Последняя из трех астрономических обсерваторий высоких энергий НАСА , HEAO 3, была запущена 20 сентября 1979 года на ракете-носителе Атлас-Кентавр на почти круглую низкую околоземную орбиту с наклонением 43,6 градуса и начальным перигеем 486,4 км. Обычным режимом работы было непрерывное сканирование небесных тел с вращением примерно раз в 20 минут вокруг оси Z космического корабля, номинально направленной на Солнце. Общая масса обсерватории при запуске составила 2660,0 кг (5864,3 фунта). [1]
HEAO 3 включал в себя три научных прибора: первый — криогенный германиевый гамма-спектрометр высокого разрешения , а два — предназначенные для наблюдений космических лучей . Научными целями трех экспериментов миссии были:
Прибор HEAO «C-1» (как он был известен до запуска) представлял собой эксперимент по обзору неба, работавший в жестком рентгеновском и низкоэнергетическом гамма-диапазонах. Спектрометр гамма-излучения был специально разработан для поиска линии гамма-излучения с энергией 511 кэВ , образующейся в результате аннигиляции позитронов в звездах, галактиках и межзвездной среде (МЗС), излучения ядерной линии гамма-излучения, ожидаемого в результате взаимодействия космических лучей. в МЗС — радиоактивные продукты космического нуклеосинтеза и ядерные реакции, обусловленные космическими лучами низкой энергии. Кроме того, были тщательно изучены спектральные и временные вариации известных источников жесткого рентгеновского излучения.
Экспериментальный комплекс содержал четыре охлаждаемых детектора гамма-излучения Ge высокой чистоты p-типа общим объемом около 100 см 2 , заключенных в толстый (в среднем 6,6 см) сцинтилляционный экран из йодида цезия (CsI) в режиме активного антисовпадения [2]. ] для подавления постороннего фона. В эксперименте удалось измерить энергии гамма-излучения, попадающие в интервал энергий от 0,045 до 10 МэВ. Система детекторов Ge имела начальное энергетическое разрешение лучше 2,5 кэВ при 1,33 МэВ и линейную чувствительность от 1,E-4 до 1,E-5 фотонов/см 2 -с в зависимости от энергии. Ключевыми параметрами эксперимента были (1) геометрический фактор 11,1 см 2 -ср, (2) эффективная площадь ~75 см при 100 кэВ, (3) поле зрения ~30 град на полувысоте при 45 кэВ и (4) временное разрешение менее 0,1 мс для германиевых детекторов и 10 с для детекторов CsI. Гамма-спектрометр проработал до 1 июня 1980 года, когда его криоген был исчерпан. [3] [4] Энергетическое разрешение Ge-детекторов подвергалось ухудшению (примерно пропорциональному энергии и времени) из-за радиационного повреждения. [5] Первичные данные доступны в НАСА HESARC [6] и в Лаборатории реактивного движения. Они включают в себя данные приборов, орбит и аспектов, а также некоторую служебную информацию космического корабля на двоичных лентах с разрешением 1600 бит на дюйм. Некоторые из этих материалов впоследствии были заархивированы на более современных носителях. [7] Эксперимент был предложен, разработан и проведен Лабораторией реактивного движения Калифорнийского технологического института под руководством доктора Аллана С. Джейкобсона .
В эксперименте HEAO C-2 был измерен относительный состав изотопов первичных космических лучей между бериллием и железом (Z от 4 до 26) и содержание элементов до олова (Z=50). Черенковские счетчики и годоскопы вместе с магнитным полем Земли образовали спектрометр. Они определили заряд и массу космических лучей с точностью до 10% для наиболее распространенных элементов в диапазоне импульсов от 2 до 25 ГэВ/с (с = скорость света). Научное руководство осуществляли главные исследователи профессор Бернард Петерс и доктор Лиои Кох-Мирамон. Первичная база данных хранится в Центре ядерных исследований Сакле и Датском институте космических исследований. Информация о информационных продуктах предоставлена Engelman et al. 1985. [8]
Целью эксперимента HEAO C-3 было измерение зарядового спектра ядер космических лучей в диапазоне зарядов ядра (Z) от 17 до 120, в интервале энергий от 0,3 до 10 ГэВ/нуклон; охарактеризовать источники космических лучей; процессы нуклеосинтеза и способы распространения. Детектор состоял из двустороннего прибора с верхним и нижним годоскопами и трех двухщелевых ионных камер. Два конца были разделены черенковским радиатором. Геометрический фактор составил 4 см 2 -ср. Ионные камеры могли разрешать заряд до 0,24 единицы заряда при низкой энергии и 0,39 единицы заряда при высокой энергии и высоком Z. Счетчик Черенкова мог разрешать от 0,3 до 0,4 единицы заряда. Биннс и др. [9] дают более подробную информацию. Эксперимент был предложен и проведен Лабораторией космического излучения Калифорнийского технологического института (Калифорнийский технологический институт) под руководством главного исследователя профессора Эдварда С. Стоуна -младшего из Калифорнийского технологического института, а также доктора Мартина Х. Израэля и доктора К. Сесил Дж. Уоддингтон.
Проект HEAO 3 был последней миссией в серии Астрономической обсерватории высоких энергий , которой руководил Центр космических полетов имени Маршалла НАСА (MSFC), где ученым проекта был доктор Томас А. Парнелл, а руководителем проекта - доктор Джон. Ф. Стоун. Генеральным подрядчиком выступила компания TRW .
