El último de los tres observatorios de astronomía de alta energía de la NASA , HEAO 3, fue lanzado el 20 de septiembre de 1979 en un vehículo de lanzamiento Atlas-Centaur , en una órbita terrestre baja casi circular, con una inclinación de 43,6 grados y un perigeo inicial de 486,4 km. El modo de funcionamiento normal era un escaneo celeste continuo, girando aproximadamente una vez cada 20 minutos alrededor del eje z de la nave espacial, que nominalmente apuntaba al Sol. La masa total del observatorio en el momento del lanzamiento fue de 2.660,0 kilogramos (5.864,3 libras). [1]
HEAO 3 incluía tres instrumentos científicos: el primero, un espectrómetro criogénico de rayos gamma de germanio de alta resolución , y dos dedicados a observaciones de rayos cósmicos . Los objetivos científicos de los tres experimentos de la misión fueron:
El instrumento HEAO "C-1" (como se lo conocía antes del lanzamiento) fue un experimento de estudio del cielo que operaba en las bandas de rayos X duros y de rayos gamma de baja energía. El espectrómetro de rayos gamma fue diseñado especialmente para buscar la línea de rayos gamma de 511 keV producida por la aniquilación de positrones en estrellas, galaxias y el medio interestelar (ISM), la emisión de líneas de rayos gamma nucleares que se espera de las interacciones de los rayos cósmicos. en el ISM, los productos radiactivos de la nucleosíntesis cósmica y las reacciones nucleares debidas a los rayos cósmicos de baja energía. Además, se realizó un estudio cuidadoso de las variaciones espectrales y temporales de fuentes conocidas de rayos X duros.
El paquete experimental contenía cuatro detectores de rayos gamma Ge de alta pureza, tipo p, refrigerados, con un volumen total de aproximadamente 100 cm3 , encerrados en un escudo de centelleo grueso (6,6 cm en promedio) de yoduro de cesio (CsI) en anti-coincidencia activa [2 ] para suprimir el fondo extraño. El experimento fue capaz de medir energías de rayos gamma que se encuentran 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 de 1,E-4 a 1,E-5 fotones/cm 2 -s, dependiendo de la energía. Los parámetros experimentales clave fueron (1) un factor de geometría de 11,1 cm 2 -sr, (2) un área efectiva de ~75 cm a 100 keV, (3) un campo de visión de ~30 grados FWHM a 45 keV y (4) un resolución temporal de menos de 0,1 ms para los detectores de germanio y de 10 s para los detectores de CsI. El espectrómetro de rayos gamma funcionó hasta el 1 de junio de 1980, cuando se agotó su criógeno . [3] [4] La resolución energética de los detectores de Ge estuvo sujeta a degradación (aproximadamente proporcional a la energía y el tiempo) debido al daño por radiación. [5] Los datos primarios están disponibles en NASA HESARC [6] y en JPL. Incluyen datos de instrumentos, órbitas y aspectos, además de información de mantenimiento de la nave espacial en cintas binarias de 1600 bpi. Parte de este material se ha archivado posteriormente en medios más modernos. [7] El experimento fue propuesto, desarrollado y gestionado por el Laboratorio de Propulsión a Chorro del Instituto de Tecnología de California, bajo la dirección del Dr. Allan S. Jacobson .
El experimento HEAO C-2 midió la composición relativa de los isótopos de los rayos cósmicos primarios entre berilio y hierro (Z de 4 a 26) y las abundancias elementales hasta el estaño (Z=50). Los contadores Cerenkov y los hodoscopios , junto con el campo magnético de la Tierra, formaron un espectrómetro. Determinaron la carga y la masa de los rayos cósmicos con una precisión del 10% para los elementos más abundantes en el rango de impulso de 2 a 25 GeV/c (c=velocidad de la luz). La dirección científica estuvo a cargo de los investigadores principales, el Prof. Bernard Peters y el Dr. Lyoie Koch-Miramond. La base de datos principal se ha archivado en el Centre Etudes Nuclearires de Saclay y en el Instituto Danés de Investigaciones Espaciales. Engelman et al. proporcionan información sobre los productos de datos. 1985. [8]
El objetivo del experimento HEAO C-3 era medir el espectro de carga de los núcleos de rayos cósmicos en el rango de carga nuclear (Z) de 17 a 120, en el intervalo de energía de 0,3 a 10 GeV/nucleón; caracterizar las fuentes de rayos cósmicos; procesos de nucleosíntesis y modos de propagación. El detector constaba de un instrumento de doble extremo formado por hodoscopios superior e inferior y tres cámaras de iones de doble espacio. Los dos extremos estaban separados por un radiador Cerenkov. El factor geométrico fue 4 cm 2 -sr. Las cámaras de iones podrían resolver la carga en 0,24 unidades de carga a baja energía y 0,39 unidades de carga a alta energía y Z alta. El contador Cerenkov podría resolver de 0,3 a 0,4 unidades de carga. Binns et al. [9] da más detalles. El experimento fue propuesto y gestionado por el Laboratorio de Radiación Espacial del Instituto de Tecnología de California (Caltech), bajo la dirección del Investigador Principal Prof. Edward C. Stone , Jr. de Caltech, y el Dr. Martin H. Israel, y el Dr. Cecil J. Waddington.
El Proyecto HEAO 3 fue la misión final de la serie del Observatorio de Astronomía de Alta Energía , administrada por el Centro Marshall de Vuelos Espaciales de la NASA (MSFC), donde el científico del proyecto fue el Dr. Thomas A. Parnell y el director del proyecto fue el Dr. John. F. Piedra. El contratista principal fue TRW .
