JAXA, missão XRISM da NASA pronta para decolagem

Jun 08, 2024

Um poderoso satélite chamado XRISM (Missão de Imagem e Espectroscopia de Raios-X) foi criado para fornecer aos astrônomos uma visão revolucionária do céu de raios-X.

O XRISM, liderado pela JAXA (Agência de Exploração Aeroespacial do Japão) em colaboração com a NASA e com contribuições da ESA (Agência Espacial Europeia), estava programado para ser lançado em um foguete H-IIA do Centro Espacial Tanegashima do Japão às 20h26 EDT de domingo, 27 de agosto (9h26 de segunda-feira, 28 de agosto, no Japão). [Este lançamento foi temporariamentepostergado.]

“Algumas das coisas que esperamos estudar com o XRISM incluem as consequências de explosões estelares e jatos de partículas quase à velocidade da luz lançados por buracos negros supermassivos nos centros das galáxias”, disse Richard Kelley, investigador principal do XRISM da NASA no Goddard Space Flight da NASA. Centro em Greenbelt, Maryland. “Mas é claro que estamos muito entusiasmados com todos os fenómenos inesperados que o XRISM irá descobrir à medida que observa o nosso cosmos.”

Também neste lançamento está o SLIM (Smart Lander for Investigating Moon) da JAXA, projetado para demonstrar técnicas precisas e “pontuais” de pouso lunar por um pequeno explorador. A NASA forneceu um conjunto retrorrefletor a laser para o SLIM, já que ambas as agências cooperam no esforço internacional para explorar ainda mais a Lua e, em última análise, na exploração humana de Marte.

O XRISM detecta raios X com energias que variam de 400 a 12.000 elétron-volts. (Para efeito de comparação, a energia da luz visível é de 2 a 3 elétron-volts.)

Esta gama fornecerá aos astrofísicos novas informações sobre algumas das regiões mais quentes do universo, maiores estruturas e objetos com a gravidade mais forte.

A missão conta com dois instrumentos, Resolve e Xtend.

Resolve é um espectrômetro microcalorímetro desenvolvido em colaboração entre JAXA e NASA. Quando um raio X atinge o detector de 6 por 6 pixels do Resolve, sua energia causa um pequeno aumento na temperatura. Ao medir a energia de cada raio X individual, o instrumento fornece informações sobre a fonte, como sua composição, movimento e estado físico.

Para detectar essas pequenas mudanças de temperatura, o Resolve deve operar apenas uma fração de grau acima do zero absoluto. Ele atinge esse estado em órbita após um processo de resfriamento mecânico de vários estágios dentro de um recipiente de hélio líquido do tamanho de uma geladeira.

“O Resolve aproveita tecnologias desenvolvidas para missões anteriores de raios X, como Suzaku e Hitomi”, disse Lillian Reichenthal, gerente de projeto XRISM da NASA em Goddard. “Isso representa o culminar de anos de trabalho colaborativo entre a JAXA, a NASA e outros parceiros de todo o mundo.”

O segundo instrumento do XRISM, Xtend, foi desenvolvido pela JAXA. Isso dará ao XRISM um dos maiores campos de visão de qualquer satélite de imagens de raios X já voado, observando uma área cerca de 60% maior que o tamanho médio aparente da lua cheia. As imagens coletadas complementarão os dados coletados pelo Resolve.

Cada instrumento é o foco de um XMA (X-ray Mirror Assembly) projetado e desenvolvido em Goddard.

Os comprimentos de onda dos raios X são tão curtos que podem passar diretamente entre os átomos dos espelhos em forma de disco usados ​​para capturar luz visível, infravermelha e ultravioleta.

Em vez disso, os astrônomos de raios X usam espelhos curvos aninhados e virados de lado. Os raios X saltam das superfícies como pedras através de um lago e chegam aos detectores.

Cada um dos XMAs do XRISM abriga centenas de conchas de alumínio concêntricas e de formato preciso, construídas em quadrantes e montadas em um círculo. Ao todo, existem mais de 3.200 segmentos de espelhos individuais nos dois conjuntos de espelhos.

Após o lançamento, o XRISM iniciará uma fase de calibração de meses, durante a qual o Resolve atingirá sua temperatura operacional.

“Assim que o XRISM começar a coletar dados, os cientistas terão a oportunidade de propor fontes para a missão estudar”, disse Mihoko Yukita, astrofísica da Goddard e da Universidade Johns Hopkins em Baltimore, que trabalha para o Guest Observer Facility da NASA para o XRISM. "Pesquisadores de todo o mundo terão acesso ao trabalho de ponta que o XRISM realizará."