марта 2018 г. |
| Дата распада | расчетный 2030 год |
| Параметры орбиты | |
| Система отсчета | Геоцентрический режим |
| Режим | Низкая Земля ·SSO |
| Наклон | 97,3 ° |
| Период | 95 минут |
| Main te lescope | |
| Тип | Внеосевой телескоп |
| Диаметр | 50 mm |
| Фокусное расстояние | 150 mm |
| Фокусное отношение | f / 4 |
| Длины волн | видимый свет |
| Транспондеры | |
| Диапазон | VHF ·UHF |
PicSat - французский наноспутник, CubeSat состоит из 3 единиц (3U), предназначенных для измерения транзита планеты Beta Pictoris b перед своей звездой Beta Pictoris. PicSat был разработан и построен небольшой группой ученых и инженеров во главе с доктором Сильвестром Лакуром, астрофизиком и инструменталистом из группы высокого углового разрешения в астрофизике лаборатории LESIA в Парижской обсерватории / PSL Исследовательский университет / CNRS. Спутник был запущен 12 января 2018 года. Он проработал более 10 недель, затем замолчал 20 марта 2018 года.
С возрастом около 23 миллионов лет Бета-Живописец является очень молодой звездой с астрономической точки зрения. По сравнению с Солнцем, которое находится на полпути своей взрослой жизни в 4,5 миллиарда лет, Beta Pictoris примерно в два раза больше массы и в два раза больше. Beta Pictoris находится относительно близко к Солнцу, всего в 63,4 световых годах от нас, что означает, что она яркая и ее легко наблюдать. Это делает Beta Pictoris интересным для изучения, поскольку позволяет астрономам узнать больше о самых ранних стадиях формирования планет.
В начале 1980-х годов вокруг Beta Pictoris был обнаружен большой диск из обломков астероидов, пыли и газа, оставшихся после образования звезды. В 2009 году группа французских астрономов открыла гигантскую газовую планету во главе с Анн-Мари Лагранж из Гренобля, Франция. Планета, получившая название Beta Pictoris b, примерно в семь раз массивнее Юпитера, самой большой планеты Солнечной системы. Он вращается вокруг звезды на расстоянии примерно десяти астрономических единиц (а.е.), что в десять раз превышает расстояние между Землей и Солнцем и такое же расстояние, как планета Сатурн вращается вокруг Солнца.
В 2016 году были опубликованы предсказания, что Сфера Холма Бета-Живописца b (или гравитационная сфера влияния) или, возможно, сама планета, будет проходить перед своей звездой, если смотреть с Земли. Детальное наблюдение за таким явлением позволило бы больше узнать о молодой планете. Например, если бы сама планета должна была пройти, и мы могли бы наблюдать этот транзит, то можно было бы определить ее точный размер, протяженность и состав ее атмосферы. Знание размера планеты в сочетании с ее массой приводит к ее плотности. Плотность напрямую связана с химическим составом: более низкая плотность означает более газообразный материал, более высокая плотность - более твердый. Поскольку планета Beta Pictoris b очень молода, знание этих параметров дает больше информации о формировании планет-гигантов и планетных систем в целом.
Однако момент прохождения можно оценить только приблизительно, потому что орбита Beta Pictoris b не так хорошо известна. Прогнозируется, что транзит произойдет в период с лета 2017 года по лето 2018 года. Транзит планеты продлится всего несколько часов. Транзит Сферы холма может длиться от нескольких дней до месяцев. Единственно возможным способом запечатлеть это явление - постоянный и точный мониторинг звездной системы из космоса. Это невозможно сделать с Земли, потому что, с одной стороны, профессиональные обсерватории пользуются большим спросом и не могут использоваться для долгосрочного непрерывного мониторинга, а с другой стороны, даже небольшие обсерватории и любители высокого уровня страдают от одной и той же проблемы: изменчивости Земли на Земле. атмосферные условия и цикл день-ночь. Даже самое тонкое облако, проходящее перед телескопом, можно было бы неверно истолковать как транзитное явление.
Однако наблюдения проводятся непостоянно с использованием наземных обсерваторий. На момент написания этих наблюдений еще не было обнаружено никаких признаков транзита.
Во время прохождения количество света, который достигает нас от звезды, немного уменьшается, в то время как планета блокирует небольшую его часть. Это небольшое падение яркости звезды является признаком прохождения и может быть зафиксировано чувствительным прибором, фотометром, который точно измеряет свет от звезды, собранный телескопом. Основная цель PicSat как раз и заключается в следующем: непрерывно наблюдать яркость звезды Beta Pictoris, чтобы запечатлеть небольшое падение в этом свете, когда планета Beta Pictoris b или ее сфера холма проходит перед ней.
PicSat, сокращение от "Beta Pictoris" и "Satellite", представляет собой так называемый CubeSat. PicSat состоит из трех стандартных кубических единиц, называемых «3U», каждый размером 10x10x10 см.
PicSat - это самый первый CubeSat, которым управляет CNRS. Он отличается от большинства проектов CubeSat тем, что был разработан профессионалами, а не студентами. Проект стартовал в 2014 году, когда Сильвестру Лакуру, астрофизику и инструменталисту французского CNRS в лаборатории LESIA / Парижской обсерватории, пришла в голову идея использовать CubeSat для наблюдения предсказанного транзита планеты. Бета-Pictoris b. Он собрал небольшую местную команду, и вместе они разработали и построили PicSat.
PicSat - один из немногих CubeSat в мире, преследующих астрофизические научные цели, и первый CubeSat в сложной области экзопланетной науки. Научный пример PicSat был разработан в сотрудничестве с доктором Аленом Лекавелье де Этан из Института астрофизики Парижа, который много лет работал над системой Beta Pictoris. Проект PicSat также является результатом плодотворного сотрудничества с CCERES, пространством «Центр и кампус» Исследовательского университета PSL и с экспертами Французского космического агентства CNES.
PicSat был запущен на низкую околоземную орбиту (высота 505 км) 12 января 2018 года индийской миссией ISRO PSLV C40.
PicSat состоит из трех кубических единиц. Верхний и средний кубические блоки содержат полезную нагрузку спутника, нижний блок - бортовой компьютер.
Верхний кубический блок PicSat содержит небольшой телескоп с зеркалом диаметром пять сантиметров. Из-за того, что Beta Pictoris - такая яркая звезда, этого небольшого размера зеркала достаточно, чтобы собрать достаточно света от звезды.
PicSat имеет два важных новаторских технических аспекта. Первый - это инновационный способ, которым спутник будет точно отслеживать звезду, второй - использование оптического волокна в космосе для направления света от звезды на фотодиод.
В средней кубической единице крошечное оптическое волокно, диаметром три микрометра, примерно пятую часть тонкого человеческого волоса, собирает свет от звезды. Он часто используется в наземных обсерваториях, и это будет первый раз, когда оптоволокно будет запущено в космос для астрономических наблюдений. Таким образом, система телескопа в верхнем блоке направляет свет звезды на ее фокальную плоскость в нижней части блока и в волокно. Крошечное волокно направляет свет на чувствительный фотодиод в среднем блоке, который точно измеряет время прихода каждого фотона индивидуально. Идея использования оптического волокна заключается в том, что из-за своего небольшого размера оно исключает попадание всех мешающих источников света на фотодиод и, таким образом, позволяет очень точно измерить яркость звезды. Это, например, рассеянный свет с неба и рассеянный свет в оптической системе.
Однако стандартной точности наведения CubeSat недостаточно, чтобы позволить телескопу постоянно направлять свет от звезды точно в небольшое отверстие волокна. Телескоп будет слишком сильно покачиваться и качаться на орбите вокруг Земли. Команда PicSat разработала инновационное решение этой проблемы, подключив оптическое волокно к небольшой пластине, так называемому пьезоэлектрическому приводу, который может двигаться очень быстро. Очень быстро перемещая волокно вокруг звезды, оно может отследить, куда дрейфует звезда, а затем сразу же следовать за ней, чтобы оставаться на цели.
Нижний кубический блок PicSat содержит бортовой компьютер для работы спутника, связи с Землей, батареи, необработанное наведение телескопа и другие важные задачи мониторинга.
Весь спутник является одетые в массивы солнечных панелей, которые развертываются однажды в космосе. Они обеспечивают энергией работу всех систем. Общий вес PicSat составляет около 3,5 кг, а потребляемая мощность - около 5 Вт.
PicSat был запущен на низкую околоземную орбиту (600 км высота) 12 января 2018 г., индийский ISRO в миссии PSLV PSLV-C40.
Орбита PicSat - это полярная орбита. Это означает, что PicSat будет вращаться над полюсами, когда Земля вращается под ней, что позволит ему постоянно наблюдать Beta Pictoris. Для завершения каждой орбиты потребуется 94 минуты.
Управление спутником осуществляется с наземной станции PicSat в Парижской обсерватории в Медоне, Франция. Однако наземная станция может видеть спутник только около 30 минут в день. PicSat работает на радиолюбительских частотах. Это стало возможным благодаря участию Réseau des Émetteurs Français (REF). Любой, у кого есть возможность радиоприема, может настроиться на передачи спутника, когда он проходит над головой, получать информацию со спутника и загружать ее в базу данных через веб-сайт PicSat. Призвана большая сеть радиолюбителей, чтобы сотрудничать с отслеживанием спутника, получать его данные и передавать их на наземную станцию. Заинтересованное лицо направляется на сайт PicSat для регистрации, отслеживания обновлений и присоединения к радиосети. Радиолюбители, имеющие лицензию на передачу, могут использовать PicSat в качестве ретранслятора, когда он не занимается научными наблюдениями или другими видами связи, для общения с другими любителями.
Эта информация будет отображаться на веб-сайте. Он также покажет актуальную кривую блеска звезды, измеренную с помощью PicSat. Кривая блеска - это яркость звезды как функция времени.
Предполагалось, что PicSat проработает один год. Он проработал примерно 10 недель, прежде чем контакт был потерян 20 марта 2018 года. Были предприняты попытки восстановить контакт, и 30 марта считалось, что контакт был восстановлен командой из Государственного университета Морхеда, но это оказался сигнал другого спутника (TIGRISAT ). Миссия была официально закрыта 5 апреля.
Если PicSat должен был измерить начало транзита планеты или ее Хилл-Сферы, или любого другого Как транзитные явления, телескоп диаметром 3,6 метра Европейской южной обсерватории (ESO) в Чили будет немедленно приведен в действие. Это благодаря недавно принятому в ESO предложению о возможности наблюдения за временем в поддержку проекта PicSat, возглавляемого доктором Флавиеном Кифером из Института астрофизики Парижа. Доктор Кифер известен своей работой по обнаружению и наблюдению экзокомет в звездных системах, таких как Beta-Pictoris. Телескоп будет оснащен мощным прибором HARPS. HARPS - это аббревиатура от High Accuracy Radial Velocity Planet Searcher. Вместе с измерениями PicSat данные HARPS о транзите позволят более точно определять орбиту и размер планеты, а также химический состав атмосферы. Если комета должна пройти, HARPS сможет определить химический состав атмосферы кометы, которая несет ключевую информацию о химическом составе звездной системы в целом и, следовательно, о ее формировании и эволюции.
PicSat получает финансовую поддержку от Европейского исследовательского совета (ERC) в рамках программы исследований и инноваций Европейского союза Horizon 2020, предложение 639248, литиевое предложение CNRS, Лабораторная группа ESEP, Исследовательский университет PSL, Фонд MERAC, CNES, CCERES и Парижская обсерватория - LESIA.
