Organização | ELENCAR |
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Campo | Satélite experimental |
Status | operacional |
Lançar | 10 de novembro de 2016 |
Lançador | Long Walk 11 |
Duração | 5 a 10 anos |
Identificador COSPAR | 2016-066A |
Missa no lançamento | 270 kg |
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Órbita | órbita sincronizada com o sol |
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Altitude | 500 km |
Inclinação | 97 ° |
XPNAV 1 (acrônimo para Maichong Xing Shiyan Weixing ) é um mini- satélite experimental chinês destinado a desenvolver uma nova técnica de posicionamento no espaço usando sinais de pulsar . O satélite colocado em uma órbita sincronizada com o sol em10 de novembro de 2016por um Long March Light Launcher 11 usa dois telescópios experimentais de raios-X para mapear pulsares que podem ser usados por uma sonda espacial para se posicionar com precisão no sistema solar . A missão deve durar de 5 a 10 anos.
As sondas espaciais que exploram o sistema solar devem ser capazes de determinar com precisão sua posição para atingir seus objetivos. A técnica de localização atual é baseada na análise dos sinais de rádio trocados entre a sonda espacial e a rede de grandes antenas da Terra gerenciando as comunicações com estas espaçonaves: Deep Space Network da NASA ou ESTRACK da Agência Espacial Européia . Esta técnica requer que a sonda espacial se comunique regularmente com as estações terrestres, o que requer que este equipamento muito caro seja monopolizado periodicamente por esta tarefa. A navegação por pulsares é uma solução alternativa estudada para reduzir essa fonte de custo.
O pulsar é uma estrela de nêutrons que gira rapidamente sobre si mesma (período típico da ordem de um segundo , ou muito menos para pulsares de milissegundos ) e emite forte radiação eletromagnética na direção de seu eixo magnético . O pulso de sinal de pulsares de milissegundos é mais suave do que o de um relógio atômico e sua fonte pode ser identificada pelas características temporais de seu sinal e sua frequência de emissão. Os pulsares que emitem raios-X podem ser usados como um farol: com um receptor de raios-X a bordo, uma espaçonave, ao localizar a posição de vários pulsares, pode, por triangulação , determinar sua posição com grande precisão. A espaçonave pode assim avaliar, sem instalar equipamentos na Terra, as modificações a serem feitas em sua trajetória para cumprir sua missão.
O desenvolvimento desse modo de navegação, denominado XNAV, porém, esbarra em várias dificuldades. Em primeiro lugar, requer a criação de tabelas de efemérides extremamente precisas dos pulsares de raios X cujo sinal é usado. Mas a dificuldade é acima de tudo técnica: a precisão das observações feitas pela espaçonave exige, no estado da arte, telescópios muito pesados. A pesquisa se concentra em novas técnicas de fabricação de espelhos para limitar sua massa: pastilhas de silício com poros ópticos, espelho de vidro com microporos, etc.
A Academia Chinesa de Tecnologia Espacial (CAST) desenvolveu o satélite XPNAV 1 destinado a desenvolver instrumentos adaptados a essa necessidade. XPNAV 1 é a primeira etapa de um processo que visa obter um sistema operacional. A próxima etapa planejada 2 a 3 anos depois será lançar um satélite de médio porte para acumular as observações dos pulsares X a fim de construir um banco de dados e então testar o algoritmo de navegação, uma vez que as características temporais de 3 a 5 pulsares foram precisamente determinado. A terceira etapa será lançar uma constelação de satélites usando o novo sistema de navegação. A agência espacial americana NASA, por sua vez, desenvolveu o instrumento SEXTANT que utilizará os raios X coletados pelos 56 telescópios do observatório NICER instalado a bordo da Estação Espacial Internacional emjunho de 2017.
O objetivo da missão XPNAV 1 é validar a capacidade dos instrumentos de bordo, observando e identificando oito pulsares:
Designação | Outra designação | Ascensão Reta J2000 | Variação J2000 | Período de rotação |
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B0531 + 21 | Pulsar caranguejo | 83,63303 | 22.01449 | 33.085 |
B1617-155 | Sco X-1 | 244.979 | -15.640 | 3.200 |
B1758-250 | 270.284 | -25.079 | 3.000 | |
B1813-140 | 274.006 | -14,036 | 3.300 | |
GROJ1744-28 | 266.138 | -28,741 | 467.000 | |
B0540-69 | 85.04668 | -69,33171 | 50.499 | |
B1509-58 | 228,48175 | -59.13583 | 150.658 | |
J1846-0258 | 281,60392 | -2,97503 | 325.684 |
O mini-satélite, construído pela CAST , tem uma massa de 270 kg e está estabilizado em 3 eixos . Sua energia é fornecida por dois painéis solares . A carga útil é composta por dois instrumentos responsáveis por coletar e analisar os raios X do pulsar:
O satélite foi colocado em uma órbita síncrona de 500 km ao sol (inclinação orbital de 97,4 °) por um lançador leve Longa Marcha 11 disparado da base de lançamento de Jiuquan, que também colocou 3 outros nano-satélites em órbita. A missão deve durar de 5 a 10 anos. Os primeiros resultados obtidos emmarço de 2017realizando 162 observações do pulsar do caranguejo (5 milhões de fótons X medidos com uma taxa de fluxo média de 15,4 fótons por segundo) validou a capacidade do instrumento TSXS para identificar o perfil característico do pulsar.