Hitomi (sonda)

Hitomi(japonskyひとみ, doslovazornice) nebo takéASTRO-HčiNový rentgenový teleskop (NeXT)bylrentgenovýastronomickýsatelitvyrobenýjaponskoukosmickou agenturouJAXA. Jeho úkolem bylo sledovat extrémně energetické procesy ve vesmíru. Observatoř byla navržena tak, aby navazovala na výzkum prováděnýamerickýmsatelitemAdvanced Satellite for Cosmology and Astrophysics. Měl zkoumat tvrdé rentgenové záření naenergiíchvyšších než 10keV. Satelit se původně nazýval Nový rentgenovýteleskop, v okamžiku startu byl jeho volací znak Astro-H a po dosaženíoběžné dráhya rozvinutísolárních panelůbyl přejmenován na Hitomi, tento název odkazuje na zornici a legendu o malování čtyřdraků, z nichž dva dostali oči a odletěli do nebe, další dva zůstali bez očí, a proto zůstali nehybní na obraze jako součást umění. Sonda odstartovala17. února2016, kontakt s ní byl ztracen26. března2016po několika incidentech s řídícím systémem, jejichž následkem došlo k nekontrolované rotaci a rozpadu slabých prvků teleskopu.
Mez cíle mise patřilo prozkoumat velkorozměrové struktury vesmíru a vývoj kosmu, dále rozloženítemné hmotyuvnitřkup galaxiía vývoj těchto galaktických kup. V neposlední řadě měla sonda prozkoumat i chování hmoty v silnémgravitačnímpoli (mapříklad při oběhu a pádu dočerných děr), zkoumání fyzikálních podmínek v oblastech v nichž vznikákosmické zářenínebo pozorovánísupernov.
Aby teleskop tyto úkoly mohl splnit, byl navržen tak aby dokázal dělat následující úkony:
Jednalo se o šestý japonský rentgenový teleskop, z nichž první byl vypuštěn v roce1979. Teleskop Hitomi byl navržen tak, aby mohl pozorovat zdroje o řád slabší než jeho předchůdce, teleskopSuzaku. Plánovaná délka mise byla 3 roky. V roce 2016, kdy došlo ke startu byly ve vesmíru další dva velké rentgenové teleskopyRentgenová observatoř ChandraaXMM-Newton, které oba odstartovaly v roce1999.
Na palubě sondy se nacházelo 6 přístrojů a 4 detektory, které umožňovaly pozorování od měkkého rentgenového záření až pogama zářenís vysokým energetickým rozlišením. Teleskop byl postaven v Japonsku, podílelo se na něm ale i 70 institucí z dalších zemí, zejména zUSA,KanadyaEvropya 160 vědců. Teleskop byl dlouhý asi 14 metrů a vážil 2 700 kilogramů, šlo tedy o nejtěžší japonský rentgenový teleskop.
Satelit Hitomi obsahoval dva rentgenové teleskopy zaměřené na měkké rentgenové záření. Tyto mělyohniskovou vzdálenost5,6 metru, které zaměřovaly světlo naspektrometrdodaný americkouNASAs energetickým rozsahem 0,4-12 keV s vysokým rozlišením a zobrazovač měkkého rentgenového záření pro energie 0,3-12 keV.
Dále satelit obsahoval dva teleskopy zaměřené na tvrdé rentgenové záření s ohniskovou vzdáleností 12 metrů, které zaměřovaly světlo na rentgenové zobrazovače s energetickým rozsahem 5–80 keV, které byly namontovány na desce umístěné na konci rozšířené šestimetrové optické lavice nasazené poté co družice dosáhla oběžné dráhy.Kanadská kosmická agenturadodala metrologický systém, přesněji laser, který měl být použit pro měření deformací v roztažné optické lavici.
Na obou stranách satelitu byly umístěny dva detektory gama záření, z nichž každý obsahuje tři jednotky. Jejich energetický rozsah byl 60–600 keV, tedy v oblasti měkkého gama záření. Nizozemský institut pro kosmický výzkum ve spolupráci sŽenevskou univerzitoudodala kalibrační zdroj pro spektrometry.
V termínu startu několikrát došlo k odkladu, v roce2008se předpokládal start v roce2013, kdy byl ale start přeložen na rok2015a tehdy byl znovuodložen na následující rok2016. Původní termín startu v roce 2016 byl12. únor, nakonec ale kvůli špatnému počasí došlo k odkladu o 5 dní na finální datum startu 17. února.
Start družice Hitomi proběhl 17. února v 8:45UTC. Místem startu bylkosmodromTanegašima, použitá raketaH-IIA. 14 minut po startu došlo k oddělení satelitu odnosné rakety, rozvinutísolárních panelůa umístění satelitu na nízkouoběžnou dráhuve výšce asi 575 km, se sklonem 31 stupňů krovníku.
27. března 2016 oznámila JAXA, že se satelitem Hitomi ztratila spojení v 7:40 UTC. Později americká NASA naTwitteruoznámila, že 26. března pozorovala rozpad satelitu na 5 kusů v 8:20 UTC a že současně došlo k náhlé změně oběžné dráhy. Pozdější analýzou bylo zjištěno, že fragmentace začala 26. března v 1:42 UTC, avšak neexistují žádné důkazy o zasažení satelitu úlomky. Mezi 26. a28. březnemJAXA ohlásila tři krátké signály od satelitu. Signály však byly zjištěny na jiných frekvencích než se očekávalo u Hitomi a pozdější analýzou bylo zjištěno, že tyto signály byly sice skutečné, avšak nepocházely z Hitomi, ale z neznáméhoradiového zdrojeneregistrovaného uMezinárodní telekomunikační unie.
JAXA uvedla, že pracuje na obnovení komunikace se satelitem, ale že to bude vyžadovat měsíce práce. Původní předpoklad byl, že komunikace byla ztracena z důvodu únikuhelianebo výbuchu baterie, které způsobily rotaci sondy, nikoli však její zánik. JAXA1. dubnaoznámila, že satelit Hotomi ztratil orientaci25. březnav 19:10 UTC, ale že předtím nebyly zaznamenány problémy ani s baterií, ani s heliem.
Ve stejný den, tedy 1. dubna byla uvolněna data pro 10 pozorovaných úlomků, o 5 více než bylo původně hlášeno, včetně jednoho kusu tak velkého, že mohl být zaměněn se satelitem. Amatérští pozorovatelé oblohy viděli dva objekty z nichž jeden seotáčel každé 1,3 až 2,6 sekundy, druhý potom jednou za deset sekund.
JAXA přestala s úsilím o znovunavázání spojení se satelitem28. dubna2016 a místo toho zahájila vyšetřování. Bylo zjištěno, že řetěz událostí vedoucích ke ztrátě satelitu začal u inerciální referenční jednotky, ukazující rotaci o 21,7 stupňů za hodinu, ačkoli satelit byl ve skutečnosti stabilní. Systém řízení letové polohy se snažil reagovat na tuto neexistující rotaci tím, že sondu roztočil v opačném směru. Vzhledem ke skutečnosti, že referenční jednotka nadále hlásila chybná data, reakce systému řízení se začaly nadměrně hromadit, což vedlo k přepnutí satelitu do bezpečnostního režimu. Systém řízení se následně pokusil využít rakety ke stabilizaci polohy, senzorSluncenebyl schopen ustálit polohu na Slunce, což vedlo k ještě rychlejší rotaci, kvůli nesprávnému nastavenísoftwaru. Vzhledem k této nadměrné rychlosti rotace satelitu se 26. března několik jeho části odtrhlo, pravděpodobně včetně solárních panelů a prodloužené optické hlavice.
V tomto článku byl použitpřekladtextu z článkuHitomi (spacecraft)na anglické Wikipedii.