Небольшой спутник под названием Tiny BurstCube, сопоставимый по размеру с коробкой для обуви, будет проводить исследования самых мощных взрывов во Вселенной, вращаясь на орбите вокруг Земли.
Этот кубсат был запущен на борту 30-й коммерческой миссии SpaceX по доставке грузов к Международной космической станции. Запуск состоялся в четверг, 21 марта, в 23:55 по московскому времени со стартового комплекса 40 на мысе Канаверал. Ракета успешно пристыковалась к станции.
После прибытия BurstCube будет развернут и выведен на орбиту, где он будет заниматься поиском, обнаружением и изучением коротких гамма-всплесков (GRB) — коротких, чрезвычайно мощных вспышек света. Продолжительность миссии запланирована примерно на год.
Зачем изучать короткие гамма-всплески?
Гамма-всплески короткой продолжительности чаще всего возникают вследствие слияния нейтронных звезд — чрезвычайно плотных остатков массивных звезд, которые завершили своё существование в результате взрывов сверхновых. Нейтронные звезды способны генерировать и гравитационные волны — колебания в структуре пространства-времени.
Изучение гамма-всплесков с использованием как световых, так и гравитационных волн привлекает внимание астрономов, поскольку каждый тип излучения способен предоставить информацию о различных сторонах происходящего. Этот подход является частью нового направления в астрономии — многоканальных наблюдений. На сегодняшний день единственным зарегистрированным совместным наблюдением гравитационных волн и света от одного события является GW170817, произошедшее в 2017 году.
Коллизии, порождающие кратковременные гамма-всплески, являются источником образования тяжелых элементов, например золота и йода, которые играют ключевую роль в существовании жизни. В связи с этим крайне важно проводить их тщательный анализ, чтобы установить происхождение, эволюцию, особенности и влияние этих явлений.
Как будет работать BurstCube?
BurstCube принадлежит к семейству космических аппаратов, известных как кубсаты. Эти компактные спутники имеют стандартизированные размеры, выстроенные вокруг куба со стороной в 10 сантиметров. Кубсаты предоставляют доступный способ выхода в космос для проведения передовых научных исследований, проверки новых технологий и обучения будущих специалистов в сфере разработки, создания и испытаний космических миссий.
BurstCube предназначен для регистрации гамма-лучей с энергией в диапазоне от 50 000 до 1 миллиона электрон-вольт. Для сопоставления, энергия видимого света находится в пределах 2–3 электронных вольт. Прибор будет ориентирован на поиск очень коротких сигналов, продолжительность которых не превышает двух секунд.
При попадании гамма-лучей в один из четырех детекторов BurstCube, они взаимодействуют со слоем йодистого цезия, выполняющим роль сцинтиллятора. Этот слой преобразует гамма-лучи в видимый свет, который затем попадает на массив из 116 кремниевых фотоумножителей. Фотоумножители преобразуют свет в электронный импульс, регистрируемый BurstCube.
Каждый гамма-луч регистрируется прибором как импульс, содержащий информацию о точном времени и энергии. Наклонные детекторы также предоставляют команде данные о направлении источника события, что позволяет ученым находить и локализовать явления на обширной территории неба. Исраэль Мартинес, исследователь и участник команды BurstCube из Университета Мэриленда, заявил:
«В настоящее время наши гамма-излучатели способны наблюдать лишь примерно 70% небесной сферы, поскольку обзор частично закрыт Землей. Использование спутников, подобных BurstCube, позволит расширить зону видимости и увеличить вероятность регистрации вспышек, которые совпадут с обнаружением гравитационных волн».
Центр космических полетов имени Годдарда возглавляет миссию Tiny BurstCube, а финансирование проекта осуществляется Отделом астрофизики НАСА. В состав коллаборации BurstCube входят несколько американских университетов, а также Центр космических полетов имени Маршалла. Данные, полученные BurstCube, будут доступны в онлайн-базе данных НАСА HEASARC .