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El Neutron Star Interior Composition ExploreR ( NICER ) es un telescopio de la NASA en la Estación Espacial Internacional , diseñado y dedicado al estudio de los extraordinarios entornos gravitacionales, electromagnéticos y de física nuclear encarnados por las estrellas de neutrones , explorando los estados exóticos de la materia donde la densidad y la presión son más altas que en los núcleos atómicos . Como parte del programa Explorer de la NASA , NICER permitió la espectroscopia resuelta por rotación de las emisiones térmicas y no térmicas de las estrellas de neutrones en la banda de rayos X suaves (0,2–12 keV ) con una sensibilidad sin precedentes, investigando la estructura interior, los orígenes de los fenómenos dinámicos y los mecanismos que subyacen a los aceleradores de partículas cósmicas más potentes conocidos. [3] NICER logró estos objetivos mediante el despliegue, después del lanzamiento, y la activación de instrumentos de cronometraje y espectroscopia de rayos X. NICER fue seleccionado por la NASA para proceder a la fase de formulación en abril de 2013. [4]
NICER-SEXTANT utiliza el mismo instrumento para probar la sincronización de rayos X para posicionamiento y navegación, [5] y MXS es una prueba de comunicación de sincronización de rayos X. [6] En enero de 2018, se demostró la navegación con rayos X utilizando NICER en la ISS. [7]
En mayo de 2023, los escudos térmicos del NICER sufrieron una fuga que permitió que la luz difusa entrara en el telescopio. En agosto de 2024, la misión de reabastecimiento Cygnus NG-21 entregó a la estación un kit de reparación que contenía parches especializados ; los astronautas colocarán los parches en los escudos en una futura caminata espacial . [8]
Lanzamiento
En mayo de 2015, NICER estaba en camino de ser lanzado en 2016, tras haber pasado su revisión crítica de diseño (CDR) y haber resuelto un problema con la energía suministrada por la ISS. [9] Tras la pérdida del SpaceX CRS-7 en junio de 2015, que retrasó las misiones futuras durante varios meses, NICER finalmente se lanzó el 3 de junio de 2017, [2] con la misión de reabastecimiento de la ISS SpaceX CRS-11 a bordo de un vehículo de lanzamiento Falcon 9 v1.2 . [10]
Instrumento científico
El instrumento científico principal de NICER, llamado X-ray Timing Instrument (XTI), es un conjunto de 56 detectores de fotones de rayos X. Estos detectores registran las energías de los fotones recolectados, así como su tiempo de llegada. Un receptor de Sistema de Posicionamiento Global (GPS) permite mediciones precisas de tiempo y posicionamiento. Los fotones de rayos X pueden etiquetarse en el tiempo con una precisión de menos de 300 ns . [11] En agosto de 2022 se inició un programa rápido de observación de seguimiento de rayos X con el instrumento MAXI llamado "OHMAN (On-orbit Hookup of MAXI and NICER)" para detectar ráfagas repentinas en fenómenos de rayos X. [12]
Durante cada órbita de la ISS, NICER observará de dos a cuatro objetivos. El sistema de cardán y un rastreador de estrellas permiten a NICER rastrear objetivos específicos mientras recopila datos científicos. Para lograr sus objetivos científicos, NICER necesitará más de 15 millones de segundos de exposición durante un período de 18 meses. [13]
Experimentos de comunicación y navegación por rayos X
Una mejora de la misión NICER , el Explorador de la Estación para Tecnología de Navegación y Temporización de Rayos X (SEXTANT), actuará como demostrador de tecnología para técnicas de navegación basadas en púlsares de rayos X (XNAV) que algún día podrían usarse para la navegación en el espacio profundo. [14]
XCOM
Como parte de las pruebas NICER, se desarrolló un dispositivo de rayos X de modulación rápida llamado Fuente de rayos X Modulada (MXS), que se está utilizando para crear una demostración del sistema de comunicación de rayos X (XCOM). Si se aprueba y se instala en la ISS, XCOM transmitirá datos codificados en ráfagas de rayos X a la plataforma NICER, lo que puede conducir al desarrollo de tecnologías que permitan la comunicación con un ancho de banda de gigabit en todo el Sistema Solar. [6] A partir de febrero de 2019, [update]la prueba XCOM está programada para la primavera de 2019. [15] XCOM (inc MXS) se entregó a la ISS en mayo de 2019. [16] Una vez que se completó la prueba, XCOM y la carga útil STP-H6 fallaron en septiembre de 2021. Se retiró en noviembre de 2021 y se desechó en Cygnus NG-16 . [17]
Resultados seleccionados
En mayo de 2018, NICER descubrió un púlsar de rayos X en la órbita estelar más rápida descubierta hasta el momento. [18] Se descubrió que el púlsar y su estrella compañera orbitaban entre sí cada 38 minutos. [18]
El 21 de agosto de 2019 (UTC; 20 de agosto en EE. UU.), NICER detectó el estallido de rayos X más brillante observado hasta ahora. [19] Provino de la estrella de neutrones SAX J1808.4−3658 a unos 11 000 años luz de la Tierra en la constelación de Sagitario .
Los astrónomos que utilizan NICER encontraron evidencia de que una estrella de neutrones de un sistema binario de rayos X de baja masa en NGC 6624 está girando a 716 Hz (veces por segundo), o 42.960 revoluciones por minuto , la misma velocidad que la estrella de neutrones que gira más rápido conocida PSR J1748−2446ad y la única en un sistema binario de este tipo. [20] [21]
Galería
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Lanzamiento del CRS-11 con NICER a bordo -
NICER extraído del tronco de Dragon en la ISS -
Conjunto de lentes de rayos X -
Vista completa del instrumento -
Diagrama etiquetado de NICER
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Véase también
- Programa explorador
- Observatorio de rayos X Chandra , el observatorio espacial insignia de la NASA para rayos X, en órbita desde 1999
- Lista de telescopios espaciales de rayos X
- Investigación científica en la Estación Espacial Internacional
- NuSTAR , observatorio espacial de rayos X duros de la clase Explorer de la NASA, en órbita desde 2012
- Rossi X-ray Timing Explorer , un observatorio espacial de cronometraje de rayos X, activo entre 1995 y 2012
- Telescopio de rayos X
- XMM-Newton , observatorio espacial de rayos X de la ESA, en órbita desde 1999
Referencias
- ^ "Resumen de la misión SpaceX CRS-11" (PDF) . NASA . Consultado el 3 de junio de 2017 .
Este artículo incorpora texto de esta fuente, que se encuentra en el dominio público .
- ^ ab Clark, Stephen (3 de junio de 2017). "La cápsula de carga Dragon reutilizada se lanzó en un viaje a la estación espacial". Spaceflight Now . Consultado el 3 de junio de 2017 .
- ^ Gendreau, Keith C.; Arzoumanian, Zaven; Okajima, Takashi (septiembre de 2012). "El Neutron star Interior Composition ExploreR (NICER): una misión Explorer de oportunidad para la espectroscopia de temporización de rayos X suaves" (PDF) . En Takahashi, Tadayuki; Murray, Stephen S.; Den Herder, Jan-Willem A. (eds.). Space Telescopes and Instrumentation 2012: Ultraviolet to Gamma Ray . Actas del SPIE. Vol. 8443. p. 844313. Bibcode :2012SPIE.8443E..13G. doi :10.1117/12.926396. S2CID 119892783.
- ^ Harrington, JD (5 de abril de 2013). "NASA Selects Explorer Investigations for Formulation" (Comunicado de prensa). NASA . Consultado el 23 de abril de 2013 .
- ^ Garner, Rob (17 de julio de 2017). «La misión a la estrella de neutrones de la NASA comienza sus operaciones científicas». NASA . Consultado el 26 de enero de 2018 .
- ^ ab Keesey, Lori (4 de noviembre de 2016). «NavCube de la NASA podría respaldar una demostración de comunicaciones por rayos X en el espacio: una primicia de la NASA». NASA . Consultado el 5 de noviembre de 2016 . Este artículo incorpora texto de esta fuente, que se encuentra en el dominio público .
- ^ "Utilización de la ISS: NICER/SEXTANT". eoPortal . Agencia Espacial Europea. Archivado desde el original el 8 de febrero de 2021 . Consultado el 26 de enero de 2018 .
- ^ Kazmierczak, Jeanette (30 de julio de 2024). «Kit de reparación para la misión NICER de la NASA que se dirige a la estación espacial». NASA . Consultado el 30 de julio de 2024 .
- ^ Keesey, Lori (12 de mayo de 2015). "La misión multipropósito NICER/SEXTANT de la NASA está en camino para su lanzamiento en 2016". NASA . Consultado el 27 de octubre de 2015 .
- ^ "NICER se manifiesta en el vuelo de reabastecimiento de SpaceX-11 a la ISS". Noticias NICER. NASA. 1 de diciembre de 2015. Consultado el 14 de junio de 2017.
NICER, cuyo lanzamiento estaba previsto para diciembre de 2016 en el SpaceX CRS-12, volará ahora a la Estación Espacial Internacional con otras dos cargas útiles en el SpaceX Commercial Resupply Services (CRS)-11, en el maletero no presurizado del vehículo Dragon.
Este artículo incorpora texto de esta fuente, que se encuentra en el dominio público .
- ^ Gendreau; et al. (2012). "El Explorador de Composición Interior de Estrellas de Neutrones (NICER): una misión Explorer de oportunidad para la espectroscopia de sincronización de rayos X suaves" (PDF) .
Cada fotón detectado por NICER está marcado en el tiempo con una precisión absoluta mucho mejor que 300 nanosegundos.
Este artículo incorpora texto de esta fuente, que se encuentra en el dominio público .
- ^ "¡Ha comenzado la conexión en órbita de MAXI y NICER (OHMAN)! Programa de seguimiento inmediato con rayos X que combina instrumentos de la JAXA y la NASA en la ISS". ISAS . Consultado el 13 de enero de 2023 .
- ^ "NICER: Neutron star Interior Composition Explorer" (PDF) . NASAFacts. NASA . Consultado el 14 de junio de 2017 . Este artículo incorpora texto de esta fuente, que se encuentra en el dominio público .
- ^ Mitchell, Jason W.; Hassouneh, Munther A.; Winternitz, Luke MB; Valdez, Jennifer E.; Precio, Samuel R.; et al. (Enero de 2015). SEXTANT: Explorador de estaciones para tecnología de navegación y sincronización de rayos X. Conferencia de Orientación, Navegación y Control de la AIAA. 5 al 9 de enero de 2015 Kissimmee, Florida. GSFC-E-DAA-TN19095; 20150001327.
- ^ La NASA se dispone a demostrar comunicaciones por rayos X en el espacio en febrero de 2019
- ^ Experimento de comunicaciones por rayos X entregado a la estación espacial en mayo de 2019
- ^ "STP-H6". Página espacial de Gunter . Consultado el 30 de julio de 2022 .
- ^ ab Garner, Rob (10 de mayo de 2018). «Se encuentra un púlsar de rayos X en una órbita a una velocidad récord». NASA . Consultado el 12 de mayo de 2018 . Este artículo incorpora texto de esta fuente, que se encuentra en el dominio público .
- ^ El telescopio NICER detecta el estallido de rayos X más brillante jamás observado
- ^ Jaisawal, Gaurava K.; Bostancı, Z. Funda; Boztepe, Tuğba; Güver, Tolga; Strohmayer, Tod E.; Ballantyne, David R.; Beck, Jens H.; Göğüş, Ersin; Altamirano, Diego; Arzoumanian, Zaven; Chakrabarty, Deepto; Gendreau, Keith C.; Guillot, Sebastien; Ludlam, Renee M.; Ng, Mason (1 de noviembre de 2024). "Un estudio exhaustivo de las explosiones de rayos X termonucleares de 4U 1820–30 con NICER: interacciones de discos de acreción y una oscilación de explosión candidata". The Astrophysical Journal . 975 (1): 67. Código Bibliográfico :2024ApJ...975...67J. doi : 10.3847/1538-4357/ad794e . ISSN 0004-637X.
- ^ Starr, Michelle (6 de noviembre de 2024). "Descubren una estrella salvaje que gira a una velocidad increíble de 716 veces por segundo". ScienceAlert . Consultado el 10 de noviembre de 2024 .
Enlaces externos
- Sitio web NICER del Centro de vuelo espacial Goddard de la NASA
- Sitio web de NICER en nasa.gov
- Animaciones y vídeos de instalación de NICER
