Falcon 9 | IXPE | 9.12.2021

[artpoz]

Numer misji    #139
Data    9 grudnia 2021, 07:00 czasu polskiego
Okno startowe    90 minut
Miejsce startu    KSC LC-39A
Miejsce lądowania    ASOG lub JRTI
Rakieta    Falcon 9 Block 5
Ładunek    IXPE
Masa ładunku    292 kg
Docelowa orbita    LEO
Klient    NASA, ASI

IXPE (ang. Imaging X-ray Polarimetry Explorer) to obserwatorium kosmiczne będącym wspólnym projektem NASA i Włoskiej Agencji Kosmicznej (ASI). Składa się ono z trzech teleskopów, dzięki którym dokonywany będzie pomiar polaryzacji promieniowania rentgenowskiego pochodzącego z różnych źródeł. Ma to pomóc w lepszym zrozumieniu mechanizmów powstawania promieniowania X w takich obiektach jak magnetary, pulsary, mgławice pulsarowe, pozostałości supernowych, mikrokwazary, aktywne galaktyki, czy supermasywne czarne dziury.

Satelita trafi na orbitę o wysokości 540 km i inklinacji 0°, która ma zminimalizować wpływ anomalii południowoatlantyckiej – obszaru, gdzie wewnętrzny pas Van Allena przebiega najbliżej Ziemi – na pomiary promieniowania.

źródło

[artpoz]

Dziś był test statyczny do czwartkowego startu.

[artpoz]

Dwa dni do startu. Statek Bob do wyławiania owiewek dotarł na miejsce.

[Lion97]

IXPE to będzie najmniejszy ładunek jaki kiedykolwiek poleciał na rakiecie Falcon 9. Satelita waży tylko 292kg, a rakieta z pełnym odzyskiem na LEO może zabrać 14-15t. Ale IXPE poleci na niezwykłą orbitę misji obejmującą równik i maksymalna ładowność rakiety Falcon 9 na taka orbitę zmniejszy się do nieco ponad tony z odzyskiem pierwszego stopnia.

Co ciekawe obserwatorium kosmiczne zostało pierwotnie zaprojektowana tak, aby zmieścić się w osłonie owiewki ładunku rakiety Pegasus, ale taki start mógłby się odbyć jedynie z atolu Kwajalein nad Oceanem Spokojnym. Northrop Grumman zażądało od NASA ponad 56 milionów dolarów za start Pegasusa w 2014 roku, a SpaceX 50,3 miliona dolarów w 2019 roku na ponownie używanym boosterze.

https://spaceflightnow.com/2021/12/06/spacex-mates-nasa-astronomy-satellite-with-falcon-9-rocket-at-kennedy-space-center/

[Orionid]

Falcon wyniósł satelitę na orbitę równikową
  09.12. o 06:00 z KSC wystartowała RN Falcon-9R. Wyniosła ona na orbitę o parametrach: hp=540 km, ha=540 km, i=0,2° satelitę IXPE (Imaging X-ray Polarimetry Explorer, SMEX-14). Pierwszy stopień RN (B1061.5) w T+8' 45" wylądował na barce ASDS JRTI na Atlantyku.
http://lk.astronautilus.pl/n211201.htm#09


https://www.nasa.gov/mission_pages/ixpe/images/imaging-x-ray-polarimetry-explorer-spacecraft.html

IXPE launch and Falcon 9 first stage landing (mission control audio)

Fairing has deployed

https://twitter.com/SpaceX/status/1468823838364372996

Deployment of IXPE confirmed

https://twitter.com/SpaceX/status/1468831567275380737

Here are some statistics on tonight's launch:

131st launch of a Falcon 9 rocket since 2010
139th launch of Falcon rocket family since 2006
5th launch of Falcon 9 booster B1061
116th SpaceX launch from Florida's Space Coast
134th launch overall from pad 39A
40th SpaceX launch overall from pad 39A
5th launch of a NASA science mission on a dedicated SpaceX rocket
76th flight of a reused Falcon 9 booster
28th Falcon 9 launch of 2021
28th launch by SpaceX in 2021
29th orbital launch based out of Cape Canaveral in 2021

Here's a timeline of the major events during the Falcon 9's climb to orbit, including the booster's maneuvers to return to Earth for landing on SpaceX's drone ship:

T+01:12: Max-Q (moment of peak aerodynamic pressure)
T+02:32: First stage main engine cutoff (MECO)
T+02:36: Stage separation
T+02:44: Second stage engine ignition
T+03:37: Payload fairing jettison
T+06:19: First stage entry burn
T+08:04: Second stage engine cutoff (SECO-1)
T+08:10: First stage landing burn
T+08:35: First stage landing
T+28:51: Second stage engine ignition
T+29:51: Second stage engine cutoff (SECO-2)
T+33:22: IXPE separation
https://spaceflightnow.com/2021/12/08/falcon-9-ixpe-mission-status-center/

https://spaceflightnow.com/2021/12/06/spacex-mates-nasa-astronomy-satellite-with-falcon-9-rocket-at-kennedy-space-center/

NASA Launches New Mission to Explore Universe’s Most Dramatic Objects
Dec 9, 2021 RELEASE 21-168


A SpaceX Falcon 9 rocket launches with NASA’s Imaging X-ray Polarimetry Explorer (IXPE) spacecraft onboard from Launch Complex 39A, Thursday, Dec. 9, 2021, at NASA’s Kennedy Space Center in Florida. The IXPE spacecraft is the first satellite dedicated to measuring the polarization of X-rays from a variety of cosmic sources, such as black holes and neutron stars. Launch occurred at 1 a.m. EST. Credits: NASA/Joel Kowsky

(...) “IXPE represents another extraordinary first,” said Thomas Zurbuchen, associate administrator for the Science Mission Directorate at NASA Headquarters in Washington. “Together with our partners in Italy and around the world, we’ve added a new space observatory to our fleet that will shape our understanding of the universe for years to come. Each NASA spacecraft is carefully chosen to target brand new observations enabling new science, and IXPE is going to show us  the violent universe around us – such as exploding stars and the black holes at the center of galaxies – in ways we’ve never been able to see it.” (...)
https://www.nasa.gov/press-release/nasa-launches-new-mission-to-explore-universe-s-most-dramatic-objects

SpaceX Flies IXPE, Third Back-to-Back Night Launch from Space Coast
by Ben Evans Nov 9 2021

(...) From its orbital perch at 370 miles (600 kilometers) above the Earth, this joint X-ray astrophysics mission features collaboration between NASA and the Italian Space Agency (ASI), as well as partnerships with academia and industry in the United States, Canada and Italy. It seeks to investigate some of the most exotic and powerful objects in the known Universe. (...)


Video Credit: NASA


Video Credit: NASA

(...) Original plans envisaged IXPE riding Northrop Grumman Corp.’s Pegasus-XL air-launched booster to orbit in 2020, but in July 2019 SpaceX received the $50.3 million contract to launch the spacecraft via its workhorse Falcon 9 booster from historic Pad 39A at the Kennedy Space Center (KSC) in Florida. (...)

B1061 entered the SpaceX fleet to great fanfare in November 2020, when she lifted Dragon Resilience to the International Space Station (ISS), carrying Crew-1 astronauts Mike Hopkins, Victor Glover, Shannon Walker and Soichi Noguchi.

It was the first crew-carrying U.S. launch in the hours of darkness for more than a decade, since the twilight of the Space Shuttle Program. B1061 also lifted Crew-2 astronauts Shane Kimbrough, Megan McArthur, Aki Hoshide and Thomas Pesquet to the ISS aboard Dragon Endeavour last April.  (...)
https://www.americaspace.com/2021/12/09/spacex-flies-ixpe-third-back-to-back-night-launch-from-space-coast/

Landsat 9 declared operational, IXPE returns first science imagery
February 23, 2022 Stephen Clark


This image of the supernova remnant Cassiopeia A combines some of the first X-ray data collected by NASA’s Imaging X-ray Polarimetry Explorer, shown in magenta, with high-energy X-ray data from NASA’s Chandra X-Ray Observatory, in blue. Credits: NASA/CXC/SAO/IXPE

(...) NASA’s Imaging X-ray Polarimetry Explorer, or IXPE, mission has returned data from the first of at least several dozen celestial targets mapped out for two years of primary science observations. (...)
https://spaceflightnow.com/2022/02/23/landsat-9-declared-operational-ixpe-returns-first-science-imagery/

50 Years of X-ray Vision: Scientist Leads NASA’s Next Step in X-ray Astronomy
Dec 3, 2021


Dr. Martin Weisskopf, principal investigator for the Imaging X-ray Polarimetry Explorer mission and chief scientist for X-ray astronomy at NASA's Marshall Space Flight Center in Huntsville, Ala. Credits: NASA/Mick Speer

When NASA’s pioneering Imaging X-ray Polarimetry Explorer (IXPE) mission launches Dec. 9, it will be another career landmark for principal investigator Martin Weisskopf. 

More than three decades ago, Weisskopf led the development and launch of NASA's Chandra X-ray Observatory as project scientist – a role he continues to fill today. IXPE soon will complement and build upon Chandra’s work, taking a bold and unique step forward by exploring the nature of stars, galaxies, and other celestial bodies in a new way. (...)
https://www.nasa.gov/mission_pages/ixpe/news/50-years-of-x-ray-vision-scientist-leads-nasa-s-next-step-in-x-ray-astronomy.html

https://directory.eoportal.org/web/eoportal/satellite-missions/i/ixpe
https://www.nasaspaceflight.com/2021/12/ixpe-launch/
https://ntrs.nasa.gov/api/citations/20180006418/downloads/20180006418.pdf

AA https://www.forum.kosmonauta.net/index.php?topic=4368.msg172423#msg172423

https://space.skyrocket.de/doc_sdat/explorer_ixpe.htm

EDIT 20.03.23

2023 mar 18 06:30 Kosmonauta.net
Rentgenowski teleskop NASA IXPE został umieszczony w przestrzeni kosmicznej w grudniu 2021 roku. (...)
https://ixpe.msfc.nasa.gov/

https://twitter.com/NASAUniverse/status/1572597949024067585

[Lion97]

No i kolejna misja na Falconie 9 firmy SpaceX zakończona pełnym sukcesem! Jest to też pierwsza w historii misja podczas którego ładunek trafił trafił na orbitę równikowa i Falcon 9 dokonał tego bez żadnych problemów. Falcon 9 jest niezawodna, sprawdzoną rakieta i nawet NASA zezwoliła na użycie do tej misji boostera dla którego był to piąty lot.

[perian]

nawet NASA zezwoliła na użycie do tej misji boostera dla którego był to piąty lot.

Dostała rabat na usługę wyniesienia ładunku to się musiała zgodzić. Nowa rakieta w tej cenie nie wchodziła w grę.

[Orionid]

Booster powrócił do portu
https://twitter.com/TGMetsFan98/status/1470194034148880394

[Lion97]

Dziś są walentynki i Imaging X-Ray Polarimetry Explorer, który wystartował 9 grudnia 2021 r. na Falcon 9 dostarczył swoje pierwsze zdjęcie od czasu zakończenia miesięcznej fazy uruchomiania. Piękne zdjęcie.

https://twitter.com/haygenwarren/status/1493317291013902336

Zdjęcie w pełnej rozdzielczości(9MB)

[Slavin]

Kosmiczny teleskop IXPE przygląda się historycznej supernowej SN 1006.



Teleskop IXPE (Imaging X-ray Polarimetry Explorer) wykonał pierwsze zdjęcia pozostałości po supernowej SN 1006 w spolaryzowanym promieniowaniu rentgenowskim. Nowe wyniki poszerzają wiedzę naukowców na temat związku między polami magnetycznymi a przepływem cząstek o wysokiej energii powstałych w wyniku eksplozji gwiazdy.

„Pola magnetyczne są niezwykle trudne do zmierzenia, ale IXPE zapewnia nam skuteczny sposób ich badania” – powiedział dr Ping Zhou, astrofizyk z Uniwersytetu Nanjing w Jiangsu w Chinach i główny autor nowego artykułu opublikowanego w periodyku Astrophysical Journal. „Teraz widzimy, że pola magnetyczne SN 1006 są turbulentne, ale mają też zorganizowany kierunek”.

Położona około 6500 lat świetlnych od Ziemi, w gwiazdozbiorze Wilka, SN 1006 to wszystko, co pozostało po gigantycznej eksplozji, do której doszło albo w wyniku połączenia dwóch białych karłów, albo gdy biały karzeł ukradł zbyt dużo masy od gwiazdy mu towarzyszącej. Po raz pierwszy dostrzeżona wiosną 1006 roku n.e. przez obserwatorów z Chin, Japonii, Europy i świata arabskiego, jej światło było widoczne gołym okiem przez co najmniej trzy lata. Współcześni astronomowie nadal uważają to za najjaśniejsze wydarzenie na nocnym niebie w pisanej historii.

Odkąd rozpoczęły się współczesne obserwacje, badacze zidentyfikowali dziwną podwójną strukturę pozostałości, wyraźnie różniącą się od innych, zaokrąglonych pozostałości po supernowych. Ma również jasne „odnogi” lub krawędzie rozpoznawalne w pasmach rentgenowskich i gamma.

„Pozostałości supernowej widoczne w bliskim sąsiedztwie, jasne w promieniowaniu rentgenowskim, takie jak SN 1006, idealnie nadają się do pomiarów wykonywanych za pomocą IXPE, biorąc pod uwagę połączenie zdolności IXPE do obserwowania polaryzacji promieniowania rentgenowskiego z możliwością przestrzennego rozdzielenia obszarów emisji” – mówi Douglas Swartz z Centrum Lotów Kosmicznych Marshalla w Huntsville w Alabamie. „Ta zintegrowana zdolność jest niezbędna do lokalizowania obszarów przyspieszania promieni kosmicznych”.

Poprzednie obserwacje rentgenowskie SN 1006 dostarczyły pierwszego dowodu na to, że pozostałości po supernowych mogą radykalnie przyspieszać elektrony i pomogły zidentyfikować szybko rozszerzające się mgławice wokół wybuchających gwiazd jako miejsce narodzin wysokoenergetycznych promieni kosmicznych, które mogą przemieszczać się z prędkością bliską prędkości światła.

Naukowcy przypuszczali, że unikalna struktura SN 1006 jest powiązana z orientacją jej pola magnetycznego i wysunęli teorię, że fale uderzeniowe supernowych na północnym wschodzie i południowym zachodzie poruszają się w kierunku zgodnym z polem magnetycznym i skuteczniej przyspieszają cząstki o wysokiej energii.

Nowe odkrycia IXPE pomogły potwierdzić te teorie – przekonuje dr Yi-Jung Yang, astrofizyk wysokich energii na Uniwersytecie w Hongkongu i współautor artykułu.

„Właściwości polaryzacyjne uzyskane z naszej analizy spektralno-polarymetrycznej wyjątkowo dobrze pokrywają się z wynikami innych metod i obserwatoriów rentgenowskich, podkreślając niezawodność i duże możliwości IXPE. Po raz pierwszy możemy mapować struktury pola magnetycznego pozostałości supernowych przy wyższych energiach ze zwiększoną szczegółowością i dokładnością, co pozwala nam lepiej zrozumieć procesy powodujące przyspieszenie tych cząstek” – mówi Yang.

Naukowcy twierdzą, że wyniki dowodzą związku między polami magnetycznymi a wypływem wysokoenergetycznych cząstek. Jak wynika z ustaleń IXPE, pola magnetyczne w powłoce SN 1006 są nieco zdezorganizowane, mimo to nadal mają preferowaną orientację. Gdy fala uderzeniowa z pierwotnej eksplozji przechodzi przez otaczający ją gaz, pola magnetyczne ustawiają się wzdłuż kierunku fali uderzeniowej. Naładowane cząstki są uwięzione przez pola magnetyczne wokół pierwotnego punktu wybuchu, gdzie szybko są przyspieszane. Z kolei pędzące cząstki o wysokiej energii przekazują energię, aby pola magnetyczne były silne i turbulentne.

Od wystrzelenia w grudniu 2021 r. IXPE obserwował trzy pozostałości supernowych – Cassiopeia A, Tycho i obecnie SN 1006 – wspomagając naukowców w pełniejszym zrozumieniu pochodzenia i procesów pól magnetycznych otaczających te zjawiska.

Naukowcy byli zaskoczeni, gdy odkryli, że SN 1006 jest bardziej spolaryzowana niż pozostałe dwie pozostałości po supernowych, ale wszystkie trzy wykazują pola magnetyczne zorientowane w taki sposób, że są skierowane na zewnątrz od środka eksplozji. W miarę dalszej eksploracji danych IXPE badacze zmieniają swoją wiedzę o przyspieszaniu cząstek w takich ekstremalnych obiektach jak ten.

[Slavin]

Teleskop IXPE bada pozostałości po historycznej supernowej SN 1006.

Na ilustracji:  Model eksplozji SN 1006 autorstwa Salvatore Orlando i in. (National Institute for Astrophysics - INAF, Osservatorio Astronomico di Palermo). Źródło: NASA


Teleskop IXPE (Imaging X-ray Polarimetry Explorer) NASA wykonał pierwsze zdjęcia w spolaryzowanym promieniowaniu rentgenowskim pozostałości po supernowej SN 1006. Nowe wyniki poszerzają wiedzę naukowców na temat związku między polami magnetycznymi a przepływem cząstek o wysokiej energii powstałych w wyniku eksplozji gwiazdy.

Położona około 6500 lat świetlnych od Ziemi, w konstelacji Lupus, SN 1006 to wszystko, co pozostało po gigantycznej eksplozji, do której doszło albo w wyniku połączenia dwóch białych karłów, albo gdy biały karzeł pobrał zbyt dużo masy od gwiazdy towarzyszącej. SN 1006 po raz pierwszy została dostrzeżona wiosną 1006 roku n.e. przez obserwatorów z Chin, Japonii, Europy i świata arabskiego. Jej światło było widoczne gołym okiem przez co najmniej trzy lata. Współcześni astronomowie nadal uważają to za najjaśniejsze wydarzenie gwiezdne w zapisanej historii.

Odkąd rozpoczęły się współczesne obserwacje tego obiektu, badacze zidentyfikowali dziwną podwójną strukturę pozostałości, wyraźnie różniącą się od innych, bardziej sferycznie symetrycznych pozostałości po supernowych. SN 1006 ma także jasne „odnogi” lub krawędzie rozpoznawalne w pasmach rentgenowskich i gamma. ​

Poprzednie obserwacje rentgenowskie SN 1006 dostarczyły pierwszego dowodu na to, że pozostałości supernowych mogą bardzo silnie przyspieszać elektrony i pomogły wykazać, że szybko rozszerzające się mgławice wokół eksplodowanych gwiazd są miejscem powstawania wysokoenergetycznych promieni kosmicznych, które mogą przemieszczać się z prędkością bliską prędkości światła.

Naukowcy przypuszczali, że unikalna struktura SN 1006 jest powiązana z orientacją jej pola magnetycznego i wysunęli teorię, że fale uderzeniowe supernowych na północnym wschodzie i południowym zachodzie poruszają się w kierunku zgodnym z polem magnetycznym i skuteczniej przyspieszają cząstki o wysokiej energii.

Nowe odkrycia IXPE pomogły potwierdzić i lepiej wyjaśnić te teorie. Po raz pierwszy możemy z większą szczegółowością i dokładnością mapować struktury pola magnetycznego pozostałości supernowych przy wyższych energiach, co pozwala nam lepiej zrozumieć procesy powodujące przyspieszenie tych cząstek.



Zdjęcie pozostałości po supernowej SN 1006 łączące obserwacje wykonane teleskopami NASA Imaging X-ray Polarimetry Explorer (IXPE) i Obserwatorium Rentgenowskim Chandra. Elementy czerwone, zielone i niebieskie ukazują, odpowiednio, promieniowanie rentgenowskie o niskiej, średniej i wysokiej energii, zaobserwowane przez Chandrę. Dane IXPE, które mierzą polaryzację światła rentgenowskiego, pokazano na fioletowo w lewym górnym rogu, z dodatkiem linii przedstawiających ruch na zewnątrz pola magnetycznego pozostałości. Źródło: Zdjęcie rentgenowskie: NASA/CXC/SAO (Chandra); NASA/MSFC/Nanjing Univ./P. Zhou i in. (IXPE); IR: NASA/JPL/CalTech/Spitzer; Przetwarzanie obrazu: NASA/CXC/SAO/J.Schmidt

Naukowcy twierdzą, że istnieje związek między polami magnetycznymi a wypływem wysokoenergetycznych cząstek z pozostałości po supernowej. Jak wynika z obserwacji IXPE, pola magnetyczne w powłoce SN 1006 są nieco zdezorganizowane, mimo to nadal mają preferowany kierunek. Gdy fala uderzeniowa z pierwotnej eksplozji przechodzi przez otaczający gaz, pola magnetyczne dopasowują się do ruchu fali uderzeniowej. Naładowane cząstki są uwięzione przez pola magnetyczne wokół pierwotnego punktu wybuchu, gdzie szybko otrzymują impulsy przyspieszenia. Pędzące cząstki o wysokiej energii przekazują swoją energię, sprawiając że pola magnetyczne są silne i turbulentne.

Od czasu wystrzelenia w grudniu 2021 r. teleskop IXPE obserwował trzy pozostałości supernowych – Kasjopeję A, Tycho i obecnie SN 1006 – pomagając naukowcom w pełniejszym zrozumieniu pochodzenia i procesów pól magnetycznych otaczających te zjawiska. Naukowcy byli zaskoczeni, gdy odkryli, że SN 1006 jest bardziej spolaryzowana niż pozostałe dwie pozostałości po supernowych, jednak wszystkie trzy obiekty wykazują pola magnetyczne zorientowane w taki sposób, że są skierowane na zewnątrz od środka eksplozji.


Gif przedstawiający teleskop IXPE w kosmosie, przygotowujący się do rozpoczęcia badań naukowych. Źródło: NASA

https://iopscience.iop.org/article/10.3847/1538-4357/acf3e6