نجوم اشعه ایکس با ماهواره(۱)-ماهواره های ناسا

بررسی ومطالعه پرتو ایکس که از فضا به سمت زمین می آیدرا اخترشناسی پرتو ایکس مینامند. اختر شناسی پرتو ایکس یک شاخه نسبتا جوان در نجوم می باشد که به مطالعه، رصد و پایش پرتو ایکس از اجرام آسمانی می‌پردازد. منابع اشعه ایکس در فضا بسیار زیاد می باشند از جو ستارگان بسیار داغ  تا انفجار ابرنواخترها و…  این اشعه از گازهای بسیار داغ درحدود میلون ها درجه وهمچنین رویدادهای خشونت آمیزی مانند انفجار ابرنواخترها بوجود می آید.
در این مقاله درمورداخترشناسی پرتو ایکس و اهمیت آن و رصدخانه های پرتو  ایکس آمریکا توضیح داده و درمقاله “ نجوم اشعه ایکس با ماهواره(۲)- ماهواره های سایرکشورها “در مورد ماهواره های کشورهای دیگر غیرازآمریکا توضیح می دهیم و البته قبل از آن توضیح کوتاهی در موردگرانش وماهواره داده و بعد توضیح کوتاهی هم درمورد نجوم ماهواره ای می دهیم.همچنین خلاصه کلیه بخش های مقاله دربخش(خلاصه مطلب)جمع آوری شده است.

۱- مختصری از گرانش و ماهواره

قبل از توضیح در موردحرکات مداری بهتر است درمورد گرانش و قانون جاذبه عمومی توضیحات مختصری بدهیم برای توضیحات کاملتر به لینک مقاله هائی که گذاشتیم(با رنگ آبی) مراجعه کنید.بخصوص مقاله “ قانون جاذبه عمومی نیوتن“ را حتما مطالعه کنید.

۱) فصل اول گرانش

بی شک گرانش یکی از مهمترین نیروهای طبیعت است بدون نیروی گرانش هیچ ستاره و سیاره…بوجود نمی آمد و جهان شکل نمی گرفت.در بخش اول گرانش ازتاریخچه گرانش شروع کرده و بعد توضیح میدهیم که نیوتن چگونه نیروی گرانش را کشف کردو بعدهم به مسائل دررابطه باگرانش می پردازیم برای مطالعه کامل مقاله های فصل اول گرانش به “ جمع بندی مقاله های فصل هفتم – گرانش(۱) “ مراجعه کنید.

۲) فصل دوم گرانش

در فصل دوم که ادامه فصل اول است از مقاله « گرانش سطحی » شروع کرده و مقاله های دیگر را در رابطه با گرانش و به خصوص گرانش سطحی نوشتیم . برای مطالعه در مورد مقاله های این فصل به “جمع بندی مقاله های فصل هشتم – گرانش(۲) “ مراجعه کنید .

۳) فصل سوم گرانش

درفصل سوم نظریه های نوین که در مورد گرانش مطرح شده شرح می دهیم از «انبساط جهان» شروع کرده و بعد به ماده و انرژی تاریک و…بعد نسبیت عام انشتین می پردازیم و گرانش را از این دیدگاه مورد بررسی قرار می دهیم.برای مطالعه مقاله های فصل سوم گرانش به “جمع بندی مقاله های فصل مهم- گرانش(۳) ” مراجعه کنید . 

۴) مهمترین مقاله های سه فصل گرانش

برای مطالعه مقاله های مربوط به ماهواره توصیه میشود حتما سه مقاله مربوط به فصل گرانش راحتما مطالعه کنید این سه مقاله عبارتند از :
۴-۱) مقاله “قانون جاذبه عمومی نیوتن“ : در این مقاله در مورد قانون جاذبه عمومی و مطالب مرتبط با آن توضیح کامل داده شده است .
۴-۲) مکانیک مداری و قوانین کپلر(۱):درمقاله “مکانیک مداری و قوانین کپلر(۱)“در مورد مکانیک مداری و قوانین کپلر توضیح داده و قوانین کپلر را ثابت کردیم .
۴-۳) مکانیک مداری و قوانین کپلر (۲) : در مقاله “مکانیک مداری و قوانین کپلر (۲) “در مورد کاربرد قوانین کپلر(بخصوص قانون سوم کپلر) و انواع مدارهای کپلری توضیح می دهیم .

۵) فصل اول ماهواره

امروزه همه ما به اهمیت ماهواره و نقش آن در تکنولوژی و تمدن کنونی ما و خدماتی که این ابزارها به طور مستقیم و غیر مستقیم به ما ارائه می دهند واقف هستیم .بنابر این در ادامه مقاله های نجومی دو فصل را هم به ماهواره ها اختصاص دادیم در فصل اول ابتدا در مورد ماهواره توضیح داده و بعد به مدارهای ماهواره ای و اجزاء ماهواره ها پرداخته و بعد انواع مختلف ماهواره ها را بر حسب کاربرد توضیح می دهیم . برای مطالعه مقاله های این فصل «فصل اول ماهواره »به “جمع بندی مقاله های فصل دهم – ماهواره “ مراجعه کنید.

۲- مختصری از مقاله های فصل نجوم ماهواره ای

علم نجوم قدمتی چندهزار ساله دارد.حداقل از زمان باستان بشر ابتدا  ازسر کنجکاوی بعد از سر نیاز به شناخت آسمان و رصداجرام نجومی پرداخت و همین باعث پیشرفت علم نجوم شد.
در فصل نجوم ماهواره ای در مورد رصدخانه های فضائی ، انواع رصدخانه های فضائی ، اهمیت آنها و…به صورت کامل توضیح می دهیم . در این بخش در مورد مطالبی که در مقاله های قبلی در مورد رصدخانه های فضائی ذکر شد به طور خلاصه می پردازیم .   

۱) نجوم ماهواره ای و ماهواره های نجومی

یکی از مهمترین کاربردهای ماهواره ،رصد اجسام فضائی به کمک ماهواره می باشد که به آن نجوم ماهواره ای می گویند، درنجوم ماهواره ای تلسکوپ ها و رصدخانه ها را به جای استقرار درروی زمین در فضا کار می گذارند زیرا جو زمین بزرگترین مانع رصد می باشدو با استقرار تلسکوپ ها و رصدخانه ها در فضاجلو موانعی که جو زمین ایجاد می کند را می گیرند و بسیار راحت تر رصد می کنند .همچنین بسیاری از طیف های نامرئی امواج الکترومغناطیس(گاما ، ایکس ، فرابنفش و…) اصولا از جو زمین عبور نمی کند و کاوش در این طول موج ها از روی زمین امکان پذیر نمی باشد. در مقاله “ نجوم ماهواره ای “به صورت کامل توضیح می دهیم که چرا رصدخانه و تلسکوپ ها را به جای استقرار در روی زمین در فضا و بر روی ماهواره ها کار می گذارند .

۲) ماهواره های نجومی(رصد در طیف مرئی)

اگر رصددر طیف هائی مانند(گاما ، ایکس ، فرابنفش و…)در روی زمین امکان پذیر نمی باشد ، رصد در طیف مرئی امکان پذیر می باشد زیرا تابش های مرئی از جو عبور می کنند و هم اینک نیز هزاران رصدخانه زمینی در روی زمین مشغول رصد می باشند با این وجود دانشمندان با صرف هزینه های گزاف و مشکلات بسیار زیاد بسیاری از رصدخانه هائی که در نور مرئی به کاوش فضا مشغول می باشند راستی چرا ؟
مهمترین علت آن این است که جو زمین مانع بزرگی برای رصد می باشد و بجز شرایط جوی ابر و بارندگی و… اغتشاشات جوی یکی از بزرگترین موانع رصد می باشد(همچنین برای رصدخانه های فضائی شب و روز وجود ندارد و در تمام ساعت ها می توانند رصد کنند)
در مقاله « نجوم ماهواره ای در طیف مرئی » ضمن توضیح کامل در مورد فوائد و زیان های ساخت و اسقرار رصدخانه ها در فضا(همچنین روی زمین)به معرفی بعضی از این رصدخانه ها و تلسکوپ ها خواهیم پرداخت.

۳) رصدسیاره های فرا خورشیدی به کمک ماهواره

سیاره های فرا خورشیدی سیاره هائی هستند که به جای گردش در مدار خورشید به دور ستاره های دیگری گردش می کنند.امروزه بحث شناسائی و کشف سیاره های فرا خورشیدی از داغ ترین و مهمترین بحث ها بین دانشمندان و مردم عادی میباشد.به صورت خیلی خلاصه دانشمندان دو هدف عمده را از این کار دنبال میکنند. نخست شناسائی و اثبات وجود حیات فرا زمینی(همچنین هوش و تمدن فرا زمینی) و دیگر مطالعه در مورد روند شکل گیری سیاره ها و تشکیل آنها ،که قبل ازشناسائی سیاره های فرا خورشیدی امکان آن وجود نداشت .
در مقاله “رصدسیاره های فراخورشیدی به کمک ماهواره “ به بسیاری از این پرسش ها در مورد : « سیاره های فرا خورشیدی » ، « تاریخچه کشف سیارات فرا خورشیدی » و… خواهیم پرداخت همچنین مهمترین رصدخانه ها و تلسکوپ های کشف سیاره های فرا خورشیدی(کورت ، کپلر ، تس ، چیاپس و…) را معرفی و توضیح می دهیم و در مقاله های ” سیاره های فراخورشیدی(۱) “  و “ سیاره های فراخورشیدی (۲) “ و همچنین مقاله“روش های شناسائی سیاره های فرا خورشیدی ” در مورد سیارات فراخورشیدی ، اهمیت آنها و…روش های شناسائی آنها به طور کامل تری توضیح خواهیم داد.

۴) نجوم اشعه گاما با ماهواره

اخترشناسی پرتو گاما یعنی بررسی پرتوهای گاما که از فضا به سمت زمین می آیند با توجه به این که پرتوهای گاما صدها و هزاران و حتی میلون ها بار از پرتوهای نور مرئی بیشتر بوده و از طرف دیگر بر خلاف نور مرئی جهان در برابر پرتوهای گاما بسیار شفاف تر می باشد بنابراین با دریافت و بررسی اشعه گاما اطلاعات بسیار بیشتر و با ارزش تری نسبت به نور مرئی می توان بدست آورد و از این رو اهمیت اختر شناسی پرتو گاما بیش از پیش آشکار می شود.
در مقاله “نجوم اشعه گاما با ماهواره “ در مورد اشعه گاما ، اخترشناسی پرتو گاما ،اهمیت آن ، تابش ها و انفجارهای گاما و …رصدخانه های پرتو گاما توضیح می دهیم .

۳- امواج الکترو مغناطیس و اشعه ایکس

یکی از مهمترین روش های انتقال انرژی در جهان تابش ها(اشعه ، پرتو) الکترو مغناطیس می باشند که طیف گسترده ای از اشعه گاما ،ایکس ، فرا بنفش، نور مرئی و… امواج رادیوئی) را شامل می شوند .
در این بخش در مورد امواج الکترومغناطیس ، خواص آن ، انواع تابش های الکترومغناطیس و… توضیح بسیار مختصری داده و در ادامه در مورد اشعه ایکس که یکی از پر انرژی ترین تابش های الکترومغناطیس می باشد توضیح می دهیم و در مقاله“  امواج الکترومغناطیس “ به طور کامل در مورد «امواج الکترومغناطیس » ، انواع آن و…توضیح می دهیم آنچه دراین بخش درمورد آن شرح می دهیم فشرده ای از مقاله فوق می باشد.

۱) امواج الکترومغناطیس چیست ؟

امواج الکترو مغناطیس پدیده های موجی هستند که از تبدیل میدان های الکتریکی و مغناطبسی به یکدیگر در فضا منتشر شده و به سرعت نور حرکت و منتقل می شوند . امواج الکترومغناطیس طیف گسترده ای از تابش ها را در بر می گیرند که نور مرئی کسر بسیار کوچکی از این تابش ها می باشد . این تابش ها همگی حامل انرژی بوده و تفاوت آنها در طول موج (فاصله بین دو قله موج)و فرکانس یا بسامد (تعداد موج های تولید شده در واحد زمان) می باشند و همین تفاوت خواص آنها را بسیار متفاوت کرده است . یکی از مهمترین خواص امواج الکترومغناطیس این است که برای انتشار به محیط مادی نیاز ندارند .

۲) طبقه بندی امواج الکترومغناطیس

امواج الکترو مغناطیس طیف گسترده ای هستند که از ریزترین طول موج ها درحد هسته اتم تا بزرگترین طول موج ها درحد ابعاد گیتی را شامل می شود. درجدول شماره یک همچنین شکل شماره یک این گروه بندی مشخص شده است لازم به ذکر است که هر گروه خود به گروه های دیگری تقسیم می شود همچنین این مرز بندی تقریبی بوده و تعریف دقیق و مرز بندی مشخصی در مورد انواع امواج الکترو مغناطیس وجود ندارد .

جدول شماره یک – همه تابش های الکترومغناطیس

 

شکل شماره یک – همه تابش های الکترومغناطیس

۳) اهمیت تابش های الکترومغناطیس

تابش های الکترومغناطیس بسیار مهم و با اهمیت هستند.تقریبا تمامی انرژی که درجهان رد و بدل می شود از جمله انرژی که ازخورشید به زمین می رسد(نور مرئی و امواج مادون قرمز)توسط امواج الکترومغناطیس میباشد همچنین امواج الکترومغناطیس کاربرد بسیار گسترده ای در ارتباطات،فناوری و تکنولوژی ما و…همه ابعاد زندگی ما داردو مطالعه این امواج برای دانشمندان شاخه های مختلف علم وتکنولوژی ازجمله منجمان اهمیت اساسی دارد(بیشتر اطلاعات دانشمندان از فضا وجهان از دریافت و بررسی امواج الکترو مغناطیس بدست آمده است) 

۴) تابش های پرتو ایکس

در بین امواج الکترومغناطیس پرتوهای ایکس بعد از گاما دارای پائین ترین طول موج و در نتیجه بالاترین فرکانس و انرژی می باشند . تابش پرتو ایکس هم مانند گاما خطرناک است (البته نه به اندازه گاما ) با این حال قرار گرفتن طولانی در معرض اشعه ایکس می تواند باعث ایجاد انواع سرطان ها و جهش های ژنتیکی شود . از این رو برای سلامتی بسیار خطرناک می باشند. هر زمان که ذرات باردار (الکترون‌ها یا یون) با انرژی کافی به مواد برخورد نمایند، اشعه ایکس تولید می‌شوند.
در روی زمین اشعه ایکس توسط دستگاه تولید اشعه ایکس بوجود آمده و درفضا اشعه ایکس از گازهای بسیار داغ که میلون ها درجه حرارت دارند ( مانند اتمسفر ستاره های بسیار داغ ) و یا در رویدادهای خشونت آمیزی مانند انفجار ابرنواخترها بوجود می آید.دربخش بعدی درمورد اشعه ایکس به طور کاملتری توضیح می دهیم .

 ۴- اشعه ایکس

در بین امواج الکترو مغناطیس بعد از اشعه گاما پرتو ایکس کوتاه ترین طول موج و در نتیجه بالاترین فرکانس و انرژی را دارد اشعه ایکس کاربردهای گسترده ای در صنعت و تکنولوژی و پزشکی و… دارد در صنعت به روش های مختلف تولید و مورد استفاده قرار می گیرد.همچنین رصد اشعه ایکس در فضا اطلاعات بسیار گرانبهائی در مورد اجسام فضائی به ما می دهد .
در این بخش در مورد اشعه ایکس ، ماهیت اشعه ایکس ، تاریخچه ، کاربرد و…رصداشعه  ایکس به طور خلاصه توضیح داده و در بخش های بعد در مورد نجوم اشعه ایکس و ماهواره های اشعه ایکس توضیح می دهیم .

۱) اشعه ایکس (X-ray )

پَرتوِ ایکس یا « اشعه ایکس»(X-ray )طیفی از امواج الکترومغناطیس می باشد که طول موج آن ازپرتوهای گاما کمتر و ازماوراء بنفش بیشترمی باشد(شکل شماره یک)نکته قابل توجه این است که : هیچ توافق جامعی برای تمایز بین پرتوهای ایکس و گاما وجود ندارد. یکی از روش‌های تعیین تمایز بین این دو پرتو،بررسی منبع آن است ؛ پرتو ایکس ازالکترونها و پرتو گاما ازهستهٔ اتم ساطع می‌شود.همچنین پرتوهای ایکس به افتخار ویلهلم رونتگن ، کاشف آن «پرتوهای رونتگن» (Rontgen- Ray) نامگذاری شده هرچند خود رونتگن نام « ایکس X » به معنی «ناشناخته » را برای آن انتخاب کرد . همچنین اشعه ایکس به دو قسمت  تقسیم می شود :
« اشعه ایکس سخت » که نزدیک به طیف گاما بوده ، « اشعه ایکس نرم» که نزدیک به فرابنفش می باشد

۲) مشخصات اشعه ایکس

پرتوهای ایکس پرتوهائی هستند که بین پرتوهای گاما و فرا بنفش قرار دارند، فرکانس و طول موج پرتوهای ایکس از این قرار است : « فرکانس۱۰^۱۹*۳ تا ۱۰^۱۵*۳ هرتز» و « طول موج آن بین۰۱/ تا ۱۰۰نانومتر»(هرنانومتر ^۹- ۱۰متر می باشد)پرتوهای ایکس خود به دو دسته تقسیم می شوند :
۲-۱) اشعه ایکس سخت : دسته ای از پرتوهای ایکس که طول موج آنها از پرتوهای گاما بیشتر و از پرتوهای ایکس نرم کمتر می باشند فرکانس و طول موج این پرتوها به این قرار است :
« فرکانس۱۰^۱۹*۳ تا ۱۰^۱۷*۳ هرتز» و « طول موج آن بین ۰۱/ تا یک نانو متر »
۲-۲) اشعه ایکس نرم : دسته ای از پرتوهای ایکس که طول موج آنها از پرتوهای ایکس سخت بیشتر و از پرتوهای فرابنفش کمتر می باشند فرکانس و طول موج این پرتوها به این قرار است :
« فرکانس۱۰^۱۷*۳ تا ۱۰^۱۵*۳ هرتز» و « طول موج آن بین یک تا ۱۰۰ نانو متر »

۳) تاریخچه اشعه ایکس

رویلهلم رونتگن(Wilhelm Rontgen)در۲۷مارس ۱۸۴۵درشهر لنپ آلمان متولدشد. او درسال ۱۸۶۹مدرک دکترای خود را از دانشگاه زوریخ(سوئیس)دریافت کرد. تحقیقات این دانشمند بیشر در زمینه الکتریسیته و نور بود در هشتم نوامبر ۱۸۹۵متوجه شدکه از لوله کروکس(وسیله‌ای که برای تولید باریکه‌ای از الکترون‌‌های پرسرعت) پرتوئی خارج می شود که باعث درخشش یک کریستال فلورسنت(یا شب تابی خاصیتی در مواد است که باعث می شودبعد از برخورد بعضی از تابش های الکترومغناطیس ازخود نور تولید کنند،همان خاصیت شب نما) او لوله کروکس را با یک مقوای سیاه ضخیم پوشاند و دیدکریستال باز هم نور افشانی می کند و بنابراین به این نتیجه رسیدکه لوله کروکس اشعه ای نامرئی تولیدمی کند که از ورق سیاه هم عبور کرده و باعث درخشندگی ماده فلورسنت می شود او نام این ماده را اشعه مجهول و یا ناشناخته (اشعه ایکس)نامید و تحقیقات مختلفی روی آن انجام داد . از این رو اشعه ایکس را به افتخار کاشف آن « پرتوهای رونتگن » هم می نامند .
رونتگن به این هم بسنده نکرد و تحقیقات مختلفی روی اشعه انجام داد.یکی از این تحقیقات بررسی عبور این اشعه از بدن بود(آن موقع هنوز زیان ها و خطرات کار کردن با اشعه گاما و ایکس شناخته نشده بود) در یکی از این آزمایش ها به کمک اشعه ایکس از دست همسرش در حالی که انگشتری هم به دست داشت عکس گرفت (اولین عکس گرفته شده به کمک اشعه ایکس) و بعد از ظاهر کردن عکس دید که استخوان های دست و انگشتر درتصویر گرفته شده آشکار شده است.(شکل شماره ۲- اولین عکس اشعه ایکس)

شکل شماره ۲ – اولین عکس با اشعه ایکس در جهان

بعداز این پزشکان پی بردند که به کمک اشعه ایکس می توان شکستگی های استخوان ها را تشخیص داد .
او نتیجه تحقیقات خود را در یک مقاله ۱۷ صفحه ای به فیزیکدان ها و پزشکان ارائه کرد در۲۳ ژانویه‌ی سال ۱۸۹۶، رونتگن سخنرانی عمومی را با موضوع کشف اشعه‌های جدید در وورسبورگ انجام داد. و همه دیدند که چگونه از استخوان ها عکسبرداری کرده و… کشف رونتگن و دستاورد آن موجب دریافت جوایز مختلفی از جمله جایزه نوبل فیزیک در سال ۱۹۰۱ ( اولین جایزه نوبل ) برای او شد .

۴) نفوذ پذیری و خطرات اشعه ایکس

نفوذ پذیری امواج الکترومغناطیس به این معنی می باشد که این امواج از چه موانعی عبور کرده و از چه موانعی نمی توانندعبور کنند.در حالت کلی هرچه طول موج کوتاه تر و فرکانس بیشتر باشد(درحرکات موجی مانند امواج الکترومغناطیس طول موج و فرکانس رابطه عکس با یکدیگر دارند) نفوذ پذیری هم بیشتر می باشد بنابراین بین امواج الکترومغناطیس امواج گاما و ایکس بیشترین فرکانس و کمترین طول موج را دارند بنابراین از بدن انسان عبور می کنند.تفاوت اشعه ایکس با گاما در این است که اشعه گاما از تمام بافت های بدن (بافت های نرم و سخت و استخوان و…)رد می شود ولی بیشتر پرتوهای ایکس از بافت های نرم بدن رد شده ولی از بافت های سخت(مانند استخوان ها)رد نمی شوند.همین موضوع اشعه ایکس را به عنوان پرکاربردترین پرتو در پزشکی در آورده که در قسمت بعد در باره آن توضیح می دهیم .
بخاطر نفوذ پذیری بالائی که پرتوهای گاما و ایکس دارند براحتی از بدن انسان و جانداران عبور می کنند و با توجه به این که انرژی بسیار بالائی هم دارند(هرچه طول موج کمتر باشد انرژی موج هم بیشتر است) می توانند به سلول ها و بافت های زنده آسیب رسانده و جهش های ژنتیکی ایجاد کرده و سلول ها را سرطانی کرده و انواع سرطان های خطرناک را ایجاد کنند . و در این میان اسعه گاما بسیار خطرناک تر است و اشعه ایکس سخت هم از اشعه ایکس نرم خطرناک تر می باشد .

۵) کاربردهای اشعه ایکس

انواع مختلف پرتوهای ایکس (بسته به طول موج و فرکانس) از اشیاء و اجسام مختلف به روش های گوناگون عبور می کنند هرچه جسم نرم تر باشد و اشعه ایکس عبور کرده طول موج کوچکتری داشته باشد راحت تر عبور می کند و در برخورد با اشیاء سخت متوقف شده و جذب این اشیا می شوند این خاصیت اشعه ایکس را به یکی ازپرکاربرد ترین پرتوها درامور محتلفی مانند:پزشکی،ریخته گری و…بازرسی فرودگاه ها تبدیل کرده
۵-۱) اشعه ایکس در پزشکی : یکی از پرکاربرد ترین استفاده های اشعه ایکس در پزشکی می باشد موارد مختلفی همچون «شکستگی های استخوان »،« تشخیص پوسیدگی دندان» ،« آرتریت »،« پوکی استخوان » ، « تشخیص و درمان انواع سرطان ها » و… را به کمک اشعه می توان انجام داد .

شکل شماره ۳ – تصویری از دندان های کامل با اشعه ایکس

شکل شماره ۴ – تصویر قفسه سینه با اشعه ایکس

۵-۲) ساخت تراشه ها: یکی از مهمترین قطعات استفاده شده در دستگاه های الکترونیکی ( کامپیوتر و لب تاب و موبایل و…)مدارهای مجتمع و آی سی و…می باشد. درقدیم برای ساخت این تراشه ها ازپرتوهای نور استفاده می شدولی امروزه ازپرتوهای ایکس که هزاران برابر باریکتر از نور مرئی هستند استفاده می کننداین باعث می شود تا این قطعات درابعاد کوچکتری ساخته شده و تراشه ها و…بسیار قدرتمندتر شوند. 
۵-۳) کنترل و امنیت : در فرودگاه ها و مراکز حساس که امنیت آنها مهم می باشد به کمک اشعه ایکس می توان مواردی از قبیل اسلحه و مواد منفجره و… که مخفیانه جاسازی شده است را تشخیص داد .
۵-۴) موارد دیگر : بجز این موارد که برشمردیم از اشعه ایکس در موارد زیادی مانند : « مطالعه ساختار درونی مواد» ، «ریخته گری » ، « تست عیوب موتورهای جت » و…می توان استفاده کرد .

۶) تولید اشعه ایکس

یک روش تولید اشعه ایکس که به تابش ترمزی معروف می باشد این است که سرعت ذرات باردار (مانند الکترون ها)را در دستگاه های شتاب دهنده زیاد کرده و بعد این باریکه های باردار(مانند باریکه های الکترون ) بر اثر برخورد با یک جسم سخت متوقف می شوند انرژی ذرات باردار به صورت پرتوهای الکترومغناطیس گسیل می شود و اگر انرژی باریکه الکترون ها به اندازه کافی باشد اشعه ایکس ساطع می شود.شکل شماره چهار یک دستگاه تولید اشعه ایکس را نشان می دهد که پرتوهای کاتدی (جریانی از الکترون ها) دربرخورد یا یک صفحه تنگستن متوقف شده و اشعه ایکس تولید می کنند.

شکل شماره ۵ – دستگاه تولید کننده اشعه ایکس

۵- اخترشناسی پرتو ایکس

دو جهان وجود دارد یکی «جهان آشکار» و دیگری «جهان پنهان» ، جهان آشکار جهانی است که در طیف مرئی نور منتشرمی کندو ما با چشم غیر مسلح و یا با چشم مسلح (تلسکوپ و…) می توانیم آن را دیده و رصدکنیم ولی جهان دیگری نیز وجود دارد که جهان پنهان (نامرئی) نامیده می شود این جهان را با چشم غیر مسلح و یا با تلسکوپ های طیف مرئی نمی توانیم آشکار کنیم آنها در تابش های نامرئی تابش می کنند(و یا تابش نمی کنند) بنابر این برای رصداین تابش ها بایدرصدخانه ها و تلسکوپ های مخصوص تهیه کنیم . نجوم اشعه ایکس یکی از این جهان های پنهان می باشد . در این بخش در مورد نجوم اشعه ایکس و اهمیت آن توضیح داده و در بخش های بعد ماهواره ها و رصدخانه های اشعه ایکس را بررسی می کنیم .

۱) اخترشناسی پرتو ایکس X-ray astronomy

بررسی پرتو ایکس که ازفضا به سمت زمین می آیدرا اخترشناسی پرتو ایکس(X-ray astronomy)می گویند. اخترشناسی پرتو ایکس یک شاخه نسبتا حوان درنجوم می باشد.مطالعه پرتو ایکس رسیده از فضا اطلاعات بسیارمفیدی درموردستارگان ودیگرمنابع تولید اشعه ایکس به مامیدهد.ازآنجائی که جوزمین اجازه عبور پرتوهای ایکس رسیده ازفضا را نمی دهدبرای مطالعه و بررسی اشعه ایکس باید رصدخانه ها و تلسکوپ ها را در فضای خارج ازجو زمین قرارداد.به کمک پیشرفت تکنولوژی و حساسیت آشکارسازهای اشعه ایکس و…اکتشافات جدید در فیزیک و اخترشناسی ، نجوم اشعه ایکس رشد بسیار چشمگیری داشته به گونه ای که امروزه می توان اشعه ایکس رسیده از فضا را رصدکرده و اطلاعات گرانبهائی درمورد منابع تولید اشعه ایکس بدست آورد.

۲) موانع رصد پرتوهای ایکس

در بین لایه های جو زمین لایه ای وجود دارد به نام یونسفر(یون سپهر) لایه یونوسفر از ارتفاع۵۰کیلومتری شروع وتا۵۰۰کیلومتری گسترده می شوددراین لایه هوا بشدت رقیق است بنابراین مولکول های گازهای هوا (نیتروژن و اکسیژن)به صورت تک اتمی درآمده وبعد براثر برخورد وجذب اشعه های خطرناک(گاما،ایکس و فرابنفش) یونیزه شده و اشعه های(گاما،ایکس و فرابنفش) را به اشعه مادون قرمز تبدیل می کند به گونه ای که بیش از ۹۹درصداشعه ایکس جذب یونسفر می شود.این برای حیات در زمین لازم و مهم می باشد ولی همین عامل باعث می شود در روی زمین بهیچ عنوان نتوان اشعه ایکس را رصدکرد و تنها راهی که دانشمندان برای رصد اشعه ایکس می تواننداز آن استفاده کنند ارسال رصدخانه های ایکس(تلسکوپ های ایکس) به فضامی باشد. 
(برای مطالعه بیشتر در این مورد به مقاله “یون سپهر و امواج رادیوئی“ مراجعه کنید.)

۳) منابع اشعه ایکس

اشعه ایکس در فضا از گازهائی بسیار داغ با دمای میلون ها درجه گسیل می شود همچنین رویداد های خشونت باری در کیهان وجود دارد که منجر به تولید اشعه های گاما و ایکس می شود.(شکل شماره ۶) :
۳-۱) اتمسفر ستاره ها: اتمسفر ستاره ها درجه حرارت عظیمی دارند. عمده این حرارت ازشعله ها (شراره های ستاره ای ، مانند شراره های خورشیدی)بوجود می آیند ، از آنجائی که این شراره ها حرارت فوق العاده ای دارند و بر اثر انفجارهای بزرگی در سطح ستاره ها بوجود می آیندمقادیر عظیمی اشعه ایکس تولید میکنند.
۳-۲) انفجار در پوسته خارجی ستاره ها : در بسیاری از ستاره ها انفجارهای اتمی در پوسته خارجی ستاره ها اتفاق می افتد(با انفجارهای سوپر نوا اشتباه نگیرید) این انفجارها درست مانند انفجار یک بمب اتمی در روی زمین (البته خیلی عظیم تر) قارچ اتمی و…به دنبال آن مقادیر عظیمی تابش های ایکس و گاما تولید می کنند که با تلسکوپ های اشعه ایکس قابل ردیابی میباشد این انفجارها به صورت دوره های ۷۸روزه ظاهر می شوند. هنوز دلیل اصلی این انفجارها روشن نشده است زیرا تنها ۳۰ نمونه از آن ها مشاهده شده است . 
۳-۳) ابرنواخترها : وقتی ستاره ای که بیش از هشت برابر خورشید جرم دارد سوخت خود را تمام می کند طی وقایعی خشونت بار منفجر شده و به ابرنواختر(سوپر نوا) تبدیل می شود و در این میان عناصر سنگین تر از هیدروژن و هلیم ساخته شده ودر فضای بین ستاره ای پخش می شود همچنین مقادیر عظیمی اشعه گاما و ایکس ساطع می شود(در مورد ابرنواخترها در مقاله “ ابر نواختر” مفصل توضیح می دهیم.)
۳-۴) ستاره های نوترونی : ستاره های نوترونی بقایای ابرنواخترها می باشند بعضی از این ستاره ها به علت داشتن میدان های مغناطیسی قوی و چرخش سریع خود به اجسامی مانند« تپ اخترها ، مگنتارها » تبدیل می شوند این اجسام مقادیر عظیمی اشعه گاما و  ایکس از خود ساطع می کنند .
۳-۵) سیاه چاله ها : سیاه چاله ها اجسامی می باشند که دارای چنان جاذبه قدرتمندی می باشند که حتی نور نیز نمی تواند از سطح آنها فرار کند . یک سیاه چاله به خودی خود اشعه گاما و ایکس تولید نمی کند ولی چون سیاه چاله گازهای ستاره های همدم و گازهای دیگر را به درون خود می کشد این گازها سرعت های وحشتناکی (نزدیک به سرعت نور)پیدا کرده و به دورسیاه چاله می چرخند این عمل دمای گازها را بسیار بالا برده و باعث می ششود مقادیر عظیمی اشعه ایکس و گاما منتشر شود .
۳-۶) دوتائی های پرتو ایکس : دوتایی پرتوایکس یک گروه از ستارگان دوتایی هستند که پرتو ایکس تابش می‌کنند.ر وش تابش این پرتو بدین گونه‌است که یکی از همدم‌ها (معمولاً سیاهچاله، ستاره نوترونی یا کوتوله سفید) مواد همدم دیگر را بلعیده و در این هنگام این مواد به دور جرم کوچک‌تر می‌چرخند و دیسکی ایجاد می‌کنند که به آن قرص برافزایشی می‌گویند. و همانند گازهائی که دور سیاه چاله می چرخنداشعه ایکس و گاما تولید می کنند .
۳-۷) خوشه های کهکشانی : در فضای بین خوشه های کهکشانی ابرهای بین کهکشانی وجود دارد بسیاری از این ابرها بیش از اندازه داغ میشوندتا جائی که شروع به انتشار اشعه ایکس می کنند.
۳-۸) ریزاختروش‌ها: ریزاختروش(microquasar)نوعی کوچکتر ازاختروش ها هستند(کوازاریا اختروش کهکشان هائی کوچک و بسیار دور هستندکه با داشتن هسته ای فعال یکی از منابع تولید اشعه گاما و ایکس هستند) در اختروش ها سیاه چاله مرکزی پرتوهای گاما و ایکس را منتشر می کند در حالی که در ریز اخترها جسمی فشرده (چندبرابر خورشید) تابش های ایکس را تولید می کند .

شکل شماره ۶ – منابع اشعه ایکس

۴) تاریخچه رصد پرتو ایکس

حتی قبل از اولین رصدهای اشعه ایکس و گاما دانشمندان پی برده بودند که در فضا منابع بسیار زیادی از اشعه ایکس وجود دارد.یکی ازاین منابع خودخورشیدبودو همچنین دیگر ستارگان ولی راهی برای رصداین اشعه ها وجودنداشت زیرا جو زمین اجازه رسیدن این طیف ها را به زمین نمی دهد و تنها راه رصداین طیف ها خروج ازجو زمین بود که در آن زمان امکان نداشت.
اولین کوشش ها برای رصداشعه ایکس درخارج ازحو زمین به دهه۱۹۲۰برمی گردد،در۱۶مارس۱۹۲۶رابرت گدارد (دانشمند بزرگ موشکی آمریکا )اولین موشک سوخت مایع خود را با موفقیت آزمایش کرد. سال بعدتعدادی از فیزیکدان های آمریکا این ایده را مطرح کردندکه اگر یک موشک بزرگ بسازندو به فضای خارج ازجو زمین بفرستند می توانند اشعه های ایکس رارصدکنند ولی این ایده تا سال۱۹۴۸عملی نشد.بنابراین به روش های دیگر متوسل شدند ابتدا سعی کردند به کمک بالن های ارتفاع بالا از اشعه ایکس رسیده از فضا تصویر برداری کنند ولی چون ارتفاع بالن ها بسیار کم بود نتوانستند تصویر مناسبی تهیه کنند . بعد از جنگ جهانی دوم آمریکا به تکنولوژی موشک های V₂ آلمان ها دست پیدا کرد و در ۲۸ ژانویه ۱۹۴۹اولین آشکارساز اشعه ایکس را بر روی موشک V₂ قرار داده و توانستند از اشعه ایکس خارج از جو زمین تصویر برداری کنند ولی مشکل موشک ها در این بودکه فقط زمان بسیار کوتاهی در خارج از جو زمین سپری می کرد و نمی توانست همه آسمان را تخت پوشش قرار دهد . بعد از شروع عصر فضا و ساخت اولین ماهواره ها ،تلسکوپ های اشعه ایکس و آشکار سازهای آن بر روی ماهواره ها قرار داده شدو به این وسیله در ۱۹ آوریل۱۹۶۰اولین عکس پرتو ایکس ازخورشید تهیه شددر ۱۹جولای ۱۹۶۲اولین منبع اشعه ایکس درخارج از سامانه خورشیدی از ستاره قلب العقرب« عقرب ایکس یک (Scorpius X-1) » گرفته شد که تاکنون بزرگترین منبع اشعه ایکس می باشد(این ستاره درفاصله ۹۰۰۰سال نوری از زمین قرار دارد)میزان اشعه ایکس که این ستاره ساطع می کند۱۰۰۰برابر تابش مرئی آن است) بعد از آن که ارتفاع بالن ها از ۴۰کیلومتر هم گذشت نخستین تصویر اشعه ایکس با بالن در۲۱ ژانویه ۱۹۶۴ از سحابی مشهور خرچنگ (بقایای ابرنواختر خرچنگ ) گرفته شد . بعد از آن در اواخر دهه ۱۹۶۰و دهه های بعد هم تکنولوژی ساخت ماهواره ها گسترش پیدا کرد و ماهواره مختلفی برای رصد اشعه ایکس به فضا فرستاده شد و هم حساسیت و دقت تلسکوپ ها و آشکارسازهای اشعه ایکس گسترش پیدا کرد و منابع اشعه ایکس بسیار زیادی کشف و مورد مطالعه قرار گرفت که در بخش های بعد در مورد آن توضیح می دهیم.

۵) اهمیت رصد اشعه ایکس

رصددرطیف اشعه X اطلاعات بسیار زیادی میتواند به ما بدهد به عنوان نمونه به این مواردمی توان اشاره کرد:
۵-۱) خورشید:یکی از منابع مهم تولید اشعه ایکس خورشید است مطالعه اشعه ایکس رسیده از خورشید می تواند اطلاعات زیادی درمورد سازو کارها،طوفان ها و…میدان مغناطیسی خورشید به ما بدهد این اطلاعات علاوه برارزش علمی خودبه ما کمک می کنددرمقابل طوفان های خورشیدی و…از ابزارهای خود محافظت کنیم.
همچنین یکی ازفوائد بررسی خورشید با اشعه ایکس پاسخ به این سوال است که چرا دمای تاج خورشید اینقدر زیاد است(دمای سطح خورشید۶۰۰۰ درجه و دمای تاج خورشید یک میلون درجه است )
۵-۲) اتمسفر ستاره ها : اتمسفر ستاره ها یکی دیگر از منابع اشعه ایکس می باشد مطالعه اشعه ایکس رسیده از این ستاره ها اطلاعات گرانبهائی در مورد سن ، میدان مغناطیسی و…فعالیت تکاملی این ستاره ها به ما می دهد.(ستاره ها بر حسب جرم ، سن و …مقادیر مختلفی اشعه ایکس ساطع می کنند)
۵-۳) ابرنواخترها : مطالعه اشعه ایکس رسیده از ابرنواخترها آنها اطلاعات مختلفی در موردجرم ،عناصر و…این اجسام به ما می دهد.
۵-۴)خوشه های کهکشانی : دانشمندان با اندازه گیری و رصد اشعه ایکس منتشر شده از ابرهای موجود در خوشه های کهکشانی  می توانند توضیع گاز را در بین خوشه ها و همینطور رویدادهائی که منجر به گرم شدن ابرها می شوند را درک کنند .
۵-۵) مطالعه میدان مغناطیسی ستارگان : با رصد اشعه ایکس رسیده از ستارگان اطلاعات زیادی می توان از سازو کار میدان مغناطیسی ستارگان بدست آورد .
۵-۶) مطالعه سیارات فرا خورشیدی : به کمک رصد ستارگان در طیف اشعه ایکس می توان  اطلاعات زیادی از سیارات فرا خورشیدی آنان بدست آورد که در نور مرئی نمی توان آن اطلاعات را بدست آورد .
۵-۷) مطالعه اجسام تاریک : بسیاری از اجسام(بعضی از ستارگان ) فقط در طیف ایکس تابش می کنند با نجوم اشعه ایکس می توان این اجسام را آشکار کرد .

۶) ماهواره های اشعه ایکس

وقتی دانشمندان با فرستادن تلسکوپ های اشعه ایکس به وسیله بالن و موشک نتوانستند به صورت اصولی اشعه ایکس رسیده از فضا را رصدکنند بنابراین بعد از فرستادن اولین ماهواره (اسپوتنیک یک) و شروع عصر فضا و ماهواره ها به این فکر افتادند که تلسکوپ های اشعه ایکس را سوار بر ماهواره کرده و به فضای خارج از جو بفرستند بنابراین عصر جدیدی برای رصد اشعه ایکس به کمک ماهواره شروع شد که همانند بسیاری از عرصه های نجوم و فضانوردی سازمان فضائی آمریکا (ناسا)پیشتاز بود که در اینجا و بخش های بعد در مورد آن توضیح می دهیم . در اینجا به طور کلی ماهواره های اشعه ایکس را به دو قسمت تقسیم می کنیم .
۶-۱) ماهواره های اشعه ایکس ناسا NASA : این ماهواره ها توسط ناسا ساخته و به فضا پرتاب شدند. در مورد ماهواره های ناسا در این مقاله “نجوم اشعه ایکس با ماهواره(۱)-ماهواره های ناسا“  (بخش های بعدی) توضیح می دهیم .
۶-۲) ماهواره های سایر کشورها : بجز آمریکا کشورها و سازمان های فضائی دیگر هم ماهواره های رصداشعه ایکس به فضا فرستادند (سازمان فضائی ژاپن ، سازمان پژوهش‌های فضایی هند  ISRO ، موسسه تحقیقات فضایی هلند  SRON ، آژانس فضایی اروپا ESA ، مرکز ملی پژوهش‌های علمی فرانسه CNRS ، سازمان فضایی ایتالیا ASI ، سازمان ملی فضایی چین China ، مؤسسه تحقیقات فضایی روسیه ) که در مورد این ماهواره ها مقاله “نجوم اشعه ایکس با ماهواره(۲)-ماهواره های ناسا “درمورد آن توضیح می دهیم .

۷) ماهواره های یک منظوره و چند منظوره

بعضی از ماهواره ها فقط برای رصد در طیف اشعه ایکس ساخته شده اند(یک منظوره هستند) و بعضی از ماهواره ها علاوه بر طیف اشعه ایکس در طیف اشعه گاما و فرابنفش هم فعالیت کرده و می کنند بعضی از این ماهواره ها را در “نجوم اشعه گاما با ماهواره “ توضیح دادیم و بقیه را در این مقاله و مقاله های بعد توضیح می دهیم .

۶- ماهواره های اشعه ایکس ناسا

با شروع عصر فضا و ماهواره ، امکان این پیدا شدکه به وسیله ماهواره پرتوهای ایکس رسیده از فضا را رصد کنند در این میان مانند بسیاری از حوزه های مربوط به نجوم و فضا و فضانوردی این آمریکا بود که پیشتاز بود بنابراین اولین ماهواره های رصداشعه ایکس هم توسط ناسا به فضا فرستاده شد و هم اینک هم پیشرفته ترین ماهواره ها متعلق به ناسا می باشد در این بخش درمورد ماهواره های ناسا توضیح داده و در بخش های بعد بعضی از مهمترین این ماهواره ها را به تفصیل بررسی می کنیم .

۱) ماهواره های اختصاصی اشعه ایکس ناسا

 این ماهواره هایا «فقط در طیف اشعه ایکس کارکرده» و یا عمده فعالیت آنها در طیف اشعه ایکس بوده ولی به  صورت خیلی مختصر درطیف های دیگر هم فعالیت میکردند که دراینجا توضیح مختصری در مورد آنها داده و در « جدول شماره ۲»مشخصات این ماهواره هارا فهرست میکنیم و درمورد مهمترین آنها درقسمت های دیگر توضیح بیشتری می دهیم همچنین دربخش های بعددر موردمهمترین این ماهواره ها به صورت کامل توضیح میدهیم .
۱-۱)ماهواره اهورو(Uhuru):ماهواره اهورو اولین ماهواره ای بودکه به صورت تخصصی برای دریافت پرتوهای ایکس در۱۲دسامبر۱۹۷۰به فضا فرستاده شد و تا مارس۱۹۷۳درمدار بوده و رهمین مدت کوتاه بیش از۳۰۰منبع پرتو ایکس راشناسائی کرد.در مورد ماهواره اهورو دربخش هفتم(۷- ماهواره اهورا )کامل توضیح می دهیم .
۱-۲) ماهواره آریل۵(Ariel 5) : تلسکوپ فضائی« آریل۵ » یک تلسکوپ فضائی مشترک بین انگلیس و آمریکا بود که به طور اختصاصی به مشاهده اشعه ایکس پرداخت این تلسکوپ در۱۵اکتبر ۱۹۷۴ازسکوی سان مارکو ( یک ایستگاه فضائی در سواحل کنیا و اقیانوس هند)پرتاب شد و تا سال۱۹۸۰مشغول به فعالیت بود.
۱-۳) ساس-۳ (SAS-3) : این ماهواره که به نام « SAS-C » نیزخوانده می شود یک تلسکوپ پرتو ایکس متعلق ناسا بوده که در تاریخ ۷مه ۱۹۷۵به مدار زمین فرستاده شد و تا آوریل ۱۹۷۹مشغول فعالیت بود.
۱-۴)رصدخانه نجومی انرژی بالا-۱ (HEAO1) : این رصدخانه فضائی متعلق به ناسا بوده و در۱۲ آگوست ۱۹۷۷برای رصدآسمان در طیف اشعه ایکس به فضا پرتاب شد و تا ۹ ژانویه ۱۹۷۹مشغول به کار بود .
۱-۵) رصدخانه نجومی انرژی بالا-۲ « رصدخانه انشتین» (HEAO 2) : تلسکوپ فضائی انشتین اولین  تلسکوپ فضائی است که به طور کامل دراشعه ایکس مشغول تصویر برداری از آسمان شددر۱۳نوامبر ۱۹۷۸به مدار زمین فرستاده شد و تا ۲۶می۱۹۸۲مشغول فعالیت بود. در قسمت های بعد بیشتر توضیح می دهیم .
۱-۶) کاوشگر زمان سنج پرتو ایکس روسی (RXTE) : این رصدخانه که به نام «برونوو روسی دانشمند ایتالیایی » نام‌گذاری شده است و گاهی هم کاوشگر ۶۹نامیده می شود در تاریخ۳۰دسامبر ۱۹۹۵از مرکز فضائی کیپ کاناورال به فضا پرتاب شده و تا تاریخ ۱۲ژانویه۲۰۱۲مشغول رصدآسمان بود .
۱-۷) رصدخانه پرتو ایکس چاندرا (Chandra) : این رصدخانه فضائی که در تاریخ ۲۳ ژوئیه ۱۹۹۹به مدار زمین فرستاده شد و هم اینک نیز(۲۰۲۲-۱۴۰۰)مشغول به کاربوده و یکی از مهمترین رصدخانه های فضائی پرتو ایکس می باشد.نظر به اهمیت آن در بخش نهم درموردآن به طور کاملتری توضیح می دهیم.
۱-۸) تلسکوپ آرایه‌ای طیف‌سنجی هسته‌ای (NuSTAR):تلسکوپ پرتو ایکس(NuSTAR)درتاریخ ۱۳ژوئن ۲۰۱۲به مدارحدود ۶۰۰کیلومتری زمین فرستاده شده و هم اکنون نیز مشغول کار می باشد .

جدول شماره ۲ – ماهواره های اختصاصی اشعه ایکس ناسا

شکل شماره ۷ – ماهواره های اختصاصی اشعه ایکس ناسا

۲) ماهواره های اشعه ایکس  ناسا (مشترک با اشعه گاما)

در این قسمت ماهواره هائی از ناسا را مورد بررسی قرار می دهیم که علاوه بر رصددرطیف اشعه ایکس در طیف گاما هم رصد می کنند.بعضی از این ماهواره ها را در مقاله” نجوم اشعه گاما با ماهواره“ مورد بررسی قرار داده و در مورد آنها توضیح دادیم .ودرجدول شماره۳ هم مشخصات آن ها را ذکر می کنیم . ( همچنین مشخصات ماهواره های جدید ناسا )
۲-۱) رصدخانه نجومی انرژی بالا۳ (HEAO 3): رصدخانه فضائی« هیو ۳ (HEAO 3) » سومین رصدخانه از مجموعه رصدخانه های فضائی انرژی بالای ناسا می باشدکه علاوه بررصدپرتوهای ایکس پرتوهای گاما را هم رصدمی کند این رصدخانه فضائی درتاریخ بیستم سپتامبر ۱۹۷۹به مدار نزدیک زمین(ارتفاع حدود۴۹۰کیلومتری زمین)پرتاب شده و تا تاریخ هفتم دسامبر۱۹۸۱به فعالیت خود ادامه می داد.
۲-۲) کاوشگر چشمه‌های پرانرژی گذار۲) (HETE : کاوشگر « هِت۲۲) (HETE » که « کاوشگر ۷» هم خوانده می شود نام یک رصدخانه فضائی متعلق به ناسا و با مشارکت سازمان های فضائی ژاپن و فرانسه ساخته شداین رصدخانه فضائی علاوه بر رصد پرتوهای ایکس در طیف های گاما و مادون قرمز نیز کار می کرد این ماهواره در تاریخ ۹اکتبر۲۰۰۰به مدارحدود۵۰۰کیلومتری فرستاده شده و تا مارس۲۰۰۸هم فعالیت می کرد.
در مقاله” نجوم اشعه گاما با ماهواره“  بخش نهم (۹- کاوشگرهای هِت)دراین باره توضیح می دهیم.
۲-۳) ماهواره سوئیفت(Swift) : رصدخانه سوئیفت یکی از مهمترین رصدخانه های نجومی در طیف اشعه ایکس و گاما بودکه درتاریخ ۲۰نوامبر۲۰۰۴به مدار حدود۶۰۰کیلومتری زمین فرستاده شد و هم اینک نیز به فعالیت خود ادامه می دهد . نظر به اهمیت این ماهواره در بخش دهم در باره آن مفصل توضیح می دهیم .

جدول شماره ۳  – ماهواره های دیگر ناسا

شکل شماره ۸ – ماهواره های اشعه ایکس و گامای ناسا

 ۳) ماهواره آریل۵ (Ariel 5)

تلسکوپ فضائی« آریل۵ » یک تلسکوپ فضائی مشترک بین انگلیس و آمریکا بود که به طور اختصاصی به مشاهده اشعه ایکس پرداخت . آریل پنچ یکی به آخر مانده پروژه آریل بود . این تلسکوپ در۱۵اکتبر۱۹۷۴ از سکوی سان مارکو (یک ایستگاه فضائی در سواحل کنیا و اقیانوس هند که متعلق به کشور ایتالیا می باشد) پرتاب شدو تا سال ۱۹۸۰مشغول به فعالیت بود.پیمانکار این ماهواره (که قطعات آن را ساخت )شرکت « مارکونی الکترونیک سیستمز ((Marconi Electronic Systems » (یک شرکت ساخت قطعات الکترونیکی و ماهواره ای انگلیسی) بود.ماهواره آریل پنج حدودا ۶سال فعال بود و در همین مدت توانست ۱۰۵عدد منبع پرتو ایکس را شناسائی کند.
توضیح : آریل یک برنامه تحقیقاتی ماهواره ای بریتانیایی بود که بین اوایل دهه ۱۹۶۰و۱۹۸۰ انجام شد. شش ماهواره به عنوان بخشی از این برنامه پرتاب شد که با اولین ماهواره بریتانیایی، آریل ۱ ، که در ۲۶ آوریل ۱۹۶۲ پرتاب شد، شروع شد و با پرتاب آریل ۶در۲ ژوئن ۱۹۷۹ پایان یافت.

۴) ساس-۳ (SAS-3)

ماهواره نجومی کوچک سه(Small Astronomy Satellite 3)که به طور خلاصه(SAS-3) «ساس۳» خوانده می شود («SAS-C »هم نوشته می شود) و نام دیگر آن هم کاوشگر پنجاه و سه(Explorer 53) می باشد (زیرا بخشی ازبرنامه اکسپلور «Explorer»بود) یک تلسکوپ پرتو ایکس متعلق ناسا بوده که درتاریخ ۷مه ۱۹۷۵به مدار زمین فرستاده شد و تا آوریل ۱۹۷۹مشغول فعالیت بود.پیمانکار این ماهواره «آزمایشگاه فیزیک کاربردی دانشگاه جان هاپکینز»(یک مرکز وابسته به وزارت دفاع آمریکا وبا پشتیبانی دانشگاه هاروارد است)این تلسکوپ بادقت ۱۵ثانیه قوسی مختصات منابع پرتوهای گاما را مشخص میکرد.تلسکوپ فضائی  SAS-3توانست اولین انفجار پرتو ایکس را کشف کند که باعث شناسائی ۱۲شی جدید شد. همچنین SAS-3 توانست نشان دهد که انفجارهای پرتو ایکس ارتباط نزدیکی با سیستم های دوتائی دارد که یکی از آنها ستاره نوترونی و یا کوتوله سفید می باشد. بعد ازاین اکتشافات رصدخانه های دیگر ( زمینی و یا فضائی)کشفیات SAS-3 را پی گیری کردند که منجر به اکتشافات زیادی در این زمینه و درک و فهم بهتر دانشمندان از این سیستم های دوتائی شد.(سیستم هائی که یکی از آنها کوتوله سفید و یا ستاره نوترونی باشد)

۵) برنامه رصدخانه نجوم انرژی بالا

برنامه «رصدخانه نجوم انرژی بالا(High Energy Astronomy Observatory) » که به اختصار« HEAO»(هیوا) نامیده شدند نام یک پروژه  فضائی ناسا بوده که در دهه ۱۹۷۰میلادی اجرا شد و هدف آن رصد آسمان با پرتوهای « ایکس و گاما »(پرتوهای انرژی بالا) بود و در مجموع در مدت انجام این پروژه سه ماهواره (HEAO1 ، HEAO2،HEAO3) با وزن حدودا ۲/۵تا سه تن به ارتفاع حدود۴۰۰ تا۵۰۰کیلومتری مدار زمین فرستاده شد.

۶) رصدخانه فضائی نجوم انرژی بالا یک (HEAO1)

رصدخانه فضائیHEAO1 اولین ماهواره از این گروه بودکه درتاریخ۱۲اوت۱۹۷۷به مدار۴۳۲کیلومتری زمین فرستاده شد و تا۹ژانویه ۱۹۷۹فعال بوده وبه رصدآسمان با اشعه ایکس پرداخت.چهار ابزار قدرتمند این ماهواره عبارتند از:
۶-۱) ابزار نقشه برداری آسمان بزرگA1 : با استفاده از این ابزار HEAO1 منابع اشعه ایکس را شناسائی می کنند. به این وسیله HEAO1 درمدت ماموریت خودتوانست ۸۴۲ منبع اشعه ایکس را شناسائی کند .
۶-۲) آزمایش پرتو ایکس کیهانی A2 : با استفاده از این ابزار HEAO1 توانست منابع اشعه ایکس را که قبلا شناسائی شده بود موردبررسی بیشتری قرار داده و اطلاعات بیشتری در مورد آنها بدست بیاورد .
۶-۳) ابزار کولیماتور مدولاسیونA3  : این ابزار برای اندازه گیری موقعیت و مختصات ستارگان به کار می رفته به این وسیله HEAO1 موقعیت و مختصات منابع اشعه ایکس را ذخیره کرده و در اختیار رصدخانه های دیگر قرار داده تا بعدها بتوانند با دقت بیشتری این منابع را مورد بررسی قرار دهند .
۶-۴) آزمایش پرتو ایکس سخت (پرتو گامای کم انرژی ) A4 : رصدخانه HEAO1 برای ثبت و اندازه گیری تابش های ایکس طراحی شده بودبا این وجود ابزار A4 پرتوهای اشعه ایکس سخت(که نزدیک طیف گاما هستند) و همچنین پرتوهای گاما را که نزدیک ایکس سخت هستند به مقدار جزئی تری رصد کنند .

۷) رصدخانه فضائی نجوم انرژی بالا سه (HEAO3)

ماهواره نجومی انرژی بالا سه (HEAO3) سومین و آخرین ماهواره ای بود که به منظور شناسائی و اندازه گیری تابش های گاماوایکس درتاریخ۲۰دسامبر۱۹۷۹توسط موشک اطلس سنتوری به مدارپائین زمین(۴۹۰کیلومتری) فرستاده شد این آخرین ماموریت ازسری برنامه HEAOبود این تلسکوپ سه ابزار داشت یک ابزار اشعه گامای نرم و ایکس سخت را بررسی می کرد و دو ابزار پرتوهای کیهانی را بررسی می کردند که در زمان خودش بزرگترین آشکار ساز پرتوهای کیهانی بود .

۸) کاوشگر پرتو ایکس روسی RXTE

کاوشگر زمان‌سنج پرتو ایکس روسی(Rossi X-ray Timing Explorer)که به اختصار RXTE نامیده می شود نام خود را از دانشمند ایتالیائی تبار آمریکا برونوو روسی Bruno Rossi)- تولد ۱۳ آوریل ۱۹۰۵- وفات۲۱ نوامبر ۱۹۹۳) «روسیRXTE» گرفته است . کاوشگر روسی در۳۰دسامبر ۱۹۹۵به مدار۴۱۰کیلومتری زمین فرستاده شد .
روسی ماهواره ای بود که ساختار زمانی اشعه ایکس را اندازه گیری می کرد هدف اصلیRXTE مطالعه پدیده های زمانی مربوط به اشعه ایکس(تغییرات شار اشعه ایکس)بود .این کاوشگر توانست تغییرات اشعه ایکس را که کمتر از یک هزارم ثانیه رخ داده اندازه گیری کند.تا بتواند اجسامی مانند کوتوله های سفید،تپ اخترها و سیاه چاله ها را بررسی کند این تلسکوپ اولین تپ اخترها را کشف کرد و نشان داد که سیاه چاله ها چگونه اجسام را به درون خود می کشند.سرانجام در تاریخ ۱۲ ژانویه ۲۰۰۲ کاوشگر RXTE به کار خود پایان داد . 

۹) تلسکوپ آرایه‌ای طیف‌سنجی هسته‌ای (NuSTAR)

تلسکوپ آرایه‌ای طیف‌سنجی هسته‌ای (Nuclear Spectroscopic Telescope Array ) که به طورخلاصه (NuSTAR) نامیده می شود (نام دیگرش کاوشگر ۹۳ – Explorer 93 می باشد) تلسکوپی فضائی است که برای رصد اشعه ایکس به روش طیف سنجی هسته ای درتاریخ ۱۳ژوئن ۲۰۱۲ به مدارحدوذ ۶۰۰کیلومتری زمین فرستاده و مشغول مشاهده تابش های ایکس زمین شد و تا امروز همچنان به کار خود ادامه می دهد .
هدف اصلی این تلسکوپ ثبت و بررسی عمیق سیاه چاله هائی است که میلیاردها برابر خورشید جرم دارند. این سیاه چاله ها در هسته کهکشان های فعال (کوازارها،بلیزرها و سیفرت ها) می باشند . ازجمله کشفیات این تلسکوپ کشف دو کهکشان هسته فعال در سال ۲۰۰۹ و در نزدیکی زمین («کهکشان NGC 1448-فاصله ۳۸ میلون سال نوری » و «کهکشان IC 3639 -فاصله۱۷۰میلون سال نوری») می باشد .

۱۰) کاوشگرهای جدید ناسا : NICER و IXPE

این دو کاوشگر جدیدترین کاوشگرهای ناسا بوده که طراحی و ساخت و پرتاب هر دو کاوشگر توسط شرکت اسپیس‌اکس  SpaceXوبا موشک فالکون نه(Falcon 9) و ازپایگاه فضائی کندی صورت گرفته است .
۱۰-۱)کاوشگر ترکیب داخلی ستاره نوترونی NICER : کاوشگر ترکیب داخلی ستاره نوترونی Neutron Star Interior Composition ExploreR که به اختصار« NICER» نامیده می شود یکی تلسکوپ فضائی متعلق به ناسا است که برای مطالعه ستارگان نوترونی درپرتو ایکس نرم درتاریخ ۷ژوئن۲۰۱۷پرتاب شده و به  ایستگاه فضایی بین‌المللی ملحق شد و هم اینک درحال فعالیت می باشد. در رابطه با ستارگان نوترونی سوالات بی پاسخی وجود دارد از جمله این که اندازه ستاره های نوترونی دقیقا چقدر است؟دردرون ستارگان نوترونی چه اتفاقاتی می افتد ؟ و…امیداست طی سال های آینده NICER بتواند به بیشتر این سوالات پاسخ دهد .
۱۰-۲) کاوشگر تصویر برداری قطبش سنجی اشعه ایکس IXPE : کاوشگر قطب سنجی اشعه ایکسImaging X-ray Polarimetry Explorer که به اختصار«IXPE»نامیده می شود یک رصدخانه فضایی با سه تلسکوپ یکسان است که در ۹دسامبر۲۰۲۱از توسط موشک فالکون نه(Falcon 9)و ازپایگاه فضائی کندی برای اندازه گیری «قطبش پرتوهای ایکس»اجسامی که پرتوهای ایکس گسیل می کنند (سیاه چاله ها،ستاره های نوترونی،تپ اخترها،بقایای ابرنواخترها ، مگنتارها ، اختروش ها و هسته های فعال کهکشانی) و همچنین نقشه برداری از میدان های مغناطیسی این اجسام به مدار ۵۴۰ کیلومتری زمین فرستاده شد . مطالعه قطبش پرتوهای ایکس، فیزیک این اجسام را آشکار می کند و اطلاعات مفیدی در رابطه با این اجسام به ما می دهد . در رابطه با این ماهواره در بخش یازدهم مفصل تر توضیح می دهیم .

۷- ماهواره اهورو

اهورو اولین ماهواره ای بود که برای رصد پرتو ایکس به فضا فرستاده شد و به مدت سه سال تمام آسمان را در جستجوی منابع پرتو ایکس اسکن کرد و در همین مدت کوتاه توانست دانش ما را در مورد اشعه ایکس کیهانی دگرگون کند در این بخش به طور اختصار در مورد ماهواره اهورو ، مشخصات آن ،کشفیات و… توضیح می دهیم.

شکل شماره ۹ – ماهواره اشعه ایکس اهورو UhurU

۱) ماهواره اهورو (SAS-A)

اهورو که در ابتدا Small Astronomy Satellite A که به طور اختصار«SAS-A» و یا (SAS-1 )نامیده می شد.و به آن کاوشگر۴۲«Explorer 42 »نیزمی گفتند اولین ماهواره ای بودکه ازطرف سازمان فضائی آمریکا (ناسا)با هدف بررسی و کاوش اشعه ایکس درتاریخ ۱۲دسامبر۱۹۷۰ازمرکزفضائی سان مارکو «San Marco»(یک مرکز فضائی متعلق به ایتالیا در نزدیکی خاک کنیا »به فضا فرستاده شد(ارتفاع حدود ۵۶۰ کیلومتری) به همین دلیل نام ماهواره به اهورو UhurU)) تغییر پیدا کرد. (کلمه« اهورو » در زبان سواحلی که زبان مردم کنیا است به معنی آزادی می باشد.)اهورو همچنین اولین ماهواره از سری ماهواره های کوچک نجومی ناسا بود.

۲) مشخصات فنی ماهواره اهورو UhurU

ماهواره « اهورو UhurU » متعلق به سازمان فضائی آمریکا ( ناسا ) بوده که مشخصات فنی عبارت است از :
« تاریخ پرتاب : ۱۲دسامبر۱۹۷۰ » ، « تاریخ خاتمه کار : مارس۱۹۷۳»، « محل پرتاب : مرکزفضائی سان مارکو «San Marco» ، « موشک ماهواره بر : اسکات (Scout) » ، «اوج و حضیض : ۵۷۲-۵۳۱ کیلومتر » ، « انحراف مداری : ۳ درجه » ، « دوره تناوب : ۹۵/۷دقیقه » و «جرم کامل با سوخت : ۱۴۱/۵ کیلوگرم »

۳) اهداف ماموریت

اهداف اهورو را به این صورت می توان خلاصه کرد:«برر سی تمام آسمان برای پیدا کردن منابع اشعه ایکس » ، «تعین ویژگی های طیفی و متنوع منابع اشعه ایکس»،« انجام مشاهدات و برسی اشعه ایکس و هماهنگی با سایر رصدخانه های اشعه ایکس»،«جستجو برای پیداکردن منابع گسسته با دقت چنددقیقه قوسی »

۴) کشفیات اهورو

ماهواره «اهورو» جمعا به مدت دو سال و سه ماه فعال بود و در همین مدت کوتاه کشفیات متعددی انجام داد :
۴-۱) اولین تپ اخترها و سیاه چاله ها: اهورو اولین تپ اخترها و ستاره های نوترونی را کشف کرد .
۴-۲) کشف۳۰۰منبع اشعه ایکس : ماهواره اهورو(UhurU )در مدت حدود ۲ سال از بیش از ۳۰۰منبع اشعه ایکس نقشه برداری کرد که نصف این منابع درامتداد صفحه کهکشانی جمع شده بودندکه نشان می داد همگی آنها داخل کهکشان راه شیری هستند. و بقیه که درخارج از کهکشان قرار داشتند. به صورت یکنواخت در سراسر آسمان پخش شده بودند .
۴-۳) فضای بین خوشه های کهکشانی : اهورو نشان داد که فضای بین خوشه های کهکشانی را نوعی پلاسمای با تراکم کم و دمای میلون ها درجه پر کرده است . که جرم این پلاسما از جرم همه خوشه های کهکشانی بیشتر است . این پلاسمای داغ فقط در طیف اشعه ایکس قابل مشاهده بود و بدون اشعه ایکس هرگز آشکار نمی شد . مطالعه این پلاسما زمینه جدیدی برای تحقیقات کیهان شناسی پدید آورد .  

۵) داده های رصدخانه فضائی اهورو

داده های اهورو به صورت روزانه مخابره می شد و بعد از مخابره همه کادر فنی اهورو داده ها را تجزیه تحلیل می کردند و برای اکتشافات روز بعد برنامه ریزی می کردند . در هر روز اعضای تیم تشکیل جلسه می دادند و در مورد داده های آن روز بحث می کردند و تصمیمات جدیدی برای روز بعد می گرفتند .
این کار لازم بود زیرا باید درستی داده ها تایید می شد تا اگر مسیر کارها اشتباه بود اصلاح شده و مناطقی که واقعا باید اکتشاف شود ، به این ترتیب تلسکوپ اهورو توانست چهار کاتولوگ اشعه ایکس (منابع تولید اشعه ایکس) گرد آوریکند که آخرین کاتولوگ شامل۳۳۹شی بود .

۸- رصدخانه فضائی انشتین (Einstein Observatory)

رصدخانه فضائیHEAO 2(هیوا۲)دومین ماهواره ازبرنامه HEAO بود که برای رصد اشعه ایکس و گاما طراحی و اجرا شد.نام آن ماهواره در ابتدا « HEAO 2 » (و یا« HEAO B »)بود که بعداز پرتاب درتاریخ ۳نوامبر ۱۹۷۸(از مرکز فضائی«کیپ کاناورال »وبا موشک اطلس)و در مدار قرار گرفتن (مدار۴۷۰ کیلومتری زمین) نام آن به افتخار آلبرت انشتین به «رصدخانه فضائی انشتین(Einstein Observatory)» تغییر پیدا کرد و تا ۲۶ آوریل ۱۹۸۱به فعالیت خود ادامه داد در این بخش در مورد رصدخانه فضائی انشتین توضیح می دهیم .

شکل شماره ۱۰ – ماهواره اشعه ایکس انشتین

۱) ماهواره هیوا دو HEAO 2

رصدخانه نجوم پرانرژی دو (High Energy Astronomy Observatory) که به اختصار «HEAO 2-هیوا دو » یا « HEAO B»خوانده میشود دومین برنامه HEAO بودکه برای رصداشعه ایکس و گاما طراحی و در تاریخ ۱۳نوامبر ۱۹۷۸به مدار پائین زمین(مدارلئو) فرستاده و پس از پرتاب به مناسبت یکصدمین سالگرد تولد انشتین به نام تلسکوپ فضائی انشتین(Einstein Observatory) تغییر نام داد.دراین بخش درمورد این رصدخانه توضیح میدهیم.

۱) مشخصات فنی ماهواره انشتین Einstein

مشخصات ماهواره Einstein که متعلق به سازمان فضائی آمریکا (ناسا) بوده از این قرار است :
« تاریخ پرتاب :۱۳نوامبر۱۹۷۸» ، « تاریخ خاتمه کار : ۲۶ آوریل ۱۹۸۱»، « محل پرتاب : پایگاه نیروی هوایی کیپ کاناورال – CCSFS » ، «موشک ماهواره بر : اطلس – Atlas » ، «اوج و حضیض : ۴۷۶- ۴۶۵ کیلومتر » ، « انحراف مداری:۲۳/۵درجه» ، «دوره تناوب:۹۴دقیقه » و «جرم کامل با سوخت:۳۱۷۵کیلوگرم»،« هزینه :۱/۴۲ میلیارد دلار »

۳) اهداف رصدخانه فضائی انشتین Einstein

اهداف رصدخانه انشتین را به این صورت می توان خلاصه کرد : « شناسائی منابع اشعه ایکس » ، « مطالعه خورشید در طیف اشعه ایکس » ، « مطالعه تاج ستاره ها » ، « بقایای ابرنواخترها » و «منابع اشعه ایکس خارج از کهکشان » انشتین در راستای رسیدن به این اهداف به فعالیت پرداخت که در ادامه توضیح می دهیم .

۴) کشفیات رصدخانه فضائی انشتین Einstein

رصدخانه انشتین در پی دستیابی به اهداف خود توانست کشفیات بسیار ارزشمندی انجام دهد که تاثیر مهمی در نجوم و اخترسناسی داشت از جمله این کشفیات به این نمونه ها می توان اشاره کرد :
۴-۱) منابع ضعیف اشعه ایکس : با استفاده از ابزارهای توانمند(همانند آینه آن که چون از کوارتز ذوب شده ساخته شده بود۱۰۰برابر آینه اهورو توانائی جمع آوری اشعه ایکس را داشت) انشتین توانست برای اولین بار منابع ضعیف اشعه ایکس (حدود ۵۰۰۰ منبع اشعه ایکس )را شناسائی کند که تا قبل از آن ممکن نبود .
۴-۲) اشعه ایکس خورشید : انشتین نشان داد که خورشید یکی از منابع ضعیف اشعه ایکس می باشد
۴-۳) اشعه ایکس ستاره های دیگر : همچنین انشتین نشان داد که ستاره های دیگر هم کم و بیش   اشعه ایکس ساطع می کنند این اشعه ایکس از تاج ستاره ها ناشی میشود.
۴-۴) مطالعه بقایای ابرنواخترها : ماهواره اهورو نشان داد بقایای ابرنواخترها (مانند ستاره های نوترونی ) اشعه ایکس ساطع می کنند ولی انشتین نشان داد که حجم این اشعه ها بسیار زیاد است (پدیده ای که تا قبل از این گمان نمی رفت)
۴-۵) مطالعه کهکشان های هسته فعال : کهکشان های هسته فعال(کوازارها ، سیفریت ها و بلازارها ) مقادیر عظیمی اشعه ایکس ساطع می کنند ، انشتین توانست توضیح دهد که این حجم عظیم از اشعه ایکس نمی تواند تنها توسط ستارگان این کهکشان ها تولید شده باشد.حتما باید جسمی نامرئی و بسیار فعال مسئول این وقایع باشد به این ترتیب نخستین مدارک بر وجود سیاه چاله های مرکز کهکشان ها بدست آمد.
۴-۶) مطالعه شفق های قطبی : انشتین همچنین به مطالعه شفق های قطبی سیارات پرداخت و توانست اطلاعات بسیار مفیدی در مورد این شفق ها و میدان های مغناطیسی سیارات بدست بیاورد .

۵) نتایج تحقیقات انشتین

در تیم دانشمندان رصدخانه انشتین از همه تخصصی استفاده شده بود و بنابراین دانشمندان توانستند اطلاعات بسیار مهمی جمع آوری کنند که دانش نجوم اشعه ایکس را دگرگون کرد . به این ترتیب دانشمندان همه رشته ها پی به اهمیت نجوم اشعه ایکس و تاثیر آن بر شناسائی جهان بردند و برای ارتقاء این شاخه از دانش بیشتر کوشیدند .

۹- رصدخانه اشعه ایکس چاندرا Chandra

رصدخانه اشعه ایکس «چاندرا »(Chandra)درحال حاظر قویترین رصدخانه فضائی برای ثبت و رصد پرتوهای ایکس می باشد. چاندرا دید جدیدی فراتر از آنچه با چشمان خود می توانیم ببینیم به ما داده است. در این بخش در مورد تلسکوپ اشعه ایکس چاندرا به صورت مختصر توضیح داده و در مقاله “ تلسکوپ چاندرا “ در این مورد بیشتر توضیح می دهیم .

شکل شماره ۱۱ – تلسکوپ چاندرا

۱) تأسیسات اخترفیزیک پرتو ایکس پیشرفته (AXAF)

تأسیسات اخترفیزیک پرتو ایکس پیشرفته( Advanced X-ray Astrophysics Facility) که به طور خلاصه(AXAF) نامیده می شود نام تلسکوپ فضائی پرتو ایکس بود که عنوان جانشین تلسکوپ فضائی « انشتین- Einstein)» شده و درسال۱۹۹۹برای رصد پرتوهای ایکس با پیشرفته ترین ابزارها مجهز شده و در مدار بیضی بسیار کشیده که نقطه اوج آن یک سوم مدار ماه تا زمین می باشد فرستاده شد.

۲)تغییر نام تلسکوپ (AXAF)

قبل از پرتاب ماهواره AXAF در سال ۱۹۹۹نام این ماهواره به افتخار دکتر« سوبرهمانیان چاندراسخار»(تولد ۱۹ اکتبر ۱۹۱۰- وفات ۲۱ اوت ۱۹۹۵) فیزیکدان هندی تبار آمریکائی که اکتشافات و کارهای زیادی در زمینه تکامل ستارگان انجام داده و درسال۱۹۸۳به همراه ویلیام آلفرد فاولر(اخترفیزیکدان آمریکائی)به دلیل تحقیق برروی تکامل ستارگان پرجرم جایزه نوبل فیزیک را برد به نام تلسکوپ اشعه ایکس «چاندرا »Chandra X-ray) Observatory) و یا به صورت خلاصه(CXO)نامیده شد .

شکل شماره ۱۲ – دکتر چاندراسخار

۳) مشخصات ماهواره چاندرا Chandra

مشخصات ماهواره Chandra که متعلق به سازمان فضائی آمریکا (ناسا) می باشد از این قرار است :
« تاریخ پرتاب : ۲۳ ژوئیه ۱۹۹۵» ، « محل پرتاب : مرکز فضائی کندی-KSC »،«ماهواره بر:شاتل فضائی کلمبیا –  Space Shuttle Columbia » ، «اوج و حضیض: ۵۰۰ر۱۳۴- ۳۰۰ر۱۴کیلومتر»،« انحراف مداری۷۶/۷۲درجه»، «دوره تناوب:۳۸۱۰دقیقه – حدود۶۴ساعت » و « جرم کامل با سوخت:۵۸۶۰کیلوگرم »

۴) در مدار قرار گرفتن چاندرا

ماهواره چاندرا به دلیل وزن زیاد و اهمیت آن با شاتل کلمبیا به مدار زمین رفته و در مدار بیضی بسیار کشیده قرار گرفت که نقطه اوج آن به اندازه یک سوم فاصله ماه تا زمین است (حدود ۱۴۰هزار کیلومتر) این بخاطر این است که ماهواره در بیشتر مدارش درخارج از کمربند والن آلن قرار بگیرد زیرا قرارگیری در کمربند والن الن منجر به سوختن دستگاه های ماهواره می شود و ماهواره در این مدت باید به حال استراحت قرار گرفته و سیستم های فعال را خاموش کند نزدیک بودن به زمین هم روی کار رصد ماهواره تاثیر نامطلوب می گذارد ولی در عوض این مزیت را دارد که به وسیله شاتل ها می توان تلسکوپ را تعمیر کرد.فرمانده فضاپیمای شاتل کلمبیا که چاندرا را در مدار قرار داد اولین زن شاتل فضائی به نام «آیلین کالینز- Eileen Collins»که سرهنگ نیروی دریائی آمریکا بوده و در ضمن این آخرین پرواز شاتل کلمبیا بود .

۵) ابزارهای چاندرا

کلیه ابزارها و امکانات چاندرا را (ویا هر تلسکوپ فضائی دیگر )می توان به سه بخش اصلی تقسیم کرد :
۵-۱) سیستم فضاپیما(ماژول) : سیستم فضاپیما که آن را ماژول فضاپیما می نامند شامل : کامپیوترها ، آنتن های ارتباطی( ارتباط با زمین) ، چرخ های واکنشی( حفظ تعادل و موقعیت )،دوربین های موقعیت سنج  و … پیشرانه ها  می باشد .  
۵-۲) تلسکوپ رصدخانه : برای جمع آوری طیف الکترومغناطیس ( گاما ، ایکس ، فرابنفش ، نوری و… ) نیاز به ابزار جمع آوری طیف می باشد که مهمترین بخش آن آینه ها هستند. 
اشعه ایکس بر خلاف نور مرئی از آینه های معمولی رد می شود بنابراین برای جمع آوری اشعه ایکس باید از آینه های مخصوص استفاده کرد آینه های چاندرا شامل چهار عدد آینه استوانه ای می باشد که مانند لوله های تو در تو داخل یکدیگر قرار می گیرند که قطر بزرگترین آینه (آینه خارجی)۱/۲متر و ارتفاع آن ۹/مترمی باشند و بقدری صیقلی است که اگر سطح آینه ها به اندازه ایران بزرگ شود بلندترین نقطه روی آن حداکثر ۱۵ سانتیمتر میشود .
۵-۳) ابزارهای علمی دیگر : نور جمع آوری شده توسط آینه ها باید به آشکارسازهای اشعه ایکس رفته طیف سنجی شده و … به تصاویر تبدیل شوند بنابراین علاوه بر آینه ها ابزارهای علمی دیگری نیز مورد نیاز می باشد .

۶) تاریخچه چاندرا

ایده استفاده از تلسکوپ فضائی پرقدرت پرتو ایکس درسال۱۹۷۶توسط«ریکاردو جیاکونی- Riccardo Giacconi» متولد۶اکتبر۱۹۳۱- وفات ۹دسامبر۲۰۱۸)دانشمند ایتالیائی تبار آمریکائی و برنده جایزه نوبل فیزیک۲۰۰۲ و دکتر « هاروی تانانباوم» مطرح شد و همان سال هم مورد تصویب قرار گرفت و مقدمات کار در مرکز فضائی مارشال ریخته شد. و نام اختصاری AXAF هم بر روی آن گذاشته شد.با وجودی که در همان سال تلسکوپ اشعه ایکس انشتین به فضا فرستاده شدولی کار بر رویAXAF درآن سال و سال های دهه۸۰ و ۹۰ همچنان ادامه پیدا کرد.
در سال۱۹۹۲برای صرفه جوئی در هزینه ها چهارآینه از۱۲آیینه و ۶ ابزار علمی حذف شدند.مداربه جای دایره ای بیضی بسیار کشیده شدو هاروی تانانباوم به عنوان مدیر پروژه انتخاب شدکه تا زمان مرگ در این سمت ماند.
در سال۱۹۹۸یعنی یک سال قبل ازپرتاب این ماهواره مسابقه ای با شرکت ۶۰۰۰نفربرای نامگذاری مجدد AXAF برگزار شدکه برنده این مسابقه یک شاگرد کلاس دهم و معلمش بودند آنها پیشنهاد دادند. ماهواره به نام « دکتر چاندراسخار » ماهواره «چاندرا » نام گذاری شود(چاندرا به هندی به معنی ماه ، درخشنده ) می باشد.
در ابتدا قرار بود ماهواره در دسامبر ۱۹۹۸فرستاده شود ولی پرتاب به تعویق افتاد تا درسال ۱۹۹۹پرتاب شد.
یک ماه پس از پرتاب چاندرا اولین تصاویر را فرستاد کیفیت بالای تصاویر و نتایج درخشان آن باعث شد ناسا ماموریت چاندرا را که در ابتدا ۵ سال بود به ده سال افزایش بدهد .تمدید ماموریت چاندرا دو بار دیگر هم انجام شد و آخرین بار در سال ۲۰۱۸ تا ۲۰۲۸ باز هم تمدید شد. و هم اکنون هم با تمام توان مشغول کار می باشد .

شکل شماره ۱۳ – دکتر ریکاردو جیاکونی

شکل شماره ۱۴ – هاروی تانانباوم

۷) مهمترین اهداف چاندرا

سوالات و معماهای زیادی پیش روی اخترشناسان می باشد که قرار است چاندرا به آن پاسخ دهد از جمله این سولات و معماها می توان به سه مورد اشاره کرد .
۱-۷) ماده تاریک : یکی از مهمترین اهدافی که قرار است چاندرا به آن پاسخ دهد ماهیت ماده تاریک می باشد . « ماده تاریک در جهان ما چیست و کجاست؟ »
۷-۲) انرژی تاریک : انرژی تاریک هم یکی از معماهای علم نجوم می باشد که امید است چاندرا بتواند پاسخ آن را بیابد « آیا جهان حاوی «انرژی تاریک» است و اگر چنین است، چقدر اهمیت دارد؟ »
۷-۳) نیروی کهکشان های انفجاری :  نیروئی که فعالیت انفجاری را در بسیاری از کهکشان های دور پیش می برد چیست؟ »

۸) کنترل و مدیریت چاندرا

به پاس خدماتی که دکتر « هاروی تانانباوم» در ساخت و پرتاب چاندرا کشید از همان سال ۱۹۹۲ به عنوان مدیر رصدخانه اشعه ایکس چاندرا انتخاب شد وی که قهرمان چاندرا لقب گرفته بود مدت ها این مسئولیت را عهده داربود. او علاوه برچاندرا «مرکز فضائی مارشال(یکی از مراکز تحت کنترل ناسا در ایالت آلاباما آمریکا) »و «رصدخانه اختر فیزیک اسمیتسونین» را هم کنترل میکند.
توضیح : موسسه رصدخانه اختر فیزیک اسمیتسونین (SAO) یک موسسه تحقیقاتی بوده مرکز آن درکمبریج است وکنترل ماهواره های مختلفی را عهده دار است همچنین تعداد بسیار زیادی ایستگاه های رصدی راه دور را در آمریکا و نقاط دیگری از جهان (ازجمله درشیراز) راه اندازی کرده است.

۹) تصاویر چاندرا

داده های چاندرا به صورت تصاویر سفید و آبی نشان داده می شود که هرچه آبی تر باشد شدت اشعه بیشتر است و هرچه سفیدتر باشد شدت اشعه کمتر است این تصاویر با تصاویر در طول موج های دیگر نامرئی ( که البته همه رنگ ها مصنوعی است ) و تصاویر مرئی ( که رنگ های آن طبیعی است ) ترکیب شده و تصاویر جالبی را خلق می کند (شکل شماره ۱۵)

شکل شماره ۱۵- تعدادی از تصاویر تلسکوپ چاندرا

۱۰) مهمترین اکتشافات چاندرا

تصاویر پرتو ایکس چاندرا که با وضوح بالا تهیه شده به دانشمندان در سراسر جهان این امکان را می‌دهد تا طیف فوق‌العاده‌ای از پدیده‌ها را مشاهده کنند. چاندرا اکتشافات زیادی انجام داده و پرده ازبسیاری از راز های جهان برداشته است که در مقاله ” تلسکوپ فضائی چاندرا ” بیشتر توضیح می دهیم در اینجا برای نمونه به چند مورد اشاره می کنیم :
۱۰-۱) سحابی خرچنگ : سحابی مشهور خرچنگ بازمانده ابرنواختری است که در سال ۱۰۵۴میلادی منفجر شد. یکی از اولین اجسامی که چاندرا به طرف آن نشانه رفت سحابی خرچنگ بود . و اولین عکس چاندرا هم مربوط به این سحابی بود(سال ۲۰۰۰) چاندرا نشان داد که حلقه ای در اطراف این سحابی وجود دارد .
۱۰-۲) سیاه چاله مرکز کهکشان : در مرکز کهکشان راه شیری و تقریبا تمام کهکشان ها یک سیاه چاله ابر پرجرم وجود دارد .یکی از اجسامی که چاندرا به مطالعه آن پرداخت سیاه چاله مرکز کهکشان بود چاندرا تحقیقات با ارزشی در مورد این سیاه چاله انجام داد از جمله تابش های اشعه ایکس را در اطراف سیاه چاله کهکشان را شیری کشف کرد .
۱۰-۳) گازهای داغ اطراف کهکشان : چاندرا نشان داد که هاله ای از گازهای داغ پیرامون راه شیری وجود دارد .
۱۰-۴) ادغام دو سیاه چاله : چاندرا برای اولین بار تصاویری از ادغام دو سیاه چاله درکهکشان NGC-6240 (درصورت فلکی مار افسای و به فاصله ۳۰۰ میلون سال نوری ) ارائه داد .
۱۰-۵) ستاره کوارکی : ستاره کوارکی ستاره هائی هستند که بین ستاره نوترونی و سیاه چاله قرار دارند (از ستاره های نوترونی چگالتر ولی از سیاه چاله ها کم چگال تر هستند) دانشمندان تاکنون چنین جسمی را مشاهده نکرده بودند. ولی چاندرا در آوریل ۲۰۰۲نخستین مدارک را برای اثبات چنین جسمی ارائه داد ( جسمی به نام Rx J18635-375 در فاصله ۴۵۰ سال نوری و در صورت فلکی مار افسای )
۱۰-۶) تولید اشعه ایکس توسط ستارگان رشته اصلی : چاندرا در سال ۲۰۰۴ثابت کردکه تقریبا همه ستارگان رشته اصلی اشعه ایکس تولید میکنند .
۱۰-۷) شواهدی بر وجود ماده تاریک : در سال ۲۰۰۶چاندرا با مشاهده برخورد ابرخوشه ها شواهدی قاطع مبنی بر وجود ماده تاریک بدست آورد .
۱۰-۸) سیاه چاله مرکزی کهکشان M82 : کشف سیاه چاله ای در کهکشان M82 که ۵۰۰ برابرخورشید جرم دارد و بین سیاه چاله معمولی و ابر سیاه چاله ها است . اهمیت این سیاه چاله در این است که نشان دهنده یک مرحله تکاملی بین این دو نوع سیاه چاله است ( کهکشان M82 که به کهکشان سیگار نیز معروف می باشد کهکشانی است در صورت فلکی خرس بزرگ که به فاصله۱۲میلون سال نوری از زمین قرار دارد)
۱۰-۹) ادغام کهکشان ها : ابرخوشه Abell2142 نام یک ابر خوشه کهکشانی درصورت فلکی تاج شمالی و به فاصله ۱/۲ میلیارد سال نوری از زمین می باشد . چاندرا تصاویری از ادغام خوشه های کهکشانی در این ابرخوشه عظیم بدست آورد .
۱۰-۱۰) رکورد سرعت خروج گاز : چاندرا در ژانویه۲۰۲۰کشف کرد که گازها با سرعت ۹۹٪سرعت نور به دور سیاه چاله مرکزی کهکشان M87 می چرخند که بالاترین رکورد می باشد(M87 کهکشانی در بخش شمالی خوشه سنبله بوده که ۶۰ میلون سال نوری از زمین فاصله دارد )

 ۱۰ – رصدخانهٔ فضایی سوئیفت  Swift

رصدخانه فضائی سوئیفت یک رصدخانه فضایی متعلق به ناسا بوده که در ابتدا برای شناسائی انفجار پرتوهای گاما (GRB)ساخته شدولی بعد به یک تلسکوپ چهار کاره (گاما ، پرتوهای ایکس ، ماوراءبنفش و نور مرئی تبدیل شد) این ماهواره در سال ۲۰۰۴به مدار نزدیک زمین«لئو Low» فرستاده شد. در این بخش در مورد رصدخانه سوئیفت و کاربردهای آن در «نجوم اشعه ایکس » توضیح داده و در مقاله “ رصدخانه فضائی سوئیفت “ در مورد رصدخانه سوئیفت به طور کاملتری توضیح می دهیم . 

 

شکل شماره ۱۶ – رصدخانه فضائی نیل گرلز سوئیفت

۱) ماهواره سوئیفت Swift

رصدخانهٔ «مأموریت انفجار پرتوی گاما سوئیفت»(Swift Gamma-Ray Burst Explorer )،یک رصدخانه فضائی چهارکاره متعلق به ناسا (NASA)می باشد که برای کشف منابع انفجارها و پرتوهای گاما،پرتوهای ایکس،فرا بنفش و رصددر طیف مرئی ساخته شده (در ابتدا فقط برای اشعه گاما طراحی شده بود) و در سال۲۰۰۴ به مدار نزدیک (مدار لئو)پرتاب شد.و تاکنون(۱۴۰۰- ۲۰۲۲) مشغول به کار می باشد.«سوئیفت-Swift » ازنام پرنده ای به همین نام گرفته شده که درلغت به معنی«پرنده زیرک»می باشدوعلت نامگذاری هم این بوده که اساسا سوئیفت برای کشف سریع منابع پرتوهای گاما،ایکس وفرابنفش ساخته شده است.(همانند پرنده ای سریع )

۲) مشخصات ماهواره سوئیفت Swift

مشخصات ماهواره سوئیفت (متعلق به سازمان فضائی آمریکا (ناسا)به قرار زیر می باشد:
«تاریخ پرتاب :۲۰نوامبر۲۰۰۴»،«محل پرتاب:پایگاه نیروی هوایی کیپ کاناورال»،«موشک ماهواره بر: دلتا دو » ، «اوج و حضیض : ۶۰۴- ۵۸۵ کیلومتر » ، « انحراف مداری: ۲۰/۶درجه» ، « دوره تناوب :۹۶/۶دقیقه » و «جرم کامل با سوخت :۱۴۷۰کیلوگرم-بدون سوخت ۶۱۳کیلوگرم » و « بازنشستگی : مشغول به کار می باشد»

۳) پیمانکاران و شرکاء سوئیفت

علاوه بر ناسا سازمان فضائی بریتانیا و ایتالیا هم در ساخت و بهره برداری از این رصدخانه شریک می باشند . پیمانکار سوئیفت (ساخت ماهواره و قطعات رصدخانه و… ) شرکت «بوئینگ دیفنس اسپیس اند سکیوریتی- Boeing Defense, Space & Security)که زیرمجموعه ای ازشرکت معروف بوئینگ( Boeing) است می باشد. کار این شرکت از ساخت هواپیماهای جنگنده ، بالگرد، سیستم‌های دفاع موشکی، تجهیزات هوانوردی و… ساخت شاتل و ماهواره می باشد .

۴) تغییر نام ماهواره 

یکی ازکسانی که درساختن و راه اندازی ماهواره و رصدخانه فضائی سوئیفت نقش تعیین کننده داشت « نیل گرلز Neil Gehrels »(متولد۳ اکتبر۱۹۵۲ – ۶ فوریهٔ ۲۰۱۷)اخترفیزیکدان و دانشمند آمریکائی بود. تخصص او در زمینه نجوم اشعه گاما بود همچنین او بازرس اصلی و یکی از مدیران ارشد رصدخانه فضائی سوئیفت بود و در کار ساخت تلسکوپ فضایی نانسی گریس رومن هم نقش تعیین کننده داشت.
بعد از درگذشت نیل گرلز در ششم فوریه ۲۰۱۷ تلسکوپ سوئیت که به نام «مأموریت انفجار پرتوی گاما سوئیفت (Swift Gamma-Ray Burst Explorer ) » خوانده می شد به نام این دانشمند بزرگ رصدخانهٔ فضایی «نیل گرلز سوئیفت »(Neil Gehrels Swift Observatory) » نامبده شد .

جدول شماره ۴ – مهمترین – اکتشافت سوئیفت

شکل شماره ۱۷ – دکتر نیل گرلز Neil Gehrels

۵) اهداف رصدخانه فضائی نیل گرلز سوئیفت

رصدخانه فضائی سوئیفت در کل چهار هدف را دنبال می کند که عبارتند از :
۵-۱) جستجوی منابع گاما : برای انفجارات گاما دو منبع وجود دارد که تنها یکی از آنها مربوط به ابرنواخترها و بازماندگانشان می باشد.برای تعیین منشاء منابع دیگر به داده های بیشتری نیاز است . سوئیفت با پیدا کردن منابع گاما و ایکس به رصدخانه های دیگر کمک می کند که تعداد منابع بیشتری را برای بررسی در اختیار داشته باشند .
۵-۲) منابع دور دست گاما : انفجارات گاما که در فاصله میلیاردها سال نوری اتفاق می افتدمربوط به زمان های بسیار دور گذشته می باشد(هرچه دورتر باشد مربوط به زمان دورتری است) ، بررسی و کند و کاو این منابع در شناسائی جهان در موقعی که هنوز بسیار جوان بود کمک بسیار مهمی می کند .
۵-۳) بالابردن دقت : بررسی آسمان با اشعه گاما ، ایکس و فرابنفش با دقت بسیار بالا می تواند نتایج بسیار با ارزشی داشته باشد . یکی از اهداف سوئیفت بالا بردن دقت می باشد .
۵-۴) بالابردن سرعت : زمان انفجارات گاما و ایکس اغلب بسیار کوتاه مدت می باشد و برای بررسی دقیق این تابش ها علاوه بر دقت به سرعت عمل نیز نیاز است . سوئیفت با شناسائی سریع این تابش ها و تعیین مختصات آنها به رصدخانه های دیگر کمک می کند که هر چه سریعتر این تابش ها را رصد کنند .

۶) سوئیفت چگونه عمل می کند؟

رصدخانه سوئیفت یک رصدخانه فضائی چهارکاره می باشد(اشعه گاما ، ایکس ، فرابنفش و نور مرئی) هر چند دقت آن در مقایسه باتلسکوپ هائی مانند کامپتون و چاندرا و … پائین تر است(برای مثال دقت این رصدخانه سه برابر کمتر از رصدخانه ای مانند کامپتون  است) ولی روش کار سوئیفت به این صورت می باشد که منابع پرتوهای گاما و ایکس و فرابنفش را تعیین کرده و بسرعت مختصات آنها را محاسبه کرده و به زمین مخابره می کند تا رصدخانه های دیگر (کامپتون و چاندرا و …) روی آن بررسی بیشتری انجام دهند . ازداده های سوئیفت نه تنها رصدخانه های دیگر که دانشمندان و دانشگاه ها و …سایر موسسات علمی استفاده می کنند در واقع این داده ها به رایگان در اختیار همه موسسات علمی قرار می گیرد .

۷) مرکز عملیات و ایستگاه های زمینی

مراکز عملیات ، ایستگاه زمینی و مرکز داده های رصدخانه سوئفت از این قرار است :
۷-۱) مرکز عملیات سوئیفت : این مرکز در کالج ایالتی پنسیلوانیا(University of Pennsylvania)واقع شده و «دانشگاه پنسیلوانیا » و پیمانکاران صنعتی آن این مرکز را اداره می کنند .
۷-۲) ایستگاه اصلی زمینی :مرکزفضایی بروگلیو (Broglio Space Center)یک مرکز فضائی متعلق به سازمان فضائی ایتالیا در نزدیکی مالیندی کنیا می باشد که برای پرتاب بسیاری از ماهواره ها و همچنین ایستگاه های فضائی از آن استفاده می شود. مرکز اصلی کنترل زمینی سوئیفت در این ایستگاه قرار دارد این ایستگاه همچنین ماهواره های مختلف دیگری را نیز کنترل می کند .
۷-۳) مرکز جمع آوری داده ها : داده های تلسکوپ سوئیفت به دانشگاه لستر انگلیس(University of Leicester) فرستاده شده و در آنجا مدیریت و پردازش شده و به مرکز عملیات ارسال می شود .

۸) ابزارهای سوئیفت

همانطور که گفته شد رصدخانه فضائی سوئیفت یک رصدخانه چهار کاره می باشد بنابراین بجز نور مرئی در سه طیف مختلف به کار کاوش جهان می پردازد بنابراین باید سه ابزار مختلف داشته باشد که عبارتند از :
۸-۱) تلسکوپ هشداری انفجاری(BAT):تلسکوپ«BAT»بایدانفجارهای گاماومنابع پرتوهای گامارا تشخیص بدهد.آینه های این تلسکوپ ۵۲۰۰cm²مساحت داشته ونرم افزاری هم که توسط آزمایشگاه ملی لوس آلاموس ( Los Alamos -درنیومکزیکو )ساخته شده کمک می کند محل منبع با دقت ۱/۴دقیقه قوسی شناسائی شود .
۸-۲) تلسکوپ اشعه ایکس(XRT) : این تلسکوپ مختصات و موقعیت و منابع اشعه ایکس را مشخص کرده و با دقت «۲ ثانیه قوسی» در اختیار رصدخانه های دیگر قرار می دهد.این ابزار به طور مشترک توسط دانشگاه ایالتی پنسیلوانیا ، دانشگاه لستر بریتانیا و ایتالیا ساخته شده است و کاملا اتوماتیک می باشد .
۸-۳) تلسکوپ فرا بنفش (UVOT) : این تلسکوپ برای پیدا کردن اتوماتیک منابع اشعه فرابنفش طراحی شده و با دیافراگم ۳۰ سانتی متری خود دقتی برابر یک ثانیه قوسی را ایجاد می کند .

۹) اکتشافات سوئیفت

از زمان پرتاب رصدخانه فضائی سوئیفت تا به امروز سوئیفت هزاران منبع اشعه ایکس و گاما و فرابنفش پیدا کرده که توضیح در مورد همه آنها در این مقاله نمی گنجد از این رو مهمترین آنها را انتخاب کرده و در جدول شماره سه توضیحی کوتاه در مورد آن می دهیم .  

۱۱– کاوشگر قطب سنجی اشعه ایکس IXPE

کاوشگر تصویربرداری قطبش سنجی اشعه ایکس یک رصدخانه فضائی متعلق به آمریکا و ایتالیا می باشد که برای اندازه گیری اشعه های پلاریزه شده ازسیاه چاله ها،ستاره های نوترونی،تپ اخترها و…بقایای ابر نواخترها طراحی و ساخته شده است.در این بخش درمورد کاوشگر قطب سنجی اشعه ایکس توضیح می دهیم .

شکل شماره ۱۸- رصدخانه فضائی قطب سنجی اشعه ایکس IXPE

۱) ماهواره IXPE

کاوشگر قطب سنجی اشعه ایکس(Imaging X-ray Polarimetry Explorer )که به اختصار«IXPE»نامیده می شود یک رصدخانه فضایی با سه تلسکوپ یکسان است که در ۹دسامبر۲۰۲۱ از پایگاه فضائی کندی و توسط موشک فالکون نه(Falcon 9)برای اندازه گیری «قطبش پرتوهای ایکس»اجسامی که پرتوهای ایکس گسیل می کنند (سیاه چاله ها،ستاره های نوترونی،تپ اخترها،بقایای ابرنواخترها ، مگنتارها ، اختروش ها و هسته های فعال کهکشانی) و همچنین نقشه برداری ازمیدان های مغناطیسی این اجسام به مدار ۵۴۰ کیلومتری زمین فرستاده شد. مطالعه قطبش پرتوهای ایکس، فیزیک این اجسام را آشکار می کند و اطلاعات مفیدی در رابطه با این اجسام به ما می دهد.
نکته : قُطبِش یا پُلاریزاسیون (Polarization) از ویژگی‌های اساسی امواج عرضی است که راستای نوسان موج را در صفحهٔ عمود بر جهت انتشار آن نشان می‌دهد. قطبش یک موج الکترومغناطیسی نشان‌دهندهٔ راستای بردارِ میدان الکتریکی آن است.

۲) مشخصات ماهواره IXPE

مشخصات ماهواره IXPE (متعلق به سازمان فضائی آمریکا ( ناسا)به قرار زیر می باشد:
«تاریخ پرتاب : ۹دسامبر۲۰۲۱ »،«محل پرتاب: مرکز فضائی کندی(Kennedy Space Center)»،« موشک ماهواره بر: فالکون ۹(Falcon 9) »،«مداردایره ای:۵۴۰کیلومتر»،« انحراف مداری: ۲/ درجه » ، « دوره تناوب : ۹۶دقیقه » ، « پیمانکار و سازنده : شرکت اسپیس اکسSpase x »،«بودجه:۱۸۸میلون دلار- هزینه پرتاب:۵۰/۳میلون »و « ایستگاه زمینی: مالیندی کنیا(ایستگاه فضائی متعلق به ایتالیا در نزدیکی سواحل کنیا ) »

۳) پیمانکاران و شرکا IXPE

علاوه بر ناسا سازمان فضائی ایتالیا هم در ساخت این رصدخانه مشارکت داشته و در بهره برداری از این رصدخانه شریک می باشد . سازمان ها و مراکزی که دست اندر کار ساخت ماهواره بودند عبارتند از :
۳-۱) موسسه فناوری ماساچوست(Massachusetts Institute of) : این موسسه که به طور اختصاری(MIT)نامیده شده و در نزدیکی شهرکمبریج درایالت ماساچوست قراردارد بزرگترین مرکز علمی و دانشگاهی درسراسر جهان می باشدو در بسیاری از طرح ها و پروژه های بزرگ مشارکت دارد. ۲-۳)دانشگاه استنفورد (Stanford University ) : معتبرترین و بزرگترین دانشگاه جهان بوده و از نظر علمی در سال ۲۰۲۱ به عنوان دومین دانشگاه جهان شناخته شده است. این دانشگاه که در شهر سانفرانسیسکو در ایالت کالیفرنیا قرار دارد . یکی دیگر از شرکاء ناسا در پروژه سوئفت می باشد .
۳-۳) دانشگاه مک گیل (McGill University): دانشگاهی در شهر مونترال در ایالت کبک کانادا می باشد یکی دیگر ازشرکاء ناسا در پروژه سوئیفت می باشد .
۳-۴) دانشگاه روماتری(Roma Tre University) : یکی از مهمترین و بزرگترین دانشگاه های کششور ایتالیا بوده که در شهر رم واقع شده است .

۴) محقق اصلی پروژه

 دکتر مارتین سی ویسکوپف (Martin C. Weisskopf )دکترای اخترفیزیک( متولد۲ آوریل ۱۹۴۲) هم در این پروژه به عنوان محقق اصلی انتخاب شد(همچنین ایشان در رصدخانه چاندرا هم محقق اصلی پروژه بود)

۵) اهداف رصدخانه فضائی قطب سنجی اشعه ایکسIXPE

مهمترین هدف IXPE پاسخ دادن به سوالات مختلفی در رابطه با : مگنتارها،تپ اخترها (ستاره های نوترونی چرخان با میدان مغناطیسی بالا)،سیاه چاله ها اختروش ها و…می باشد .
۵-۱) سیاه چاله های چرخان:یکی ازاهداف تلسکوپ فضائی IXPE مشاهده سیاه چاله های چرخانی است که حداقل ده برابرخورشید جرم دارند قطبش‌سنجی پرتو ایکس به شناخت ما از این اجسام کمک خواهد کرد.
۵-۲)میدان های مغناطیسی مگنتارها و تپ اخترها : با قطبش‌سنجی پرتو ایکس می توان به چگونگی تولید میدان های مغناطیسی و الکتریکی در این اجسام پی برد .
۵-۳)نحوه تولید اشعه ایکس : قطبش‌سنجی پرتو ایکس همچنین به ما کمک می کند تا بتوانیم از چگونگی تولید اشعه ایکس در مگنتارها،سیاه چاله ها،تپ اخترها بیاوریم . 
۵-۴) آیا مرکز کهکشانی ما در گذشته نزدیک یک هسته کهکشانی فعال بوده است؟ : این یکی از سوالات بنیادی در اخترفیزیک است که با قطبش سنجی می توان به آن پاسخ داد .

۶) اولین تصویر رصدخانه فضائی قطب سنجی اشعه ایکس  IXPE

یکی از اولین بررسی هائی که رصدخانه فضائی  IXPEانجام داد بررسی و تصویر برداری از بقایای ابرنواختر Cassiopeia بود این ابرنواختر در فاصله یازده هزار سال نوری از ما و در صورت فلکی ذات الکرسی واقع شده و دردهه۱۶۹۰بوجود آمده است . اولین تصویر IXPE از این ابرنواختر می باشد .

۱۲- خلاصه مطلب

بررسی ومطالعه پرتو ایکس که ازفضا به سمت زمین می آیدرا اخترشناسی پرتو ایکس می نامند. اخترشناسی پرتو ایکس یک شاخه نسبتا جوان در نجوم می باشد که به مطالعه،رصدو پایش پرتو ایکس ازاجرام آسمانی می‌پردازد. منابع اشعه ایکس در فضا بسیار زیاد می باشند ازجو ستارگان بسیار داغ تا انفجار ابرنواخترها و…  این اشعه ازگازهای بسیار داغ درحدود میلون ها درجه و همچنین رویدادهای خشونت آمیزی مانند انفجار ابرنواخترها بوجود می آید.

۱) اشعه ایکس

در بین امواج الکترو مغناطیس بعد از اشعه گاما پرتو ایکس کوتاه ترین طول موج و در نتیجه بالاترین فرکانس و انرژی را دارد اشعه ایکس کاربردهای گسترده ای در صنعت و تکنولوژی و پزشکی و…دارد در صنعت به روش های مختلف تولید و مورد استفاده قرار می گیرد.همچنین رصد اشعه ایکس در فضا اطلاعات بسیار گرانبهائی در مورد اجسام فضائی و…به ما می دهد.
دربخش چهارم(۴- اشعه ایکس)در مورد چگونگی تولید اشعه ایکس، تاریخچه اشعه ایکس ، فوائد وخطرات اشعه ایکس و … توضیح می دهیم .

۲) اخترشناسی پرتو ایکس

دو جهان وجود دارد یکی «جهان آشکار» و دیگری «جهان پنهان» ، جهان آشکار جهانی است که در طیف مرئی نور منتشرمی کند و ما با چشم غیر مسلح و یا با چشم مسلح(تلسکوپ و…)می توانیم آن را دیده و رصدکنیم ولی جهان پنهان دیگری نیز وجود دارد که جهان پنهان (نامرئی) نامیده می شود و ما  این جهان را با چشم غیر مسلح و یا با تلسکوپ های طیف مرئی نمی توانیم آشکار کنیم آنها در تابش های نامرئی تابش می کنند(و یا تابش نمی کنند) بنابر این برای رصداین تابش ها باید رصدخانه ها و تلسکوپ های مخصوص تهیه کنیم . نجوم اشعه ایکس یکی از این جهان های پنهان می باشد .
در بخش پنجم(۵- اخترشناسی پرتو ایکس)در مورد اخترشناسی پرتوهای ایکس ، منابع اشعه ایکس ، تاریخچه رصد پرتو ایکس ، اهمیت رصد اشعه ایکس و ماهواره های اشعه ایکس توضیح می دهیم .

۳) ماهواره های اشعه ایکس ناسا

با شروع عصر فضا و ماهواره ، امکان این پیدا شدکه به وسیله ماهواره پرتوهای ایکس رسیده از فضا را رصد کنند در این میان مانند بسیاری از حوزه های مربوط به نجوم و فضا و فضانوردی این آمریکا بود که پیشتاز بود بنابراین اولین ماهواره های رصداشعه ایکس هم توسط ناسا به فضا فرستاده شد و هم اینک هم پیشرفته ترین ماهواره ها متعلق به ناسا می باشد.
در بخش ششم(۶- ماهواره های اشعه ایکس ناسا) درمورد ماهواره های ناسا توضیح کلی داده و در بخش های بعد تعدادی از این ماهواره را به طور کامل توضیح می دهیم .

۴) ماهواره اهورو UhurU

اهورو اولین ماهواره ای بود که برای رصد پرتو ایکس به فضا فرستاده شد و به مدت سه سال تمام آسمان را در جستجوی منابع پرتو ایکس اسکن کرد و در همین مدت کوتاه توانست دانش ما را در مورد اشعه ایکس کیهانی دگرگون کند .
در بخش هفتم(۷- ماهواره اهورو )به طور اختصار درمورد ماهواره اهورو ، مشخصات ، اهداف وکشفیات و… ماهواره اهورا توضیح می دهیم.

۵) رصدخانه فضائی انشتین Einstein

رصدخانه فضائیHEAO 2 (هیوا۲)دومین ماهواره ازبرنامه HEAO بود که برای رصد اشعه ایکس و گاما طراحی و اجرا شد.نام آن ماهواره در ابتدا « HEAO 2 » (و یا« HEAO B »)بود که بعد از پرتاب درتاریخ ۳نوامبر ۱۹۷۸( از مرکز فضائی«کیپ کاناورال »وبا موشک اطلس) و در مدار قرار گرفتن (مدار۴۷۰ کیلومتری زمین) نام آن به افتخار آلبرت انشتین به « رصدخانه فضائی انشتین (Einstein Observatory) » تغییر پیدا کرد و تا ۲۶ آوریل ۱۹۸۱به فعالیت خود ادامه داد .
در بخش هشتم (۸- رصدخانه فضائی انشتین)درمورد مشخصات فنی ، اهداف و کشفیات رصدخانه فضائی انشتین به صورت مختصر توضیح می دهیم .

۶) رصدخانه اشعه ایکس چاندرا Chandra

رصدخانه اشعه ایکس «چاندرا »(Chandra)درحال حاظر قویترین رصدخانه فضائی برای ثبت و رصدپرتوهای ایکس می باشد. چاندرا دید جدیدی فراتر از آنچه با چشمان خود می توانیم ببینیم به ما داده است. رصدخانه چاندرا یکی از مهمترین رصدخانه ها در گروه ناوگان رصدخانه های فضائی ناسا می باشد که به نام دانشمند هندی الاصل دکتر« سوبرهمانیان چاندراسخار» به این نام نامیده شد .
ماهواره های گروه تلسکوپ های فضائی ناسا عبارتند از :کامپتون و فرمی (اشعه گاما)،چاندرا (اشعه ایکس) ، هابل(نور مرئی) ، جیمز وب و اسپیتزر (اشعه مادون قرمز)
در بخش نهم(۹- رصدخانه اشعه ایکس چاندرا ) در مورد تلسکوپ اشعه ایکس چاندرا ، مشخصات فنی ، تاریخچه ، اهداف ، ابزار رصدی و… اکتشافات چاندرا  به صورت مختصر توضیح داده و در مقاله “ تلسکوپ چاندرا “ در این مورد بیشتر توضیح می دهیم .

۷) رصدخانهٔ فضایی سوئیفت Swift

رصدخانه فضائی سوئیفت یک رصدخانه فضایی متعلق به ناسا بوده که در ابتدا برای شناسائی انفجار پرتوهای گاما (GRB)ساخته شدولی بعد به یک تلسکوپ چهار کاره (گاما ، پرتوهای ایکس ، ماوراءبنفش و نور مرئی تبدیل شد) این ماهواره در سال ۲۰۰۴به مدار نزدیک زمین«لئو Low» فرستاده شد.
در بخش دهم (۱۰ – رصدخانهٔ فضایی سوئیفت )در مورد رصدخانه سوئیفت ، مشخصات فنی آن ، پیمانکاران و شرکاء سوئیفت ، اهداف ، چگونگی عملکرد و … اکتشافات آن توضیح داده و در مقاله “ رصدخانه سوئیفت “ در مورد رصدخانه سوئیفت به طور کاملتری توضیح می دهیم . 

۸) کاوشگر قطب سنجی اشعه ایکس IXPE

کاوشگر تصویربرداری قطبش سنجی اشعه ایکس یک رصدخانه فضائی متعلق به آمریکا و ایتالیا می باشد که برای اندازه گیری اشعه های پلاریزه شده از سیاه چاله ها،ستاره های نوترونی،تپ اخترها و … بقایای ابر نواخترها طراحی و ساخته شده است.
در بخش یازدهم (۱۱- کاوشگر قطب سنجی اشعه ایکس IXPE ) درمورد رصدخانه IXPE ، مشخصات فنی ، شرکا و اهداف IXPE توضیح میدهیم .

برای مطالعه سایر مقاله های نجومی روی شکل زیر کلیک کنید.

برای مطالعه مقاله های روانشناسی اینجا را کلیک کنید .

عکس های طبیعت, طبیعت خوانسار , شکوفه های بهاری  , گلستان کوه ,دانلود آلبوم های کامل بهترین و زیباترین عکس ها ,آلبوم هائی با صدها عکس کیفیت بالا ,  در هیچ کجای اینترنت این عکسها را پیدا نمیکنید , عکس هابدون استفاده از تکنیک های فتوشاپ تهیه شده , کاملا طبیعی 

برای آموزش کامل و حرفه ای گوگل مپ روی شکل زیر کلیک کنید

همه جیز در مورد گوگل مپ

۱) هر گونه اظهار نظر را در فرم اظهار نظر کاربران وارد کنید .
۲) نظرات بعد از تایید مدیریت نشان داده می شود .
۳) با انتقادات و پیشنهادات سازنده خود ما را هرچه بیشترهمراهی کنید.مدیریت از انتقادات و پیشنهادات سازنده شما استقبال میکند.
۴) نوشته های قرمز پر رنگ ارجاع به لینک هستندکه هنوز لینک آنها قرار داده نشده است(هنوز صفحه آنها منتشر نشده است)
۵) نوشته های آبی پر رنگ ارجاع به لینک هستند که لینک آنها قرار داده شده است ( صفحه آنها منتشر شده است )
۶) هرگونه بهره برداری : کپی تمام و یا قسمتی از مطالب این سایت بدون ارجاع منبع آن ممنوع می باشد .
۷) تکثیر فایل های Pdf با ذکر منبع آزاد ولی فروش آن تحت هر عنوان و با ذکر منبع هم ممنوع می باشد.