픽사트

PicSat
이 기사는 2018년에 출시된 프랑스 큐브샛에 관한 것이다. PICS로 알려진 American CubeSat 임무는 Passive Inspection CubSat을 참조하십시오.
픽사트
PicSat.jpg
미션형천문학 · 행성 과학
연산자파리의 국가 · 씨엔스
COSPAR2018-004X
새캣43132Edit this on Wikidata
웹사이트https://picsat.obspm.fr
임무 기간~1년
우주선 속성
버스큐브샛 3U
제조사ISIS(우주선)
하이페리온(ADCS)
LESIA(페이로드)
발사 질량3.9kg
치수안테나 및 태양열 패널 장착 시 10 × 50 × 100 cm
힘6와트
미션의 시작
출시일자2018년 1월 12일 03:58 UTC
로켓PSLV
발사장SDSC
계약자ISL · 앤트릭스
미션 종료
마지막 연락처2018년 3월 20일
붕괴일자2030년 추정
궤도 매개변수
참조 시스템지리학
정권로우 어스 · SSO
기울기97.3°
마침표.95분
주망원경
유형오프 축 망원경
지름50 mm
초점 길이150mm
초점비f/4
파장가시광선
트랜스폰더
밴드VHF · UHF

PicSat는 프랑스의 천문대 나노 위성으로서, 별 베타 픽토리스 b의 궤도를 도는 외행성인 베타 픽토리스 b의 통과를 측정하도록 설계되었다.

PicSat는 LESIA 실험실의 천체물리학 그룹의 고각해상도 천체물리학자인 실베스트르 라쿠르 박사가 이끄는 과학자 팀이 파리 천문대, 파리 과학 외 레트레스 대학, 프랑스 국립 과학 연구 센터(CNRS)와 함께 설계하고 만들었다. 2018년 1월 12일 발사돼 10주 이상 운영됐다가 2018년 3월 20일 침묵했다.[1]

배경

베타 픽토리스 시스템

주요 기사: 픽토리스 베타

약 2,300만 년의 나이로, 베타 픽토리스는 매우 젊은 별이다. 45억년 된 태양에 비해 베타 픽토리스는 질량과 크기가 약 2배 정도 크다. 베타 픽토리스는 비교적 태양과 가까운 63.4광년 떨어져 있어 밝고 관찰하기 쉽다. 이것은 베타 픽토리스가 천문학자들이 행성 형성의 매우 초기 단계에 대해 더 많이 배울 수 있게 해주기 때문에 연구를 위해 흥미롭게 만든다.

1980년대 초, 별의 형성에 남은 베타 픽토리스 주변에서 소행성, 먼지, 가스, 그리고 다른 잔해들로 구성된 큰 원반이 발견되었다.[2] 2009년 프랑스 그르노블 출신의 앤 마리 라그랑주(Anne-Marie Lagrange)가 이끄는 프랑스 천문학자 팀에 의해 베타 픽토리스 궤도를 도는 거대한 가스 행성이 발견되었다.[3] 베타 픽토리스 b라는 이름의 이 행성은 목성보다 약 7배 더 크다. 그것은 지구와 태양 사이의 거리의 10배, 그리고 토성과 태양 사이의 대략 같은 거리인 약 10 천문 단위의 거리에서 베타 픽토리스 궤도를 돈다.

2016년에는 지구에서 본 것처럼 베타 픽토리스 b의 힐 구체나 행성 자체가 항성 앞을 지나갈 것이라는 예측이 있었다.[4] 그러한 수송을 자세히 관찰하면 정확한 크기, 대기의 구성, 밀도, 그리고 화학적 구성과 같은 행성에 대한 자세한 정보를 알 수 있을 것이다. Beta Pictoris b는 너무 어리기 때문에, 이 정보는 거대한 행성과 행성계의 형성에 대해 더 많이 드러낼 것이다.

그러나 베타 픽토리스 b의 궤도가 잘 알려져 있지 않기 때문에, 수송의 순간은 대략적으로 추정할 수 있을 뿐이었다. 이 수송은 2017년 여름과 2018년 여름 사이에 일어날 것으로 예측되었다. 행성의 이동은 몇 시간밖에 지속되지 않았을 것이다; 행성의 힐 구의 이동은 며칠에서 몇 달까지 지속되었을 것이다. 그 현상을 포착할 수 있는 유일한 방법은 지속적인 모니터링이었을 것이다. 지구 기반 관측소는 지구 대기, 주간 주기 변화, 일정 충돌과 함께 장기 연속 모니터링이 작동하지 않을 가능성이 높기 때문에 위성만이 정확하게 전달을 포착할 수 있었다.

PicSat의 목적은 Beta Pictoris가 항성 위로 전이되어 일부 빛을 부분적으로 차단했을 때 밝기의 변화를 포착하기 위해 Beta Pictoris의 밝기를 지속적으로 관찰하는 것이었다.

프로젝트

'베타 픽토리스'와 '위성'의 축약형인 피카사트는 큐브샛이다. PicSat는 각각 10x10x10cm 크기의 "3U"라고 불리는 3개의 표준 입방체로 구성되어 있다.[5]

PicSat는 CNRS에 의해 운영되는 첫 번째 큐브Sat이다. 학생이 아닌 전문가에 의해 개발됐다는 점에서 대부분의 큐브샛 프로젝트와는 다르다. 이 프로젝트는 2014년 LESIA 실험실 / 파리 천문대의 프랑스 CNRS에서 천체물리학자 겸 기수학자인 실베스트르 라쿠르가 큐브Sat를 사용하여 베타 픽토리스 b의 트랜스포션을 관찰할 생각을 하면서 시작되었다. 그는 작은 팀을 모았고 그들은 PicSat을 디자인하고 만들었다.

피카사트는 천체물리학적 과학 목표를 가진 전세계 몇 안 되는 큐브샛 중 하나이며 외행성 과학 분야에서 최초의 큐브샛이다. PicSat 과학 사례는 수년 동안 베타 픽토리스 시스템을 연구해온 파리 연구소의 알랭 레카벨리에 데 에탕스 박사와 협력하여 정의되었다. PicSat 프로젝트에는 PSL 연구 대학의 '센터 & 캠퍼스' 공간인 CCERES와 프랑스 우주국 CNES 전문가와의 협업도 포함되었다.[6]

사양

PicSat는 3입방 단위로 구성된다. 위성과 중간 입방체에는 위성의 탑재체가 들어 있고, 하단부에는 탑재된 컴퓨터가 들어 있다.

PicSat의 가장 윗부분에는 지름 5cm의 거울이 달린 작은 망원경이 있다. 거울의 작은 크기는 베타 픽토리스가 매우 밝기 때문에 충분했다.

중간 단위에는 두 가지 혁신적인 기술 도구인 미세 추적 능력과 직경 3마이크로미터의 얇은 광섬유를 사용하였다. 광섬유가 처음으로 우주로 날아간 것을 표시하는 이 광섬유는 가벼운 광자를 받아 각각의 개별 광자의 도착 시간을 정확하게 측정하는 민감한 광다이오드(photode)로 안내한다. 얇은 광섬유를 사용하면 하늘에서 빗나간 빛과 광학 시스템 내부에서 산란된 빛과 같은 다른 광원이 광다이오드에 들어가지 못하게 되어 베타 픽토리스의 밝기를 정확하게 측정할 수 있었다. 인공위성의 궤도의 자연적인 흔들림이 항성을 정확하게 추적하고 측정하는 광섬유의 능력에 영향을 미치기 때문에 빠르게 움직이는 압전 작동기가 PicSat에 추가되었다.

PicSat의 하단 큐빅 유닛에는 인공위성의 작동을 위한 탑재 컴퓨터, 지구와의 지상국 통신, 망원경의 원점, 배터리 작동, 기타 중요한 모니터링 작업이 포함되어 있다.[7]

전체 위성은 전개 가능한 태양 전지판으로 이루어져 있어 모든 시스템에 에너지를 공급한다. PicSat의 총 무게는 약 3.5kg이며, 전력 소비량은 약 5와트다.[8]

망원경 지지대

만약 PicSat이 베타 픽토리스 b의 전송이나 힐 구간의 전송을 감지했다면, 유럽 남부 천문대 망원경이 즉시 작동되었을 것이다.[9] 이는 ESO에 받아들여진 제안으로 PicSat 프로젝트를 지원하면서 시간을 관찰할 수 있는 기회를 얻은 덕분이었다. 파리의 플라비엔 키퍼 연구소 소장. 키퍼 박사는 베타 픽토리스와 같은 항성계에서 외향계를 탐지하고 관찰하는 연구로 유명하다.[10]

이 망원경에는 고정밀도 방사형 속도행성 탐색기(HARPS)가 장착되어 있다.[9] PicSat 측정과 함께, HARPS 전송 데이터는 행성의 대기를 구성하는 화학 물질과 함께 행성의 궤도와 크기를 보다 정확하게 결정할 수 있도록 했을 것이다. 만약 혜성이 전이되었다면, HARPS는 항성계 전체의 화학적 구성과 그에 따른 생성과 진화에 관한 핵심 정보를 전달하는 혜성 대기의 화학적 구성을 결정할 수 있었을 것이다.[11]

작전

PicSat는 2018년 1월 12일 고도 600km의 극저궤도로 발사되었다. 이번 발사는 인도우주연구기구가 PSLV-C40 임무에 극지위성발사체를 이용해 수행했다.[12]

이 위성은 하루에 30분 정도밖에 보이지 않았지만 파리 천문대의 피카트 지상역에서 운용되었다. PicSat가 아마추어 무선 주파수와 통신했기 때문에(Réseau des Emetteurs Franais와의 협력을 통해), 무선 수신 능력을 가진 사람이라면 누구든지 PicSat의 정보를 조정, 수신, 데이터베이스로 업로드할 수 있었다. 위성을 추적하고 데이터를 받아 지상국에 전송하기 위해 대규모의 아마추어 무선 네트워크가 호출되었다. 면허를 받은 라디오 아마추어는 PicSat이 관찰 작업이나 다른 통신을 수행하지 않을 때 트랜스폰더로 사용할 수 있었다.[13] PicSat의 공식 웹사이트에는 수신된 정보와 함께 베타 픽토리스의 최신 광선 곡선 데이터가 표시되었다.

PicSat은 1년간 운영될 것으로 예측되었다.[14] 2018년 3월 20일 연락이 끊기기 전까지 약 10주간 운영했다.[1] 접촉을 다시 설정하려는 시도가 있었다. 3월 30일, 모어헤드 주립대학의 한 팀에 의해 연락이 복구된 것으로 여겨졌지만, 수신된 신호는 TIGRISAT 위성으로부터였다. 그 임무는 4월 5일에 공식적으로 종결되었다.

지원기관

PicSat was financially supported by the European Research Council (ERC) under the European Union's Horizon 2020 research and innovation program Lithium proposal 639248, the CNRS, the ESEP Laboratory Group, the PSL Research University, Foundation MERAC, CNES, CCERES, and the Paris Observatory – LESIA.[15]

참고 항목

참조

  1. ^ a b "Bye bye PicSat (for now)". PicSat. Retrieved 28 July 2019.
  2. ^ Smith, Bradford A.; Terrile, Richard J. (21 December 1984). "A Circumstellar Disk Around β Pictoris". Science. 226 (4681): 1421–1424. Bibcode:1984Sci...226.1421S. doi:10.1126/science.226.4681.1421. ISSN 0036-8075. PMID 17788996. S2CID 120412113.
  3. ^ Lagrange, A.-M.; Gratadour, D.; Chauvin, G.; Fusco, T.; Ehrenreich, D.; Mouillet, D.; Rousset, G.; Rouan, D.; Allard, F. (1 January 2009). "A probable giant planet imaged in the β Pictoris disk". Astronomy & Astrophysics. 493 (2): L21–L25. arXiv:0811.3583. Bibcode:2009A&A...493L..21L. doi:10.1051/0004-6361:200811325. ISSN 0004-6361. S2CID 16548235.
  4. ^ Lecavelier des Etangs, A.; Vidal-Madjar, A. (2016). "The orbit of beta Pictoris b as a transiting planet". Astronomy & Astrophysics. 588: A60. arXiv:1602.04683. Bibcode:2016A&A...588A..60L. doi:10.1051/0004-6361/201527631. ISSN 0004-6361. S2CID 118589427.
  5. ^ "PicSat". picsat.obspm.fr. Retrieved 24 February 2018.
  6. ^ "Tiny, but not afraid of the big". ERC: European Research Council. 11 January 2018. Retrieved 24 February 2018.
  7. ^ Flecht, Tobias (2016). "Thermal modelling of the PICSAT nanosatellite platform and synergetic prestudies of the CIRCUS nanosatellite" (PDF). diva-portal.org. Retrieved 27 February 2018.
  8. ^ "Overview of the PicSat satellite". picsat.obspm.fr. Retrieved 27 February 2018.
  9. ^ a b "PicSat: Eye on Beta Pictoris". www.centauri-dreams.org. Retrieved 27 February 2018.
  10. ^ Kiefer, F.; Etangs, A. Lecavelier des; Boissier, J.; Vidal-Madjar, A.; Beust, H.; Lagrange, A.-M.; Hébrard, G.; Ferlet, R. (October 2014). "Two families of exocomets in the β Pictoris system". Nature. 514 (7523): 462–464. Bibcode:2014Natur.514..462K. doi:10.1038/nature13849. ISSN 1476-4687. PMID 25341784. S2CID 4451780.
  11. ^ "PicSat – PSLV C40 Spaceflight101". spaceflight101.com. Retrieved 27 February 2018.
  12. ^ "PicSat". picsat.obspm.fr. Retrieved 24 February 2018.
  13. ^ "PicSat to launch Friday". AMSAT-UK. 10 January 2018. Retrieved 24 February 2018.
  14. ^ "First Exoplanet Challenge for a Nanosatellite". CNRS News. Retrieved 24 February 2018.
  15. ^ [email protected]. "ESOblog: Combining the freedom of a CubeSat with the power of an ESO telescope How ESO's HARPS will help PicSat the CubeSat to unravel the mysteries of the Beta Pictoris star system". www.eso.org (in German). Retrieved 27 February 2018.

외부 링크