Спутник под названием Tiny BurstCube размером с коробку из-под обуви будет изучать самые мощные взрывы во Вселенной, находясь на орбите вокруг Земли.
Этот кубсат отправился на борту 30-й коммерческой миссии SpaceX по доставке грузов на Международную космическую станцию, которая стартовала в 23:55 по московскому времени в четверг 21 марта со стартового комплекса 40 на мысе Канаверал и пристыковалась к станции.
Планируется, что после прибытия BurstCube будет развернут, а затем выведен на орбиту, где он будет обнаруживать, находить и изучать короткие гамма-всплески (GRB): короткие, очень высокоэнергетические вспышки света. Номинальная продолжительность миссии — около одного года.
Зачем изучать короткие гамма-всплески?
Короткие гамма-всплески возникают в основном после столкновения нейтронных звезд — сверхплотных остатков массивных звезд, взорвавшихся в виде сверхновых. Нейтронные звезды также могут испускать гравитационные волны — пульсации в ткани пространства-времени.
Астрономы заинтересованы в изучении гамма-всплесков с помощью как световых, так и гравитационных волн, поскольку каждый из них может рассказать о разных аспектах события. Такой подход является частью нового способа понимания космоса — многоканальной астрономии. На данный момент единственное совместное наблюдение гравитационных волн и света от одного и того же события, GW170817, произошло в 2017 году.
Столкновения, в результате которых возникают короткие гамма-всплески, также приводят к образованию тяжелых элементов, таких как золото и йод, необходимых для жизни в том виде, в котором мы ее знаем. Поэтому очень важно иметь возможность детально проанализировать их, чтобы выяснить их происхождение, эволюцию, характеристики и последствия.
Как будет работать BurstCube?
BurstCube относится к классу космических аппаратов, называемых кубсат. Эти небольшие спутники имеют ряд стандартных размеров, основанных на кубе диаметром 10 сантиметров. Кубсат обеспечивают удобный доступ в космос для развития инновационных научных исследований, тестирования новых технологий и подготовки следующего поколения ученых и инженеров в области разработки, создания и тестирования миссий.
Основной прибор BurstCube обнаруживает гамма-лучи с энергией от 50 000 до 1 миллиона электрон-вольт. Для сравнения, энергия видимого света колеблется между 2 и 3 электронными вольтами. В частности, BurstCube будет искать очень короткие сигналы длительностью менее двух секунд.
Когда гамма-лучи попадают в один из четырех детекторов BurstCube, они сталкиваются со слоем йодистого цезия, называемым сцинтиллятором, который преобразует их в видимый свет. Затем свет попадает в другой слой — массив из 116 кремниевых фотоумножителей, который преобразует его в электронный импульс, который и измеряет BurstCube.
Для каждого гамма-луча команда видит импульс в показаниях прибора, который указывает точное время и энергию прихода. Наклонные детекторы также информируют команду о направлении, откуда исходит событие, что позволяет ученым обнаруживать и определять местоположение событий в широкой области неба. Исраэль Мартинес, исследователь и член команды BurstCube из Университета Мэриленда, сказал:
«Наши нынешние гамма-излучатели в любой момент времени могут видеть только около 70 процентов неба, потому что Земля закрывает им обзор. Увеличение зоны охвата с помощью таких спутников, как BurstCube, повышает шансы зафиксировать больше вспышек, совпадающих с обнаружением гравитационных волн».
Миссию Tiny BurstCube возглавляет Центр космических полетов имени Годдарда, а финансирует ее Отдел астрофизики НАСА. В состав коллаборации BurstCube входят несколько американских университетов и Центр космических полетов имени Маршалла. Данные BurstCube будут доступны в онлайн-базе данных НАСА HEASARC .