«Укун» () или «Постигнувший пустоту» (кит. упр. 悟 — познавать, постигать; 空 — пустой, пустота, ), или Вуконг (Wukong) — первый китайский астрономический спутник и астрофизическая обсерватория. Создана для сбора информации и исследования электронов и гамма-излучения, спектра космических лучей, высокоэнергетических элементарных частиц и выявления возможных признаков тёмной материи.
DAMPE наблюдает за высокоэнергетическими электронами и позитронами космических лучей, их зарядом и энергией, исследует галактические процессы и такие явления, как аннигиляция или распад слабо взаимодействующих массивных частиц (вимпов) — предполагаемых частиц определённого типа в составе тёмной материи.
Совместный международный проект Китайской академии наук (CAS), Швейцарского национального научного фонда (SNSF); Национального института ядерной физики (INFN), Италия. Масса спутника 1900 кг, вес полезной нагрузки 1400 кг, потребляемая мощность 400 Вт, расчётный срок службы 3 года (цель — 5 лет).
Запуск ИСЗ «Укун» осуществлён 17 декабря 2015 года с помощью ракеты-носителя «Чанчжэн-2D». Главным в команде исследователей, связанной с ИСЗ «Укун», является замдиректора обсерватории Цзыцзиньшань Чан Цзинь.
Название ИСЗ «Укун» получил название по имени Сунь Укуна, персонажа романа «Путешествие на Запад», одного из четырёх китайских классических романов. Дословно название можно перевести с китайского как «Постигнувший пустоту» или «Познающий небытие», так как тёмная материя не имеет электромагнитного излучения, её невозможно наблюдать напрямую, поэтому в названии отражена информация о том, для чего предназначен спутник. Оно было отобрано из более чем вариантов, предложенных в рамках месячного публичного конкурса, проводившегося с 29 сентября 2015 года.
Оружием Сунь Укуна в «Путешествии на Запад» был посох с золотыми обручами (). По аналогии с ними заместитель главного конструктора проекта DAMPE Фань Ичжун назвал часть оборудования станции — кристаллические стержни — «хрустальным жезлом». Он сказал репортеру научно-технического ежедневника Science and Technology Daily: «Хрустальный жезл „Короля обезьян“ рассеивает „чёрные тучи“ тёмной материи» (кит. упр. «年富力强»的"悟空"还将继续服役).
Оснащение Наземный сегмент Китайская наземная спутниковая станция дистанционного зондирования (RSGS) создана и введена в эксплуатацию в 1986 году. Наземный сегмент связи и слежения за спутником DAMPE состоит из пяти частей: Китайский центр управления, Центр миссий, Центр космических данных и три станции X-диапазона: в Миюне, Санье и Каши.
Спутник Спутник представляет собой космический аппарат из несколько элементов, установленных друг над другом вертикально вдоль оси Z космического корабля (направление наблюдения):
Двухслойный сцинтилляционный детектор PSD — состоит из двухслойных, расположенных в шахматном порядке полос. PSD обнаруживает заряд космических лучей, а также служит детектором предотвращения совпадений для энергичных фотонов.
Кремний-вольфрамовый трекер — состоит из шести плоскостей слежения из двух ортогональных слоёв односторонних микрополосковых линий с общей поверхностью детектора около семи кв. м. С их помощью отслеживается направление гамма-лучей путём их преобразования в заряженные частицы, затем они исследуются с помощью прибора.
Калориметр BGO — содержит 308 стержней с кристаллами высокоэффективного поглотителя гамма-излучения — германата висмута. Каждый стержень имеет размер 2,5 см в ширину, 60 см в длину и является самым длинным кристаллом BGO в мире. Пусковые колебания глушатся при помощи зазоров в 0,5 мм вокруг каждого кристалла, заполненных силиконовым эластомером. Это удерживает каждый кристалл на месте и предотвращает возможные повреждения. Падающие космические частицы взаимодействуют с кристаллами, генерируя импульс оптического света, который регистрируется фотоумножителями и каждым краем стержневого слоя. Калориметр чувствителен к частицам с энергией от 5 ГэВ до 10 ТэВ.
Нейтронный детектор — четыре больших сцинтилляционных детектора из легированного бором пластика. Каждый оснащён фотоумножителем для измерения причин световых вспышек от падающих нейтронных частиц, возбуждающих бор и генерирующих альфа-частицы и гамма-лучи. Гамма-лучи преобразуются в световые импульсы, регистрируемые прибором. Нейтронная активность частиц может быть обнаружена NUD в течение нескольких микросекунд.
Аналоговая схема считывания и сбора данных в основном состоит из восьми плат, работающих на основе среды программирования ANSI.
Статистические данные Начиная с первого приёма цифровых данных 20 декабря 2015 года до 30 сентября 2020 года «Укун» произвёл 9 сканирований всего неба и зафиксировал около 8,69 млрд частиц высокой энергии. Каждый день утром и вечером (по пекинскому времени) «Укун» пролетает над воздушным пространством КНР, и три станции приёма цифровых данных в Миюне, Кашгаре и Санья принимают 16 гигабайт данных. В 2017 году исследовательская команда «Укун» опубликовала первую партию результатов: точно измеренный в космосе энергетический спектр электронных космических лучей; в 2019 году она опубликовала точно измеренный энергетический спектр протонов космических лучей, обнаруживший новую структуру, которая, по мнению исследователей, может быть следом находящегося поблизости источника космических лучей.
В течение 530 дней полёта спутник передал на Землю данные об обнаружении 1,5 миллионов космических электронов и позитронов выше 25 ГэВ, для которых характерно беспрецедентно высокое энергетическое разрешение и низкий уровень запыления.
Расчетный срок службы Wukong составлял три года. С 20 декабря 2015 по 30 сентября 2020 года спутник «Укун» находился на орбите 1746 дней и совершил более 27,5 тысяч витков по солнечно-синхронной орбите на высоте 500 километров. Срок работы спутника в 2019 году был продлён ещё на два года.
Примечания
Ссылки
Категория:Космические телескопы Категория:Тёмная материя Категория:Китайские искусственные спутники Земли Категория:Гамма-астрономия