Введение

Научные исследования вселенной продолжают удивлять нас новыми открытиями и технологиями. Одним из таких значительных шагов вперёд стало развитие нового типа гамма-излучающих сенсоров, названного AstroPix, разработанного NASA. Этот сенсор будет участвовать в демонстрации роботизированной руки в рамках предстоящей миссии Fly Foundational Robots, которая запланирована на конец 2027 года.

Что такое гамма-излучение?

Гамма-излучение представляет собой наиболее энергичную форму света, которую учёные наблюдают в результате различных космических явлений, таких как:

• Молнии в атмосфере Земли
• Мощные солнечные всплески
• Космические столкновения в далеких галактиках

Сенсоры, используемые в технологии AstroPix, способны измерять гамма-излучение в диапазоне от 20,000 до 700,000 электрон вольт. Для сравнения, энергия видимого света находится в пределах от 2 до 3 электрон вольт.

Проблемы существующих детекторов

Современные миссии NASA, такие как Fermi Gamma-ray Space Telescope и Neil Gehrels Swift Observatory, также занимаются наблюдением гамма-излучения, включая более высокие энергии. Однако, в диапазоне от 500,000 до 1 миллиона электрон вольт существующие детекторы менее чувствительны. Именно в этом диапазоне происходят самые мощные взрывы, известные как гамма-всплески, а также ожидается, что астрономы смогут наблюдать ярчайшее свечение от самых массивных и удалённых активных галактик, питаемых чёрными дырами.

Как AstroPix может изменить ситуацию

Установка нескольких детекторов AstroPix на будущих миссиях позволит учёным преодолеть существующий разрыв в наблюдениях и улучшить понимание процессов, создающих эти космические объекты. По словам Дэна Виолетта, члена команды AstroPix и постдокторанта в Goddard Space Flight Center, «космический аппарат Fly Foundational Robots также представляет собой технологическую демонстрацию, поэтому эти проекты хорошо сочетаются друг с другом».

Технические детали AstroPix

Каждый чип AstroPix включает в себя четыре детектора гамма-излучения на основе кремниевых пикселей. Каждый детектор содержит 1,225 пикселей, функционирующих аналогично сенсорам в камерах мобильных телефонов, однако они чувствительны к гамма-излучению.

Интеграция с миссией Fly Foundational Robots

Payload AstroPix Satellite Technology Demonstration, также известный как A-STEP, будет размещён внутри Orbital Replacement Unit (ORU) миссии Fly Foundational Robots. Этот модуль, разработанный Rocket Lab Robotics, будет оснащён роботизированной рукой, которая будет поднимать и перемещать модуль во время полёта и выполнять операции на орбите.

Как отметил Бо Наасз, старший технический руководитель в NASA, «единица уже имела необходимые объёмы, мощности и данные для поддержки дизайна команды AstroPix». Одной из основных целей миссии Fly Foundational Robots является демонстрация роботизированной замены полезных нагрузок на орбите, что позволит обновлять или улучшать спутники и космические инструменты с меньшими затратами.

Ожидаемые результаты и значимость

Команда AstroPix работает над поставкой своего оборудования в сентябре, после чего оно будет интегрировано в полезную нагрузку Fly Foundational Robots. Миссия будет финансироваться через портфель ISAM Директората космических технологий NASA, и Rocket Lab Robotics предоставит систему роботизированной руки в рамках награды NASA Small Business Innovation Research Phase III.

Заключение

Разработка AstroPix и его интеграция в миссию Fly Foundational Robots открывают новые горизонты для астрономии и науки о космосе. С успешным завершением этого проекта у учёных появится возможность глубже понять загадки вселенной и её чудеса, приближая нас к разгадке космических явлений, которые на протяжении веков оставались вне нашего досягаемости.