El espectrómetro de imágenes de rayos gamma ( GRIS ) era un instrumento espectrómetro de rayos gamma instalado en un observatorio aéreo a bordo de un globo . Utilizaba detectores de germanio para lograr una espectroscopia de alta resolución. [1] El GRIS fue operado desde 1988 hasta 1995 por el Centro de Vuelos Espaciales Goddard de la NASA , que lo calificó como "posiblemente uno de los programas de globos de rayos gamma más exitosos de la historia". [2]
GRIS siguió el trabajo anterior de espectroscopia de rayos gamma de Bell Labs / Sandia National Laboratories y los co-investigadores Marvin Leventhal y Bonnard Teegarden , incluido el espectrómetro LEGS. [2] GRIS fue seleccionado para un programa de globos después de la remoción de un espectrómetro de rayos gamma de alta resolución de la carga útil de lo que se convertiría en el Observatorio de Rayos Gamma Compton . [3]
GRIS voló por primera vez en mayo de 1988 desde Alice Springs , Australia. Durante sus primeros vuelos, el instrumento midió definitivamente las líneas de rayos gamma de la supernova 1987A , incluida la de 56 Co , y la línea de aniquilación de positrones del centro galáctico a 511 keV, lo que dilucidó la naturaleza de estas emisiones. Estas mediciones dieron lugar a dos cartas en Nature y tres en The Astrophysical Journal , y le valieron el premio John Lindsay Memorial Award for Science del Goddard Space Flight Center.
GRIS voló un total de nueve veces entre 1988 y 1995, con un tiempo total de vuelo de 223 horas. [4] [5] En una configuración que incluía un colimador de campo amplio y un mecanismo de cristal de bloqueo, GRIS midió los espectros difusos de rayos gamma galácticos y cósmicos, lo que proporcionó información sobre la producción de 26 Al en la galaxia. Durante sus dos últimos vuelos desde Alice Springs, GRIS transportó el instrumento PoRTIA, que arrojó mediciones del fondo del detector CdZnTe para su uso en el diseño futuro de instrumentos. [1]
Después del programa, el equipo de Goddard propuso transferir el instrumento a la Universidad de Maryland para que se reacondicionara para el programa de globos de larga duración, lo que implicaría reconfigurar el instrumento para estudios de amplio campo de visión de emisiones difusas. El programa involucraría a estudiantes de grado y posgrado investigadores y abordaría regímenes de observación inaccesibles para la misión INTEGRAL . [2]
El instrumento GRIS fue lanzado con un globo lleno de helio a una altitud típica de 40 kilómetros (25 millas). [6]
El instrumento GRIS llevaba siete detectores de germanio de tipo n con un rango de sensibilidad entre 20 y 8000 keV y una resolución de energía combinada de 1,8 keV a una energía de 500 keV. Cada detector tenía 6,5 cm (2,6 pulgadas) de diámetro por 6,5 cm (2,6 pulgadas) de profundidad (entre los más grandes del mundo en ese momento), [6] para un área total del detector de 242 centímetros cuadrados (37,5 pulgadas 2 ) y un volumen total del detector de 1.560 centímetros cúbicos (95 pulgadas 3 ). Los detectores enfriados con nitrógeno líquido estaban protegidos por todos los lados por 15 centímetros (5,9 pulgadas) de protección anti-coincidencia activa de NaI para rechazar los eventos de fondo. El instrumento tenía una sensibilidad de línea estrecha de tres sigma de 1,7 x 10 −4 picohenrios por centímetro cuadrado por segundo a 500 keV durante 12 horas y un campo de visión ( FWHM ) de 17 grados a 500 keV. [7]
La carga experimental tenía un peso de 1.634 kilogramos (3.602 libras) y utilizaba 350 vatios de potencia. Dependía de una rueda de impulso para el control del acimut y de una referencia de orientación magnética, con un rastreador de estrellas y un sensor solar para la verificación. El instrumento proporcionaba telemetría a una velocidad de 55,2 kbps . [7]
El investigador principal del proyecto GRIS fue Jack Tueller, con los co-investigadores Scott Barthelmy, Lyle Bartlett, Neil Gehrels , Marvin Leventhal, Juan Naya, Ann Parsons y Bonnard Teegarden . [8]