High Energy Astronomy Observatory 1 - High Energy Astronomy Observatory 1

High Energy Astronomy Observatory 1
Heao1 photo.gif
Družice HEAO 1, první vysokoenergetická astronomická observatoř NASA. Solární fotoelektrická pole jsou nalevo, obvykle směřují ke Slunci, zatímco pravoúhlé moduly vpravo jsou šest ze sedmi proporcionální čítače experimentu A1.
JménaHEAO-1, ​​HEAO-A
Typ miseorbiter
OperátorNASA
ID COSPARU1977-075A
SATCAT Ne.10217
Vlastnosti kosmické lodi
VýrobceTRW
Hmotnost užitečného zatížení2,551,9 kg (5626 lb)
Rozměryvýška: 5,68 m (18,6 ft)
poloměr: 2,67 m (8 ft 9 v)
Začátek mise
Datum spuštění12. srpna 1977
RaketaAtlas kentaur
Spusťte webCCAFS LC-36B[1]
Konec mise
Datum rozpadu14. března 1979
Orbitální parametry
Excentricita0
Perigeová nadmořská výška432 km (268 mi)
Apogee nadmořská výška432 km (268 mi)
Sklon23°
Doba93,5 min
Epocha13. srpna 1977 00:00:00 UTC
 

HEAO-1 byl rentgenový dalekohled vypuštěný v roce 1977. HEAO-1 zkoumal oblohu v rentgenové části elektromagnetického spektra (0,2 keV - 10 MeV) a poskytoval téměř neustálé sledování zdrojů rentgenového záření v blízkosti ekliptický póly a podrobnější studie řady objektů pomocí pozorování trvajících 3–6 hodin. Byl to první z NASA tři observatoře astronomie s vysokou energií, HEAO 1, zahájená 12. srpna 1977 na palubě Atlasová raketa s Kentaur horní stupeň, fungoval do 9. ledna 1979. Během této doby prohledal rentgen nebe téměř třikrát

Součástí HEAO byly čtyři rentgenové a gama astronomické přístroje známé jako A1, A2, A3 a A4 (před uvedením na trh byla HEAO 1 známá jako HEAO A). Orbitální sklon byl asi 22,7 stupňů. HEAO 1 znovu vstoupil do zemské atmosféry dne 15. března 1979.

A1: Velkoplošný nástroj pro průzkum oblohy

The A1nebo Velkoplošný průzkum oblohy (LASS) přístroj pokryl rozsah energie 0,25–25 keV pomocí sedmi velkých proporcionálních čítačů.[2]Byl navržen, provozován a řízen v Naval Research Laboratory (NRL) pod vedením hlavního vyšetřovatele Dr. Herberta D. Friedmana a hlavní dodavatel byl TRW. Katalog rentgenových zdrojů HEAO A-1 zahrnoval 842 samostatných rentgenových zdrojů.[3]

A2: Kosmický rentgenový experiment

The A2nebo Kosmický rentgenový experiment (CXE), od Goddardovo vesmírné středisko, pokrýval energetický rozsah 2–60 keV vysokým prostorovým a spektrálním rozlišením. Hlavními vyšetřovateli byli Dr. Elihu A. Boldt a Dr. Gordon P. Garmire.[4]

A3: Nástroj Modulation Collimator

Hlavní článek: Modulační kolimátor

The A3nebo Modulační kolimátor (MC) nástroj, poskytoval vysoce přesné polohy rentgenových zdrojů, dostatečně přesné, aby umožňovalo následné pozorování k identifikaci optických a rádiových protějšků. Bylo poskytnuto Centrum pro astrofyziku (Smithsonian Astrophysical Observatory a Harvard College Observatory, SAO / HCO).[5] Hlavními vyšetřovateli byli Dr. Daniel A. Schwartz ze SAO a Dr. Hale V. Bradt z MIT.

A4: Tvrdý rentgenový / nízkoenergetický experiment s gama paprsky

The A4nebo Tvrdý rentgenový / nízkoenergetický experiment s gama paprsky, použitý jodid sodný (NaI) scintilační čítače k pokrytí energetického rozsahu od přibližně 20 keV do 10 MeV.[6]Skládalo se ze sedmi seskupených modulů, tří odlišných designů, ve zhruba šestihranném poli.[7]Každý detektor byl aktivně chráněn okolními scintilátory CsI v aktivní anti-koincidenci, takže cizí částice nebo gama záření ze strany nebo zezadu byly elektronicky vetovány a odmítnuty. (Objeveno to bylo na počátku letu balónem v šedesátých letech vlastně pasivní kolimátory nebo štíty vyrobené z materiálů, jako je olovo zvýšit nežádoucí rychlost pozadí, způsobená intenzivními sprchami sekundárních částic a fotonů produkovaných částicemi extrémně vysoké energie (GeV) charakteristickými pro prostředí vesmírného záření.) Plastický anti-koincidenční scintilační štít, v podstatě průhledný pro gama záření, chráněný detektory z vysokoenergetických nabitých částic vstupujících zepředu.

U všech sedmi modulů byly nežádoucí účinky pozadí částic nebo fotonů vstupujících zezadu potlačeny designem „foswich“, ve kterém byl aktivní detekční prvek NaI opticky spojen s vrstvou CsI na jeho zadním povrchu, což bylo zase opticky spojený s jedním fotonásobič trubice pro každou ze sedmi jednotek. Protože NaI má mnohem rychlejší dobu odezvy (~ 0,25 μs) než CsI (~ 1 μs), mohly by rozlišovače tvaru elektronických pulzů rozlišovat dobré události v NaI od smíšených událostí doprovázených simultánní interakcí v CSI.

Největší, nebo Detektor vysoké energie (HED), obsadil střední polohu a pokryl horní rozsah od ~ 120 keV do 10 MeV, přičemž zorné pole (FOV) kolimovalo na 37 ° FWHM Jeho detektor NaI měl průměr 5 palců (13 cm) a 3 palce (7,6 cm). Extrémní pronikající síla fotonů v tomto energetickém rozsahu vyžadovala provozování HED v elektronické antikoincidenci s okolním CsI a také šest dalších detektorů šestiúhelníku.

Dva Nízkoenergetické detektory (LED) byly umístěny v polohách 180 ° od sebe na opačné straně šestiúhelníku. Měli tenké ~ 3 mm silné NaI detektory, také o průměru 5 palců (13 cm), pokrývající energetický rozsah od ~ 10–200 keV. Jejich FOV byl definován na paprskovité paprsky 1,7 ° x 20 ° FWHM pasivními, paralelními kolimátory lamel. Lamely těchto dvou LED diod byly nakloněny o ± 30 ° k nominálnímu směru skenování HEAO a protínaly se navzájem pod úhlem 60 °. Společně tedy pokrývaly široké zorné pole, ale mohly lokalizovat nebeské zdroje s přesností určenou jejich 1,7 ° úzká pole.

Čtyři Detektory střední energie (MEDs), s rozsahem nominální energie 80 keV - 3 MeV, měly krystaly detektoru NaI o průměru 3 palce (7,6 cm) o průměru 2,5 palce a zaujímaly čtyři zbývající pozice v šestiúhelníku modulů. kruhové zorné pole se 17 ° FWHM.

Primární data z A4 sestávala z telemetrie „událost za událostí“, která vypisovala každou dobrou (tj. Nevetovanou) událost v detektorech NaI. Experiment měl flexibilitu označovat každou událost svou výškou pulzu (úměrnou její energii) a jednobodovou nebo dvoubajtovou časovou značkou, což umožňuje přesné načasování objektů, jako záblesky gama záření a pulsary.

Výsledky experimentu zahrnovaly katalog pozic a intenzit zdrojů tvrdého rentgenového záření (10–200 keV),[8] silný pozorovací základ pro extrémně silná magnetická pole (řádu 1013 G) na rotujících neutronových hvězdách spojených s Her X-1[9][10] a 4U 0115 + 634, definitivní spektrum difúzní složky mezi 13 a 200 keV, objev tvaru zákonu síly Cygnus X-1 spektrum hustoty výkonu a objev cyklů pomalé intenzity v rentgenových zdrojích SMC X-1 a LMC X-4, což má za následek přibližně 15 doktorských prací a ~ 100 vědeckých publikací.

Nástroj A4 poskytla a spravovala Kalifornská univerzita v San Diegu pod vedením Prof. Laurence E. Peterson, ve spolupráci s rentgenovou skupinou na adrese MIT, kde byla provedena počáteční redukce dat A4 pod vedením Prof. Walter H. G. Lewin.

Viz také

Reference

  1. ^ Panagakos, Nicholas; Worrell, Done. "Press Kit HEAO-A" (PDF). ntrs.nasa.gov. NASA. Citováno 28. března 2016.
  2. ^ NASA HEASARC Experiment HEAO 1 A1
  3. ^ Wood, K.S., Katalog rentgenových zdrojů HEAO A-1, NRL R-1984-00109, 1984
  4. ^ NASA HEASARC Experiment HEAO 1 A2.
  5. ^ Experiment NASA HEASARC HEAO 1 A3
  6. ^ Peterson, Laurence E, Instrumentální technika v rentgenové astronomii. v Výroční přehled astronomie a astrofyziky 13, 423 (1975)
  7. ^ HEASARC HEAO 1
  8. ^ Katalog vysoce energetických rentgenových zdrojů HEAO 1 (A4), A.M. Levine a kol., Ap.J. Suppl. 54:581, 1984.
  9. ^ Hercules X-1 Hard X-Ray Pulsations Pozorované z HEAO-1, D.E. Gruber a kol., Astrophys. J. (Dopisy) 240: L127-L131, 1980 15. září.
  10. ^ Gruber, D. E. (1980), „Hercules X-1 tvrdé rentgenové pulzace pozorované z HEAO 1“, Astrofyzikální deník, 240: L127, Bibcode:1980ApJ ... 240L.127G, doi:10.1086/183338

externí odkazy