HEAO-3

El satélite HEAO-3 fue el tercero de la serie de observatorios astronómicos espaciales de altas energías High Energy Astronomy Observatory, desarrollada por la NASA. Fue lanzado el 20 de septiembre de 1979 a una órbita de 500 km de altitud y 43,6 grados de inclinación, continuando operativo hasta el 29 de mayo de 1981. Fue el mayor espectrómetro en órbita de su tiempo.

Fue construido por el Jet Propulsion Laboratory (JPL), y constaba de los siguientes instrumentos para estudiar las bandas de rayos cósmicos y de rayos gamma:

• Heavy Nuclei Experiment
• Cosmic Ray Isotope Experiment
• Gamma-Ray Spectroscopy Experiment

El análisis posterior de los datos obtenidos por el HEAO-3 reveló aproximadamente 130 destellos de rayos gamma.

Al igual que su predecesor HEAO-1, una misión de estudio que operan en la radiografía con fuerza y de rayos gamma (10 keV-MeV 50) banda. Su experimento de alta resolución de Rayos Gamma Espectrómetro, construido por el JPL (Jet Propulsion Laboratory), fue el más grande espectrómetro de germanio puesto en órbita en ese momento. La misión terminó con eficacia cuando el refrigerante criogénico para los detectores de germanio corrió en mayo de 1981.

Todo el HEAO del fueron lanzados por Atlas Centaur SLV-3D desde Cabo Cañaveral .

El Experimento de Rayos Gamma Línea Espectrómetro

El instrumento HEAO “C-1” (como era conocida antes de su lanzamiento) fue un experimento cielo-encuesta, que opera en las bandas de rayos X y gamma de baja energía de rayos duros. El espectrómetro de rayos gamma fue especialmente diseñado para buscar el 511 keV de rayos gamma línea producida por la aniquilación de positrones en las estrellas, las galaxias y el medio interestelar (ISM), línea de emisión de rayos gamma nuclear que se espera de las interacciones de los rayos cósmicos en el ISM, los productos radiactivos de cósmica nucleosíntesis, y las reacciones nucleares debidas a los rayos cósmicos de baja energía. Además, un estudio cuidadoso se hizo de las variaciones espectrales y temporales de las fuentes de rayos X duros conocidos.

El paquete experimental contenía cuatro enfriado, de tipo p de alta pureza Ge detectores de rayos gamma con un volumen total de aproximadamente 100 cm3{\ displaystyle ^ {3}}, Encerrado en una gruesa (6,6 cm promedio) de cesio yoduro (CSI) de centelleo escudo en activo anti-coincidencia ^[2] para suprimir el fondo extraño. El experimento fue capaz de medir energías de rayos gamma que caen dentro del intervalo de energía de 0,045 a 10 MeV. El sistema detector de Ge tenía una resolución de energía inicial mejor que 2,5 keV a 1,33 MeV y una sensibilidad de línea 1.E-4 a 1.E-5 fotones / cm-s, dependiendo de la energía. parámetros experimentales principales fueron: (1) un factor de geometría de 11,1 cm cuadrados-sr, (2) el área efectiva de 75 cm ~2 {\ displaystyle ^ {2}}a 100 keV, (3) un campo de visión de ~ 30° FWHM a 45 keV, y (4) una resolución de tiempo de menos de 0,1 ms para los detectores de germanio y 10 s para los detectores de la CSI. El espectrómetro de rayos gamma operado hasta el 1 de junio de 1980, cuando su criógeno se agotó.^{[3] [4]} La resolución de energía de los detectores de Ge estaba sujeto a la degradación (aproximadamente proporcional a la energía y el tiempo) debido a daño por radiación.^[5] están disponibles en los datos primarios de la NASA HESARC^[6] y en el JPL. Incluyen instrumento, órbita, y los datos de aspecto más alguna información de mantenimiento nave espacial en cintas binarios 1600-BPI. Parte de este material posteriormente está archivado en medios más modernos.^[7] Se propuso el experimento, desarrollado y administrado por el Jet Propulsion Laboratory del Instituto de Tecnología de California, bajo la dirección del Dr. Allan S. Jacobson.

La composición isotópica de rayos cósmicos primarios Experimento

El experimento HEAO C-2 mide la composición relativa de los isótopos de los rayos cósmicos primarios entre berilio y hierro (Z 4-26) y las abundancias elementales hasta estaño (Z = 50). Contadores Cerenkov y hodoscopes, junto con el campo magnético de la Tierra, forman un espectrómetro. Determinaron carga y la masa de los rayos cósmicos con una precisión de 10% de los elementos más abundantes en el rango de movimiento de 2 a 25 GeV / c (c = velocidad de la luz). Dirección científica fue por investigadores principales Prof. Dr. Bernard Peters y Lyoie Koch-Miramond. La base de datos primarios se ha archivado en el Centro de Estudios Nuclearires de Saclay y el Instituto de Investigación Espacial de Dinamarca. La información sobre los productos de datos está dada por Engelman et al. 1985.^[8]

El experimento de núcleos pesados

El propósito del experimento HEAO C-3 fue medir el espectro de carga de núcleos de rayos cósmicos más de la carga nuclear (Z) variar desde 17 hasta 120, en el intervalo de energía 0,3 a 10 GeV / nucleón; para caracterizar las fuentes de rayos cósmicos; procesos de nucleosíntesis, y los modos de propagación. El detector consiste en un instrumento de doble extremo de hodoscopes superiores e inferiores y tres cámaras de ionización de doble Gap. Los dos extremos se separaron por un radiater Cerenkov. El factor geométrico fue de 4 cm cuadrados-sr. Las cámaras de ionización podrían resolver cargo a 0.24 unidades de carga a baja energía y 0,39 unidades de carga a alta energía y alta contador Z. La Cerenkov podría resolver de 0,3 a 0,4 unidades de carga. Binns y col.^[9] dio más detalles. Se propuso el experimento y gestionado por el Laboratorio de Radiación Espacial de la Instituto de Tecnología de California (Caltech), bajo la dirección del investigador principal el profesor Edward C. Stone, Jr., de Caltech, y el Dr. Martin H. Israel, y el Dr. Cecil J. Waddington.

Proyecto

El Proyecto HEAO 3 fue la última misión en el Observatorio Astronómico de Alta Energía serie, que fue gestionado por la NASA Centro Marshall de Vuelos Espaciales (MSFC), donde el científico del proyecto fue el Dr. Thomas A. Parnell, y el director de proyecto fue el Dr. John F. Stone. El contratista principal fue TRW.

Durante la misión prevista de 6 meses, el espectrómetro de rayos gamma de alta resolución a bordo realizó un estudio de todo el cielo para la emisión cósmica de fondo de rayos gamma estrecho para una sensibilidad de aproximadamente 10 ^-4 fotones / cm ² / s sobre un rango de energía de operación de 0,05-10 MeV. Los análisis de la HEAO-3 de fondo en órbita (Wheaton et al., 1987) también encontraron ~ 130 líneas de rayos gamma detectables.

Espectrómetro