अल्ट्रासैट

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Ultraviolet Transient Astronomy Satellite
Ultrasat model1.jpg
Model of ULTRASAT
NamesULTRASAT
Mission typespace telescope
OperatorIsrael Space Agency, Weizmann Institute of Science
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Websitewww.weizmann.ac.il/ultrasat/
 

अल्ट्रासैट (पराबैंगनी क्षणिक खगोल विज्ञान उपग्रह) 210 वर्ग डिग्री के बड़े क्षेत्र के दृश्य के साथ लघु उपग्रह में अंतरिक्ष दूरबीन है, जो निकट-पराबैंगनी (220-280 एनएम) वर्णक्रमीय क्षेत्र में क्षणिक खगोलीय घटनाओं का पता लगाएगा और निगरानी करेगा। अल्ट्रासैट दक्षिणी और उत्तरी गोलार्ध के बीच हर छह महीने में बारी-बारी से आकाश के बड़े हिस्से का अवलोकन करेगा। उपग्रह को 2026 की प्रारंभिक में भू-समकालिक कक्षा में प्रक्षेपित किया जाएगा।[1][2] सभी अल्ट्रासैट डेटा को वास्तविक समय में जमीन पर प्रेषित किया जाएगा। एक क्षणिक घटना का पता चलने पर, अल्ट्रासैट अन्य तरंग दैर्ध्य बैंड में घटना के आगे के अवलोकन के लिए स्रोत को निर्देशित करने के लिए अन्य भू आधारित और अंतरिक्ष दूरबीनों को 20 मिनट के भीतर अलर्ट प्रदान करेगा।

अल्ट्रासैट गर्म क्षणिक ब्रह्मांड का अध्ययन करेगा। क्षणिक स्रोतों की खोज के लिए अल्ट्रासैट के लिए सुलभ अतिरिक्त-गैलेक्टिक आयतन आज तक के सबसे संवेदनशील यूवी उपग्रह, गैलेक्स की तुलना में 300 गुना बड़ा होगा। 2023 में ऑपरेशन शुरू करने के लिए सबसे बड़ी भू आधारित ऑप्टिकल क्षणिक सर्वेक्षण टेलीस्कोप, वेरा सी रुबिन ऑब्जर्वेटरी के बराबर योजना बनाई गई है।

अल्ट्रासैट अंतरिक्ष यान का निर्माण इज़राइल एयरोस्पेस इंडस्ट्रीज (IAI) द्वारा किया जाएगा, और टेलीस्कोप का निर्माण Elbit Systems के El-Op डिवीजन द्वारा किया जाएगा। अल्ट्रासैट संयुक्त रूप से इज़राइल अंतरिक्ष एजेंसी द्वारा वित्त पोषित और प्रबंधित है[3] और वीज़मैन इंस्टीट्यूट ऑफ साइंस (WIS), WIS के वैज्ञानिक नेतृत्व में, और हेल्महोल्ट्ज़ एसोसिएशन के DESY केंद्र के महत्वपूर्ण योगदान के साथ। अल्ट्रासैट को GEO ऑर्बिट में 3 साल के ऑपरेशन के लिए प्लान किया गया है। इसका छोटा द्रव्यमान और आयतन, 160 किग्रा और <1m3, द्वितीयक पेलोड के रूप में GEO को प्रक्षेपित करने की अनुमति देता है।

पृष्ठभूमि

अल्ट्रासैट पहल का जन्म 2010 में Weizmann Institute (WIS) और Caltech के वैज्ञानिकों के साथ-साथ इज़राइल स्पेस एजेंसी (ISA) के बीच एक छोटे से उपग्रह में क्षणिक खगोलीय घटनाओं का अध्ययन करने के लिए एक विस्तृत क्षेत्र अंतरिक्ष दूरबीन की आवश्यकता को पूरा करने के लिए हुआ था। छोटे एक्सप्लोरर कार्यक्रम के लिए उपयुक्त। प्रारंभिक जांच चरण में, एक्स-रे सहित कई अन्य बैंडों पर विचार किया गया। प्रौद्योगिकी की परिपक्वता, सफल कार्यान्वयन की उच्च संभावना और इस तरंग दैर्ध्य क्षेत्र की खोज जारी रखने की आवश्यकता के कारण पराबैंगनी का चयन किया गया था।[4] में इस परियोजना के महत्व की पुष्टि की गई है [5] जो कहता है कि यूवी चर स्रोतों के लिए खोज दर अंतरिक्ष-आधारित यूवी मिशन के एक विस्तृत प्रक्षेपण के साथ यूवी संक्रमण परिमाण के कई आदेशों से बढ़ सकता है देखने का क्षेत्र (कई डिग्री 2) और [6] जिसमें कहा गया है कि प्रस्तावित अल्ट्रासैट मिशन यूवी में प्रति वर्ष सैकड़ों ज्वारीय व्यवधान घटनाओं की खोज कर सकता है।

प्रोजेक्ट, जिसे मूल रूप से LIMSAT कहा जाता है, का नाम बदलकर 2011 में अल्ट्रासैट - Ultraviolet Transient Astronomy SATellite कर दिया गया था, जब नासा के एम्स रिसर्च सेंटर के सहयोग से [एक्सप्लोरर्स प्रोग्राम] 2012 मिशन ऑफ़ ऑपर्च्युनिटी सेक्शन के लिए नासा को एक प्रस्ताव प्रस्तुत किया गया था। सीक्वेस्टर और नासा के बजट में कटौती के कारण उस वर्ष कोई प्रस्ताव नहीं चुना गया था। टेलिस्कोप, नियोजित कक्षा और उपग्रह बस के विन्यास में काफी बदलाव के बाद, जेपीएल के सहयोग से दिसंबर 2014 में एक नया प्रस्ताव प्रस्तुत किया गया था, जिसने रेटिंग श्रेणी II प्राप्त की, जिसका अर्थ है उच्च वैज्ञानिक और तकनीकी गुण, लेकिन इसके लिए चयन नहीं किया गया था वित्तपोषण। वर्तमान परियोजना में नासा शामिल नहीं होगा, जैसा कि ऊपर बताया गया है। कम पृथ्वी की कक्षा में एक उपग्रह पर आठ छोटे अपवर्तक यूवी दूरबीनों की अवधारणा से, अल्ट्रासैट भू-समकालिक कक्षा में एक एकल विस्तृत क्षेत्र श्मिट दूरबीन के रूप में विकसित हुआ।

विज्ञान

समय डोमेन खगोल विज्ञान में असामान्य खोज करने की क्षमता है। विशेष रूप से पराबैंगनी (यूवी) चर आकाश अपेक्षाकृत खराब तरीके से खोजा गया है, भले ही यह रोमांचक वैज्ञानिक संभावनाएं प्रदान करता है। वेल्श, 2005, GALEX द्वारा की गई खोजों का वर्णन करता है, जो कि अल्ट्रासैट द्वारा व्यापक रूप से बढ़ाई जाएगी[7] एक ऐसा क्षेत्र जहां लघु ताल यूवी अवलोकन एक बड़ा अंतर ला सकता है, वह एक तारे की मृत्यु को चिह्नित करने वाला विस्फोट है, जिसे सुपरनोवा (एसएनई) के रूप में जाना जाता है। गनोत और अन्य ने अनुमान लगाया कि अल्ट्रासैट प्रति वर्ष 100 से अधिक सुपरनोवा का पता लगाएगा।[8] एसएनई से यूवी सिग्नल ऑप्टिकल सिग्नल से पहले होता है, जिससे प्रारंभिक चरण में एसएन की खोज को सक्षम किया जाता है जब प्रकाश वक्र बाद की प्रक्रियाओं से असंक्रमित होता है।

चूंकि एक क्षणिक घटना के लिए आम तौर पर कोई प्रारंभिक चेतावनी नहीं होती है और आकाश में घटना की स्थिति सांख्यिकीय प्रकृति की होती है, इसलिए अधिकांश क्षणिक सीमित क्षेत्रों के साथ ग्राउंड टेलीस्कोप द्वारा खोजे जाते हैं, अक्सर घटना की प्रारंभिक के लंबे समय बाद, हालांकि समर्पित सर्वेक्षण कम कर रहे हैं यह लगभग एक दिन के लिए। बड़ी संख्या में संक्रमण का पता लगाने के लिए, आकाश के बड़े पैच के निरंतर अवलोकन की आवश्यकता होती है।

निगरानी किए गए अंतरिक्ष की मात्रा और मापी गई एसएनई दर (जमीनी सर्वेक्षणों से) के आधार पर यह उम्मीद की जाती है कि विस्फोट के एक दिन से भी कम समय में अल्ट्रासैट द्वारा प्रति वर्ष ऐसी कम से कम 100 घटनाओं का पता लगाया जाएगा। देखने का व्यापक क्षेत्र और उन्नत यूवी डिटेक्टर आज तक के सबसे शक्तिशाली यूवी उपग्रह, गैलेक्स की तुलना में 300 गुना बड़े ब्रह्मांडीय आयतन के भीतर क्षणिक स्रोतों की खोज और निगरानी को सक्षम करेंगे। [9]). प्रारंभिक प्रकाश वक्र का विश्लेषण पूर्वज तारे (इसके फटने से पहले) पर मूल्यवान जानकारी (तारकीय त्रिज्या और सतह रासायनिक संरचना) प्रदान करता है जिसे अन्य तरीकों से नहीं पाया जा सकता है।

सुपरनोवा में, यूवी में उच्च तीव्रता के एक प्रारंभिक विस्फोट के बाद लंबी तरंग दैर्ध्य में विकिरण होता है क्योंकि उत्सर्जित सामग्री ठंडी होती है। यूवी को केवल अंतरिक्ष उपग्रहों से देखा जा सकता है, ओजोन के अवरुद्ध प्रभाव के कारण; ग्राउंड टेलिस्कोप घटना के केवल बाद के चरणों को देखते हैं।

अल्ट्रासैट को अत्यधिक संवेदनशील यूवी कैमरा के साथ अभूतपूर्व रूप से बड़े दृश्य क्षेत्र को कवर करने के लिए डिज़ाइन किया गया है, जिसमें 5 मिनट के रूप में दोहराई जाने वाली छवि समय है। खोजी गई घटनाओं की संख्या को अधिकतम करने के लिए, अल्ट्रासैट उच्च आकाशीय अक्षांशों पर क्षेत्रों को इंगित करेगा, पास के सितारों की अपनी उच्च सांद्रता के साथ मिल्की वे से बचते हुए, दूर की आकाशगंगाओं से बहुत अधिक प्रकाश को फैलाने वाली पृष्ठभूमि और गांगेय धूल को अवरुद्ध करता है जहां ये घटनाएं होती हैं।

संयुक्त अंतरिक्ष-यूवी और भू आधारित ऑप्टिकल अवलोकन एक यूवी क्षणिक खोजकर्ता द्वारा ट्रिगर किए गए बड़े पैमाने पर स्टार विस्फोटों के बारे में डेटा का खजाना प्राप्त करेंगे, जो तारकीय त्रिज्या से परे जा रहे हैं (और इस प्रकार पूर्वज का तारकीय वर्ग: लाल या नीला महादानव, या डब्लूआर स्टार ).

प्रारंभिक सुपरनोवा का पता लगाने के अलावा, अल्ट्रासैट उच्च अस्थायी विभेदन पर अपने दृश्य क्षेत्र में बड़ी संख्या में सितारों से यूवी प्रकाश को मापेगा, संभवतः ग्रहों के पारगमन का पता लगाने में सक्षम होगा।[10][11] जब अन्य यंत्र किसी दिलचस्प घटना के लिए अलर्ट देते हैं तो अल्ट्रासैट को लक्ष्य के अवसर की ओर भी इंगित किया जा सकता है। अल्ट्रासैट के प्रमुख विज्ञान लक्ष्यों में से एक न्यूट्रॉन सितारों से जुड़े बायनेरिज़ के विलय से गुरुत्वाकर्षण तरंगों (GW) का पता लगाने के बाद विद्युत-चुंबकीय उत्सर्जन की खोज है, जिसे किलोनोवा कहा जाता है।[12] इस तरह की खोज इन घटनाओं का उपयोग मूलभूत भौतिकी प्रश्नों, जैसे कि सबसे भारी तत्वों की उत्पत्ति और ब्रह्मांड की विस्तार दर को संबोधित करने के लिए महत्वपूर्ण होगी। अल्ट्रासैट आकाश के 50% से अधिक मिनटों में सोने में सक्षम होगा, और इसका व्यापक क्षेत्र-दृश्य 2020 में GW डिटेक्टरों द्वारा प्रदान किए जाने वाले कोणीय त्रुटि क्षेत्रों को व्यापक रूप से कवर करता है। यह निरंतर यूवी लाइट कर्व्स के साथ-साथ शुरुआती अलर्ट प्रदान करेगा जो भू आधारित अनुवर्ती स्पेक्ट्रोस्कोपी और बाद में उत्पन्न होने वाले ऑप्टिकल और इन्फ्रारेड उत्सर्जन की निगरानी को सक्षम करेगा।

क्षणिक यूवी सिग्नल देने वाले अन्य ज्योतिषीय स्रोत हैं:

  • गामा-किरण फटना आफ्टरग्लो (जीआरबी)। एक विस्तृत क्षेत्र यूवी क्षणिक खोजकर्ता "अनाथ" के बाद की चमक के बाद बहुत अधिक मांग कर सकता है
  • यूवी में एक ज्वारीय विघटन घटना से संकेत चरम पर होने की उम्मीद है
  • आकाशगंगाओं के केंद्रों में बड़े पैमाने पर ब्लैक होल्स का द्रव्यमान और वातावरण
  • सक्रिय गांगेय नाभिक
  • चर और चमकते सितारे

संदर्भ

  1. ↑ Foust, Jeff (22 January 2023). "नासा इजरायली खगोल भौतिकी मिशन में सहयोग करेगा". SpaceNews. Retrieved 23 January 2023.
  2. ↑ Fisher, Alise (February 17, 2023). "NASA to Launch Israel's First Space Telescope". NASA.
  3. ↑ Israel Space Agency, “ULTRASAT project”
  4. ↑ Barstow, M., 2004 "Does ultraviolet astronomy have a future?", Astronomy and Geophysics Oct 2004 [1]
  5. ↑ Gezari et al, 2013,"The GALEX Time Domain Survey", The Astrophysical Journal, Volume 766, Issue 1, article id. 60
  6. ↑ Arcavi et al, 2014, "A Continuum of H- to He-rich Tidal Disruption Candidates With a Preference for E+A Galaxies", The Astrophysical Journal, Volume 793, Issue 1, article id. 38
  7. ↑ Welsh et al, 2005, The Astronomical Journal 130 825 doi:10.1086/431222
  8. ↑ Ganot et al, 2015, “The detection rate of early UV emission from supernovae: A dedicated GALEX/PTF survey and calibrated theoretical estimates” [2]
  9. ↑ Martin et al, 2005, “The Galaxy Evolution Explorer: A Space Ultraviolet Survey Mission”, The Astrophysical Journal, Volume 619, Issue 1, pp. L1-L6
  10. ↑ Gottesman et al, 2012, "Exoplanets detection in the UV: ULTRASAT – The first Israeli space research mission", Israel Physical Society Conference 2012
  11. ↑ Ofir et al, 2015, "Finding unique exoplanets with ULTRASAT", International Astronautical Congress 2015, Session B4.2.3
  12. ↑ Arcavi, Iair, 2018, The First Hours of the GW170817 Kilonova and the Importance of Early Optical and Ultraviolet Observations for Constraining Emission Models, https://iopscience.iop.org/article/10.3847/2041-8213/aab267


अग्रिम पठन

  • Sagiv et al., October 2015, "अल्ट्रासैट – the Ultraviolet Transient Astronomy Satellite" IAC 2015, Session B4.2.2
  • Sagiv et al., April 2014, “Science with a wide-field UV transient explorer”, Astronomical Journal, Vol. 147:79
  • Soumagnac et al., October 2015, "A survey of eclipsing binaries with the Ultraviolet Transient Astronomy Satellite (अल्ट्रासैट)", IAC 2015, Session A7.2.1
  • Mahabal et al., March 2008, “Automated probabilistic classification of transients and variables”, Astronomische Nachrichten, Volume 329, Issue 3
  • अल्ट्रासैट at the Weizmann Institute of Science website

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