ดาวเทียมรังสีเอกซ์

การปล่อยดาวเทียม ROSAT ที่เคปคานาเวรัลรัฐฟลอริดา
ชื่อ	ROSAT
ประเภทภารกิจ	กล้องโทรทัศน์อวกาศ
ผู้ปฏิบัติงาน	ดีแอลอาร์ / นาซา
รหัส COSPAR	1990-049A
หมายเลข SATCAT	20638
เว็บไซต์	www.dlr.de/en/rosat​​​​
ระยะเวลาของภารกิจ	8 ปี 8 เดือน
คุณสมบัติของยานอวกาศ
ปล่อยมวล	2,421 กิโลกรัม (5,337 ปอนด์)
เริ่มภารกิจ
วันที่เปิดตัว	21:48, 1 มิถุนายน 1990 (UTC) ( 1990-06-01T21:48:00Z )
จรวด	เดลต้า II 6920-10
จุดปล่อยจรวด	เคปคานาเวอรัลLC-17A
สิ้นสุดภารกิจ
ปิดใช้งานแล้ว	12 กุมภาพันธ์ 2542
วันที่เน่าเปื่อย	23:00, 23 ตุลาคม 2554 (UTC) ( 2011-10-23T23:00:00Z )
พารามิเตอร์วงโคจร
ระบบอ้างอิง	โลกเป็นศูนย์กลาง
ความแปลกประหลาด	0
ระดับความสูงจุดใกล้โลกที่สุด	580 กม. (360 ไมล์) [ 1 ]
ระดับความสูงสูงสุด	580 กม. (360 ไมล์)
ความโน้มเอียง	53°
ระยะเวลา	96 นาที
ยุค	1 มิถุนายน 1990
กล้องโทรทัศน์หลัก
พิมพ์	วอลเตอร์ที่ 1
เส้นผ่านศูนย์กลาง	84 เซนติเมตร (33 นิ้ว)
ระยะโฟกัส	240 เซนติเมตร (94 นิ้ว)
ความยาวคลื่น	30-0.06 นาโนเมตร, รังสีเอ็กซ์และรังสีอัลตราไวโอเลตแบบสุดขั้ว
ปณิธาน	5 อาร์ค-วินาทีที่ความกว้างพลังงานครึ่งหนึ่ง[ 1 ]
เครื่องดนตรี
ตัวนับสัดส่วนที่ไวต่อตำแหน่งกล้องมุมกว้างภาพความละเอียดสูง

ROSAT (ชื่อย่อมาจากRöntgensatellit ; ในภาษาเยอรมันเรียกว่า Röntgenstrahlen เพื่อเป็นเกียรติแก่Wilhelm Röntgen ) เป็นกล้องโทรทัศน์รังสีเอ็กซ์บนดาวเทียมที่นำโดยศูนย์การบินและอวกาศแห่งเยอรมนีโดยมีอุปกรณ์ที่สร้างโดยเยอรมนีตะวันตกสหราชอาณาจักร และสหรัฐอเมริกา ROSAT ถูกปล่อยขึ้นสู่อวกาศเมื่อวันที่ 1 มิถุนายน 1990 ด้วย จรวด Delta IIจากแหลมคานาเวรัลโดยในตอนแรกออกแบบให้เป็นภารกิจ 18 เดือน และอาจใช้งานได้นานถึงห้าปี ROSAT ปฏิบัติงานได้นานกว่าแปดปี และปิดตัวลงในที่สุดเมื่อวันที่ 12 กุมภาพันธ์ 1999

ในเดือนกุมภาพันธ์ พ.ศ. 2554 มีรายงานว่าดาวเทียมหนัก 2,400 กิโลกรัม (5,291 ปอนด์) ไม่น่าจะเผาไหม้หมดขณะกลับเข้าสู่ชั้นบรรยากาศโลก เนื่องจากมีการใช้เซรามิกและแก้วจำนวนมากในการก่อสร้าง ชิ้นส่วนที่มีน้ำหนักมากถึง 400 กิโลกรัม (882 ปอนด์) อาจกระทบพื้นผิวโลกได้^{[ 2 ] ใน}ที่สุด ROSAT ก็กลับเข้าสู่ชั้นบรรยากาศโลกในวันที่ 23 ตุลาคม พ.ศ. 2554 เหนืออ่าวเบงกอล [ ^{3 ]}

Roentgensatellit (ROSAT) เป็นโครงการดาราศาสตร์ฟิสิกส์รังสีเอกซ์ร่วมระหว่างเยอรมนี สหรัฐอเมริกา และสหราชอาณาจักร^{[ 4 ]} ROSAT มีกล้องโทรทรรศน์รังสีเอกซ์แบบสร้างภาพ (XRT) ที่สร้างโดยเยอรมนี พร้อมด้วยเครื่องมือระนาบโฟกัสสามชิ้น ได้แก่เครื่องนับสัดส่วนแบบ ไวต่อตำแหน่ง (PSPC) ของเยอรมนีสองเครื่อง และเครื่องสร้างภาพความละเอียดสูง (HRI) ที่จัดหาโดยสหรัฐอเมริกา ชุดกระจกรังสีเอกซ์เป็นกล้องโทรทรรศน์ Wolter Iแบบซ้อนกันสี่ชั้นแบบตกกระทบเฉียงมีช่องรับแสงขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 84 ซม. และความยาวโฟกัส 240 ซม. ความละเอียดเชิงมุมน้อยกว่า 5  อาร์คเซคอนด์ที่ความกว้างพลังงานครึ่งหนึ่ง ("มุมที่รังสีแม่เหล็กไฟฟ้าครึ่งหนึ่ง" ^{[ 5 ]}ถูกโฟกัส) ชุด XRT มีความไวต่อรังสีเอกซ์ระหว่าง 0.1 ถึง 2 keV (หนึ่งพันอิเล็กตรอนโวลต์ )

นอกจากนี้ กล้องโทรทัศน์รังสีอัลตราไวโอเลตแบบสุดขั้ว (XUV) ที่จัดหาโดยอังกฤษ ซึ่งก็คือกล้องโทรทัศน์สนามกว้าง (WFC) ได้ถูกจัดวางให้ตรงกับ XRT และครอบคลุมช่วงพลังงานตั้งแต่ 0.042 ถึง 0.21 keV (30 ถึง 6  นาโนเมตร )

จุดเด่นเฉพาะตัวของ ROSAT คือความละเอียดเชิงพื้นที่สูง พื้นหลังต่ำ การถ่ายภาพด้วยรังสีเอ็กซ์แบบอ่อนสำหรับการศึกษาโครงสร้างของลักษณะพื้นผิวที่มีความสว่างต่ำ และสำหรับการวิเคราะห์สเปกตรัมความละเอียดต่ำ

ยานอวกาศ ROSAT เป็น ดาวเทียม ที่มีระบบรักษาเสถียรภาพสามแกนซึ่งสามารถใช้สำหรับการสังเกตการณ์แบบชี้เป้าการหมุนตัวระหว่างเป้าหมาย และการสังเกตการณ์แบบสแกนตามวงกลมใหญ่ที่ตั้งฉากกับระนาบสุริยวิถี ROSAT สามารถหมุนตัวได้อย่างรวดเร็ว (180 องศาในเวลาประมาณ 15 นาที) ซึ่งทำให้สามารถสังเกตเป้าหมายสองเป้าหมายในซีกโลกตรงข้ามได้ในแต่ละวงโคจร ความแม่นยำในการชี้เป้าอยู่ที่ 1 อาร์คมินิต โดยมีเสถียรภาพน้อยกว่า 5 อาร์คเซคต่อวินาที และรัศมีการสั่นไหวประมาณ 10 อาร์คเซค มีการใช้เซ็นเซอร์ดาว CCD สองตัวสำหรับการตรวจจับตำแหน่งทางแสงของดาวนำทางและการกำหนดทิศทางของยานอวกาศ ความแม่นยำในการกำหนดทิศทางภายหลังอยู่ที่ 6 อาร์คเซค

ภารกิจ ROSAT แบ่งออกเป็นสองช่วง:

1. หลังจากช่วงเวลาการปรับเทียบและตรวจสอบบนวงโคจรเป็นเวลาสองเดือน ได้มีการสำรวจท้องฟ้าทั้งหมดเป็นเวลาหกเดือนโดยใช้ PSPC ในจุดโฟกัสของ XRT และในสองย่านความถี่ XUV โดยใช้ WFC การสำรวจดำเนินการในโหมดสแกน
2. ระยะที่สองประกอบด้วยภารกิจส่วนที่เหลือและมุ่งเน้นไปที่การสังเกตการณ์แหล่งกำเนิดทางดาราศาสตร์ที่เลือกไว้ ในระยะการสังเกตการณ์เฉพาะจุดของ ROSAT เวลาในการสังเกตการณ์ถูกจัดสรรให้กับนักวิจัยรับเชิญจากทั้งสามประเทศที่เข้าร่วมผ่านการตรวจสอบโดยผู้ทรงคุณวุฒิจากข้อเสนอที่ส่งเข้ามา ROSAT มีอายุการใช้งานตามการออกแบบ 18 เดือน แต่คาดว่าจะใช้งานได้นานกว่าอายุการใช้งานที่กำหนดไว้

ชุดประกอบหลักคือกล้องโทรทรรศน์เอกซเรย์แบบสร้างภาพ (XRT) ที่สร้างโดยเยอรมนี พร้อมด้วยเครื่องมือระนาบโฟกัสสามชิ้น ได้แก่ เครื่องนับสัดส่วนแบบไวต่อตำแหน่ง (PSPC) ของเยอรมนีสองเครื่อง และเครื่องสร้างภาพความละเอียดสูง (HRI) ที่จัดหาโดยสหรัฐอเมริกา ชุดประกอบกระจกเอกซเรย์เป็นกล้องโทรทรรศน์ Wolter I แบบซ้อนกันสี่ชั้นแบบตกกระทบเฉียง มีช่องรับแสงขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 84 ซม. (33 นิ้ว) และความยาวโฟกัส 240 ซม. (94 นิ้ว) ความละเอียดเชิงมุมน้อยกว่า 5 อาร์คเซคที่ความกว้างพลังงานครึ่งหนึ่ง ชุดประกอบ XRT มีความไวต่อเอกซเรย์ระหว่าง 0.1 ถึง 2 keV ^{[ 4 ]}

มีตัวนับสัดส่วนที่ไวต่อตำแหน่ง (PSPC) สองตัว คือ PSPC-B และ PSPC-C ติดตั้งอยู่บนแท่นหมุนภายในป้อมปืนระนาบโฟกัสของ ROSAT PSPC-C มีจุดประสงค์เพื่อใช้เป็นตัวตรวจจับหลักสำหรับภารกิจนี้ และถูกใช้สำหรับการสำรวจท้องฟ้าทั้งหมดเป็นส่วนใหญ่ จนกระทั่งถูกทำลายระหว่างความผิดพลาดของ AMCS เมื่อวันที่ 25 มกราคม 1991 หลังจากความผิดพลาด PSPC-B ถูกนำมาใช้สำหรับการสังเกตการณ์ทั้งหมดต่อไป PSPC อีกสองตัว (PSPC-A และ PSPC-D) ถูกติดตั้งบน ROSAT สำหรับการสอบเทียบภาคพื้นดิน^{[ 6 ]}

PSPC แต่ละตัวเป็นเคาน์เตอร์ก๊าซแบบหน้าต่างบาง โฟตอนรังสีเอกซ์ที่เข้ามาแต่ละตัวจะสร้างเมฆอิเล็กตรอนซึ่งตำแหน่งและประจุจะถูกตรวจจับโดยใช้ตะแกรงลวดสองอัน ตำแหน่งของโฟตอนจะถูกกำหนดด้วยความแม่นยำประมาณ 120 ไมโครเมตร ประจุของเมฆอิเล็กตรอนสอดคล้องกับพลังงานของโฟตอน^{[ 7 ]}โดยมีแถบความถี่สเปกตรัมโดยประมาณ 0.1-2.4 keV

เครื่องถ่ายภาพความละเอียดสูงที่จัดหาโดยสหรัฐอเมริกาใช้ตัวตรวจจับแบบตารางไขว้ที่มีความแม่นยำในการกำหนดตำแหน่งถึง 25 ไมโครเมตร^{[ 8 ]}เครื่องมือดังกล่าวได้รับความเสียหายจากการสัมผัสกับแสงอาทิตย์เมื่อวันที่ 20 กันยายน พ.ศ. 2541

กล้อง Wide Field Camera (WFC) เป็นกล้องโทรทรรศน์รังสีอัลตราไวโอเลตแบบสุดขั้ว (XUV) ที่จัดหาโดยสหราชอาณาจักร ซึ่งจัดแนวร่วมกับ XRT และครอบคลุมแถบคลื่นระหว่าง 300 ถึง 60 อังสตรอม (0.042 ถึง 0.21 keV) ^{[ 4 ]}

• แคตตาล็อกสำรวจท้องฟ้าทั้งหมด ด้วยรังสีเอ็กซ์มีวัตถุมากกว่า 150,000 ชิ้น
• แคตตาล็อกการสำรวจท้องฟ้าทั้งหมดด้วยรังสีXUV (479 วัตถุ)
• แคตตาล็อกแหล่งกำเนิดจากระยะกำหนดเป้าหมาย (PSPC และ HRI) ซึ่งประกอบด้วยแหล่งกำเนิดที่ค้นพบโดยบังเอิญประมาณ 100,000 แหล่ง
• ลักษณะทางกายภาพโดยละเอียดของ ซาก ซูเปอร์โนวาและกระจุกกาแล็กซี
• การตรวจจับการบดบังการแผ่รังสีเอกซ์แบบกระจายโดยเมฆโมเลกุล
• การตรวจจับการเต้นของชีพจรจากGeminga
• การตรวจจับดาวนิวตรอนโดดเดี่ยว
• การค้นพบการ ปล่อยรังสีเอ็กซ์จากดาวหาง
• การสังเกตการณ์การปล่อยรังสีเอ็กซ์จากการชนกันของดาวหางชูเมกเกอร์-เลวีกับดาวพฤหัสบดี

• 1RXS – เป็นคำย่อที่ใช้เป็นคำนำหน้าสำหรับ First ROSAT X-ray Survey (การสำรวจรังสีเอ็กซ์ของ ROSAT ครั้งแรก) ซึ่งเป็นแคตตาล็อกของวัตถุทางดาราศาสตร์ที่ ROSAT สามารถมองเห็นได้ในสเปกตรัมรังสีเอ็กซ์

• หมวดหมู่: วัตถุ ROSAT

เดิมทีมีแผนจะปล่อย ROSAT ขึ้นสู่อวกาศด้วยกระสวยอวกาศแต่ เนื่องจาก ภัยพิบัติของยานชาเลนเจอร์ทำให้ต้องเปลี่ยนไปใช้ แพลตฟอร์ม เดลต้า แทน การเปลี่ยนแปลงนี้ทำให้ไม่สามารถนำ ROSAT กลับมายังโลกด้วยกระสวยอวกาศได้อีกต่อไป

เดิมที ROSAT ได้รับการออกแบบมาเพื่อภารกิจห้าปี แต่ได้ดำเนินภารกิจที่ขยายเวลาออกไปอีกสี่ปีก่อนที่อุปกรณ์จะขัดข้องทำให้ต้องยุติภารกิจ หลังจากนั้นไม่กี่เดือน ROSAT ก็ได้ทำการสังเกตการณ์ครั้งสุดท้ายก่อนที่จะถูกปิดระบบอย่างถาวรในวันที่ 12 กุมภาพันธ์ พ.ศ. 2542 ^{[ 9 ]}

เมื่อวันที่ 25 เมษายน พ.ศ. 2541 ความล้มเหลวของระบบติดตามดาว หลัก บนกล้องโทรทรรศน์รังสีเอ็กซ์ทำให้เกิดข้อผิดพลาดในการชี้เป้า ซึ่งส่งผลให้ดวงอาทิตย์ร้อนเกินไป^{[ 10 ]}แผนฉุกเฉินและซอฟต์แวร์ที่จำเป็นได้รับการพัฒนาขึ้นแล้วเพื่อใช้ระบบติดตามดาวสำรองที่ติดตั้งไว้กับกล้อง มุมกว้าง

ROSAT กลับมาใช้งานได้อีกครั้งในไม่ช้า แต่มีข้อจำกัดบางประการเกี่ยวกับประสิทธิภาพในการติดตามและควบคุม^{[ 11 ]}ได้รับความเสียหายอย่างรุนแรงเมื่อวันที่ 20 กันยายน พ.ศ. 2541 เมื่อล้อปฏิกิริยาในระบบวัดและควบคุมทิศทางของยานอวกาศหมุนด้วยความเร็วสูงสุด^{[หมายเหตุ 1 ]}ทำให้สูญเสียการควบคุมการหมุน ส่งผลให้เครื่องถ่ายภาพความละเอียดสูงเสียหายจากการสัมผัสกับแสงอาทิตย์^{[ 11 ]}ความล้มเหลวนี้ในตอนแรกถูกระบุว่าเป็นผลมาจากความยากลำบากในการควบคุมดาวเทียมภายใต้สถานการณ์ที่ยากลำบากเหล่านี้ ซึ่งอยู่นอกเหนือพารามิเตอร์การออกแบบเริ่มต้น^{[ 11 ]}

ในปี 2551 มีรายงานว่าผู้ตรวจสอบของ NASA พบว่าความล้มเหลวของ ROSAT เชื่อมโยงกับการบุกรุกทางไซเบอร์ที่ศูนย์การบินอวกาศก็อดดาร์ด [ ^{12 ] ต้นตอ}ของข้อกล่าวหานี้คือรายงานคำแนะนำในปี 2542 โดยโทมัส ทัลเลอร์ ผู้ตรวจสอบอาวุโสด้านความปลอดภัยทางไซเบอร์ของ NASA ^{[ 12 ]} มีรายงานว่า คำแนะนำนี้^{[ 13 ]}อธิบายถึงชุดการโจมตีจากรัสเซียที่เข้าถึงคอมพิวเตอร์ในส่วนฟิสิกส์ดาราศาสตร์รังสีเอกซ์ (เช่น ROSAT) ที่ก็อดดาร์ดและเข้าควบคุมคอมพิวเตอร์ที่ใช้ในการควบคุมดาวเทียม ไม่ใช่แค่การโจมตีแบบ "สอดแนม" แบบพาสซีฟ คำแนะนำระบุว่า:

"กิจกรรมที่เป็นปรปักษ์ทำให้ระบบคอมพิวเตอร์ของ [NASA] เสียหาย ซึ่งเกี่ยวข้องโดยตรงและโดยอ้อมกับการออกแบบ การทดสอบ และการถ่ายโอนรหัสคำสั่งและควบคุมของแพ็คเกจดาวเทียม" ^{[ 13 ]}

รายงานคำแนะนำยังระบุเพิ่มเติมว่าเหตุการณ์ ROSAT นั้น "เกิดขึ้นพร้อมกับการบุกรุก" ^{[ 12 ]}และ "ลักษณะการปฏิบัติงานและการสั่งการของ ROSAT นั้นคล้ายคลึงกับทรัพย์สินในอวกาศอื่นๆ มากพอที่จะให้ข้อมูลที่มีค่าแก่ผู้บุกรุกเกี่ยวกับวิธีการสั่งการแพลตฟอร์มดังกล่าว" ^{[ 12 ]}หากไม่มีการเข้าถึงคำแนะนำดังกล่าวต่อสาธารณะ ก็เป็นไปไม่ได้ที่จะแสดงความคิดเห็นโดยละเอียด แม้ว่าจะมีคำอธิบายเกี่ยวกับการบุกรุกจริง ก็ยังมีคำอธิบายที่น่าเชื่อถือว่า "ไม่มีการโจมตี" สำหรับความล้มเหลวของ ROSAT และรายงานอ้างว่าเชื่อมโยงเหตุการณ์ทั้งสองเข้าด้วยกันโดยเป็นเพียง "เหตุการณ์บังเอิญ" อย่างไรก็ตาม เจ้าหน้าที่ NASA ที่รับผิดชอบการดำเนินงานประจำวันของภารกิจ ROSAT ที่ Goddard รวมถึง Rob Petre นักวิทยาศาสตร์โครงการ GSFC Rosat กล่าวอย่างชัดเจนว่าไม่มีเหตุการณ์ดังกล่าวเกิดขึ้น ข้อมูลของ Talleur ดูเหมือนจะมาจากหนึ่งในนักศึกษาฝึกงานของเขาที่พูดเกินจริงเกี่ยวกับเหตุการณ์การแฮ็กบนคอมพิวเตอร์ในสำนักงานที่ไม่เกี่ยวข้องกับการปฏิบัติการบิน^{[ 14 ]}

ความปลอดภัยด้านไอทียังคงเป็นปัญหาสำคัญสำหรับ NASA ระบบอื่นๆ รวมถึงระบบสังเกตการณ์โลกก็ถูกโจมตีเช่นกัน^{[ 15 ]}

ในปี พ.ศ. 2533 ดาวเทียมถูกส่งขึ้นสู่วงโคจรที่ระดับความสูง 580 กม. (360 ไมล์) และมุมเอียง 53° ^{[ 16 ]}เนื่องจากการลากของชั้นบรรยากาศ ดาวเทียมจึงค่อยๆ สูญเสียระดับความสูง จนกระทั่งในเดือนกันยายน พ.ศ. 2554 ดาวเทียมโคจรอยู่เหนือพื้นโลกประมาณ 270 กม. (168 ไมล์) ในวันที่ 23 ตุลาคม พ.ศ. 2554 ROSAT ได้กลับเข้าสู่ชั้นบรรยากาศของโลกในช่วงเวลาประมาณ 1:45 UTC ถึง 2:15 UTC เหนืออ่าวเบงกอลทางตะวันออกของอินเดีย ไม่มีการยืนยันว่าเศษซากใดๆ ตกลงสู่พื้นผิวโลกหรือไม่^{[ 17 ] [ 18 ] [ 19 ]}

eROSITAถูกปล่อยขึ้นสู่อวกาศโดย ยานอวกาศ Spektr-RG ของรัสเซีย-เยอรมัน ในปี 2019 ^{[ 20 ]}ยานนี้จะให้การสำรวจท้องฟ้ารังสีเอ็กซ์แบบรอบด้านที่ทันสมัย ​​ขยายช่วงพลังงานไปถึง 10keV เพิ่มความไวขึ้น 25 เท่า และปรับปรุงความละเอียดเชิงพื้นที่และสเปกตรัม

• รายชื่อกล้องโทรทัศน์อวกาศรังสีเอ็กซ์

วิกิมีเดียคอมมอนส์มีสื่อเกี่ยวกับโรแซต

• "ROSAT"ศูนย์วิจัยอวกาศแห่งเยอรมนี (DLR)
• “ภารกิจ ROSAT ” Max-Planck-Institut for extraterrestrische Physik .
• "ศูนย์ผู้สังเกตการณ์รับเชิญ ROSAT แห่งสหราชอาณาจักร"มหาวิทยาลัยเลสเตอร์ภาควิชาฟิสิกส์และดาราศาสตร์ เก็บถาวรจากต้นฉบับเมื่อวันที่ 17 สิงหาคม 2543 เรียกดูเมื่อวันที่ 24 พฤศจิกายน 2551
• "ฟีดทวิตเตอร์เกี่ยวกับการกลับเข้าสู่ชั้นบรรยากาศของดาวเทียม ROSAT "
• เว็บไซต์แคตตาล็อก 1RXS ถูกเก็บถาวรเมื่อวันที่ 13 มกราคม 2010 ที่Wayback Machine
• MPE – การพัฒนา ROSAT