제8호 과학위성 덴마
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1. 개요
덴마는 백조의 성과를 발전시키기 위해 개발된 일본의 제8호 과학위성으로, X선 관측을 통해 천문학적 연구를 수행했다. 1983년 발사되어 형광 비례 계수관 등을 탑재하고, 은하 융기에서 철 헬륨 유사 방출선을 발견하는 등 중성자별과 X선 방출 천체 연구에 기여했다. 배터리 문제로 관측 운용이 종료되었지만, 궤도 운용을 지속하며 아스카의 축 제어 관련 데이터를 얻는 등 유의미한 결과를 도출했다.
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| 제8호 과학위성 덴마 | |
|---|---|
| 기본 정보 | |
| 명칭 | ASTRO-B / 덴마 |
 | |
| 소속 | ISAS |
| 주 제조 업체 | 일본전기 |
| 공식 페이지 | X선 천문 위성 "덴마" |
| 국제 표식 번호 | 1983-011A |
| 상태 | 운용 종료 |
| 목적 | X선 천문학 |
| 발사체 | M-3S로켓 3호기 |
| 발사 날짜 및 시간 | 1983년 2월 20일 14시 10분 |
| 운용 종료일 | 1988년 12월 17일 |
| 소멸 날짜 및 시간 | 1989년 2월 20일 |
| 물리적 특징 | |
| 질량 | 216 kg |
| 발생 전력 | 약 140W |
| 궤도 요소 | |
| 주회 대상 | 지구 |
| 근지점 고도 | 497 km |
| 원지점 고도 | 503 km |
| 궤도 경사각 | 31.5도 |
| 궤도 주기 | 94.4분 |
| 탑재 장비 | |
| SPC | "명칭": "SPC" "설명": "すだれコリメータ付蛍光比例計数管（2個）" "번역": "발 커리미터 부착 형광 비례 계수관 (2개)" |
| PC | "명칭": "PC" "설명": "蛍光比例計数管" "번역": "형광 비례 계수관" |
| XFC | "명칭": "XFC" "설명": "広視野X線モニター" "번역": "광시야 X선 모니터" |
| SXRF | "명칭": "SXRF" "설명": "軟X線反射集光器" "번역": "연X선 반사 집광기" |
2. 개발 배경 및 목적
덴마는 선대 X선 천문 위성인 백조의 성과를 발전시키기 위해 개발되었다. 백조는 X선별, X선 폭발, 경연 X선 성운 등을 관측하여 성과를 거두었지만, 동시에 그 관측 결과는 새로운 의문을 가져왔다.
덴마는 선대 X선 천문 위성인 백조의 성과를 발전시키기 위해 개발되었다. 백조는 X선별, X선 폭발, 경연 X선 성운 등을 관측하여 성과를 거두었지만, 그 관측 결과는 새로운 의문을 가져왔다.[1]
이 문제를 해명하기 위해 덴마는 백조보다 에너지 분해능이 뛰어난 형광 비례 계수관을 주 관측기로 탑재했고, 이 외에도 연 X선 반사 집광경 장치, 광시야 X선 모니터, 방사선대의 감지 및 감마선 폭발의 기록을 수행하는 검출기를 탑재했다. 덴마에 탑재된 형광 비례 계수관은 태양 관측 위성 히노토리에서도 사용된 가스 형광 비례 계수관을 발전시킨 것으로, X선 천문 위성으로서는 처음으로 채용되었다.
3. 관측 장비
이러한 의문을 해명하기 위해 덴마는 백조보다 에너지 분해능이 뛰어난 형광 비례 계수관을 주 관측기로 탑재했고, 연 X선 반사 집광경 장치, 광시야 X선 모니터, 방사선대 감지 및 감마선 폭발 기록용 검출기 등도 탑재했다.[1]
3. 1. 형광 비례 계수관 (SPC, PC)
히노토리 위성에 사용된 가스 형광 비례 계수관을 발전시킨 형광 비례 계수관(SPC, PC)은 X선 천문 위성으로서는 처음으로 덴마에 채택되었다. 덴마는 이 계수관을 주 관측기로 탑재하여 에너지 분해능을 향상시켰다.[1] 발광 콜리메이터가 부착된 형광 비례 계수관(SPC)과 형광 비례 계수관(PC)이 탑재되었다. 덴마는 형광 비례 계수관을 통해 이전의 백조 위성이 제기한 새로운 의문들을 해결하고자 하였으나, 배터리 문제로 전원 공급이 불안정해져 작동이 중지되었다.[1]
3. 2. 기타 관측 장비
덴마는 주 관측 장비인 형광 비례 계수관 외에도 연 X선 반사 집광경 장치, 광시야 X선 모니터, 방사선대 감지 및 감마선 폭발 기록용 검출기 등을 탑재했다. 덴마에 탑재된 형광 비례 계수관은 히노토리에 사용된 가스 형광 비례 계수관을 발전시킨 것으로, X선 천문 위성으로는 처음으로 채택되었다.[1]
덴마에 탑재된 기타 관측 장비는 다음과 같다.[1]
| 장비명 | 설명 |
|---|---|
| 발광 콜리메이터가 부착된 형광 비례 계수관(SPC) | |
| 형광 비례 계수관(PC) | |
| X선 집광기(XFC) | |
| 광시야 X선 집광기(SXRF) |
4. 운용 과정
덴마는 선대 X선 천문 위성인 "백조"의 성과를 발전시키기 위해 개발되었다. 백조는 X선별, X선 폭발, 경연 X선 성운 등을 관측하여 성과를 거두었지만, 그 관측 결과는 새로운 의문을 가져왔다.
이러한 의문을 해결하기 위해 덴마는 백조보다 에너지 분해능이 뛰어난 형광 비례 계수관을 주 관측기로 탑재했다. 이 외에도 연 X선 반사 집광경 장치, 광시야 X선 모니터, 방사선대의 감지 및 감마선 폭발 기록을 수행하는 검출기를 탑재했다. 덴마에 탑재된 형광 비례 계수관은 태양 관측 위성 "히노토리"에서도 사용된 가스 형광 비례 계수관을 발전시킨 것으로, X선 천문 위성으로서는 처음으로 채용되었다.
1983년 2월 20일 JST로 14시 10분에 M-3S 로켓 3호기에 의해 발사되어 근지점 497km, 원지점 503km의 거의 원형 궤도에 투입되었고, 같은 해 3월부터 정규 관측에 들어갔다.
4. 1. 관측 정밀도 저하 및 배터리 문제
1983년 2월 20일 14시 10분 (JST), M-3S 로켓 3호기에 의해 덴마가 발사되어 근지점 497km, 원지점 503km의 거의 원형 궤도에 투입되었다. 같은 해 3월부터 정규 관측에 들어갔다. 그 직후 자세 제어용 휠에 이상이 발생하여 관측 정밀도가 약간 저하되었지만, 운용은 문제없이 계속되었다.[1] 1984년 7월, 전원 계통에 이상이 발생하여 배터리를 사용할 수 없게 되었다.[1] 이 때문에 음영 지역에서의 운용이 불가능해졌고, 음영을 넘나드는 장기적인 관측도 불가능하게 되었다.[1] 이후에도 운용은 계속되었지만, 장치 고장으로 인한 문제의 영향을 피할 수 없어 1985년 11월 11일에 관측 운용을 종료했다.[1]배터리 문제로 인해, 관측 장치 계통의 전원이 규정치에 도달하지 못하게 되어 고전압을 필요로 하는 형광 비례 계수관의 운용은 정지되었다.[1] 그러나 이후에도 궤도 계통의 운용 시스템은 지속되어 다양한 궤도 실험을 수행했고, 이후 우주 X선 관측 위성 아스카의 축 제어 등에 필요한 귀중한 데이터를 얻을 수 있었다.[1]
4. 2. 관측 운용 종료 및 궤도 운용 지속
1983년 3월부터 정규 관측에 들어갔으나, 직후 자세 제어용 휠에 이상이 발생하여 관측 정밀도가 약간 저하되었다. 하지만 운용은 문제없이 계속되었다. 1984년 7월, 전원 계통 이상으로 배터리를 사용할 수 없게 되어, 음영 지역에서의 운용 및 음영을 넘나드는 장기적인 관측이 불가능해졌다. 이후에도 운용은 계속되었지만, 장치 고장으로 인한 문제의 영향을 피할 수 없어 1985년 11월 11일에 관측 운용을 종료했다.[1]궤도 운용은 그 후에도 계속되어, 1989년 1월 19일 대기권에 재돌입하여 소멸했다.[1]
배터리 문제로 인해 관측 장치 계통의 전원이 규정치에 도달하지 못하게 되어 고전압을 필요로 하는 형광 비례 계수관 운용은 정지되었다. 그러나 궤도 계통 운용 시스템은 계속 유지되어 다양한 궤도 실험을 수행했고, 이후 우주 X선 관측 위성 아스카의 축 제어 등 귀중한 데이터를 얻을 수 있었다.[1]
4. 3. 대기권 재돌입
1989년 1월 19일, 대기권에 재돌입하여 소멸했다.5. 주요 성과
덴마는 다음과 같은 주요 성과를 거두었다.
- 은하 융기에서 철 헬륨 유사 방출선을 발견했다.[1]
- 여러 저질량 X선 쌍성(LMXRB), 고질량 X선 쌍성(HMXRB) 및 활동은하핵(AGN)에서 철 선을 발견 및/또는 연구했다.[1]
- X1636-536 버스트 스펙트럼에서 4 keV 흡수선을 발견했다.[1]
- 중성자별의 맥동(별 지진) 관측에 성공했다.
- 중성자별 기원 등에 대한 정밀한 관측이 이루어졌다.
5. 1. 중성자별 연구
- 중성자별의 맥동(별 지진) 관측에 성공했다.
- 고도화된 정밀 관측을 통해 중성자별의 기원 등에 대한 정밀한 관측이 이루어졌다. 2006년 현재, 동반성 동반 여부, 자체 방출하는 강력한 전자기장에 의한 자전 주기 감소 여부 등은 아직 밝혀지지 않았지만, 자전 주기가 느린 중성자별도 발견되고 있다.
중성자는 1933년 슈테른-게를라흐 실험 등을 통해 자기 이상(중성자 중심에서 자기장이 분산되는 현상)이 밝혀졌다. 중성자별은 중성자의 액체·고체층으로 이루어져 있다고 여겨진다. 따라서, 특히 생성 초기 중성자별에서는 액체 중성자층이 크기 때문에 이러한 현상이 일어날 수 있다.
5. 2. X선 방출 천체 연구
덴마는 선대 X선 천문 위성인 "백조"의 성과를 발전시키기 위해 개발되었다. 백조는 X선별, X선 폭발, 경연 X선 성운 등을 관측하여 성과를 거두었지만, 동시에 그 관측 결과는 새로운 의문을 가져왔다.[1]이 문제를 해명하기 위해 덴마는 백조보다 에너지 분해능이 뛰어난 형광 비례 계수관을 주 관측기로 탑재했고, 이 외에도 연 X선 반사 집광경 장치, 광시야 X선 모니터, 방사선대의 감지 및 감마선 폭발의 기록을 수행하는 검출기를 탑재했다. 덴마에 탑재된 형광 비례 계수관은 태양 관측 위성 "히노토리"에서도 사용된 가스 형광 비례 계수관을 발전시킨 것으로, X선 천문 위성으로서는 처음으로 채용되었다.[1]
덴마의 관측 결과는 다음과 같다.
6. 명칭
당초에는 "오리히메"라는 명칭을 제안했으나, 문부성 담당자의 "여공애사를 떠올리게 해서 어두운 기분이 된다"라는 반대 의견을 받아 재검토하여 "덴마"라는 이름이 선정되었다[1].
7. 의의 및 영향
덴마는 선대 X선 천문 위성인 "백조"의 성과를 발전시키기 위해 개발되었다. 백조는 X선별, X선 폭발 등을 관측하여 성과를 거두었지만, 그 관측 결과는 새로운 의문을 가져왔다.[1]
이 문제를 해명하기 위해 덴마는 백조보다 에너지 분해능이 뛰어난 형광 비례 계수관을 주 관측기로 탑재했다. 덴마에 탑재된 형광 비례 계수관은 태양 관측 위성 "히노토리"에서도 사용된 가스 형광 비례 계수관을 발전시킨 것으로, X선 천문 위성으로서는 처음으로 채용되었다.[1]
1985년 11월 11일 관측 운용을 종료했지만, 궤도 운용은 계속되어 1989년 1월 19일 대기권에 재돌입하여 소멸할 때까지 다양한 궤도 실험을 수행했다. 이를 통해 후의 우주 X선 관측 위성 아스카의 축 제어 등에 필요한 데이터를 얻을 수 있었다.[1]
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