Обсерватория высоких энергий 1 - High Energy Astronomy Observatory 1

Обсерватория высоких энергий 1
Heao1 photo.gif
Спутник HEAO 1, первая астрономическая обсерватория высоких энергий НАСА. Солнечные фотоэлектрические элементы расположены слева, обычно направленными к Солнцу, а прямоугольные модули справа - шесть из семи. пропорциональные счетчики эксперимента А1.
ИменаHEAO-1, ​​HEAO-A
Тип миссииорбитальный аппарат
ОператорНАСА
COSPAR ID1977-075A
SATCAT нет.10217
Свойства космического корабля
ПроизводительTRW
Масса полезной нагрузки2551,9 кг (5626 фунтов)
Размерывысота: 5,68 м (18,6 футов)
радиус: 2,67 м (8 футов 9 дюймов)
Начало миссии
Дата запуска12 августа 1977 г.
РакетаАтлас Кентавр
Запустить сайтCCAFS LC-36B[1]
Конец миссии
Дата распада14 марта 1979 г.
Параметры орбиты
Эксцентриситет0
Высота перигея432 км (268 миль)
Высота апогея432 км (268 миль)
Наклон23°
Период93,5 мин.
Эпоха13 августа 1977 г., 00:00:00 UTC
 

HEAO-1 был рентгеновским телескопом, запущенным в 1977 году. HEAO-1 наблюдал за небом в рентгеновской части электромагнитного спектра (0,2 кэВ - 10 МэВ), обеспечивая почти постоянный мониторинг источников рентгеновского излучения вблизи эклиптика полюсов и более детальное изучение ряда объектов наблюдениями продолжительностью 3–6 часов. Это был первый из НАСА три астрономические обсерватории высоких энергий, HEAO 1спущен на воду 12 августа 1977 г. Ракета атлас с Кентавр разгонный блок, проработавший до 9 января 1979 года. За это время он сканировал рентгеновский снимок небо почти три раза

HEAO включало четыре рентгеновских и гамма-астрономических прибора, известных как A1, A2, A3 и A4 соответственно (до запуска HEAO 1 назывался HEAO A). Наклонение орбиты около 22,7 градуса. HEAO 1 повторно вошел в атмосферу Земли 15 марта 1979 года.

A1: Инструмент для обзора неба на больших площадях

В A1, или же Обзор неба на больших площадях (LASS) прибор перекрывал диапазон энергий 0,25–25 кэВ с помощью семи больших пропорциональных счетчиков.[2]Он был спроектирован, эксплуатировался и управлялся в Лаборатория военно-морских исследований (NRL) под руководством главного исследователя доктора Герберта Д. Фридмана и генеральный подрядчик был TRW. Каталог источников рентгеновского излучения HEAO A-1 включал 842 дискретных источника рентгеновского излучения.[3]

A2: Космический рентгеновский эксперимент

В A2, или же Космический рентгеновский эксперимент (CXE), от Центр космических полетов Годдарда, охватывала диапазон энергий 2–60 кэВ с высоким пространственным и спектральным разрешением. Главными исследователями были д-р Элиху А. Болдт и д-р Гордон П. Гармир.[4]

A3: Коллиматорный прибор модуляции

Основная статья: Коллиматор модуляции

В A3, или же Коллиматор модуляции (MC) Инструмент обеспечивал высокоточные положения источников рентгеновского излучения, достаточно точные, чтобы позволить последующие наблюдения для идентификации оптических и радиоизотопов. Это было предоставлено Центр астрофизики (Смитсоновская астрофизическая обсерватория и Обсерватория Гарвардского колледжа, SAO / HCO).[5] Главными исследователями были доктор Дэниел А. Шварц из SAO и доктор Хейл В. Брэдт из Массачусетского технологического института.

A4: Эксперимент с жестким рентгеновским излучением / гамма-лучами низкой энергии

В A4, или же Эксперимент с жестким рентгеновским излучением / гамма-излучением низкой энергии, использовал йодид натрия (NaI) сцинтилляционные счетчики чтобы покрыть диапазон энергий примерно от 20 кэВ до 10 МэВ.[6]Он состоял из семи сгруппированных модулей трех различных конструкций, образующих примерно шестиугольную решетку.[7]Каждый детектор был активно экранирован окружающими сцинтилляторами CsI в режиме активного анти-совпадения, так что посторонние частицы или гамма-излучение сбоку или сзади блокировались электронным способом и отклонялись (это было обнаружено экспериментаторами в начале полета воздушного шара). в 1960-х пассивные коллиматоры или экраны, сделанные из таких материалов, как свинец, фактически увеличивать нежелательный фон из-за интенсивного потока вторичных частиц и фотонов, производимых частицами с чрезвычайно высокой энергией (ГэВ), характерными для космической радиационной среды.) Пластиковый сцинтилляционный экран, предотвращающий совпадения, по существу прозрачный для гамма-фотонов, детекторы заряженных частиц высоких энергий, попадающих спереди.

Для всех семи модулей нежелательные фоновые эффекты частиц или фотонов, попадающих сзади, подавлялись с помощью конструкции «фосвич», в которой активный элемент обнаружения NaI был оптически связан со слоем CsI на его задней поверхности, который, в свою очередь, был оптически соединен с одиночным фотоумножитель Поскольку NaI имеет намного более быстрое время отклика (~ 0,25 мкс), чем CsI (~ 1 мкс), электронные дискриминаторы формы импульса могут отличать хорошие события в NaI от смешанных событий, сопровождаемых одновременным взаимодействием в CsI.

Самый большой, или Детектор высокой энергии (HED), занимал центральное положение и перекрывал верхний диапазон от ~ 120 кэВ до 10 МэВ, с полем зрения (FOV), коллимированным до 37 °. FWHM Его NaI-детектор имел 5 дюймов (13 см) в диаметре и 3 дюйма (7,6 см) в толщину. Чрезвычайная проникающая способность фотонов в этом диапазоне энергий вызвала необходимость работы ГЭД в режиме электронного антисовпадения с окружающим CsI, а также шесть других детекторов шестиугольника.

Два Детекторы низкой энергии (Светодиоды) были расположены в положениях 180 ° друг от друга на противоположной стороне шестиугольника. У них были тонкие NaI-детекторы толщиной ~ 3 мм, также диаметром 5 дюймов (13 см), охватывающие диапазон энергий от ~ 10 до 200 кэВ. Их поле обзора было определено как веерообразные лучи 1,7 ° x 20 ° FWHM с помощью пассивных коллиматоров с параллельными пластинами. Планки двух светодиодов были наклонены на ± 30 ° к номинальному направлению сканирования HEAO, пересекая друг друга под углом 60 °. Таким образом, работая вместе, они покрывали широкое поле зрения, но могли локализовать небесные источники с точностью, определяемой их параметрами. 1,7 ° узкие поля.

Четверка Детекторы средней энергии (MED) с номинальным диапазоном энергий 80 кэВ - 3 МэВ, имели кристаллы детектора NaI диаметром 3 дюйма (7,6 см) и толщину 1 дюйм (2,5 см) и занимали четыре оставшихся позиции в шестиугольнике модулей. круговой FOV с 17 ° FWHM.

Первичные данные из A4 состояли из телеметрии "событие за событием", в которой перечислялись все хорошие (т.е. не наложенные вето) события в детекторах NaI. В эксперименте была возможность пометить каждое событие его высотой импульса (пропорциональной его энергии) и одно- или двухбайтовым временным тегом, что позволило точно синхронизировать такие объекты, как гамма-всплески и пульсары.

Результаты эксперимента включали каталог положений и интенсивностей источников жесткого рентгеновского излучения (10–200 кэВ),[8] сильная наблюдательная база для чрезвычайно сильных магнитных полей (порядка 1013 G) на вращающихся нейтронных звездах, связанных с Her X-1[9][10] и 4U 0115 + 634, окончательный спектр диффузной составляющей между 13 и 200 кэВ, открытие степенной формы Лебедь X-1 спектр плотности мощности и обнаружение циклов медленной интенсивности в источниках рентгеновского излучения SMC X-1 и LMC X-4, в результате чего было написано около 15 кандидатских диссертаций и ~ 100 научных публикаций.

Инструмент A4 был предоставлен и управляется Калифорнийским университетом в Сан-Диего под руководством проф. Лоуренс Э. Петерсон, в сотрудничестве с рентгеновской группой Массачусетский технологический институт, где первоначальная обработка данных формата A4 проводилась под руководством проф. Уолтер Х. Г. Левин.

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ Панагакос, Николай; Уоррелл, Дон. "Пресс-кит HEAO-A" (PDF). ntrs.nasa.gov. НАСА. Получено 28 марта 2016.
  2. ^ НАСА HEASARC HEAO 1 A1 Эксперимент
  3. ^ Вуд, К.С., Каталог источников рентгеновского излучения HEAO A-1, NRL R-1984-00109, 1984
  4. ^ НАСА HEASARC HEAO 1 A2 Эксперимент.
  5. ^ Эксперимент NASA HEASARC HEAO 1 A3
  6. ^ Петерсон, Лоуренс Э, Инструментальная техника в рентгеновской астрономии. в Ежегодный обзор астрономии и астрофизики 13, 423 (1975)
  7. ^ HEASARC HEAO 1
  8. ^ Каталог источников высокоэнергетического рентгеновского излучения HEAO 1 (A4), ЯВЛЯЮСЬ. Левин и др., Ap.J. Дополнение 54:581, 1984.
  9. ^ Hercules X-1: пульсации жесткого рентгеновского излучения, наблюдаемые с HEAO-1, D.E. Грубер и др., Astrophys. J. (Письма) 240: L127-L131, 1980, 15 сентября.
  10. ^ Грубер, Д. Э. (1980), "Пульсации жесткого рентгеновского излучения Hercules X-1, наблюдаемые с HEAO 1", Астрофизический журнал, 240: L127, Bibcode:1980ApJ ... 240L.127G, Дои:10.1086/183338

внешняя ссылка