Die Architektur der Röntgen-Integralfeld-Einheit nach der Neudefinition der Athena-Mission

Die Athena-Mission durchlief seit Juli 2022 eine Neudefinitionsphase, die durch die Notwendigkeit getrieben wurde, die Missionskosten für die Europäische Weltraumorganisation zu senken, während der charakteristische Charakter beibehalten wird. Dies führte insbesondere zu einer Modifikation der kryogenen Architektur der Röntgen-Integralfeld-Einheit (X-IFU). Passive Kühlung über radiative Paneele auf Raumfahrtniveau (V-Rillen) bietet nun eine thermische Umgebung von 50K für den X-IFU-Kryostaten. Die 4K-Kühlung erfolgt über einen entfernten aktiven Kühler, wobei ein mehrstufiger adiabatischer Entmagnetisierungsrefrigerator die letzten 50 mK Temperatur liefert, die von den Detektoren benötigt wird. Trotz dieser Änderungen bleibt das Kernkonzept der Abtastkette robust, indem Transition Edge Sensor-Mikrocalorimeter und Zeitmultiplexverfahren verwendet werden. Bemerkenswert ist die Einführung eines langsameren Pixels, das eine Erhöhung des Multiplexfaktors (von 34 auf 48) ermöglicht, ohne die Energieauflösung zu beeinträchtigen. Dies mildert die Reduzierung des Sichtfeldes (von 5' auf 4'), während die Anzahl der Kanäle und damit die Ressourcenanforderungen an das System verringert werden. In diesem Beitrag werden wir einen Überblick über diese neue Instrumentenarchitektur geben und die wichtigsten Funktionsketten ansprechen.