Badania, które mają zamiar prowadzić naukowcy obejmują następstwa gwiezdnych eksplozji i strumienie cząstek o prędkości bliskiej prędkości światła wystrzeliwane przez supermasywne czarne dziury w centrach galaktyk. XRISM wykrywa promieniowanie rentgenowskie o energii od 400 do 12 000 elektronowoltów – dla porównania, energia światła widzialnego wynosi od 2 do 3 elektronowoltów. Zakres ten dostarczy astrofizykom nowych informacji na temat niektórych z najgorętszych regionów Wszechświata, największych struktur i obiektów o najsilniejszej grawitacji.
Satelita wyposażony jest w instrumenty Resolve i Xtend. Resolve to spektrometr mikrokalorymetryczny opracowany we współpracy JAXA i NASA. Gdy promieniowanie rentgenowskie uderza w detektor Resolve o wymiarach 6 na 6 pikseli, jego energia powoduje niewielki wzrost temperatury. Mierząc energię każdego pojedynczego promieniowania rentgenowskiego, instrument dostarcza informacji o źródle, takich jak jego skład, ruch i stan fizyczny. Aby wykryć te niewielkie zmiany temperatury, Resolve musi działać w temperaturze zaledwie ułamka stopnia powyżej zera absolutnego. Osiąga ten stan na orbicie po wieloetapowym mechanicznym procesie chłodzenia wewnątrz pojemnika z ciekłym helem wielkości lodówki. Resolve wykorzystuje technologie opracowane dla poprzednich misji rentgenowskich, takich jak Suzaku i Hitomi.
Drugi instrument XRISM, Xtend, został opracowany przez JAXA. Zapewni XRISM jedno z największych pól widzenia spośród wszystkich satelitów obrazujących promieniowanie rentgenowskie, obserwując obszar o około 60% większy niż średni pozorny rozmiar Księżyca w pełni. Zbierane przez niego obrazy będą uzupełnieniem danych zebranych przez Resolve.
Każdy instrument jest wyposażony w XMA (X-ray Mirror Assembly). Fale rentgenowskie są tak krótkie, że mogą przechodzić bezpośrednio między atomami zwierciadeł w kształcie talerza, używanych do przechwytywania światła widzialnego, podczerwonego i ultrafioletowego. Zamiast tego astronomowie używają zakrzywionych luster obróconych na boki. Promieniowanie rentgenowskie przeskakuje po ich powierzchni podobnie jak płaskie kamyki po tafli wody i trafia do detektorów. Każdy z detektorów XMA XRISM zawiera setki koncentrycznych, precyzyjnie ukształtowanych aluminiowych powłok w kształcie ćwiartek i połączonych w okrąg. W sumie w dwóch zespołach zwierciadeł znajduje się ponad 3200 pojedynczych segmentów zwierciadeł.
Po uruchomieniu XRISM rozpocznie wielomiesięczną fazę kalibracji, podczas której Resolve osiągnie temperaturę roboczą.
Wraz z XRISM na orbitę wystrzelono również SLIM (Smart Lander for Investigating Moon) JAXA, zaprojektowany w celu zademonstrowania precyzyjnych technik lądowania na Księżycu małego Lądownika. NASA dostarczyła do niego laserowy retroreflektor, ponieważ obie agencje współpracują na rzecz dalszej eksploracji Księżyca, a ostatecznie eksploracji Marsa przez człowieka. SLIM początkowo znajdzie się na orbicie księżycowej o wysokości 600 x 15 km, po czym nastąpi faza zejścia z napędem, aby obniżyć ją do wysokości 3,5 km. Za pomocą kamery pokładowej zostanie precyzyjnie określona pozycja statku względem powierzchni. Następnie wejdzie on w fazę pionowego opadania w kierunku powierzchni. Pod koniec tej fazy rozpocznie się program wykrywania przeszkód, aby uniknąć wszelkich zagrożeń w miejscu lądowania. Na wysokości około 3 metrów silniki wyłączą się, a lądownik opadnie na powierzchnię. Masa lądownika wynosi około 210 kg, a celem lądowania jest znalezienie się w odległości do 100 metrów od punktu docelowego, czyli warstwy wyrzuconej z krateru Shioli.
Opracowano na podstawie:
JAXA, NASA XRISM Mission Ready for Liftoff
Smart Lander for Investigating Moon
