Inženjerska čuda utorkom: Rendgenski opservatorij Chandra

Rendgenski opservatorij Chandra koji je 1999. godine pokrenula NASA najmoćniji je i najveći rendgenski teleskop na svijetu.

Pokrenut je za snimanje slika visokoenergetskih područja (crne rupe, tamne materije, supernove, itd.) svemira za znanstvenike i istraživače.

Chandra je dobila ime po čuvenom Subrahmanyanu Chandrasekharu, dobitniku Nobelove nagrade i jedan je od 4 velika opservatorija koje je pokrenula NASA.

Ovo mehaničko čudo ima zrcala visoke rezolucije što mu omogućava da pokupi 100 puta slabije rendgenske regije nego što su to mogli njegovi prethodnici. To su omogućili znanstvenici i inženjeri iz Raytheon Optical Systems u Danburyju, Connecticut koji su polirali i uzemljivali ove parove zrcala do glatkoće od nekoliko atoma.

Sustav teleskopa Chandra orbitira oko zemlje na visini koja je 200 puta veća od NASA-inog svemirskog teleskopa Hubble.

Jeste li znali?

• Rendgenski opservatorij Chandra najmoćniji je rendgenski teleskop na svijetu. Ima osam puta veću razlučivost i moći će otkriti izvore više od 20 puta slabije od bilo kojeg prethodnog rendgenskog teleskopa.
• Rendgenski opservatorij Chandra, s njegovom inercijalnom gornjom etapom i potpornom opremom, najveći je i najteži teret ikada koji je lansiran pomoću svemirskog šatla.
• Rendgenski opservatorij Chandra koji radi u orbiti 200 puta višoj od svemirskog teleskopa Hubble. Tijekom svake Zemljine orbite, Chandra pređe jednu trećinu puta do Mjeseca.
• Snaga razlučivanja rendgenskih promatrača Chandra iznosi 0,5 lučnih sekundi – što je jednaka mogućnosti čitanja slova znaka zaustavljanja na udaljenosti od 19 kilometara. Drugim riječima, Chandrasova razlučiva snaga jednaka je mogućnosti čitanja naslova novina od 1 centimetara na udaljenosti od 0,8 kilometara.
• Da je država Kolorado glatka kao površina ogledala rendgenskog opservatorija Chandra, Pikes Peak bio bi manji od 25mm.
• Još jedan od NASA-inih nevjerojatnih vremenskih strojeva, rendgenski opservatorij Chandra moći će proučavati neke kvazare kao prije 10 milijardi godina.
• Rendgenski opservatorij Chandra promatrat će rendgenske zrake iz oblaka plina toliko ogromne da je potrebno da svjetlost prijeđe s jedne na drugu stranu više od pet milijuna godina.
• Iako ništa ne može izbjeći nevjerojatnu gravitaciju crne rupe, čak ni svjetlost, Chandra rendgenski opservatorij moći će proučavati čestice do posljednje milisekunde prije nego što se usisa unutra.

Bilo je potrebno gotovo četiri stoljeća da se od prvog Galileovog teleskopa do NASA-inog svemirskog teleskopa Hubble poveća snaga za promatranje od oko pola milijarde puta. NASA-ov opservatorij Chandra je oko milijardu puta snažnija od prvog rendgenskog teleskopa, a taj smo skok napravili za nešto više od tri desetljeća.

TEHNIČKE INFORMACIJE:

• Općenito:

• Znanstvena misija Chandra: Otprilike. 5 god

• Orbitalna aktivacija i razdoblje odjave: ca. 2 mjeseca

• Orbitalni podaci:

• Nagib: 28,5 stupnjeva
• Visina u apogeju: 86,487 sm
• Visina u perigeju: 5.999 sm
• Orbitalno razdoblje: 64 sata
• Vrijeme promatranja po orbitalnom razdoblju: do 55 sati

• Dimenzije:

• Dužina (otvoren suncobran): 13,8m

• Duljina (zatvoren suncobran): 11,8m

• Širina (raspoređeni solarni nizovi): 19,5m

• Širina (pohranjeni solarni nizovi): 4,3m

• Težine:

• Prazni: 4790kg

• Pogonsko gorivo: 976kg

• Pritisak: 4,5kg

• Ukupno u lansiranju: 5770,5kg

• Integrirani pogonski sustav:

• Tečni Apogee motori: 4 motora (samo 2 korištena istodobno)

• Gorivo: hidrazin

• Oksidant: Dušikov tetroksid

• Potisak po motoru: 47kg

• Električna energija:

• Solarna polja: 2 polja, 3 ploče svaki

• Generirana snaga: 2350 W

• Skladištenje električne energije: 3 baterije, 40 ampera, nikal vodik

• Komunikacija:

• Antene: 2 antene s malim pojačanjem

• Komunikacijske veze: Ispitivač korisnog opterećenja, Deep Space Network

• Komandna veza: 2 kbs u sekundi

• Prenos podataka: 32 kbs do 1024 kbs

• Ugrađeno snimanje podataka na brodu:

• Metoda: Solid-state diktafon

• Kapacitet: 1,8 gbs, 16,8 sati

• Sklop zrcala visoke rezolucije:

• Konfiguracija: 4 skupa ugniježđenih paraboloidnih / hiperboloidnih zrcalnih parova

• Težina ogledala: 950kg

• Žarišna duljina: 10,5m

• Vanjski promjer: 1,21m

• Dužina: 0,8m

• Materijal: Zerodur

• Premaz: 600 angstroma iridija

• Kontrola i usmjeravanje:

• Reakcijski kotači: 6

• Inercijalne referentne jedinice: 2

• Aspektna kamera: 1,40 stupnja x 1,40 stupnja fov

• Znanstveni instrumenti:

• Spektrometar za snimanje (ACIS)

• Kamera visoke rezolucije (HRC)

• Rešetka visoke potrošnje energije (HETG)

• Rešetka niskog prijenosa energije (LETG)

• Misija Chandra ukratko: gornja etapa

• Dimenzije:

• Dužina: 5,2m

• Promjer: 2,8m

• Težine:

• Faza 1 suha: 1163kg

• Pogonsko gorivo 1. stupnja: 8900kg

  1. faza – ukupno: 10063kg
  2. faza suha: 1080kg
  3. stupanj pogonskog goriva: 2728kg
  4. faza – ukupno: 3807kg

  Ukupni inercijalni gornji stadij pri pokretanju: 13871kg

• Izvođenje:

• Stupanj potiska 1: prosječno 20955kg

• Trajanje izgaranja 1: 125 sekundi

• Stup potiska 2: prosječno

• Trajanje izgaranja 2: 117 sekundi

• Misija Chandra ukratko: Oprema za podršku

• Težine:

• Oprema za podršku u zraku: 2433,5kg

• Ostalo: 583kg

• Ukupna podrška za opremu: 295kg

• Misija Chandra ukratko: Ukupni korisni teret

• Težina:

• Ukupna oprema Chandra / IUS: 22754kg