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Uhuru

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Representación artística del UhuruUhuru1

Organización: NASA

ID COSPAR: 1970-107A

SatCat №: 4797

Fecha de lanzamiento: 12 de diciembre de 1970

Cohete: Scout B S175C

Sitio de lanzamiento: San Marcos

Vida útil: 3 años

Aplicación: Observatorio espacial (rayos X)

Equipo: Dos contadores de rayos X para el rango entre 2 y 20 keV

Peso: 141,5 kilogramos (312 lb)

Tipo de órbita: Elíptica casi ecuatorial

Excentricidad: 0.002956

Inclinación: 3 grados

Período orbital: 96 minutos

Periastro: 520 kmUhuru2

Apogeo_ 560,0 kilómetros (348,0 millas)

Instrumentos: All-Sky-Ray X Encuesta

Uhuru, lanzado por la NASA fue el primer satélite lanzado específicamente para el estudio de la astronomía de rayos-X. También es conocido como Small Astronomical Satellite 1 (SAS-1)

Este observatorio espacial fue lanzado el 12 de diciembre de 1970 a una órbita de unos 560 km de apogeo, 520 km de perigeo, 3 grados de inclinación, con un periodo de 96 minutos. La misión terminó en marzo de 1973. Llevó a cabo la primera búsqueda en todo el cielo de fuentes de rayos X en el rango de 2 a 20 keV. El satélite disponía de dos contadores de rayos X, que detectaban los fotones que llegaban con ese intervalo de energías. Se encontraron 339 fuentes que pudieron ser identificadas y analizadas.

Uhuru era una misión de exploración, con un período de rotación de ~ 12 minutos. Se realizó el primer estudio exhaustivo de todo el cielo de rayos-X de fuentes, con una sensibilidad de alrededor de 0.001 veces la intensidad de la nebulosa de cangrejo.

El nombre del satélite, Uhuru, significa «libertad» en suajili. Fue nombrado así en reconocimiento por la hospitalidad de Kenia desde donde fue lanzado a su órbita, y en conmemoración del séptimo aniversario de la declaración de independencia de ese país.

Los principales objetivos de la misión fueron: [1]

  • Para examinar el cielo de fuentes de rayos X cósmicos en el rango de 2-20 keV a una sensibilidad límite de 1.5 × 10 -18 J / (cm2 sec), 5 × 10 -4 el flujo de la nebulosa de cangrejo
  • Para determinar las ubicaciones de origen discretas con una precisión de unos pocos minutos de arco cuadrados para las fuentes fuertes y unas pocas décimas de un grado cuadrado en el límite de sensibilidad
  • Para estudiar la estructura de las fuentes extendidas o regiones complejas con una resolución de alrededor de 30 minutos de arco
  • Para determinar las características espectrales brutos y la variabilidad de las fuentes de rayos X
  • Para llevar a cabo, siempre que sea posible, coordinada y / o observaciones simultáneas de objetos de rayos X con otros observadores.

InstrumentaciónUhuru4

La carga útil consistió en dos conjuntos de contadores proporcionales, cada una conUhuru3 ~ 0,084 m2 área efectiva. Los contadores fueron sensibles con eficiencia más de 10% a de rayos X fotones en el ~ 2-20 keV gamma. El límite inferior de energía se determinó por la atenuación de las ventanas de berilio del medidor, más una cubierta térmica delgada que se necesitaba para mantener la estabilidad de la temperatura de la nave espacial. El límite de energía superior se determina por las propiedades de transmisión del contador de gas de llenado. Discriminación de pulso-forma y anticoincidence técnicas fueron utilizadas para filtrar las emisiones de partículas y fotones de alta energía indeseables en el fondo. Se utilizó el análisis de altura de impulsos en ocho canales de energía para obtener información sobre la energía del espectro de los fotones incidentes. Los dos conjuntos de contadores se colocaron de nuevo a la espalda y se colimados a 0,52 ° X 0,52 ° y 5,2 ° x 5.2 ° (anchura a media altura), respectivamente. Mientras que el detector 0.52 ° dio resolución más fina angular, el detector de 5,2 ° tenía una sensibilidad más alta para las fuentes de aislados.[1]

Resultados

Uhuru logró varios avances científicos pendientes, incluyendo el descubrimiento y el estudio detallado de las acreción de propulsión pulsantes fuentes de rayos X binarios tales como Cen X-3, Vela X-1, y su X-1, la identificación de Cygnus X-1, el primer candidato fuerte para un astrofísico agujero negro, y muchos importantes fuentes extragalácticas. El Catálogo de Uhuru, publicado en cuatro versiones sucesivas, el último de ellos el catálogo 4U, fue el primer catálogo exhaustivo de rayos X, contiene 339 objetos y cubre todo el cielo en la banda de 2-6 keV.[2] La versión final de la catálogo de fuente se conoce como el catálogo de 4U;[3] versiones anteriores fueron los catálogos 2U y 3U. Las fuentes están referenciadas como, por ejemplo, «4U 1700-37«.

  • En primer lugar completo y uniforme en todo el estudio del cielo con una sensibilidad de 10 -3 la intensidad del cangrejo.
  • Los 339 fuentes de rayos X detectados son binarios, restos de supernovas, galaxias Seyfert y cúmulo de galaxias
  • El descubrimiento de la emisión de rayos X difusa de los cúmulos de galaxias

Instrumentación

La carga útil consistió en dos conjuntos de contadores proporcionales cada uno con ~ 0.084 SQ-m área efectiva. Los contadores fueron sensibles con más del 10 por ciento de eficiencia a los fotones de rayos X en el rango de 2-20 keV ~, límite de la menor sensibilidad se determinó por la atenuación de las ventanas de berilio del medidor, más una cubierta térmica delgada que se necesitaba para mantener la estabilidad de la temperatura de la nave espacial. El límite superior se determina por las propiedades de transmisión del gas de llenado, discriminación Pulse-forma y técnicas anticoincidence se utilizaron para reducir el fondo debido a las partículas y fotones de alta energía. Se utilizó el análisis de altura de impulsos en ocho canales para obtener información sobre la distribución de la energía de los fotones incidentes. Los dos conjuntos de contadores se colocaron de nuevo a la espalda y se colimados a 0,52 ° X 0,52 ° y 5,2 ° x 5.2 ° (anchura a media altura), respectivamente. Mientras que el detector de 0,5 ° dio una resolución más fina angular, el detector 5 ° tenía una sensibilidad más alta para las fuentes aisladas.

Giacconi, Riccardo (1931).

Físico italoamericano, galardonado con el Premio Nobel de Física en 2002 «por sus pioneras contribuciones a la astrofísica que le llevaron al descubrimiento de las fuentes de Rayos X de origen cósmico».Uhuru5

Nacido en Génova (Italia) en 1931, se doctoró en 1954 en la Universidad de Milán y después continuó sus estudios en las Universidades de Milán, Indiana y Princeton, donde ejerció como docente. Ya en 1959 se incorporó a la American Science and Engineering Corporation (ASE), una pequeña compañía con 28 empleados dedicada a proyectos de investigación espacial financiados con fondos gubernamentales. Su trabajo estaba centrado en el diseño de instrumentos para los programas espaciales impulsados por el departamento estadounidense de Defensa y por la NASA.

En el ámbito de la astrofísica, Giacconi es conocido como el padre de la astronomía de Rayos X, ya que en 1962 se convirtió en el primer investigador que lograba detectar fuentes de Rayos X extrasolares. Los Rayos X solares habían sido detectados por primera vez por T. Robert Burnright, mediante un detector montado en un cohete y, posteriormente, por Herbert Friedman que después intentó detectar Rayos X provenientes de otras estrellas pero fracasó. El grupo liderado por Giacconi desarrolló un sensor 1.000 veces más sensible que los hasta entonces existentes y, tras dos intentos fallidos, en junio de 1962 consiguió detectar una fuente de Rayos X situada en la constelación de escorpio que ha venido en llamarse Sco X-1.

En 1970 puso en marcha el proyecto UHURU; primer satélite lanzado con el objetivo exclusivo de explorar los Rayos X extrasolares. Los instrumentos del UHURU detectaron cientos de fuentes externas al sistema solar, algunas de ellas sin correspondencia con objetos visualmente reconocibles. El equipo dirigido por Giacconi llegó a la conclusión de que las emisiones de Rayos X detectadas procedían de objetos muy compactos y no visibles que se mantenían en órbita alrededor de algunas estrellas. Estas emisiones sólo podían deberse a estrellas de neutrones o agujeros negros como partes integrantes de un sistema binario de estrellas. Los agujeros negros habían sido formulados hipotéticamente con anterioridad pero nunca habían sido detectados. También se encontraron fuentes similares a escala mucho mayor en el centro de galaxias. Giacconi probó además que en el Universo existe una radiación de fondo de Rayos X procedente del instante primigenio del Universo, pareja a la demostrada en el espectro de microondas.

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