HEAO-1

HEAO-1 Descripción de esta imagen, también comentada a continuación HEAO-1 (vista del artista) Datos generales
Organización NASA
Constructor TRW
Programa Programa HEAO
Campo Astronomía de rayos x
Tipo de misión Observatorio espacial
Estado Misión completada
Otros nombres HEAO, un
observatorio astrofísico de alta energía
Lanzamiento 12 de agosto de 1977
Lanzacohetes Atlas / Centauro
Desorbitando 9 de enero de 1979
Identificador de COSPAR 1977-075A
Sitio [1]
Características técnicas
Misa en el lanzamiento 2720 ​​kilogramos
Fuente de energía paneles solares
Energia electrica 460 vatios
Llave de datos
Orbita Órbita baja
Altitud 429-447 kilometros
Período 93 minutos
Inclinación 22,7 °
Instrumentos principales
LASS / A1 Censo de fuentes de rayos X
CXE / A2 Estudio de las fuentes correspondientes a las grandes estructuras de la galaxia.
MC / A3 Localización fina de fuentes de rayos X
A4 Identificación de fuentes de rayos X duros / gamma suaves

HEAO-1 ( Observatorio astrofísico de alta energía en el Observatorio astrofísico francés de Hautes Energies) es un observatorio espacial estadounidense que trabaja en el campo de los rayos X y gamma lanzados en12 de agosto de 1977. HEAO-1 es el primero de una serie de 3 telescopios espaciales del mismo tipo desarrollados por la NASA como parte del programa HEAO para el estudio de fuentes de radiación de alta energía: los otros dos observatorios son HEAO-2 lanzados el12 de noviembre de 1978y HEAO-3 lanzado el20 de septiembre de 1979. HEAO-1 realizó un escaneo sistemático del cielo para detectar fuentes X en la banda de 0.2 kev-10 MeV, siguió casi permanentemente las fuentes de rayos X ubicadas en las regiones polares de la eclíptica y realizó observaciones a largo plazo ( 3-6 horas) de varias fuentes.

Contexto: el programa HEAO

La astronomía de alta energía ( rayos gamma , rayos X y rayos cósmicos ) comienza con la era espacial. De hecho, estas radiaciones no se pueden observar directamente desde el suelo porque están bloqueadas por la atmósfera terrestre. A principios de la década de 1960, experimentos limitados a bordo de globos estratosféricos o pequeños satélites mostraron que la Tierra fue bombardeada por esta radiación producida por procesos astrofísicos que permanecieron en gran parte sin explicación. En Estados Unidos, tres grupos de científicos están trabajando sobre el tema en particular. El grupo del Laboratorio de Investigación Naval dirigido por Herbert Friedman descubre y observa las emisiones de rayos X del Sol mediante detectores lanzados por cohetes. Bruno Rossi del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT) y Riccardo Giacconi (futuro Premio Nobel de Física por sus contribuciones al campo de la astrofísica en particular en el campo de los rayos X) del laboratorio de Ciencia e Ingeniería Estadounidense (AS&E) están estudiando los medios de enfocar rayos X usando telescopios. Finalmente, Frank B. McDonald del Goddard Space Flight Center (establecimiento de la NASA) es uno de los pioneros en el estudio de los rayos cósmicos. Durante el verano de 1965, la Academia Estadounidense de Ciencias organizó sesiones de trabajo para definir los medios para promover la astronomía de alta energía. Los investigadores acuerdan un proyecto para desarrollar una serie de grandes satélites reutilizando componentes del programa Apollo y realizando experimentos sencillos que puedan por un lado realizar un inventario sistemático de las fuentes de estas radiaciones y por otro lado, por otro lado. , para estudiarlos en detalle.

En 1967, la NASA creó una comisión dedicada a la actividad astronómica que debería permitir a la agencia espacial definir su estrategia en esta área. El trabajo de esta comisión propone un programa que incluye el lanzamiento de varios grandes experimentos de 1 a 5 toneladas que constituyen el inicio del programa HEAO. El estudio es en profundidad y se propone su implementación al centro de vuelos espaciales Goddard, que tradicionalmente se ocupa de aplicaciones científicas en la NASA, pero la actividad de este establecimiento no le permite dedicar recursos al proyecto. Se trata del Marshall Space Flight Center dirigido por Wernher von Braun y cuyas perspectivas de plan de carga están en fuerte declive con la finalización del desarrollo del cohete Saturno V , que finalmente accede a trabajar en el tema. En 1970, la NASA dio su consentimiento para el desarrollo del proyecto y lanzó una convocatoria de propuestas para experimentos científicos a bordo. Están programadas cuatro misiones. Los dos primeros incorporan una mezcla de experimentos sobre rayos X, gamma y cósmicos , el tercero está completamente dedicado a los rayos X, mientras que el último se relaciona solo con los rayos cósmicos. Los satélites deben tener una unidad de masa de unas 10 toneladas. En 1971, las dos primeras misiones del programa HEAO ( High Energy Astrophysical Observatory in French Observatoire astrophysique des autres energies) fueron aprobadas por el Congreso americano y se les asignaron fondos. Se contrata a la empresa TRW para desarrollar los satélites y se inicia el trabajo.

Pero a fines de 1972 la administración del presidente Nixon decide limitar el presupuesto de la NASA para el año fiscal 1974 y asigna una cantidad inferior a la otorgada por el Congreso estadounidense. La NASA, que debe financiar sus actividades con sumas insuficientes, también se enfrenta a importantes sobrecostos en su programa Viking, cuyas sondas espaciales se lanzarán a Marte en 1976. Para la agencia espacial estadounidense, la única solución es mediante la cancelación de proyectos existentes. . Sin embargo, el programa HEAO es el único cuya cancelación podría liberar fondos suficientes. Este proyecto también está sufriendo un aumento de los costos. Por lo tanto, el administrador de la NASA decide cancelar HEAO resolviendo así dos problemas a la vez. Los responsables del proyecto HEAO decidieron de inmediato intentar revertir esta decisión desarrollando una versión menos costosa del proyecto (un tercio del presupuesto inicialmente previsto) y proponiendo suspender el trabajo durante un año y medio a la espera de una situacion economica presupuesto mas favorable. Siendo la masa a poner en órbita uno de los factores de costo más importantes, deciden reemplazar los cuatro satélites con una unidad de masa de 10 toneladas por 3 satélites que pesan juntos 10 toneladas. Se sacrifica el experimento más pesado que debería haber permitido observar tanto los rayos cósmicos como la radiación gamma, y ​​el primer satélite se hace cargo de los experimentos de los dos primeros satélites en la configuración original.

La NASA valida esta solución, lo que también le da tiempo para evaluar el apoyo de la comunidad científica al proyecto. Esto es bastante favorable dado el éxito del pequeño observatorio de rayos X de Uhuru lanzado en 1970. Dos telescopios de rayos X a bordo de la estación espacial Skylab, puestos en órbita en 1973, también han proporcionado imágenes impresionantes del Sol y han demostrado las contribuciones de este tipo de instrumento provisto en la carga útil de uno de los satélites HEAO. Los científicos involucrados en el programa HEAO se reunirán durante los meses siguientes para hacer las concesiones necesarias debido a la reducción del tamaño de los satélites HEAO. Después de largas sesiones de trabajo, se define la carga útil de cada uno de los tres satélites. HEAO A (renombrado después de su lanzamiento HEAO-1) debe realizar una búsqueda sistemática de fuentes X en el cielo. HEAO B (HEAO-2) es un telescopio de rayos X suave y HEAO-C (HEAO-3) se dedica al estudio de los rayos cósmicos y la búsqueda de líneas espectrales en rayos X duros y rayos gamma suaves. Finalmente enJulio 1974los fondos están disponibles nuevamente para el programa y el programa se reinicia. Una de las restricciones más importantes del programa HEAO como resultado del recorte presupuestario es la vida útil limitada de los satélites. Esto se logró reduciendo la cantidad de propulsores utilizados para controlar la orientación de los observatorios espaciales. Ambas misiones HEAO-1 y HEAO-2 se cancelarán por este motivo después de 10 meses. Gracias a una sofisticada gestión de los propulsores utilizados, HEAO-2 logrará funcionar durante 2 años y medio.

Metas

El objetivo de HEAO-1 era hacer un inventario de fuentes de rayos X en todo el cielo utilizando varios tipos de instrumentos. HEAO-2 con un telescopio debía realizar estudios detallados de estas fuentes, mientras que HEAO-3 se dedicó al estudio de rayos cósmicos y fuentes de rayos gamma.

Satélite

El Observatorio 1 de Astronomía de Alta Energía se construye al establecer la empresa TRW de Redondo Beach ( California ) . Tiene una masa de unos 2.700 kg y su forma es aproximadamente cilíndrica con un diámetro de 2 metros y una longitud de 6 metros. Incluye dos subconjuntos. La plateforme, qui abrite les servitudes (production d'énergie, contrôle d'attitude, etc.) et est identique pour les trois satellites HEAO, forme l'extrémité du cylindre et est longue de 1 mètre tandis que les instruments occupent le reste de la estructura. El satélite gira lentamente a razón de 3 rotaciones por órbita, es decir, un período de rotación de 31 minutos (12 'por segundo). El eje de rotación del satélite, perpendicular a los paneles solares (por lo tanto es perpendicular al eje del cilindro), se mantiene permanentemente apuntado hacia el Sol con una diferencia de menos de 1 grado. Para lograr esto, la orientación del eje se corrige dos veces al día en 1/2 grado utilizando motores cohete que queman hidracina . Teniendo en cuenta la posición de los instrumentos y el movimiento del satélite alrededor del Sol, podrían barrer todo el cielo en 6 meses. Los paneles solares proporcionan de 460 vatios a 28 vatios. Los datos recopilados por los instrumentos se graban en grabadoras y se transfieren a las estaciones terrenas a una velocidad de 6,4 kilobits por segundo.

Instrumentos

El HEAO-1 lleva cuatro instrumentos, tres de los cuales funcionan con contadores de gas proporcionales que permiten realizar mediciones de radiación cuya energía se encuentra entre 0,1 y 60 keV . El cuarto instrumento utiliza centelleadores para medir rayos X gamma duros y blandos con un espectro entre 15 keV y 10 MeV  :

Realización de la misión

El HEAO-1 fue lanzado el 12 de agosto de 1977 por un cohete Atlas / Centaur disparado desde la base de Cabo Cañaveral y colocado en una órbita circular baja de 420 km con una inclinación orbital de 23 ° que atravesó en 93 minutos. El satélite se controla desde un centro de misión dedicado ubicado en el Centro de Vuelo Espacial Goddard. HEAO-1 opera normalmente hasta que se agota la hidracina utilizada por sus propelentes, lo que ocurre durante la9 de enero de 1979. El satélite se destruye en12 de marzo de 1979durante su reentrada atmosférica . HEAO-1 funcionó durante 18 meses lo que permitió realizar tres cartografías completas del cielo.

Resultados

Los principales resultados de la misión HEAO 1 son los siguientes:

Notas y referencias

  1. (en) Wallace H. Tucker, los divisores de estrellas: La alta energía Astronomía Observatorios , la NASA,1984, 304  p. ( ISBN  978-0-387-98190-1 , leer en línea ) , cap.  3 ("EL CAMINO A HEAO")
  2. (en) Wallace H. Tucker, los divisores de estrellas: La alta energía Astronomía Observatorios , la NASA,1984, 304  p. ( ISBN  978-0-387-98190-1 , leer en línea ) , cap.  4 ("EN EL CAMINO OTRA VEZ")
  3. (en) Wallace H. Tucker, The Star Splitters: The High Energy Astronomy Observatories , NASA,1984, 304  p. ( ISBN  978-0-387-98190-1 , leer en línea ) , cap.  5 ("Planificación de la misión")
  4. (en) Wallace H. Tucker, The Star Splitters: The High Energy Astronomy Observatories , NASA,1984, 304  p. ( ISBN  978-0-387-98190-1 , leer en línea ) , "THE STAR SPLITTERS"
  5. (en) Astrofísica de Altas Energías de grupo, "  High Energy Astronomy Observatory 1  " , Universidad de California (consultado el 29 de de diciembre de el año 2016 )
  6. (in) "  High Energy Astronomy Observatory 1  " , Goddard Space Flight Center (consultado el 29 de diciembre de 2016 )
  7. (en) "  High Energy Astronomy Observatory 1  " en HEASARD: observatorios , Goddard Space Flight Center (consultado el 1 er de enero de 2017 )

Bibliografía

Ver también

Artículos relacionados

enlaces externos