Астрономічна обсерваторія високих енергій 3

Матеріал з Вікіпедії — вільної енциклопедії.
Перейти до навігації Перейти до пошуку
HEAO-3 (Астрономічна обсерваторія високих енергій)
HEAO-3.gif
Загальна інформація
Код NSSDC1979-082A
ОрганізаціяНАСА
Виготовлено з участюTRW
Дата запуску20 вересня 1979, 05:27:00 UTC
Запущено зБаза ВПС США на мисі Канаверал
Засіб запускуAtlas-Centaur
Дата виведення з орбіти7 грудня 1981 року
Маса2600 кг
Тип орбітикругова, нахил 43,6°
Висота орбіти486,4-504,9 км
Орбітальний період94,5 хв
Зовнішні посилання
Інтернет-сторінкаБаза ВПС США на мисі Канаверал, Пусковий комплекс 36 на мисі Канаверал
Діаграма супутника HEAO 3

Остання з трьох астрономічних обсерваторій НАСА з високими енергіями, HEAO 3, була запущена 20 вересня 1979 року ракетою-носієм Atlas-Centaur на майже круглу низьку навколоземну орбіту з кутом нахилу 43,6 градуса з початковим перигеєм 486,4. км. Нормальним режимом роботи було безперервне сканування небесного простору з обертанням приблизно раз на 20 хв навколо осі z космічного апарату, яка номінально була спрямована на Сонце. Загальна маса обсерваторії на момент запуску становила 2 660,0 кілограмів (5 864,3 фунта).[1]

HEAO 3 включав три наукові інструменти: перший кріогенний германієвий гамма-спектрометр високої роздільної здатності та два, присвячені спостереженням космічних променів. Наукові цілі трьох експериментів місії полягали в наступному:

(1) вивчення інтенсивності, спектра та часової поведінки джерел рентгенівського та гамма-випромінювання в діапазоні від 0,06 до 10 МеВ; вимірювання ізотропії дифузного рентгенівського та гамма-фону; проведення дослідницького пошуку рентгенівських та гамма-лінійних випромінювань;
(2) визначити ізотопний склад найбільш поширених компонентів потоку космічного випромінювання з атомною масою від 7 до 56, а також потоку кожного елемента з атомним номером (Z) від Z = 4 до Z = 50;
(3) для пошуку надважких ядер до Z = 120 і вимірювання складу ядер з Z >20.

Експеримент з гамма-лінійним спектрометром

[ред. | ред. код]

Прилад HEAO "C-1" (як його називали до запуску) був експериментом з огляду неба, що працював у діапазонах жорсткого рентгенівського та низькоенергетичного гамма-випромінювання. Гамма-спектрометр був спеціально розроблений для пошуку лінії гамма-випромінювання 511 кеВ, утвореної анігіляцією позитронів у зірках, галактиках і міжзоряному середовищі (ISM), випромінювання ядерної лінії гамма-випромінювання, яке очікується від взаємодії космічних променів. в ISM — радіоактивні продукти космічного нуклеосинтезу та ядерні реакції, спричинені космічними променями низької енергії. Крім того, було проведено ретельне дослідження спектральних і часових варіацій відомих джерел жорсткого рентгенівського випромінювання.

Експериментальний комплект містив чотири охолоджувані детектори Ge гамма-випромінювання p-типу високої чистоти загальним об'ємом близько 100 см , укладений у товсту (6.6 см середній) сцинтиляційний екран із йодиду цезію (CsI) в активному анти-збігу[2] для придушення стороннього фону. Експеримент був здатний вимірювати енергії гамма-випромінювання в інтервалі енергій від 0,045 до 10 МеВ. Система Ge-детекторів мала початкову енергетичну роздільну здатність краще ніж 2,5 кеВ при енергії 1,33 МеВ і лінійну чутливість від 1.E-4 до 1.E-5 фотонів/см2-с, залежно від енергії. Ключовими експериментальними параметрами були (1) коефіцієнт геометрії 11,1 см 2 -sr, (2) ефективна площа ~75 см при 100 кеВ, (3) поле зору ~30 градусів FWHM при 45 кеВ і (4) роздільна здатність за часом менше 0,1 мс для германієвих детекторів і 10 с для детекторів CsI. Гамма-спектрометр працював до 1 червня 1980 року, коли його кріоген був вичерпаний.[3][4] Енергетична роздільна здатність Ge-детекторів піддавалася деградації (приблизно пропорційній енергії і часу) через радіаційні пошкодження.[5] Первинні дані доступні на сайті NASA HESARC[6] і в JPL. Вони включають дані про прилади, орбіту та аспекти, а також деяку інформацію про космічні апарати на бінарних стрічках з роздільною здатністю 1600 біт на дюйм. Деякі з цих матеріалів згодом були заархівовані на більш сучасних носіях.[7] Експеримент був запропонований, розроблений і керований Лабораторією реактивного руху Каліфорнійського технологічного інституту під керівництвом доктора Аллана С. Джейкобсона.

Експеримент ізотопного складу первинних космічних променів

[ред. | ред. код]

Експеримент HEAO C-2 вимірював відносний склад ізотопів первинних космічних променів між берилієм і залізом (Z від 4 до 26) та вміст елементів аж до олова (Z=50). Лічильники Черенкова та годоскопи разом із магнітним полем Землі утворили спектрометр. Вони визначили заряд і масу космічних променів з точністю до 10% для найпоширеніших елементів в діапазоні імпульсів від 2 до 25 ГеВ/c (c=швидкість світла). Наукове керівництво здійснювали головні дослідники професор Бернард Пітерс та д-р Льої Кох-Мірамонд. Первинна база даних зберігається в Центрі ядерних досліджень Сакле та Данському інституті космічних досліджень. Інформацію про продукти даних наведено в Engelman та ін. 1985.[8]

Експеримент з важкими ядрами

[ред. | ред. код]

Метою експерименту HEAO C-3 було вимірювання зарядового спектра ядер космічного випромінювання в діапазоні ядерних зарядів (Z) від 17 до 120 в інтервалі енергій від 0,3 до 10 ГеВ/нуклон; характеристика джерел космічного випромінювання, процесів нуклеосинтезу та режимів розповсюдження. Детектор складався з двостороннього приладу з верхнього і нижнього годоскопів і трьох двощілинних іонних камер. Два кінці були розділені випромінювачем Черенкова. Геометричний фактор становив 4 см2-ср. Іонні камери могли розрізняти заряд до 0,24 одиниць заряду при низьких енергіях і 0,39 одиниць заряду при високих енергіях і високому Z. Лічильник Церенкова міг розрізняти від 0,3 до 0,4 одиниць заряду. Bins та ін.[9] надайте більш детальну інформацію. Експеримент був запропонований і керований Лабораторією космічної радіації Каліфорнійського технологічного інституту (Caltech) під керівництвом головного дослідника проф. Едвард С. Стоун, молодший з Каліфорнійського технологічного інституту, і д-р Мартін Х. Ізраель, і д-р Сесіл Дж. Уоддінгтон.

Проєкт

[ред. | ред. код]

Проект HEAO 3 був останньою місією в серії Астрономічної обсерваторії високих енергій, якою керував Центр космічних польотів імені Маршалла NASA (MSFC), де вченим проекту був доктор Томас А. Парнелл, а керівником проекту був доктор Джон. Ф. Стоун. Головним підрядником виступив TRW .

Див. також

[ред. | ред. код]

Список літератури

[ред. | ред. код]
  1. NSSDC ID:1979-082A. Процитовано 25 лютого 2008.
  2. L. E. Peterson, Instrumental Technique in X-Ray Astronomy, in Annu. Rev. Astron. Astrophys. 13, 423 (1975)
  3. Wheaton, W.A. et al., "The HEAO 3 Background: Spectrum Observed by a Large Germanium Spectrometer in Low Earth Orbit", in AIP conference Proceedings #186, High Energy Radiation Background in Space,1987, Eds Rester & Trombka, p. 304-322.
  4. The HEAO-3 Satellite. NASA/GSFC. 26 червня 2003. Процитовано 7 грудня 2007.
  5. Mahoney, W.A., Ling, J.C., and Jacobson, A.S. Nuc. Instr. & Meth.,178:363,(1980)
  6. HEAO 3. Архів оригіналу за 9 січня 2004.
  7. For more detailed information on the data base, contact Dr. James C. Ling, Mail Stop 169–337, JPL, 4800 Oak Grove Drive, Pasadena, Ca 91109
  8. Engelman et al. Astron. & Astrophys., v. 148, pp. 12–20, 1985
  9. W. R. Binns, et al., Nuc. Instr. and Meth., v. 185, pp. 415–426, 1981