Расширенная камера для обзоров - Advanced Camera for Surveys

Расширенная камера для обследований в чистой комнате Центр космических полетов Годдарда в Мэриленд, до его установки на Космический телескоп Хаббла
Астронавты удаляют FOC на место САУ, Год: 2002
В СТС-125, показанная здесь на стартовой площадке, продолжила ремонт усовершенствованной камеры для исследований и благополучно вернула экипаж на Землю.

В Расширенная камера для обзоров (ACS) - это осевой инструмент третьего поколения на борту Космический телескоп Хаббла (HST). Первоначальный дизайн и научные возможности САУ были определены командой из Университет Джона Хопкинса. САУ была собрана и протестирована на заводе Ball Aerospace & Technologies Corp. и Центр космических полетов Годдарда и прошли окончательную проверку готовности к полету на Космический центр Кеннеди до интеграции в грузовой отсек орбитального корабля Columbia. Он был запущен 1 марта 2002 года в рамках миссии обслуживания 3B (СТС-109 ) и установлен в HST 7 марта, заменив Камера для слабых объектов (FOC), последний оригинальный инструмент. В то время САУ стоила 86 миллионов долларов.[1]

ACS - это универсальный инструмент, который стал основным инструментом визуализации на борту HST. Он предлагал несколько важных преимуществ перед другими приборами HST: три независимых канала с высоким разрешением, покрывающих ультрафиолетовый к ближний инфракрасный регионы спектр, большая площадь детектора и квантовая эффективность, что привело к увеличению эффективности обнаружения HST в десять раз, что значительно фильтры, и коронографический, поляриметрический, и Grism возможности. Наблюдения, проведенные с помощью ACS, предоставили астрономам возможность увидеть Вселенную с уникально высокой чувствительностью, о чем свидетельствует Сверхглубокое поле Хаббла, и охватывают широкий спектр астрономических явлений от комет и планет в Солнечная система в самые далекие квазары известен.

Проблемы и исправления ACS 2006–2009 гг.

Экипаж космонавта, ремонтировавший САУ в полете космического корабля многоразового использования STS-125 в 2009 г.

25 июня 2006 г. САУ вышла из строя из-за отказа электроники. Он был успешно включен после переключения на резервный (Сторона-2) комплект электроники. Подсистемы приборов, включая детекторы ПЗС, казалось, работали хорошо, и после некоторых инженерных испытаний 4 июля 2006 года ACS возобновила научные операции.[2][3] 23 сентября 2006 года САУ снова вышла из строя, но к 9 октября проблема была диагностирована и решена.[4] 27 января 2007 года САУ вышла из строя из-за короткого замыкания в резервном источнике питания.[5] Солнечный слепой канал (SBC) прибора был возвращен в работу 19 февраля 2007 года с использованием электроники стороны 1. Wide Field Channel (WFC) был возвращен в эксплуатацию СТС-125 в мае 2009 года. Канал высокого разрешения (HRC), однако, не работает.[6]

Каналы и детекторы

ACS включает три независимых канала (один теперь отключен), каждый из которых оптимизирован для конкретных научных задач:

Широкоугольный канал (WFC)

WFC - наиболее часто используемый канал ACS. Его детектор состоит из двух стыкующихся 2048x4096, 15 мкм / пиксель устройства с зарядовой связью (ПЗС) всего 16 мегапикселей производства компании Scientific Imaging Technologies (SITe). Масштаб пластины WFC составляет 0,05 дюйма на пиксель, а эффективное поле зрения составляет 202 дюйма × 202 дюйма. Спектральный диапазон детектора WFC 350–1100 нм.[7]

Пример использования этого канала был SWEEPS, который обнаружил 16 кандидатов в экзопланеты в ядре Галактики.

Канал высокого разрешения (HRC)

Хабблский ACS / HRC захватывает Марс во время его противостояния 2003 года, давая самый резкий цвет видимого света (RGB) фото пока сделано с Земли. На расстоянии около 8 км / пиксель видны различные марсианские кратеры и отметины. САУ »Fastie finger "загораживает свет слева.[8]

HRC, который был постоянно отключен с 2007 года из-за электрического сбоя, обеспечивал сверхчеткие изображения в меньшем поле обзора.

Детектор HRC представлял собой ПЗС-матрицу SITe с разрешением 1024 × 1024, которая имела меньшее поле зрения (26 "× 29"), чем WFC, но вдвое большую пространственную дискретизацию (0,025 дюйма на пиксель). WFC в ближнем ультрафиолетовом диапазоне длин волн (<350 нм).

Канал использовал два варианта подавления света для отображения слабых объектов вокруг ярких звезд, что в десять раз улучшило контрастность целей, близких к ярким источникам. Первая представляла собой управляемую коронографическую маску, включающую два затемненных пятна, одно диаметром 1,8 дюйма в центре поля, а другое диаметром 3,0 дюйма ближе к углу. Первое пятно было самым популярным из двух, например, для изображения околозвездных дисков вокруг ближайших ярких звезд или родительских галактик светящихся квазаров. Второй был так называемым Fastie Палец 0,8 дюйма в ширину и 5 дюймов в длину, расположенный у входа в окно Дьюара HRC.

Солнечный слепой канал (SBC)

Мультианодный микроканальный массив (MAMA) SBC - это устройство для счета фотонов с низким уровнем фона, оптимизированное для ультрафиолетового излучения в диапазоне длин волн 115–170 нм. Он состоит из фотокатода, микроканальной пластины и анодной матрицы. Его пространственная дискретизация составляет 0,030 дюйма на пиксель, а поле обзора - 25 дюймов на 25 дюймов. ACS SBC фактически является запасным вариантом для полета от Спектрограф космического телескопа (STIS).

Галерея

  • САУ при сборке.

  • Изображение ACS Wide Field Channel (ACS / WFC) NGC 3370 с 2002 г.

  • Изображение канала высокого разрешения ACS (ACS / HRC) Церера с 2005 г.

Фильтры и диспергаторы

ACS имеет набор из 38 фильтров и диспергаторов, распределенных по трем колесам. Два из этих колес являются общими для световых путей HRC и WFC, а третье предназначено для SBC. Элементы HRC и WFC состоят из одиннадцати широкополосных фильтров, одного среднеполосного фильтра, пяти узкополосных фильтров, трех видимых и трех ультрафиолетовых поляризаторов, одной призмы для HRC и одной Grism (580–1100 нм). Четыре фильтра имеют полосу пропускания в ближнем ультрафиолете, поэтому их можно использовать только с HRC. Первичные широкополосные фильтры эквивалентны ты, грамм, р, я, и z фильтры наземного базирования Sloan Digital Sky Survey (SDSS). Пять линейных линейно-линейных фильтров, разделенных на три отдельных сегмента, каждый обеспечивает возможность непрерывной визуализации от 380 до 1070 нм и, таким образом, обеспечивает адекватный отбор эмиссионные линии в большом диапазоне красного смещения. Для СПЧ доступен только средний сегмент. Колесо SBC заполнено одним среднечастотным фильтром (Lyα), пятью длинными фильтрами и двумя объективными призмами.

График

Рандеву STS-109 с космическим телескопом Хаббл, 2002 г.
  • 7 марта 2002 года в космическом телескопе Хаббла установлена ​​САУ.[9] (СТС-109 )
  • 19 июня 2006 г .; ACS / WFC и HRC отключаются из-за проблемы с источником питания низкого напряжения [10][1]
  • 4 июля 2006 г. ACS возобновила научную деятельность, переключившись на резервную электронику.[3]
  • 23 23 сентября 2006 г. АСУ снова отключается.[4]
  • 9 октября 2006 г. Проблема со СКУД диагностирована и устранена.[4]
  • 27 января 2007 г. произошла авария САУ из-за короткого замыкания в резервном источнике питания.[5]
  • 2009 г., ремонт САУ / WFC[10] (СТС-125 )

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ а б Макки, Мэгги. «НАСА пытается возродить основную камеру Хаббла». Новый ученый.
  2. ^ «Улучшенная камера для обновления опросов». НТНЦ. 2006-06-30. Архивировано из оригинал на 2012-08-05.
  3. ^ а б "Продвинутая камера Хаббла для съемок возобновляет исследование Вселенной" (Пресс-релиз). НТНЦ. 12 июля 2006 г.
  4. ^ а б c "Отчет о состоянии ACS Хаббла №3". Научный институт космического телескопа. Архивировано из оригинал на 2012-05-30. Получено 2007-01-10.
  5. ^ а б «Инженеры исследуют проблему на одном из научных инструментов Хаббла» (Пресс-релиз). НАСА. 29 января 2007 г. В архиве из оригинала 14 мая 2007 г.. Получено 2007-05-08.
  6. ^ Харвуд, Уильям (17 мая 2009 г.). «Оживлена ​​часть камеры в отремонтированном приборе». Космический полет сейчас. В архиве из оригинала 20 мая 2009 г.. Получено 2009-05-17.
  7. ^ "Детекторы СКУД". НТНЦ.
  8. ^ "HubbleSite: Изображение - самый четкий цветной снимок Марса". hubblesite.org.
  9. ^ "НАСА: основная камера космического телескопа Хаббла отключена, часть науки потеряна". Space.com.
  10. ^ а б «Ремонт усовершенствованной камеры для обзоров». www.spacetelescope.org.

внешняя ссылка