เทาเว็กซ์
| ผู้ปฏิบัติงาน | มหาวิทยาลัยเทลอาวีฟ |
|---|---|
| ผู้ผลิต | บริษัท El-Op Electro-Optical Industriesซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของElbit Systems |
| ประเภทเครื่องมือ | กล้องโทรทัศน์สามตัว |
| การทำงาน | ดาราศาสตร์รังสีอัลตราไวโอเลต |
| คุณสมบัติ | |
| หมายเลขที่เปิดตัว | 0 |
กล้องโทรทรรศน์อวกาศ Tel Aviv University Ultraviolet ExplorerหรือTAUVEX ( ภาษาฮีบรู : טאווקס ) เป็นกล้องโทรทรรศน์อวกาศที่คิดค้นโดยNoah Broschจากมหาวิทยาลัย Tel Avivและออกแบบและสร้างขึ้นในอิสราเอลสำหรับมหาวิทยาลัย Tel Avivโดย El-Op [ 1 ] Electro-Optical Industries, Ltd. (แผนกหนึ่งของ Elbit systems) ซึ่งทำหน้าที่เป็นผู้รับเหมาหลัก เพื่อสำรวจท้องฟ้าใน ย่าน รังสีอัลตราไวโอเลต (UV) TAUVEX ได้รับเลือกในปี 1988 โดยองค์การอวกาศอิสราเอล (ISA) ให้เป็นภารกิจทางวิทยาศาสตร์ลำดับแรก แม้ว่าเดิมทีจะกำหนดให้ส่งขึ้นไปบนดาวเทียมแห่งชาติของอิสราเอลใน ซีรีส์ Ofeq แต่ TAUVEX ก็ถูกเปลี่ยนเส้นทางในปี 1991 ให้ไปเป็นส่วนหนึ่งของ หอดูดาวนานาชาติ Spektr-RGซึ่งเป็นการร่วมมือกันของหลายประเทศ โดยมีสหภาพโซเวียต ( สถาบันวิจัยอวกาศ ) เป็นผู้นำ
เนื่องจากโครงการ Spektr ล่าช้าซ้ำแล้วซ้ำเล่า อันเนื่องมาจากสถานการณ์ทางเศรษฐกิจในรัสเซียหลังยุคโซเวียต ISA จึงตัดสินใจย้าย TAUVEX ไปยังดาวเทียมดวงอื่น ในช่วงต้นปี 2547 ISA ได้ลงนามในข้อตกลงกับองค์การวิจัยอวกาศแห่งอินเดีย (ISRO) เพื่อปล่อย TAUVEX บนดาวเทียมสาธิตเทคโนโลยีของอินเดียGSAT-4 ยานปล่อยที่จะใช้คือGSLVพร้อมด้วยขั้นบนแบบใหม่ที่ใช้ระบบไครโอเจนิก TAUVEX เป็นความร่วมมือทางวิทยาศาสตร์ระหว่างมหาวิทยาลัยเทลอาวีฟและสถาบันฟิสิกส์ดาราศาสตร์แห่งอินเดียในบังกาลอร์ หัวหน้าโครงการคือ Noah Brosch จากมหาวิทยาลัยเทลอาวีฟ และ Jayant Murthy จากสถาบันฟิสิกส์ดาราศาสตร์แห่งอินเดีย เดิมที TAUVEX มีกำหนดจะปล่อยในปี 2551 [ 2 ]แต่ความล่าช้าต่างๆ ทำให้การประกอบกับGSAT-4เกิดขึ้นในเดือนพฤศจิกายน 2552 เพื่อปล่อยในปีถัดไป ในเดือนมกราคม 2010 ISRO ตัดสินใจถอด TAUVEX [ 3 ] ออก จากดาวเทียม เนื่องจากส่วนบนของจรวดGSLV ที่สร้างโดยอินเดีย มีกำลังไม่เพียงพอที่จะนำGSAT-4ขึ้นสู่วงโคจรซิงโครนัสทางภูมิศาสตร์[ 4 ] ต่อมา GSAT-4ก็สูญหายไปในความล้มเหลวในการปล่อยGSLV เมื่อวันที่ 15 เมษายน 2010 [ 5 ]เมื่อวันที่ 13 มีนาคม 2011 TAUVEX ถูกส่งคืนให้กับอิสราเอลและถูกเก็บไว้ที่โรงงานของผู้รับเหมาหลักเพื่อรอการตัดสินใจของ ISA เกี่ยวกับอนาคตของมัน ในปี 2012 ISA ตัดสินใจยุติโครงการ TAUVEX ซึ่งขัดกับคำแนะนำของคณะกรรมการที่จัดตั้งขึ้นเพื่อพิจารณาอนาคตของโครงการ ซึ่งแนะนำให้ปล่อยมันขึ้นสู่บอลลูนระดับสูง
เครื่องมือวัด
TAUVEX ประกอบด้วยกล้องโทรทรรศน์ขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 20 เซนติเมตร จำนวน 3 ตัว ติดตั้งอยู่บนฐานเดียวกัน เรียกว่ากล้องโทรทรรศน์ A, B และ C กล้องโทรทรรศน์แต่ละตัวถ่ายภาพพื้นที่ท้องฟ้าเดียวกันขนาด 0.9 องศา ด้วยความละเอียดเชิงมุม 7-11 อาร์คเซคอนด์ ภาพที่ได้จะถูกส่งไปยังตัวตรวจจับที่ไวต่อตำแหน่ง (แคโทด CsTe บน หน้าต่าง แคลเซียมฟลูออไรด์) ซึ่งติดตั้งตัวเพิ่มความเข้มของอิเล็กตรอนแบบแผ่นหลายช่องสัญญาณ ตัวตรวจจับจะสุ่มตัวอย่างฟังก์ชันการกระจายจุดเกินกว่าปกติประมาณสามเท่า สัญญาณเอาต์พุตจะถูกตรวจจับโดยแอโนด ที่ไวต่อตำแหน่ง (แบบลิ่มและแถบ) และแปลงเป็นดิจิทัลเป็น 12 บิต ภาพทั้งหมดของกล้องโทรทรรศน์แต่ละตัวมีองค์ประกอบความละเอียดประมาณ 300 จุดตลอดเส้นผ่านศูนย์กลาง
ชนิดของแคโทด (CsTe) รับประกันความไวตั้งแต่ช่วงคลื่นยาวของLyman α ไปจนถึงขีดจำกัดของชั้นบรรยากาศ โดยมีประสิทธิภาพควอนตัมสูงสุดประมาณ 10% ช่วงสเปกตรัมการทำงานถูกแบ่งออกเป็นหลายส่วนซึ่งสามารถเลือกได้ด้วยฟิลเตอร์ กล้องโทรทัศน์แต่ละตัว [T] ติดตั้งวงล้อฟิลเตอร์สี่ตำแหน่ง แต่ละวงล้อประกอบด้วยตำแหน่งที่ถูกปิดกั้น (ชัตเตอร์) หนึ่งตำแหน่ง และฟิลเตอร์เลือกย่านความถี่สามตัว [Fn] ส่วนประกอบของฟิลเตอร์และการกระจายตัวของฟิลเตอร์ในกล้องโทรทัศน์ทั้งสามตัวมีดังนี้:
| ที | เอฟ1 | เอฟ2 | เอฟ3 | เอฟ4 |
| เอ | บีบีเอฟ | เอสเอฟ1 | เอสเอฟ2 | ชัตเตอร์ |
| บี | ชัตเตอร์ | เอสเอฟ1 | เอ็นบีเอฟ3 | เอสเอฟ3 |
| ซี | บีบีเอฟ | ชัตเตอร์ | เอสเอฟ2 | เอสเอฟ3 |
ลักษณะโดยประมาณของตัวกรองแต่ละประเภทสรุปได้ดังนี้:
| กรอง | ความยาวคลื่น | ความกว้าง | การส่งผ่านปกติ |
|---|---|---|---|
| บีบีเอฟ | 2300 อังสตรอม (230 นาโนเมตร) | 1000 อังสตรอม (100 นาโนเมตร) | 80% |
| เอสเอฟ1 | 1750 อังสตรอม (175 นาโนเมตร) | 400 อังสตรอม (40 นาโนเมตร) | 20% |
| เอสเอฟ2 | 2200 อังสตรอม (200 นาโนเมตร) | 400 อังสตรอม (40 นาโนเมตร) | 45% |
| เอสเอฟ3 | 2600 อังสตรอม (260 นาโนเมตร) | 500 อังสตรอม (50 นาโนเมตร) | 40% |
| เอ็นบีเอฟ3 | 2200 อังสตรอม (220 นาโนเมตร) | 200 อังสตรอม (20 นาโนเมตร) | 30% |
TAUVEX ถูกติดตั้งบนยานอวกาศ GSAT-4 บนแผ่นที่สามารถหมุนรอบแกนของมันได้ (MDP) ทำให้สามารถชี้แนวสายตาของกล้องโทรทรรศน์ไปยังค่าเดคลิเนชันที่ต้องการได้ เนื่องจากอยู่บนดาวเทียมวงโคจรคงที่การสังเกตการณ์จึงเป็นแบบสแกน โดยจะสแกน "แถบ" ที่มีค่าเดคลิเนชันคงที่ กว้าง 0.9 องศา ไปเรื่อยๆ ตามเวลาที่ผ่านไป จนครบ 360 องศาภายในหนึ่งวันดาราศาสตร์ในโหมดการทำงานนี้ ระยะเวลาที่แหล่งกำเนิดอยู่ในขอบเขตการมองเห็นของตัวตรวจจับจะขึ้นอยู่กับค่าเดคลิเนชันที่ชี้ไปและตำแหน่งที่แน่นอนในขอบเขตการมองเห็นเมื่อเทียบกับเส้นผ่านศูนย์กลางของตัวตรวจจับ ยิ่งแหล่งกำเนิดอยู่ใกล้ขั้วฟ้ามากเท่าใด ก็ยิ่งอยู่ในขอบเขตการมองเห็นของ TAUVEX นานขึ้นเท่านั้นในระหว่างการสแกนแต่ละครั้ง ระยะเวลาการเปิดรับแสงที่นานที่สุดที่เป็นไปได้ในทางทฤษฎีคือสำหรับแหล่งกำเนิดที่ |δ|>89°30' ซึ่งสามารถสังเกตได้ตลอดทั้งวัน
การเชื่อมต่อกับ GSAT-4 ทำให้มั่นใจได้ว่าเหตุการณ์โฟตอนแต่ละครั้งที่กระทบกับตัวตรวจจับจะถูกส่งไปยังภาคพื้นดินแบบเรียลไทม์และประมวลผลในกระบวนการประมวลผลแบบเกือบเรียลไทม์ ระหว่างเหตุการณ์โฟตอนแต่ละครั้ง จะมีการเพิ่มแท็กเวลาทุกๆ 128 มิลลิวินาที เวลาที่อยู่ระหว่างแท็กเวลาที่อยู่ติดกันนั้นสั้นเพียงพอ ทำให้การเคลื่อนที่ในวงโคจรของแพลตฟอร์มที่ชี้ลงด้านล่างนั้นน้อยกว่าพิกเซลเสมือนของ TAUVEX มาก
เนื่องจาก TAUVEX บน GSAT-4 ถูกวางแผนให้ทำงานบนแพลตฟอร์มวงโคจรค้างฟ้า ซึ่งโดยพื้นฐานแล้วคือดาวเทียมสื่อสาร จึงเห็นได้ชัดว่าการส่งข้อมูลทางไกลทั้งขาขึ้นและขาลงนั้นมีปัญหาค่อนข้างน้อยกว่าดาวเทียมทางดาราศาสตร์อื่นๆ ที่จริงแล้ว TAUVEX ได้รับอนุญาตให้ส่งข้อมูลทางไกลด้วยความเร็ว 1 Mbit/s ไปยังศูนย์ควบคุมหลักของ ISRO (MCF) ที่เมืองฮัสซันใกล้กับบังกาลอร์ ลำดับคำสั่งถูกวางแผนให้ส่งข้อมูลทางไกลขึ้นไปหลังจากที่ IIA และ ISRO สร้างขึ้น และข้อมูลที่ส่งลงมาจะถูกวิเคราะห์แบบออนไลน์เพื่อตรวจสอบสถานะความสมบูรณ์ของอุปกรณ์บนดาวเทียม
ในสถานการณ์ส่วนใหญ่ TAUVEX จะสามารถดาวน์โหลดข้อมูลเหตุการณ์โฟตอนที่ตรวจพบทั้งหมดได้ อย่างไรก็ตาม ในกรณีที่มีแสงรบกวนมากหรือมีแหล่งกำเนิดแสงสว่างจำนวนมากในบริเวณที่มองเห็น อัตราการเก็บรวบรวมเหตุการณ์อาจเกินขีดความสามารถของลิงก์ส่งข้อมูล ในกรณีนี้ TAUVEX จะจัดเก็บเหตุการณ์โฟตอนไว้ในโมดูลหน่วยความจำแบบโซลิดสเตท (4 GB ) ซึ่งจะส่งข้อมูลเหตุการณ์เหล่านั้นด้วยอัตราความเร็ว 1 Mbit/s ตามที่กำหนด
วิทยาศาสตร์กับ TAUVEX
วิทยาศาสตร์ของ TAUVEX ขึ้นอยู่กับลักษณะเฉพาะตัว: กล้องโทรทัศน์สามตัวที่เล็งเป้าหมายอย่างแม่นยำและเป็นอิสระต่อกัน สามารถทำงานได้อย่างอิสระ โดยใช้ฟิลเตอร์ที่แตกต่างกันแต่สามารถวัดแหล่งกำเนิดเดียวกันได้ และมีความละเอียดของเวลาที่ดีพอสมควร เนื่องจากโฟตอนที่ตรวจพบทุกตัวจะถูกติดแท็กเวลา ความเป็นไปได้ที่ไม่เหมือนใครนี้ทำให้สามารถศึกษาแถบฝุ่นระหว่างดาวที่ 217.4 นาโนเมตรได้ ฟิลเตอร์ TAUVEX สองตัวคือ SF2 และ NBF3 มีจุดศูนย์กลางอยู่ที่ความยาวคลื่นนี้ แต่มีความกว้างที่แตกต่างกัน เนื่องจากฟิลเตอร์ตั้งอยู่บนกล้องโทรทัศน์ที่ต่างกัน จึงสามารถวัดบริเวณท้องฟ้าเดียวกันด้วยฟิลเตอร์ทั้งสองพร้อมกันได้ ทำให้ได้ความกว้างเทียบเท่าของแถบสำหรับดาวทุกดวงในขอบเขตการมองเห็น[ 6 ]การใช้ TAUVEX เป็นเครื่องมือทางวิทยาศาสตร์เป็นผลมาจากการสอบเทียบบนพื้นดิน[ 7 ]การสอบเทียบนี้ทำได้ยากมากและให้ผลลัพธ์ที่ไม่น่าเชื่อถือ[ 8 ]ซึ่งอาจบ่งชี้ถึงประสิทธิภาพที่ลดลงอย่างมาก เมื่อพิจารณาจากผลลัพธ์ที่ไม่แน่นอน หัวหน้าผู้ตรวจสอบจึงวางแผนที่จะทำการสอบเทียบซ้ำและปรับปรุงในอวกาศ ในช่วงหลายเดือนหลังจากการปล่อย
ดูเพิ่มเติม
ลิงก์ภายนอก
- เว็บไซต์โครงการ TAUVEX (อินเดีย)
- ประวัติศาสตร์
- ข่าวประชาสัมพันธ์ของ ISRO เกี่ยวกับบันทึกความเข้าใจ (MoU)
- รายงานการประชุมวิชาการ TAUVEX ปี 2006