BeppoSAX
1. 개요
BeppoSAX는 3축 안정화 위성으로, 1분 각의 지향 정확도를 가졌으며, 1996년부터 2003년까지 운영되었다. 이 위성은 0.1~300 keV의 넓은 에너지 대역에서 물체를 관측할 수 있는 5개의 과학 장비를 탑재했다. 주요 하위 시스템으로는 자세 궤도 제어 시스템(AOCS)과 온 보드 데이터 처리기(OBDH)가 있었다. BeppoSAX는 감마선 폭발(GRB) 감지에 기여했으며, 광시야 카메라(WFC)를 통해 GRB의 정확한 위치를 파악하고 X선, 광학 및 전파 잔광에 대한 상세한 관측을 가능하게 했다.
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이탈리아의 인공위성 -
애자일 (위성)
애자일은 이탈리아 우주국에서 개발하여 2007년 발사된 소형 과학 위성으로, 고에너지 감마선과 엑스선을 감지하여 활동 은하핵, 감마선 폭발, 지구 섬광 등 다양한 천체 현상을 연구하며 중요한 발견을 했다. -
이탈리아 우주국 -
베가 로켓
베가 로켓은 유럽 우주국이 개발한 소형 위성 발사체로, 아리안 5 로켓의 기술을 활용하여 소형 위성을 극궤도에 발사하는 데 사용된다. -
이탈리아 우주국 -
애자일 (위성)
애자일은 이탈리아 우주국에서 개발하여 2007년 발사된 소형 과학 위성으로, 고에너지 감마선과 엑스선을 감지하여 활동 은하핵, 감마선 폭발, 지구 섬광 등 다양한 천체 현상을 연구하며 중요한 발견을 했다. -
1996년 발사한 우주선 -
니어 슈메이커
존스홉킨스 대학교 응용물리학 연구소에서 개발한 최초의 로봇 소행성 탐사선인 NEAR 슈메이커는 지구 근접 소행성 433 에로스를 탐사하며 크기, 형태, 질량, 밀도, 구성, 지표 및 내부 구조, 자기장 정보를 수집하고 소행성 마틸다에 대한 근접 통과 관측을 수행하여 16만 장 이상의 이미지와 과학 데이터를 얻었으며, 소행성 궤도를 도는 최초의 탐사선이 되어 태양계 형성 연구에 기여했다. -
1996년 발사한 우주선 -
마스 패스파인더
마스 패스파인더는 NASA가 개발하여 1997년 화성에 착륙한 탐사선으로, 저비용으로 과학 장비를 화성 표면에 보내 로버의 기동성을 시험하고 화성 토양과 암석의 성분을 분석하는 데 기여했다.
2. 위성 특징
BeppoSAX는 3축 안정화 위성으로, 1분 각(′)의 정밀한 지향 성능을 가졌다. 태양 전지판으로 전력을 공급받았으며, 태양 전지판의 법선은 태양에서 30° 이내로 유지되어야 했다. 일부 광시야 카메라(WFC) 관측 시에는 45°까지 간헐적으로 벗어날 수 있었다. 저궤도 위성이었기 때문에 말린디 지상국과 통신 시간이 제한적이었다. 450Mbit 용량의 테이프 장치에 데이터를 저장하여 지상국 통과 시 매 궤도마다 지상으로 전송했다. 기기에 사용 가능한 평균 데이터 속도는 약 60kbit/s였지만, 각 궤도의 일부에 대해 최대 100kbit/s의 최대 속도를 유지할 수 있었다.
위성의 주요 하위 시스템은 다음과 같다.
| 하위 시스템 | 설명 |
|---|---|
| 자세 궤도 제어 시스템 (AOCS) | 자세 결정 및 궤도 복구를 담당하는 반응 제어 서브 시스템을 조작 및 작동시켰다. 자력계, 태양 획득 센서, 3개의 별 추적기, 6개의 자이로스코프(3개는 중복), 3개의 자력 토크기, 4개의 반작용 휠을 포함하며, 전용 컴퓨터로 제어되었다. 광원 관측 및 분당 10° 회전율로 기동하는 동안 1분 각의 지향 정확도를 보장했다. |
| 온 보드 데이터 처리기 (OBDH) | 위성 데이터 관리 및 시스템 제어의 핵심으로, 위성과 지상국 간 통신 인터페이스를 관리했다. 각 기기 활동 및 통신 버스 등 모든 서브 시스템 프로세서 활동을 감독했다. |
태양 전지를 닫았을 때 위성 크기는 높이 3.6m, 직경 2.7m였다. 총 질량은 1400kg, 탑재체는 480kg이었다. 태양 전지 전력은 3kW, 데이터 발생은 1GB/궤도(90분)였다.
2.1. 구조
BeppoSAX는 세 가지 기본 기능적 하위 조립체로 구성되었다.
* 서비스 모듈은 위성의 하단 부분에 위치하며, 모든 서브 시스템과 과학 기기의 전자 상자를 수용했다.
* 탑재체 모듈은 과학 기기와 별 추적기를 수용했다.
* 열 차폐 구조는 탑재체 모듈을 둘러쌌다.
3. 관측 장비
베포삭스는 0.1~300 keV의 넓은 에너지 대역을 관측할 수 있는 5개의 과학 장비를 탑재했다. 처음 4개의 장비(저에너지 집중 분광기(LECS), 중간 에너지 집중 분광기(MECS), 고압 가스 신틸레이션 비례 계수기(HPGSPC), 인광체 검출기 시스템(PDS))는 같은 방향을 가리켰고, 광시야 카메라(WFC)는 2~30 keV 범위에서 작동하는 두 개의 코드 조리개 카메라로 구성되어 넓은 영역을 관측했다. WFC는 PDS의 차폐 기능으로 보완되어 100~600 keV 대역에서 (거의) 전천 뷰를 제공하여 감마선 폭발(GRB) 감지에 이상적이었다.
이론적으로 PDS에서 GRB가 감지된 후 WFC로 위치를 정밀하게 조정했지만, PDS의 많은 스파이크 때문에 실제로는 WFC를 사용하여 GRB를 발견했다. 발견된 좌표는 국제천문연맹(IAU) 및 감마선 폭발 좌표 네트워크 회보로 신속하게 전송되어 전 세계의 광학 관측소에서 후속 관측을 가능하게 했다.
3.1. 장비 상세
BeppoSAX에는 다음 5개의 과학 장비가 탑재되었다.
* 저에너지 집중 분광기 (LECS): MECS와 유사하지만, 더 얇은 창을 사용하여 0.1 keV까지의 저에너지 광자를 관측할 수 있도록 설계되었다. 그러나 4 keV 이상의 데이터는 보정 문제로 인해 사용되지 않았다.
* 중에너지 집중 분광기 (MECS): 3개의 동일한 가스 신틸레이션 비례 계수기로 구성되어 1.3~10 keV 범위에서 작동한다. 1997년 5월 6일, 3개의 MECS 장치 중 하나가 고전압 전원 공급 장치 결함으로 인해 작동을 멈췄다.
* 고압 가스 신틸레이션 비례 계수기 (HPGSPC): 고압(5기압) 환경에서 작동하는 가스 신틸레이션 비례 계수기이다. 고압은 고밀도를 의미하며, 이를 통해 최대 120 keV까지의 광자 검출이 가능했다.
* 인광체 검출기 시스템 (PDS): 요오드화 나트륨/요오드화 세슘 결정체 신틸레이션 검출기로, 최대 300 keV까지의 광자를 흡수할 수 있다. 낮은 경사 궤도와 배경 거부 능력 덕분에 민감한 고에너지 장비 중 하나로 꼽힌다.
* 광시야 카메라 (WFC): 2~30 keV 범위에서 작동하는 두 개의 코드 조리개 카메라로 구성되어 있으며, 각 카메라는 40 x 40도(반치전폭(full width at half maximum) 20 x 20도)의 하늘 영역을 관측했다. WFC는 PDS의 차폐 기능을 통해 100-600 keV 대역에서 (거의) 전천 뷰를 제공하여 감마선 폭발(GRB) 감지에 이상적이었다. PDS에서 감마선 폭발(GRB)이 감지되면, WFC를 통해 위치를 정밀하게 파악했다. 이후 해당 좌표는 국제천문연맹(IAU) 및 감마선 폭발 좌표 네트워크 회보를 통해 신속하게 전 세계에 공유되었다.
4. 갤러리
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