เบปโปแซ็กซ์

ภาพจำลองของยานอวกาศ BeppoSax ในอวกาศ(เครดิต: องค์การอวกาศแห่งอิตาลี (ASI) และศูนย์ข้อมูลวิทยาศาสตร์ BeppoSAX (SDC))
ชื่อ	ดาวเทียมตามข้อมูลจาก Astronomia X
ประเภทภารกิจ	ดาราศาสตร์รังสีเอ็กซ์
ผู้ปฏิบัติงาน	เอเอสไอ  / นีวีอาร์
รหัส COSPAR	1996-027A
หมายเลข SATCAT	23857
เว็บไซต์	www.asdc.asi.it/bepposax/
ระยะเวลาของภารกิจ	7 ปี
คุณสมบัติของยานอวกาศ
ผู้ผลิต	อเลเนียซีเอ็นอาร์
ปล่อยมวล	3,100 ปอนด์ (1,400 กิโลกรัม)
มวลบรรทุก	1,060 ปอนด์ (480 กิโลกรัม)
มิติ	3.6 ม. × 2.7 ม. (11.8 ฟุต × 8.9 ฟุต)
พลัง	800 วัตต์
เริ่มภารกิจ
วันที่เปิดตัว	04:31, 30 เมษายน 1996 (UTC) ( 1996-04-30T04:31:00Z )
จรวด	แอตลาส-เซนทอร์ เอซี-78
จุดปล่อยจรวด	LC-36Bเคปคานาเวอรัล
สิ้นสุดภารกิจ
การกำจัด	ปลดประจำการ
ปิดใช้งานแล้ว	13:38, 30 เมษายน 2545 (UTC) ( 2002-04-30T13:38:00Z )
วันที่เน่าเปื่อย	22:06, 29 เมษายน 2546 (UTC) ( 2003-04-29T22:06:00Z )
พารามิเตอร์วงโคจร
ระบบอ้างอิง	โลกเป็นศูนย์กลาง
ระบอบการปกครอง	โลกต่ำ
ความแปลกประหลาด	0.00136
ระดับความสูงจุดใกล้โลกที่สุด	575 กม. (357 ไมล์)
ระดับความสูงสูงสุด	594 กม. (369 ไมล์)
ความโน้มเอียง	4 องศา
ระยะเวลา	96.4 นาที
ยุค	30 เมษายน 1996, 03:31 UTC [ 1 ]
กล้องโทรทัศน์หลัก
พิมพ์	กล้องโทรทรรศน์แบบหน้ากากเข้ารหัสชนิด Wolter ประเภท Iโดยประมาณ(WFC)
เส้นผ่านศูนย์กลาง	6.8 ถึง 16.2 เซนติเมตร (2.7 ถึง 6.4 นิ้ว)
ระยะโฟกัส	1.85 เมตร (6.1 ฟุต)
พื้นที่เก็บรวบรวม	22 ถึง 600 ตารางเซนติเมตร( 3.4 ถึง 93.0 ตารางนิ้ว)
ความยาวคลื่น	จากรังสีเอ็กซ์เป็นรังสีแกมมา 12  นาโนเมตร – 4  ไมโครเมตร (0.1–300 กิโลอิเล็กตรอนโวลต์)
เครื่องดนตรี
เลกส์ สเปกโทรเมตรตัวรวมพลังงานต่ำ เม็กส์ เครื่องสเปกโทรเมตรแบบรวมพลังงานปานกลาง เอชพีจีเอสพีซี  เครื่องนับสัดส่วนแบบเรืองแสงก๊าซแรงดันสูง พีดีเอส ระบบตรวจจับฟอสวิช ดับเบิลยูเอฟซี กล้องมุมกว้าง

BeppoSAXเป็นดาวเทียมร่วม ทุนระหว่างอิตาลีและเนเธอร์แลนด์ สำหรับการศึกษาดาราศาสตร์รังสีเอ็กซ์ซึ่งมีบทบาทสำคัญในการไขปริศนาต้นกำเนิดของการระเบิดรังสีแกมมา (GRBs) ซึ่งเป็นปรากฏการณ์ที่มีพลังงานสูงที่สุดเท่าที่รู้จักในจักรวาล เป็นภารกิจรังสีเอ็กซ์ภารกิจแรกที่สามารถสังเกตเป้าหมายที่มีพลังงานแตกต่างกันมากกว่า 3 ระดับ ตั้งแต่ 0.1 ถึง 300 กิโลอิเล็กตรอนโวล ต์ (keV) พร้อมพื้นที่การสังเกตการณ์ที่ค่อนข้างกว้าง ความละเอียดของพลังงานที่ดี (สำหรับยุคนั้น) และความสามารถในการถ่ายภาพ (ด้วยความละเอียดเชิงพื้นที่ 1 อาร์คมินิตระหว่าง 0.1 ถึง 10 keV) BeppoSAX เป็นโครงการหลักขององค์การอวกาศอิตาลี (ASI) โดยมี องค์การโครงการอวกาศแห่งเนเธอร์แลนด์ (NIVR) เข้าร่วมด้วย บริษัท Aleniaเป็นผู้รับเหมาหลักในส่วนของอวกาศในขณะที่Nuova Telespazioเป็นผู้นำในการพัฒนาส่วน ของภาคพื้น ดิน เครื่องมือทางวิทยาศาสตร์ส่วนใหญ่ได้รับการพัฒนาโดยสภาวิจัยแห่งชาติอิตาลี (CNR) ในขณะที่กล้องมุมกว้างได้รับการพัฒนาโดยสถาบันวิจัยอวกาศแห่งเนเธอร์แลนด์ (SRON) และ LECS ได้รับการพัฒนาโดยแผนกฟิสิกส์ดาราศาสตร์ของศูนย์ESTECขององค์การอวกาศยุโรป^{[ 2 ]}

BeppoSAX ได้รับการตั้งชื่อเพื่อเป็นเกียรติแก่นักฟิสิกส์ชาวอิตาลีGiuseppe "Beppo" Occhialiniโดย SAX ย่อมาจาก "Satellite per Astronomia a raggi X" หรือ "ดาวเทียมสำหรับดาราศาสตร์รังสีเอ็กซ์" ^{[ 2 ]}

ไม่สามารถทำการสังเกตการณ์ รังสีเอกซ์จากกล้องโทรทรรศน์ภาคพื้นดินได้ เนื่องจากชั้นบรรยากาศของโลกปิดกั้นรังสีที่เข้ามาส่วนใหญ่ ความสำเร็จหลักประการหนึ่งของ BeppoSAX คือการระบุการระเบิดรังสีแกมมา จำนวนมาก กับวัตถุนอกกาแล็กซี^{[ 3 ]}

ยานอวกาศAtlas-Centaur ถูกส่งขึ้น สู่ วงโคจรต่ำของโลกที่มี ความเอียง ต่ำ (<4 องศา) เมื่อวันที่ 30 เมษายน พ.ศ. 2539 โดยมีอายุการใช้งานที่คาดไว้สองปี แต่ได้รับการขยายออกไปจนถึงวันที่ 30 เมษายน พ.ศ. 2545 เนื่องจากความสนใจทางวิทยาศาสตร์ในภารกิจนี้สูงและสถานะทางเทคนิคยังคงดีอยู่ หลังจากวันที่นี้ วงโคจรเริ่มเสื่อมลงอย่างรวดเร็วและระบบย่อยต่างๆ เริ่มล้มเหลว ทำให้ไม่คุ้มค่าที่จะทำการสังเกตการณ์ทางวิทยาศาสตร์อีกต่อไป^{[ 4 ] [ 5 ]}

เมื่อวันที่ 29 เมษายน พ.ศ. 2546 ดาวเทียมได้สิ้นสุดอายุการใช้งานด้วยการตกสู่มหาสมุทรแปซิฟิก^{[ 6 ]}

BeppoSAX เป็นดาวเทียมที่มีระบบรักษาเสถียรภาพสามแกน โดยมีความแม่นยำในการชี้เป้า 1' ข้อจำกัดหลักเกี่ยวกับทิศทางเกิดจากความจำเป็นในการรักษาระนาบตั้งฉากกับแผงโซลาร์เซลล์ให้อยู่ภายใน 30° จากดวงอาทิตย์ โดยอาจมีการเปลี่ยนแปลงไปถึง 45° เป็นครั้งคราวสำหรับการสังเกตการณ์ WFC บางส่วน เนื่องจากวงโคจรต่ำ ดาวเทียมจึงอยู่ในระยะสายตาของสถานีภาคพื้นดินMalindiเพียงช่วงเวลาสั้นๆ เท่านั้น ข้อมูลถูกจัดเก็บไว้บนหน่วยเทปที่มีความจุ 450 Mbits และส่งไปยังภาคพื้นดินทุกรอบวงโคจรในระหว่างการผ่านสถานี อัตราข้อมูลเฉลี่ยที่เครื่องมือต่างๆ สามารถรับได้อยู่ที่ประมาณ 60 kbit/s แต่สามารถรักษาอัตราสูงสุดถึง 100 kbit/s ได้ในบางส่วนของแต่ละวงโคจร เมื่อปิดแผงโซลาร์เซลล์ ยานอวกาศมีความสูง 3.6 เมตร และเส้นผ่านศูนย์กลาง 2.7 เมตร มวลรวมทั้งหมดอยู่ที่ 1400 กิโลกรัม โดยมีน้ำหนักบรรทุก 480 กิโลกรัม^{[ 2 ]}

โครงสร้างของดาวเทียมประกอบด้วยส่วนประกอบย่อยพื้นฐานสามส่วน:

• โมดูลบริการ ซึ่งอยู่บริเวณส่วนล่างของยานอวกาศ เป็นที่ตั้งของระบบย่อยทั้งหมดและกล่องอิเล็กทรอนิกส์ของอุปกรณ์ทางวิทยาศาสตร์
• โมดูลบรรทุกสัมภาระ ซึ่งเป็นที่บรรจุอุปกรณ์ทางวิทยาศาสตร์และเครื่องติดตามดาว
• โครงสร้างบังแดดความร้อนที่ห่อหุ้มโมดูลบรรทุก^{[ 7 ]}

ระบบย่อยหลักของดาวเทียมมีดังนี้:

• ระบบควบคุมทิศทางและวงโคจร (AOCS) ทำหน้าที่กำหนดทิศทางและควบคุมการเคลื่อนที่ รวมถึงควบคุมระบบควบคุมปฏิกิริยา (Reaction Control Subsystem) ที่รับผิดชอบในการกู้คืนวงโคจร ระบบนี้ประกอบด้วยแมกนีโตมิเตอร์สำรอง เซ็นเซอร์ตรวจจับดวงอาทิตย์ ตัวติดตามดาวสามตัวไจโรสโคป หกตัว (สามตัวใช้สำหรับสำรอง) ตัวสร้างแรงบิดแม่เหล็ก สามตัว และล้อปฏิกิริยา สี่ตัว ทั้งหมดนี้ควบคุมโดยคอมพิวเตอร์เฉพาะ ระบบ AOCS รับประกันความแม่นยำในการชี้เป้า 1 ลิปดา ระหว่างการสังเกตแหล่งกำเนิดแสงและการเคลื่อนที่ด้วยอัตราการเปลี่ยนแปลงทิศทาง 10 องศาต่อนาที
• ตัวจัดการข้อมูลบนดาวเทียม (OBDH) เป็นแกนหลักสำหรับการจัดการข้อมูลและการควบคุมระบบบนดาวเทียม และยังจัดการอินเทอร์เฟซการสื่อสารระหว่างดาวเทียมและสถานีภาคพื้นดิน คอมพิวเตอร์ของมันควบคุมกิจกรรมของโปรเซสเซอร์ย่อยทั้งหมด เช่น กิจกรรมของเครื่องมือแต่ละชิ้น และบัสการสื่อสาร^{[ 2 ]}

BeppoSAX ประกอบด้วยอุปกรณ์วิทยาศาสตร์ 5 ชิ้น:

• เครื่องสเปกโทรเมตรแบบรวมพลังงานต่ำ (LECS)
• เครื่องสเปกโทรเมตรแบบรวมพลังงานปานกลาง (MECS)
• เครื่องนับสัดส่วนแบบเรืองแสงก๊าซแรงดันสูง (HPGSPC)
• ระบบตรวจจับฟอสวิช (PDS)
• กล้องมุมกว้าง (WFC)

เครื่องมือสี่ชิ้นแรก (มักเรียกว่าเครื่องมือสนามแคบ หรือ NFI) ชี้ไปในทิศทางเดียวกัน และช่วยให้สามารถสังเกตวัตถุในช่วงพลังงานกว้างตั้งแต่ 0.1 ถึง 300 keV (16 ถึง 48,000 อัตโตจูล (aJ))

WFC ประกอบด้วย กล้อง รูรับแสงแบบเข้ารหัส สองตัว ที่ทำงานในช่วง 2 ถึง 30 keV (320 ถึง 4,800 aJ) และแต่ละตัวครอบคลุมพื้นที่ 40 x 40 องศา (20 x 20 องศา ความกว้างเต็มที่ที่ครึ่งค่าสูงสุด) บนท้องฟ้า WFC ได้รับการเสริมด้วยการป้องกันของ PDS ซึ่งมีมุมมอง (เกือบ) ทั่วท้องฟ้าในช่วง 100 ถึง 600 keV (16,000 ถึง 96,000 aJ) ซึ่งเหมาะสำหรับการตรวจจับการระเบิดรังสีแกมมา (GRB) ^{[ 8 ]}

ระบบป้องกันของ PDS มีความละเอียดเชิงมุมต่ำ ในทางทฤษฎี หลังจากตรวจพบ GRB ใน PDS แล้ว ตำแหน่งจะถูกปรับให้แม่นยำยิ่งขึ้นด้วย WFC ก่อน อย่างไรก็ตาม เนื่องจากมีสัญญาณรบกวนจำนวนมากใน PDS ในทางปฏิบัติ การค้นหา GRB มักใช้ WFC ซึ่งมักได้รับการยืนยันโดย สัญญาณ BATSEตำแหน่งที่มีความแม่นยำระดับอาร์คมินิต (ขึ้นอยู่กับอัตราส่วนสัญญาณต่อสัญญาณรบกวนของการระเบิด) ถูกค้นพบโดยใช้ภาพ WFC ที่ผ่านการประมวลผลแล้ว พิกัดเหล่านี้ถูกส่งออกไปอย่างรวดเร็วในรูป แบบของจดหมายเวียน ของสหพันธ์ดาราศาสตร์สากล (IAU) และเครือข่ายพิกัดการระเบิดรังสีแกมมา หลังจากนั้น การสังเกตการณ์ติดตามผลทันทีด้วย NFI และหอดูดาวทางแสงทั่วโลกทำให้สามารถระบุตำแหน่งของ GRB ได้อย่างแม่นยำ และสังเกตการณ์รายละเอียดของรังสีเอกซ์ แสง และคลื่นวิทยุหลังการระเบิดได้

MECS ประกอบด้วยตัวนับสัดส่วนการเรืองแสงของก๊าซ ที่เหมือนกันสามตัว ซึ่งทำงานในช่วง 1.3 ถึง 10 keV (208 ถึง 1602 aJ) ^{[ 9 ]}เมื่อวันที่ 6 พฤษภาคม พ.ศ. 2540 หนึ่งในสามหน่วย MECS ที่เหมือนกันได้สูญหายไปเนื่องจากเกิดข้อผิดพลาดในแหล่งจ่ายไฟแรงดันสูง^{[ 5 ]}

LECS มีลักษณะคล้ายกับหน่วย MECS ยกเว้นว่ามีหน้าต่างที่บางกว่าซึ่งยอมให้โฟตอนที่มีพลังงานต่ำกว่าถึง 0.1 keV (16 aJ) ผ่านได้ และทำงานในโหมด "ไร้การเลื่อน" ซึ่งจำเป็นต่อการตรวจจับรังสีเอกซ์พลังงานต่ำที่สุด เนื่องจากรังสีเหล่านี้จะสูญหายไปในบริเวณสนามต่ำใกล้กับหน้าต่างทางเข้าของ GSPC ทั่วไป ข้อมูล LECS ที่สูงกว่า 4 keV (641 aJ) ไม่สามารถใช้งานได้เนื่องจากปัญหาการสอบเทียบซึ่งอาจเกิดจากการออกแบบไร้การเลื่อน LECS และ MECS มีความสามารถในการสร้างภาพ ในขณะที่เครื่องมือสนามแคบพลังงานสูงไม่มีความสามารถในการสร้างภาพ^{[ 10 ]}

HPGSPC ยังเป็นเครื่องนับสัดส่วนแบบเรืองแสงของก๊าซที่ทำงานภายใต้ความดันสูง (5 บรรยากาศ) ความดันสูงหมายถึงความหนาแน่นสูง และวัสดุหยุดโฟตอนที่มีความหนาแน่นสูงทำให้สามารถตรวจจับโฟตอนได้ถึง 120 keV (19,000 aJ) ^{[ 11 ]}

PDS เป็นเครื่องตรวจจับแสงวับแบบผลึก ( โซเดียมไอโอไดด์ / ซีเซียมไอโอไดด์ ) ที่สามารถดูดซับโฟตอนได้ถึง 300 keV (48,000 aJ) ความละเอียดสเปกตรัมของ PDS ค่อนข้างปานกลางเมื่อเทียบกับเครื่องตรวจจับก๊าซ แต่เนื่องจากอัตราการนับพื้นหลังต่ำอันเป็นผลมาจากวงโคจร BeppoSAX ที่มีความเอียงต่ำและความสามารถในการปฏิเสธพื้นหลังที่ดี ทำให้ PDS ยังคงเป็นหนึ่งในเครื่องมือพลังงานสูงที่มีความไวสูงที่สุดที่เคยใช้งาน^{[ 12 ]}

• ภาพรวมภารกิจ BeppoSAX, ชุดเสริมด้านดาราศาสตร์และฟิสิกส์ดาราศาสตร์ , เล่มที่ 122, เมษายน 2540, หน้า 299-307
• De Kort, N., Ruimteonderzoek, ขอบฟ้า voorbij , Veen/SRON, 2003
• เครื่องสเปกโทรเมตรแบบรวมพลังงานต่ำ (LECS) 0.1-10 keV, ชุดเสริม A&A , เล่มที่ 122, เมษายน 2540, หน้า 309-326
• เครื่องสเปกโทรเมตรแบบรวมพลังงานปานกลาง (MECS) 0.1-10 keV, ชุดเสริม A&A , เล่มที่ 122, เมษายน 2540, หน้า 327-340
• เครื่องนับสัดส่วนแบบใช้ก๊าซเรืองแสงแรงดันสูง (HPGSPC), ชุดเสริม A&A , เล่มที่ 122, เมษายน 2540, หน้า 341-356
• ระบบตรวจจับฟอสวิช (PDS) 15-300 keV, ชุดเสริม A&A , เล่มที่ 122, เมษายน 2540, หน้า 357-369
• กล้องมุมกว้าง 2-28 keV, ชุดเสริม A&A , เล่มที่ 125, พฤศจิกายน 1997, หน้า 557-572
• Piro, L. ea, SAX Observer's Handbook , 1995

• ศูนย์ข้อมูลวิทยาศาสตร์ BeppoSAX
• HEASARC BeppoSAX Guest Observer Facility เก็บถาวรเมื่อ 2021-04-16 ที่Wayback Machine