基本介紹
- 中文名：倫琴衛星
- 外文名：Roentgen satellite
- 研製國家：德國、美國、英國聯合研製
- 發射升空：1990年6月1日
- 發射火箭：德爾塔II型火箭
- 發射地點：美國卡納維拉爾角
- 報廢時間：1999年12月12日
- 墜落時間：2011年10月23日
- 墜落地點：孟加拉灣
簡介,三個國家負責部分,墜落情況,攜帶設備,貢獻,月球和彗星X射線輻射的發現,ROSAT對中子星的觀測,對超新星X射線輻射的觀測,ROSAT對超新星遺蹟的觀測,墜至地球,相關資料,任務超期,墜毀影響,
簡介
1999年12月12日，倫琴衛星停止工作。倫琴衛星重2.4噸，搭載有兩台成像望遠鏡，工作波段分別為0.1-2.4keV的軟X射線與0.06-0.2keV的極紫外線。其中X射線望遠鏡採用四層沃爾特I型掠射式望遠鏡，總接收面積為1140平方厘米，解析度可達五角秒。
倫琴衛星
倫琴衛星1990年7月到1991年2月，倫琴衛星進行為期6個月的軟X射線巡天觀測。
1990年7月4日，衛星開始了為期6個月的全天空觀測，這是第一次軟X-射線全天空觀測。
1991年5月和1993年11月，星上Y軸.X軸陀螺相繼失效，衛星靠磁強計和太陽敏感器定向，指向能力下降20%，但仍取得了滿意的觀測效果。在後來的9年裡，倫琴衛星探測到150,000個X射線源，取得一批重要的成果，包括拍攝到月亮的X射線照片、觀測超新星遺蹟和星系團的形態、探測分子雲發出的彌散X射線輻射陰影、孤立中子星、蘇梅克-列維9號彗星與木星碰撞發出X射線、雙子座X射線源傑敏卡的脈動等等，還發現彗星的X射線輻射。
三個國家負責部分
德國負責衛星平台的建造和運行,提供X射線望遠鏡的鏡身及兩個X射線探測器PSPC。
美國負責衛星的發射並提供另一個X射線探測器HRI。
英國負責建造工作於紫外波段的寬視場照相機(WFC)。
其中PSPC具有25角秒的空間分辨能力和較好的能量解析度,HRI具有5角秒的空間解析度但基本不具備能量分辨能力。在ROSAT運行的前半年中,首先用一個PSPC和WFC進行了全天巡天觀測,共發現了約80000個X射線源和約500個紫外源。在餘下的7年多時間內,ROSAT完成了來自26個國家的650位科學家提出的9000多次定點觀測,獲取了大量的、遠遠超出預期的科學數據。在定點和巡天觀測中,ROSAT共發現了15萬多個X射線源,是它之前所發現X射線源數目的20倍。
墜落情況
據NASA的專家計算，倫琴天文衛星的墜毀引起人員傷亡或財產損失的機率是兩千分之一，比這次美國的高層大氣研究衛星高出近一倍。美國高層大氣研究衛星的碎片一共是26塊，而德國衛星則有30塊。倫琴衛星可能給地球帶來的最大危險是其裝載的用於捕捉太空射線的鏡片，這些碳纖維強化材料製成的鏡片都經過極好的保護處理，應該可以抵禦進入大氣層時的高溫。
據德國航天中心透露，觀測衛星“倫琴衛星”可能墜落地面的是最多約30個燃燒未盡的零部件（重量約1.7噸）。《明鏡周刊》的報導稱，歐洲航天局（ESA）負責人表示“北京在墜落圈內”。經過計算，如果衛星穿越大氣層的時間晚7-10分鐘，就很有可能墜落在北京。2011年10月23日在孟加拉灣上空墜入大氣層，尚未確認是否造成人員受傷。
攜帶設備
倫琴衛星上搭載有兩台成像望遠鏡，工作波段分別為0.1-2.4keV的軟X射線和0.06-0.2keV的極紫外線。其中X射線望遠鏡採用4層沃爾特I型掠射式望遠鏡，總接收面積為1140平方厘米，解析度可達5角秒。1990年7月到1991年2月，倫琴衛星進行了為期6個月的軟X射線巡天觀測。在後來的9年裡，倫琴衛星探測到了150,000個X射線源，取得了一批重要的成果，包括拍攝到了月亮的X射線照片、觀測了超新星遺蹟和星系團的形態、探測了分子雲發出的彌散X射線輻射陰影、孤立中子星、蘇梅克-列維9號彗星與木星碰撞發出的X射線、雙子座X射線源傑敏卡的脈動等等，還發現了彗星的X射線輻射。
1999年12月12日，倫琴衛星停止工作。
觀測天空中X射線的天文學家們不久將有一個新的軌道觀測站，它在離開發射台之前就已被載入了吉尼斯大全。這新的軌道觀測站就是聯邦德國的倫琴衛星，簡稱為ROSAT。為了紀念威·康·倫琴(W.K.Rocntgen)——這位德國科學家在1895年發現了X射線——ROSAT裝備著X射線望遠鏡，這種望遠鏡被譽為“世界上最平滑的鏡子。”該望遠鏡平均表面粗糙度只有0.0000003毫米，約略一個原子的直徑。 ROSAT除了在精確度方面創造了記錄，同時又說明了在宇宙基礎探索方面進行國際合作的益處。ROSAT小組裡確實有美國天文物理學家參加，確實是美國國家宇航局在甘迺迪宇宙中心用德爾塔2號火箭發射ROSAT衛星。
貢獻
月球和彗星X射線輻射的發現
1990年6月29日(夏曆五月初七),ROSAT上天后不足一個月,它利用PSPC探測器對月球進行地觀測。令人高興的是,ROSAT看到了相當清楚的半月和光學的月象一致。這些X射線是月球對太陽X射線的反射,光度為1.2× 1012爾格 秒,使之成為地球之外已知的最弱X射線源。由於月象中的陰影部分也沒有X射線輻射,因此,利用月球對彌散X射線背景的掩食,人類第一次得到了不受衛星周圍環境影響的天空X射線背景數據,可用以更確切地研究這些背景X射線的輻射體。
ROSAT對中子星的觀測
ROSAT對中子星研究的另一重要貢獻則發現了脈衝星X射線噴流。ROSAT對脈衝星PSR1929+ 10的觀測發現了它位於自行反方向的準直的X射線噴流。其原因是脈衝星在星際介質中高速穿行形成激波,激波約束了脈衝星磁場而使高能粒子只能順磁力線於自行反方向噴出,觀測到的噴流是高能粒子產生的同步輻射。ROSAT對Vela脈衝星的觀測,則發現了與其自行方向近乎垂直的X射線噴流,其性質及成果與PSR1929+ 10的噴流又不相同。中子星X射線噴流的發現,證實了脈衝星主要能量為高能粒子所帶走的理論。
對超新星X射線輻射的觀測
ROSAT在M81星系中的超新星SN1993J爆炸後的第6天就探測到了它的軟X射線輻射,這是迄今為止發現的最早的超新星X射線輻射。其光度為3× 1039爾格 秒,起源於被爆炸激波加熱至10億度的前身星星風物質。8個月後的重新觀測表明,輻射電漿的溫度已降為1千萬度ROSAT對SN1993J的觀測首次得到了足夠建立加熱和冷卻模型以及研究星風區結構的高質量數據。由輻射的高亮度和電漿的迅速冷卻可以得到的一個直接結論就是星風物質離星體很近並具有很高的密度。
除了以上兩個超新星之外,ROSAT還發現了來自SN1978K,SN1979C,SN1980K和SN1986J的X射線。有趣的是,這6個超新星全部為前身星是大質量恆星的Ⅱ型超新星。
ROSAT對超新星遺蹟的觀測
超新星遺蹟(SNR)是ROSAT的另一個主要研究對象。ROSAT在巡天和定點觀測中探測到了100餘個射電SNR的X射線輻射並發現了400多個可能是SNR的X射線彌散源,其中9個已被確認為新的SNR。在ROSAT對SNR為數眾多的研究之中,對船帆座(Vela)SNR的研究以及近距離年輕SNRRXJ0852.0— 4622的發現更具特殊意義。
另外,ROSAT還發現了6個位於Vela SNR邊界之外的小彌散源,這些源呈現出向外噴射的形狀,它們各自的對稱軸相交於幾乎一點。該點正好落在Vela脈衝星自行的反方向上。
墜至地球
2011年10月23日，德國航空航天中心說，報廢衛星“倫琴”已於當天凌晨墜入地球大氣層。
倫琴衛星墜毀
倫琴衛星墜毀德國航空航天中心在其網站發布聲明說，“倫琴”衛星於當地時間23日凌晨3時45分至4時15分(台北時間9時45分至10時15分)進入大氣層，尚無法證實衛星碎片是否已落到地表。
專家先前預測，“倫琴”衛星碎片重約1.7噸，可能以400公里的時速落至地表，墜落地點可能在海洋或陸地上的無人居住區。
相關資料
任務超期
“倫琴”衛星由德國、英國和美國共同研製，1990年6月升空，裝備X射線望遠鏡，用於觀測中子星、彗星、行星等宇宙天體，以發現X射線的德國物理學家倫琴命名。
1998年9月20日,倫琴X射線天文衛星(ROSAT)在指向轉換過程中掃過太陽附近,結果來自太陽的強烈X射線燒毀了其上的高分辨成像儀(HRI)。此後,在1998年12月,ROSAT上的另一個主要探測器位置靈敏正比計數器(PSPC)利用剩餘的少量氣體進行了最後半個多月的觀測,為該衛星畫上了句號。從1990年6月1日上天到1998年12月,原設計壽命為三年的ROSAT衛星成功運行了八年半,發現了許多新的天文現象。
德國航空航天中心說，“倫琴”的預定服役時間為18個月，但它工作時間遠超預期，持續探測X射線源，取得重要拍攝和探測成果，直到1999年2月，“倫琴”才完全停工。
按照“倫琴”先前運行軌道，一般距離地表大約600公里，但自從停工之後，其軌道越來越低，距離地表僅330公里。專家預測，它最早將於10月底重返大氣層。
美國國防部說，自蘇聯1957年發射世界首顆人造衛星之後，超過2.18萬個人造物體重返地球大氣層。
美國國家航空航天局一顆衛星9月底墜地，在南太平洋一個偏遠地帶上空進入大氣層，化為碎片，可能最後總計26塊碎片抵達地表，沒有傷人報導。
墜毀影響
碎片多砸中人幾率高
專家先前預測，“倫琴”進入地球大氣層時將與大氣劇烈摩擦並燃燒，衛星將分解成碎片，除去燃盡的碎片，最多將有30塊碎片擊中地球陸地或水域，質量總和約為1.7噸。
“倫琴”質量約為2.4噸。德國航空航天中心說：“最大單塊碎片可能為(衛星攜帶的)望遠鏡鏡片，鏡片具有高抗熱性。”
德國航空航天中心說：“一個人因衛星重入大氣而受傷的幾率極其低。”這一機構先前推測，衛星碎片砸中地球人類的幾率為兩千分之一。
此前的美國衛星先是被媒體爆出“砸中人”的機率為1/3200，但隨後美國宇航局稱報導不實，並表示砸到人的機率只有七十億分之一。該美國衛星最終掉入太平洋，沒有給地面人員和財產造成任何損失。
