OSO 7 u Orbiting Solar Observatory 7 (NSSDC ID: 1971-083A ), antes del lanzamiento conocido como OSO H, es el séptimo de la serie de satélites del Observatorio Solar Orbital estadounidense lanzados por la NASA entre 1962 y 1975. [2] OSO 7 fue lanzado desde Cabo Kennedy (ahora Cabo Cañaveral) el 29 de septiembre de 1971 por un cohete Delta N a una órbita baja terrestre de 33,1° de inclinación (inicialmente 321 por 572 km), y reingresó a la atmósfera terrestre el 9 de julio de 1974. Fue construido por Ball Brothers Research Corporation (BBRC), ahora conocida como Ball Aerospace , en Boulder Colorado.
Si bien el diseño básico de todos los satélites OSO era similar, el OSO 7 era más grande [la masa total de la nave espacial era de 635 kg (1397 lb)] que el OSO 1 al OSO 6, con un panel solar cuadrado más grande en la "Vela" no giratoria, y una sección giratoria más profunda, la "Rueda". [3]
Instrumentos de vela
La parte de la nave espacial denominada "Vela", que estaba estabilizada para orientarse hacia el Sol en todos los satélites de la serie OSO , llevaba dos instrumentos en OSO 7, que observaban continuamente el Sol durante el día de órbita. Éstos eran:
El espectroheliógrafo de rayos X y EUV del GSFC (que cubre el rango de longitud de onda de 2 a 400 Å ), [4] bajo la dirección del investigador principal, Dr. Werner M. Neupert del GSFC de la NASA, que obtuvo imágenes del Sol en las bandas de rayos X suaves y ultravioleta extremo, para determinar la temperatura y la distribución de la materia en la corona por encima de las regiones activas y durante las erupciones solares.
El experimento del coronógrafo de luz blanca y la corona ultravioleta extrema del NRL , dirigido por el Dr. Richard Tousey del Laboratorio de Investigación Naval de los EE. UU., [5] que obtuvo imágenes de la corona de luz blanca, utilizando un disco ocultador, lo que permitió la comparación entre la estructura de la corona y las regiones activas en la superficie solar.
Instrumentos de rueda
El componente giratorio de la nave espacial, que proporcionaba estabilidad giroscópica general al satélite, transportaba cuatro instrumentos que miraban radialmente hacia afuera y escaneaban el Sol cada dos segundos. Dos de ellos eran instrumentos de observación solar y los otros dos eran instrumentos de rayos X cósmicos:
El instrumento de monitoreo de rayos X solares duros de la UCSD , investigador principal, Prof. Laurence E. Peterson [6] [7] cubrió el rango de energía de 2 a 300 keV utilizando detectores de centelleo de NaI y contadores proporcionales, además de tres pequeños detectores de partículas cargadas para monitorear el entorno de radiación local.
Experimento de rayos X cósmicos de la UCSD, investigador principal, Prof. Laurence E. Peterson. [12] Este instrumento, que tenía un campo de visión ( FWHM ) de aproximadamente 6°, miraba perpendicularmente al eje de giro de la Rueda, barriendo un gran círculo en el cielo cada 2 segundos. A medida que el eje de giro de la Rueda se movía para mantener los instrumentos de la Vela apuntando al Sol, escaneaba todo el cielo cada 6 meses. Presentaba un detector de centelleo de NaI(Tl) de 1 cm de espesor que cubría el rango de energía de ~7 keV a ~500 keV en 126 canales PHA, con un área efectiva de 100 cm 2 en las energías más bajas. El detector estaba encerrado en un grueso escudo de centelleo anti-coincidencia de CsI(Na) con 10 agujeros perforados a través de él, que definían el campo de visión óptico del detector. Los eventos se registraron y telemetrizaron individualmente, con tiempo y altura de pulso etiquetados para cada uno, a una velocidad máxima de 3,2 por segundo. [13]
Resultados científicos
Entre los resultados científicos notables de OSO 7 se encuentran: [14]
Estudios de rayos X duros de todo el cielo realizados por los instrumentos cósmicos del MIT y la UCSD.
La primera observación de la emisión de líneas de rayos gamma (γ) solares , debido a la aniquilación de electrones/positrones a 511 keV, de las erupciones solares a principios de agosto de 1972 , por el espectrómetro de la UNH. [15] Legendaria desde hace mucho tiempo en la NASA debido al peligro para los vuelos espaciales humanos, habría incurrido en una dosis de radiación potencialmente fatal si los astronautas hubieran estado en el espacio en ese momento y fuera de la magnetosfera protectora de la Tierra (como es el caso durante gran parte de una misión lunar Apolo). [16]
El OSO 7 estuvo a punto de perderse en el lanzamiento, debido a una pérdida de presión hidráulica en el sistema de control de guía de la segunda etapa unos 7 segundos antes de que se apagara el motor de la segunda etapa. El plan nominal era que la nave espacial se separara de la segunda etapa con el eje de giro normal a la dirección del Sol, de modo que la vela pudiera orientarse hacia el Sol, lo que permitiría que las baterías se cargaran por completo en órbita. Tal como estaban las cosas, la órbita era ligeramente excéntrica en lugar de circular, y la orientación de la nave espacial inmediatamente después del lanzamiento era desconocida, de modo que la vela no podía adquirir el bloqueo solar. La nave espacial se lanzó con sus baterías completamente cargadas, lo que dio aproximadamente 12 horas para que los controladores, dirigidos por John Thole de la NASA, se recuperaran antes de que la nave espacial perdiera potencia y capacidad de mando. Pasaron varias horas mientras los ingenieros intentaban interpretar la intensidad de la señal de la nave espacial que se tambaleaba en términos de su patrón de antena de transmisión. Finalmente, una o dos horas antes del final, Thole decidió abandonar la precaución y "comenzar a girar", y por suerte y habilidad, se recuperó el control. [20]
Como el apogeo orbital resultante fue de ~572 km en lugar de los ~350 km planeados para la órbita circular nominal, varias veces al día OSO 7 pasó bastante profundamente en los cinturones de radiación de Van Allen , de modo que el bombardeo de protones de alta energía lo hizo algo radiactivo. Luego, la actividad decayó lentamente durante otros momentos del día. La radioactividad interna del instrumento, que variaba de manera compleja, complicó el análisis de los datos de los sensibles instrumentos de rayos X y rayos gamma a bordo.
P78-1
El repuesto de vuelo para OSO H fue adquirido posteriormente por la Fuerza Aérea de los EE. UU., modificado y reinstrumentado, y luego lanzado en 1979 como P78-1 (también conocido como Solwind), el satélite que fue derribado por la USAF en una exitosa prueba de misiles antisatélite en 1985. OSO 7 y P78-1 no eran idénticos en apariencia, pero eran más similares entre sí que a las naves espaciales anteriores OSO 1 a OSO 6, o al OSO 8 final. [21]
^ "NASA – NSSDCA – Nave espacial – Detalles de la trayectoria". nssdc.gsfc.nasa.gov . Consultado el 2 de mayo de 2018 .
^ OSO 7 NASA HEASARC
^ OSO 7 en órbita Una fotografía del OSO 7 tomada antes del lanzamiento, sobre un fondo negro, tal como podría haber aparecido en el espacio.
^ Espectroheliógrafo de rayos X y EUV (2 a 400 Å)
^ "Coronógrafo de luz blanca OSO 7 y experimento de corona ultravioleta extrema". NASA . Consultado el 1 de abril de 2023 .
^ Instrumento de monitoreo de rayos X solares duros.
^ TM Harrington y otros, IEEE. Trans. Nucl. Sci., v. NS-19, pág. 596, 1972.
^ Monitor de rayos gamma solares.
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^ Fuentes de rayos X cósmicos en el rango de 1,5 a 9 Å.
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^ Experimento de rayos X cósmicos.
^ MP Ulmer y otros, Ap. J., v. 178, pág. L61, 1972.
^ Bibliografía de OSO 7
^ Knipp, Delores J.; BJ Fraser; MA Shea; DF Smart (2018). "Sobre las consecuencias poco conocidas de la eyección de masa coronal ultrarrápida del 4 de agosto de 1972: hechos, comentarios y llamado a la acción". Clima espacial . 16 (11): 1635–1643. Bibcode :2018SpWea..16.1635K. doi : 10.1029/2018SW002024 .
^ Lockwood, Mike; M. Hapgood (2007). "La guía aproximada de la Luna y Marte" (PDF) . Astron. Geophys . 48 (6): 11–17. Bibcode :2007A&G....48f..11L. doi : 10.1111/j.1468-4004.2007.48611.x .
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^ Wheaton, Wm. A., Ulmer, MP, Baity, WA, Datlowe, DW, Elcan, MJ, Peterson, LE, Klebesadel, RW, Strong, TB, Cline, T., L. y Desai, UD "La dirección y variabilidad espectral de un estallido cósmico de rayos gamma", Ap.J. Lett. 185:L57, 15 de octubre de 1973.
^ [1] SP-4012 LIBRO DE DATOS HISTÓRICOS DE LA NASA: VOLUMEN III
^ OSO 8, con imagen que muestra las diferencias con OSO 7 y P78-1
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