روسات

الموسوعة الحرة

كان ROSAT (اختصارًا لـ Röntgensatellit ؛ وتُسمى الأشعة السينية في الألمانية Röntgenstrahlen، تكريمًا لفيلهلم رونتجن ) تلسكوبًا فضائيًا للأشعة السينية بقيادة المركز الألماني لأبحاث الفضاء ، بأجهزة صُنعت في ألمانيا الغربية والمملكة المتحدة والولايات المتحدة. أُطلق في 1 يونيو 1990 على متن صاروخ دلتا 2 من كيب كانافيرال ، فلوريدا، في مهمة صُممت في البداية لمدة 18 شهرًا، مع إمكانية تمديدها إلى خمس سنوات. عمل ROSAT لأكثر من ثماني سنوات، وتوقف عن العمل في 12 فبراير 1999.

في فبراير 2011، أفيد بأن القمر الصناعي الذي يزن 2400 كيلوغرام (5291 رطلاً) من غير المرجح أن يحترق بالكامل أثناء دخوله الغلاف الجوي للأرض، وذلك بسبب الكمية الكبيرة من السيراميك والزجاج المستخدمة في بنائه. وقد تصطدم أجزاء منه، يصل وزنها إلى 400 كيلوغرام (882 رطلاً)، بسطح الأرض. [ 2 ] وفي نهاية المطاف ، دخل القمر الصناعي روسات الغلاف الجوي للأرض في 23 أكتوبر 2011 فوق خليج البنغال . [ 3 ]    

ملخص

كان القمر الصناعي رونتجنساتيليت (ROSAT) مشروعًا مشتركًا بين ألمانيا والولايات المتحدة وبريطانيا في مجال الفيزياء الفلكية بالأشعة السينية. [ 4 ] حمل ROSAT تلسكوبًا تصويريًا للأشعة السينية (XRT) ألماني الصنع، مزودًا بثلاثة أجهزة في المستوى البؤري: عدادان تناسبيان حساسان للموقع (PSPC) ألمانيان، وجهاز تصوير عالي الدقة (HRI) أمريكي الصنع. كانت مجموعة مرايا الأشعة السينية عبارة عن تلسكوب وولتر 1 رباعي التراكب بزاوية سقوط مائلة ، بفتحة قطرها 84 سم وبُعد بؤري 240 سم. كانت الدقة الزاوية أقل من 5 ثوانٍ قوسية عند نصف عرض الطاقة (الزاوية التي يتركز فيها نصف الإشعاع الكهرومغناطيسي [ 5 ] ). كانت مجموعة XRT حساسة للأشعة السينية التي تتراوح طاقتها بين 0.1 و2 كيلو إلكترون فولت (ألف إلكترون فولت ).  

بالإضافة إلى ذلك، تم محاذاة تلسكوب الأشعة فوق البنفسجية المتطرفة (XUV) الذي تم توفيره من قبل بريطانيا، وهو كاميرا المجال الواسع (WFC)، مع XRT وغطى نطاق الطاقة من 0.042 إلى 0.21  كيلو إلكترون فولت (30 إلى 6 نانومتر ). 

تمثلت نقاط القوة الفريدة لـ ROSAT في الدقة المكانية العالية، والخلفية المنخفضة، والتصوير بالأشعة السينية الناعمة لدراسة بنية ميزات السطوع السطحي المنخفض، ولتحليل الطيف منخفض الدقة.

كانت المركبة الفضائية ROSAT قمرًا صناعيًا مُثبَّتًا بثلاثة محاور، يُستخدم في عمليات الرصد الموجهة، والتنقل بين الأهداف، وإجراء عمليات مسح على دوائر عظمى عمودية على مستوى مسار الشمس . تميزت ROSAT بقدرتها على الدوران السريع (180  درجة في حوالي 15  دقيقة)، مما مكّنها من رصد هدفين على نصفي الكرة الأرضية المتقابلين خلال كل مدار. بلغت دقة التوجيه  دقيقة قوسية واحدة، مع استقرار أقل من 5  ثوانٍ قوسية في الثانية، ونصف قطر اهتزاز يبلغ حوالي 10  ثوانٍ قوسية. استُخدم مستشعران نجميان من نوع CCD لتحديد الموقع البصري للنجوم المرجعية وتحديد وضعية المركبة الفضائية. بلغت دقة تحديد الوضعية بعد ذلك 6  ثوانٍ قوسية.

قُسّمت مهمة ROSAT إلى مرحلتين:

  1. بعد فترة معايرة وتحقق مدارية استمرت شهرين، أُجري مسح شامل للسماء لمدة ستة أشهر باستخدام جهاز PSPC في بؤرة جهاز XRT، وفي نطاقين من نطاقات الأشعة فوق البنفسجية القصوى باستخدام جهاز WFC. وقد نُفذ المسح في وضع المسح الضوئي.
  2. تضمنت المرحلة الثانية ما تبقى من مهمة المرصد، وكُرّست لرصد مصادر فيزيائية فلكية مُحددة. في هذه المرحلة، خُصص وقت الرصد لباحثين زائرين من الدول الثلاث المشاركة، وذلك من خلال مراجعة الأقران للمقترحات المُقدمة. صُمم المرصد ليعمل لمدة 18 شهرًا، ولكن كان من المتوقع أن يستمر في العمل لفترة أطول من عمره الافتراضي.

الآلات الموسيقية

تلسكوب الأشعة السينية (XRT)

كان الجهاز الرئيسي عبارة عن تلسكوب تصوير بالأشعة السينية (XRT) ألماني الصنع، مزود بثلاثة أجهزة في المستوى البؤري: عدادان تناسبيان حساسان للموقع (PSPC) ألمانيان الصنع، وجهاز تصوير عالي الدقة (HRI) أمريكي الصنع. وكانت مجموعة مرايا الأشعة السينية عبارة عن تلسكوب وولتر 1 رباعي التراكب بزاوية سقوط مائلة ، بفتحة قطرها 84 سم (33 بوصة) وبُعد بؤري 240 سم (94 بوصة) . وكانت الدقة الزاوية أقل من 5 ثوانٍ قوسية عند نصف عرض الطاقة. وكان جهاز XRT حساسًا للأشعة السينية التي تتراوح طاقتها بين 0.1 و2 كيلو إلكترون فولت. [ 4 ]      

عدادات تناسبية حساسة للموقع (اثنان) (PSPC)

يوجد عدادان تناسبيان حساسان للموقع (PSPC)، هما PSPC-B وPSPC-C، مثبتان على حامل دوار داخل برج المستوى البؤري لتلسكوب روسات. كان من المفترض أن يكون PSPC-C الكاشف الرئيسي للمهمة، وقد استُخدم في معظم عمليات المسح الشامل للسماء حتى تعطل أثناء خلل نظام AMCS في 25 يناير 1991. بعد الخلل، استُخدم PSPC-B في جميع عمليات الرصد اللاحقة. كما تم تركيب عدادين تناسبيين حساسين للموقع آخرين (PSPC-A وPSPC-D) على تلسكوب روسات للمعايرة الأرضية. [ 6 ]

كان كل عداد فوتونات ضوئية (PSPC) عبارة عن عداد غاز ذي نافذة رقيقة. ينتج عن كل فوتون أشعة سينية وارد سحابة إلكترونية، يتم تحديد موقعها وشحنتها باستخدام شبكتين سلكيتين. تم تحديد موقع الفوتون بدقة تصل إلى حوالي 120 ميكرومترًا. تتوافق شحنة السحابة الإلكترونية مع طاقة الفوتون، [ 7 ] بنطاق طيفي اسمي يتراوح بين 0.1 و2.4 كيلو إلكترون فولت.

جهاز التصوير عالي الدقة (HRI)

استخدم جهاز التصوير عالي الدقة، الذي تم توريده من الولايات المتحدة، كاشف شبكة متقاطعة بدقة تحديد موقع تصل إلى 25 ميكرومترًا. [ 8 ] وقد تضرر الجهاز بسبب التعرض لأشعة الشمس في 20 سبتمبر 1998.

كاميرا المجال الواسع (WFC)

كانت كاميرا المجال الواسع (WFC) عبارة عن تلسكوب للأشعة فوق البنفسجية القصوى (XUV) تم توريده من المملكة المتحدة، وكان محاذياً لتلسكوب الأشعة السينية (XRT)، ويغطي نطاق الموجات بين 300 و60 أنغستروم (0.042 إلى 0.21  كيلو إلكترون فولت). [ 4 ]

أبرز النقاط

صورة لقمر الأرض في 29 يونيو 1990 بواسطة مرصد روسات
بقايا مستعر فيلا الأعظمي ، صورة التقطها مرصد روسات

الكتالوجات

  • 1RXS – اختصار يستخدم كبادئة لـ First ROSAT X-ray Survey (1st ROSAT X-ray Survey)، وهو فهرس للأجرام الفلكية المرئية لـ ROSAT في طيف الأشعة السينية.

انظر أيضاً

  • التصنيف: أجهزة روسات

يطلق

كان من المخطط أصلاً إطلاق القمر الصناعي ROSAT على متن مكوك الفضاء ، لكن كارثة تشالنجر أدت إلى نقله إلى منصة دلتا . هذا النقل جعل من المستحيل استعادة ROSAT بواسطة مكوك الفضاء وإعادته إلى الأرض.

نهاية العمليات

صُمم القمر الصناعي روسات في الأصل لمهمة مدتها خمس سنوات، واستمر في مهمته الممتدة لأربع سنوات أخرى قبل أن يجبر عطل في المعدات على إنهاء المهمة. ولعدة أشهر بعد ذلك، أكمل روسات آخر عمليات الرصد الخاصة به قبل إيقاف تشغيله في 12 فبراير 1999. [ 9 ]

في 25 أبريل 1998، أدى عطل في جهاز تتبع النجوم الرئيسي على تلسكوب الأشعة السينية إلى أخطاء في التوجيه تسببت بدورها في ارتفاع درجة حرارة الشمس. [ 10 ] وقد تم بالفعل وضع خطة طوارئ وتطوير البرمجيات اللازمة لاستخدام جهاز تتبع نجوم بديل مُلحق بكاميرا المجال الواسع .

سرعان ما عاد القمر الصناعي روسات للعمل، ولكن مع بعض القيود على فعالية تتبعه وبالتالي التحكم فيه. [ 11 ] تعرض لأضرار بالغة في 20 سبتمبر 1998 عندما وصلت عجلة رد الفعل في نظام قياس والتحكم في وضعية المركبة الفضائية إلى أقصى سرعة دوران لها، [ ملاحظة 1 ] مما أدى إلى فقدان السيطرة على دورانه، وتلف جهاز التصوير عالي الدقة نتيجة تعرضه لأشعة الشمس. [ 11 ] عُزي هذا العطل في البداية إلى صعوبة التحكم في القمر الصناعي في ظل هذه الظروف الصعبة خارج نطاق معايير تصميمه الأولية. [ 11 ]

مزاعم بوقوع هجمات إلكترونية تسببت في الفشل

في عام 2008، أفادت تقارير بأن محققي وكالة ناسا توصلوا إلى أن عطل جهاز ROSAT كان مرتبطًا باختراق إلكتروني في مركز غودارد لرحلات الفضاء . [ 12 ] ويستند هذا الادعاء إلى تقرير استشاري صدر عام 1999 من قِبل توماس تالور، كبير محققي الأمن السيبراني في ناسا. [ 12 ] ويصف هذا التقرير [ 13 ] سلسلة من الهجمات الروسية التي استهدفت أجهزة الكمبيوتر في قسم فيزياء الأشعة السينية الفلكية (أي أجهزة ROSAT) في غودارد، وسيطرت على أجهزة الكمبيوتر المستخدمة للتحكم في الأقمار الصناعية، وليس مجرد هجوم تجسس سلبي. وجاء في التقرير:

"أدت الأنشطة العدائية إلى اختراق أنظمة الكمبيوتر التابعة لوكالة ناسا والتي تتعامل بشكل مباشر وغير مباشر مع تصميم واختبار ونقل رموز التحكم والقيادة الخاصة بحزم الأقمار الصناعية." [ 13 ]

ورد في التقرير الاستشاري أن حادثة ROSAT كانت "متزامنة مع الاختراق" [ 12 ] ، وأن "الخصائص التشغيلية والتحكمية لـ ROSAT كانت متشابهة بدرجة كافية مع أصول فضائية أخرى لتزويد المتسللين بمعلومات قيّمة حول كيفية التحكم في هذه المنصات". [ 12 ] وبدون إمكانية الوصول العام إلى التقرير الاستشاري، يستحيل التعليق عليه بالتفصيل. حتى لو وصف التقرير اختراقًا حقيقيًا، فهناك تفسير معقول لعدم وقوع هجوم لفشل ROSAT، ويزعم التقرير أنه يربط الحادثتين على أنهما "متزامنتان" فقط. ومع ذلك، يؤكد مسؤولو ناسا المسؤولون عن العمليات اليومية لمهمة ROSAT في مركز غودارد، بمن فيهم روب بيتر، عالم مشروع ROSAT في مركز غودارد لرحلات الفضاء، بشكل قاطع أنه لم يقع أي حادث من هذا القبيل. ويبدو أن معلومات تالور قد جاءت من أحد المتدربين لديه الذي بالغ في وصف حادثة اختراق على جهاز كمبيوتر مكتبي لا علاقة لها بعمليات الطيران. [ 14 ]

لا يزال أمن تكنولوجيا المعلومات يمثل مشكلة بالنسبة لوكالة ناسا. كما تعرضت أنظمة أخرى، بما في ذلك نظام مراقبة الأرض، لهجمات إلكترونية. [ 15 ]

العودة إلى الداخل

روسات: إحدى آخر صور روسات قبل دخولها الغلاف الجوي

في عام 1990، وُضع القمر الصناعي في مدار على ارتفاع 580 كيلومترًا (360 ميلًا) وميل 53 درجة. [ 16 ] وبسبب مقاومة الغلاف الجوي، فقد القمر الصناعي ارتفاعه تدريجيًا حتى وصل في سبتمبر 2011 إلى ارتفاع 270 كيلومترًا (168 ميلًا) تقريبًا فوق سطح الأرض. وفي 23 أكتوبر 2011، دخل القمر الصناعي روسات الغلاف الجوي للأرض مجددًا في وقت ما بين الساعة 1:45 و2:15 بالتوقيت العالمي المنسق فوق خليج البنغال ، شرق الهند. ولم يُؤكد بعد ما إذا كانت قطع من الحطام قد وصلت إلى سطح الأرض. [ 17 ] [ 18 ] [ 19 ]    

خليفة

تم إطلاق eROSITA على متن مرصد الفضاء الروسي الألماني Spektr-RG في عام 2019. [ 20 ] كان من المتوقع أن يوفر مسحًا محدثًا للسماء بأكملها للأشعة السينية، وتوسيع نطاق الطاقة إلى 10 كيلو إلكترون فولت، وزيادة الحساسية بمعامل 25 وتحسين الدقة المكانية والطيفية.

ملحوظات

  1. ↑ تعمل عجلة رد الفعل عن طريق تغيير سرعتها الدورانية، مما يؤدي إلى حفظ الزخم الزاوي، وبالتالي يتسبب ذلك في دوران القمر الصناعي الأكبر حجمًا في اتجاه معاكس. وتُحدَّد سرعتها القصوى بتصميمها، مما يعني بدوره أنها محدودة في السرعة الدورانية التي يمكنها نقلها إلى القمر الصناعي. و"بلوغ السرعة القصوى" يعني ببساطة أنها لا تستطيع نقل المزيد من تغيير السرعة، وليس أنها تقترب من التلف الميكانيكي.

مراجع

  1. 1 2 "تفاصيل المركبة الفضائية ROSAT" . nssdc.gsfc.nasa.gov . ناسا . تم الاطلاع عليه بتاريخ 23 أبريل 2016 .
  2. ^ سيدلر ، كريستوف (26 فبراير 2011). "Drohender Absturz: مشكلة الأقمار الصناعية beunruhigt Bundesregierung" . دير شبيغل (باللغة الألمانية) . تم الاسترجاع 26 فبراير 2011 .
  3. ↑ DLR. "دخل القمر الصناعي ROSAT الغلاف الجوي فوق خليج البنغال" . بوابة DLR . مؤرشف من الأصل في 14 يوليو 2018. تم الاطلاع عليه في 14 يوليو 2018 .
  4. 1 2 3 "نظرة عامة على روسات" . ناسا .
  5. ↑ مسرد المصطلحات العلمية لوكالة الفضاء الأوروبية
  6. ^ "روسات PSPC" . 22 يونيو 2001.
  7. ↑ "عداد تناسبي حساس للموقع" .
  8. ↑ "جهاز التصوير عالي الدقة (HRI)" .
  9. ↑ "يكمل مرصد روسات ما يقرب من عقد من الاكتشاف" . مركز مراقبي روسات الضيوف في المملكة المتحدة . 18 فبراير 1999.
  10. ↑ "النشرة الإلكترونية لـ ROSAT/LEDAS" . أخبار ROSAT (12). مركز مراقبي ROSAT الضيوف في المملكة المتحدة . 5 يونيو 1998. مؤرشفة من الأصل في 28 ديسمبر 2015.
  11. 1 2 3 "تلف شديد في جهاز التصوير عالي الدقة ROSAT" . star.le.ac.uk. 15 أكتوبر 1998. مؤرشف من الأصل في 10 ديسمبر 2000. تم الاطلاع عليه في 23 أكتوبر 2011 .
  12. ١ ٢ ٣ ٤ "اختراقات أمن الشبكات تُؤرّق ناسا" . مجلة بيزنس ويك . ٢٠ نوفمبر ٢٠٠٨. فجأةً ودون سابق إنذار، اتجه قمر روسات الصناعي، بشكلٍ غير مفهوم على ما يبدو، نحو الشمس. أدى هذا التحرك إلى إتلاف مستشعر بصري بالغ الأهمية، مما جعل القمر الصناعي عاجزًا عن أداء مهمته المتمثلة في التقاط صور بالأشعة السينية والأشعة فوق البنفسجية للفضاء السحيق.{{cite web}}: CS1 maint: deprecated archiveal service ( link )
  13. 1 2 تالور، توماس ج. (18 يناير 1999). هجمات النطاق الروسي على أنظمة شبكة ناسا . غير منشور علنًا. مصنف على أنه "للاستخدام الرسمي فقط - ممنوع النشر في الخارج": مكتب المفتش العام، ناسا. 26.
  14. ↑ بيتري، روب (2011). "ادعاء اختراق نظام ROSAT" (مقابلة). أجراها جوناثان ماكدويل.
  15. ↑ "أخطر تحديات الإدارة والأداء في وكالة ناسا" (ملف PDF) . (73 كيلوبايت) 13 نوفمبر 2007، صفحة 3
  16. ^ "روسات – الإطلاق والعمليات" . معهد ماكس بلانك للفيزياء خارج الأرض. مؤرشفة من الأصلي في 6 أكتوبر 2011 . تم الاسترجاع 26 سبتمبر 2011 .
  17. ↑ "روسات - آخر الأخبار" . بوابة قطار دوكلاندز الخفيف . 25 أكتوبر 2011. مؤرشف من الأصل في 15 مايو 2019. تم الاطلاع عليه في 25 أكتوبر 2011 .
  18. ↑ "معلومات روسات" . سماوات السماء . تم الاطلاع عليه في 1 أبريل 2009 .
  19. ↑ "قمر صناعي كبير ثانٍ مصمم لمقاومة الاحتراق أثناء دخوله الغلاف الجوي - الفضاء - 23 سبتمبر 2011" . مجلة نيو ساينتست . تم الاطلاع عليه بتاريخ 30 يناير 2012 .
  20. ↑ «تم وضع مرصد سبيكتر-آر جي في مداره» . روسكوزموس . ١٣ يوليو ٢٠١٩. مؤرشف من الأصل في ١٦ يوليو ٢٠١٩. تم الاطلاع عليه في ١٦ يوليو ٢٠١٩ .

انظر أيضاً