HEAO-1 fue un telescopio de rayos X lanzado en 1977. HEAO-1 examinó el cielo en la porción de rayos X del espectro electromagnético (0.2 keV - 10 MeV), proporcionando un monitoreo casi constante de las fuentes de rayos X cerca de los polos de la eclíptica. y estudios más detallados de varios objetos mediante observaciones que duran de 3 a 6 horas. Fue el primero de los tres observatorios de astronomía de alta energía de la NASA , HEAO 1 , lanzado el 12 de agosto de 1977 a bordo de un cohete Atlas con una etapa superior Centaur , que funcionó hasta el 9 de enero de 1979. Durante ese tiempo, escaneó el cielo de rayos X casi tres veces.
Nombres | HEAO-1, HEAO-A |
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Tipo de misión | orbitador |
Operador | NASA |
ID COSPAR | 1977-075A |
SATCAT no. | 10217 |
Propiedades de la nave espacial | |
Fabricante | TRW |
Masa de carga útil | 2.551,9 kg (5.626 libras) |
Dimensiones | altura: 5,68 m (18,6 pies) radio: 2,67 m (8 pies 9 pulg) |
Inicio de la misión | |
Fecha de lanzamiento | 12 de agosto de 1977 |
Cohete | Atlas Centauro |
Sitio de lanzamiento | CCAFS LC-36B [1] |
Fin de la misión | |
Desactivado | 9 de enero de 1979 |
Fecha de decaimiento | 14 de marzo de 1979 |
Parámetros orbitales | |
Excentricidad | 0 |
Altitud del perigeo | 432 km (268 millas) |
Altitud de apogeo | 432 km (268 millas) |
Inclinación | 23 ° |
Período | 93,5 min |
Época | 13 de agosto de 1977 00:00:00 UTC |
HEAO incluyó cuatro instrumentos de astronomía de rayos X y rayos gamma, conocidos como A1, A2, A3 y A4, respectivamente (antes del lanzamiento, HEAO 1 se conocía como HEAO A ). La inclinación orbital fue de unos 22,7 grados. HEAO 1 volvió a entrar en la atmósfera terrestre el 15 de marzo de 1979.
A1: instrumento de estudio del cielo de gran superficie
El instrumento A1 , o Large-Area Sky Survey (LASS) , cubrió el rango de energía de 0,25 a 25 keV, utilizando siete grandes contadores proporcionales. [2] Fue diseñado, operado y administrado en el Laboratorio de Investigación Naval (NRL) bajo la dirección del Investigador Principal Dr. Herbert D. Friedman, y el contratista principal fue TRW . El catálogo de fuentes de rayos X HEAO A-1 incluía 842 fuentes de rayos X discretas. [3]
A2: Experimento de rayos X cósmicos
El A2 , o Experimento de rayos X cósmicos (CXE) , del Centro de Vuelo Espacial Goddard , cubrió el rango de energía de 2 a 60 keV con una alta resolución espacial y espectral. Los investigadores principales fueron el Dr. Elihu A. Boldt y el Dr. Gordon P. Garmire. [4]
A3: Instrumento colimador de modulación
El instrumento A3 , o colimador de modulación (MC) , proporcionó posiciones de alta precisión de fuentes de rayos X, lo suficientemente precisas como para permitir observaciones de seguimiento para identificar contrapartes ópticas y de radio. Fue proporcionado por el Centro de Astrofísica ( Observatorio Astrofísico Smithsonian y Observatorio de la Universidad de Harvard , SAO / HCO). [5] Los investigadores principales fueron el Dr. Daniel A. Schwartz de SAO y el Dr. Hale V. Bradt del MIT.
A4: Experimento de rayos X duros / rayos gamma de baja energía
El Experimento A4 , o Rayos X Duros / Rayos Gamma de Baja Energía , utilizó contadores de centelleo de yoduro de sodio (NaI) para cubrir el rango de energía de aproximadamente 20 keV a 10 MeV. [6] Consistía en siete módulos agrupados, de tres diseños distintos, en una matriz aproximadamente hexagonal. [7] Cada detector estaba activamente protegido por centelleadores CsI circundantes, en anti-coincidencia activa, de modo que una partícula extraña o un evento de rayos gamma desde el costado o la parte trasera sería vetado electrónicamente y rechazado. (Los experimentadores descubrieron en los primeros vuelos en globo en la década de 1960 que los colimadores pasivos o escudos, hechos de materiales como el plomo, en realidad aumentan la velocidad de fondo no deseada, debido a las intensas lluvias de partículas secundarias y fotones producidas por la energía extremadamente alta ( GeV (partículas características del entorno de radiación espacial). Un escudo de centelleo de plástico anti-coincidencia, esencialmente transparente a los fotones de rayos gamma, protegía a los detectores de las partículas cargadas de alta energía que entraban por el frente.
Para los siete módulos, los efectos de fondo no deseados de las partículas o fotones que ingresan desde la parte trasera se suprimieron mediante un diseño de "foswich", en el que el elemento de detección de NaI activo se acopló ópticamente a una capa de CsI en su superficie trasera, que a su vez fue acoplado ópticamente a un solo tubo fotomultiplicador para cada una de las siete unidades. Debido a que el NaI tiene un tiempo de respuesta mucho más rápido (~ 0,25 μs) que el CsI (~ 1 μs), los discriminadores de forma de pulso electrónicos podrían distinguir eventos buenos en el NaI de eventos mixtos acompañados de una interacción simultánea en el CsI.
El más grande, o Detector de alta energía (HED), ocupó la posición central y cubrió el rango superior de ~ 120 keV a 10 MeV, con un campo de visión (FOV) colimado a 37 ° FWHM . Su detector de NaI tenía 5 pulgadas (13 cm) de diámetro por 3 pulgadas (7,6 cm) de espesor. El poder de penetración extremo de los fotones en este rango de energía hizo necesario operar el HED en anti-coincidencia electrónica con el CsI circundante y también con los otros seis detectores del hexágono.
Se colocaron dos detectores de baja energía (LED) en posiciones separadas 180 ° en el lado opuesto del hexágono. Tenían detectores de NaI delgados de ~ 3 mm de espesor, también de 5 pulgadas (13 cm) de diámetro, que cubrían el rango de energía de ~ 10-200 keV. Su campo de visión se definió para vigas en forma de abanico de 1,7 ° x 20 ° FWHM mediante colimadores de placas de listones paralelos pasivos. Las lamas de los dos LED se inclinaron a ± 30 ° con respecto a la dirección de exploración HEAO nominal, cruzando entre sí a 60 °. Por lo tanto, trabajando juntos, cubrieron un amplio campo de visión, pero pudieron localizar fuentes celestes con una precisión determinada por sus campos estrechos de 1,7 °.
Los cuatro detectores de energía media (MED), con un rango de energía nominal de 80 keV - 3 MeV, tenían cristales detectores de NaI de 3 pulgadas (7,6 cm) de diámetro por 1 pulgada (2,5 cm) de espesor y ocupaban las cuatro posiciones restantes en el hexágono de módulos. Tenían FOV circulares con 17 ° FWHM.
Los datos primarios de A4 consistieron en telemetría "evento por evento", que enumera cada evento bueno (es decir, no vetado) en los detectores NaI. El experimento tenía la flexibilidad de etiquetar cada evento con su altura de pulso (proporcional a su energía) y una etiqueta de tiempo de uno o dos bytes, lo que permite una sincronización precisa de objetos como estallidos de rayos gamma y púlsares .
Los resultados del experimento incluyeron un catálogo de las posiciones e intensidades de las fuentes de rayos X duros (10-200 keV), [8] una base de observación sólida para campos magnéticos extremadamente fuertes (del orden de 10 13 G) en las estrellas de neutrones giratorias asociadas con Her X-1 [9] [10] y 4U 0115 + 634, un espectro de componente difuso definitivo entre 13 y 200 keV, descubrimiento de la forma de ley de potencia del espectro de densidad de potencia Cygnus X-1 y descubrimiento de intensidad lenta ciclos en las fuentes de rayos X SMC X-1 y LMC X-4, resultando en aproximadamente 15 tesis doctorales y ~ 100 publicaciones científicas.
El instrumento A4 fue proporcionado y administrado por la Universidad de California en San Diego, bajo la dirección del Prof. Laurence E. Peterson , en colaboración con el grupo de rayos X del MIT , donde la reducción inicial de datos A4 se realizó bajo la dirección de Prof. Walter HG Lewin .
Ver también
Referencias
- ↑ Panagakos, Nicholas; Worrell, Don. "Kit de prensa HEAO-A" (PDF) . ntrs.nasa.gov . NASA . Consultado el 28 de marzo de 2016 .
- ^ Experimento de NASA HEASARC HEAO 1 A1
- ^ Madera, KS, El catálogo de fuentes de rayos X HEAO A-1, NRL R-1984-00109, 1984
- ^ Experimento de NASA HEASARC HEAO 1 A2.
- ^ Experimento de NASA HEASARC HEAO 1 A3
- ^ Peterson, Laurence E, técnica instrumental en X-Ray astronomía . en Annual Review of Astronomy and Astrophysics 13 , 423 (1975)
- ^ HEASARC HEAO 1
- ^ El catálogo HEAO 1 (A4) de fuentes de rayos X de alta energía , AM Levine, et al., Ap.J. Supl. 54 : 581, 1984.
- ^ Pulsaciones de rayos X duros de Hercules X-1 observadas de HEAO-1 , DE Gruber, et al., Astrophys. J. (Cartas) 240 : L127-L131, 15 de septiembre de 1980.
- ^ Gruber, DE (1980), "Hércules X-1 pulsaciones de rayos X duros observadas desde HEAO 1", The Astrophysical Journal , 240 : L127, Bibcode : 1980ApJ ... 240L.127G , doi : 10.1086 / 183338
enlaces externos
- 1er Observatorio de Astrofísica de Altas Energías (HEAO 1. GSFC. NASA) en Internet
- The Star Splitters de Wallace H. Tucker, 1984