08.15 太空裝備 之 羅西X射線計時探測器

羅西X射線計時探測器(Rossi X-ray Timing Explorer,縮寫為RXTE)是NASA探索者系列衛星中,具有高時間分辨率、高靈敏度的大型硬X射線天文衛星,於1995年12月30日發射升空。RXTE以天文學家布魯諾·羅希(Bruno Rossi)的名字來命名,它憑藉著靈敏的儀器,一直在探測宇宙中時間從毫秒到年之間變化的 X射線源,可以對一些已知的射線源進行研究,同時探測 X 射線的暫現現象、X 射線暴以及 X 射線發射的週期性波動等。

太空裝備 之 羅西X射線計時探測器

RXTE探測器重3000千克,是1995年12月30日使用德爾塔Ⅱ發射入近地軌道的衛星(軌道高度600km,傾角23°),屬於低軌道衛星, 約 90 min 繞地球一圈。它與地面中轉站通過NASA的TDRSS衛星建立數據連接,將數據傳回戈達德飛行中心。

RXTE具有每分鐘6°的轉向機動能力,因此它可以快速地轉向指定的目標方向。其較好的機動能力使得RXTE上搭載的儀器能對一些暫現現象和新的現象做出及時的反應。由於太陽的X射線輻射強度很大,RXTE不能指向太陽方向周圍30°以內的區域。

M(All-Sky Monitor),另外兩個分別是PCA(Proportional Counter Array)和HEXTE(High Energy X-Ray Timing Experiment)。分別簡介如下:

太空裝備 之 羅西X射線計時探測器

正比計數器陣PCA(Proportional Counter Array):由5 個氙氣正比計數器組成的。接收輻射時,X 射線會與氙氣中的電子相互作用,氙氣中的電子對 2-60keV波段的 X 射線很靈敏。PCA 有一個巨大的約 6250 平方釐米的收集區。同時,PCA 的指向區又與高能 X射線時變試驗裝置有部分重疊,又額外增加了 1600 平方釐米的收集區。

高能 X 射線時變試驗裝置 HEXTE(High Energy X-ray Timing Experiment):HEXTE使得 RXTE 對 X 射線的靈敏度拓展到 200keV,因此 HEXTE 和 PCA一起,組成了具有高分辨率和高靈敏度的 X 射線探測器。

全天監視器 ASM(All Sky Monitor):在 2-10 keV的範圍每 1.5 個小時對天空中的大部分區域進行一次掃描,以監視一些亮的 X 射線源的長期變化,使得觀測者能發現一些新的快變現象。ASM由3個位置相對固定的掃描陰影照像機SSC(Scanning Shadow Camera)組成,每個SSC由一維位置靈敏正比計數器PSPC和一維編碼板組成。SSC的靈敏能區是1.5-12keV。ASM的事例數據是由一系列90秒“停頓時間”(dwell)的觀測數據組成的,在每一個停頓時間內,3個SSC的指向都固定不變。ASM不但能夠監測已知X射線源的流強變化,它還能對X射線暫現源和其他時變現象作出報告,以供PCA及HEXTE等探測器作後續觀測,因而具有發現新的X射線暫現源和γ射線暴的能力。

太空裝備 之 羅西X射線計時探測器


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