Малый астрономический спутник 3
 Малый астрономический спутник 3 | |
| Имена | Эксплорер 53 САС-С Малый астрономический спутник-3 |
|---|---|
| Тип миссии | Рентгеновская астрономия |
| Оператор | НАСА |
| ИДЕНТИФИКАТОР КОСПЭРЭ | 1975-037А |
| САТКАТ нет. | 07788 |
| Продолжительность миссии | 4 года |
| Свойства космического корабля | |
| Производитель | APL · Университет Джонса Хопкинса |
| Стартовая масса | 196,7 кг (434 фунта) |
| Власть | 65,0 Вт |
| Начало миссии | |
| Дата запуска | 7 мая 1975 г., 22:45:01 UTC |
| Ракета | Разведчик F-1 (S194C) |
| Запуск сайта | Платформа Сан-Марко |
| Конец миссии | |
| Дата распада | 9 апреля 1979 г. |
| Орбитальные параметры | |
| Справочная система | Геоцентрический |
| Режим | Низкая околоземная орбита |
| Высота перигея | 509,00 км (316,28 миль) |
| Высота апогея | 516,00 км (320,63 миль) |
| Наклон | 3.00° |
| Период | 94,90 минут |
| Революция нет. | 21935 |
Малый астрономический спутник 3 ( SAS 3 также известный как SAS-C , до запуска НАСА ) (Explorer 53) — рентгеновский астрономический космический телескоп . [ 1 ] Он функционировал с 7 мая 1975 года по 9 апреля 1979 года. Он охватывал рентгеновский диапазон, имея на борту четыре эксперимента. Спутник, построенный Лабораторией Университета Джонса Хопкинса прикладной физики (APL), был предложен и эксплуатируется технологического института Массачусетского Центром космических исследований (CSR). Он был запущен на корабле Scout с итальянской платформы Сан-Марко ( Космический центр Брольо ) недалеко от Малинди , Кения , на низкую околоземную, почти экваториальную орбиту. Он был также известен как «Эксплорер 53» в рамках программы НАСА «Эксплорер» . [ 2 ]
Космический корабль был стабилизирован по 3 осям с помощью импульсного колеса, которое использовалось для обеспечения устойчивости относительно номинального вращения или оси Z. Ориентацию оси Z можно было изменить в течение нескольких часов с помощью катушек магнитного момента, которые взаимодействовали с магнитным полем Земли . Солнечные панели заряжали батареи в дневное время каждой орбиты, так что у SAS 3 практически не было расходных материалов, ограничивающих срок его службы, кроме срока службы магнитофонов, батарей и орбитального сопротивления. Космический корабль обычно работал во вращающемся режиме, вращаясь со скоростью один оборот за 95-минутную орбиту, так что светодиоды , трубка и планочный коллиматор, которые смотрели вдоль оси Y, могли видеть и сканировать небо почти непрерывно. Вращение также можно было остановить, что позволило провести расширенные (до 30 минут) точечные наблюдения выбранных источников с помощью инструментов оси Y. Данные записывались на борту магнитофонами и воспроизводились во время проходов станции на каждом витке. [ 3 ]
SAS 3 управлялся из Центра космических полетов Годдарда НАСА (GSFC) в Гринбелте, штат Мэриленд , но данные передавались по модему в Массачусетский технологический институт для научного анализа, где научно-технический персонал дежурил 24 часа в сутки. Данные с каждой орбиты подвергались быстрому научному анализу в Массачусетском технологическом институте перед прохождением следующей орбитальной станции, поэтому план научной работы можно было изменить с помощью телефонных инструкций из Массачусетского технологического института в GSFC, чтобы изучать цели практически в реальном времени.
Запуск
[ редактировать ]Космический корабль был запущен с платформы Сан-Марко у побережья Кении , Африка , на околокруглую, околоэкваториальную орбиту . На этом космическом корабле было четыре инструмента: Внегалактический эксперимент, Эксперимент «Галактический монитор», Эксперимент «Монитор Скорпиона» и Эксперимент по галактическому поглощению. В орбитальной конфигурации космический корабль имел высоту 145,2 см (57,2 дюйма), а размер от носка до носика - 470,3 см (185,2 дюйма). Четыре солнечных лопасти использовались в сочетании с 12-элементной никель-кадмиевой батареей для обеспечения электропитания на всей орбите. Космический корабль был стабилизирован вдоль оси Z и вращался со скоростью около 0,1 градуса в секунду. Изменения ориентации оси вращения производились по команде с земли, либо с задержкой, либо в реальном времени. Космический корабль можно заставить перемещаться вперед и назад на ± 2,5° относительно выбранного источника вдоль оси X со скоростью 0,01°/секунду. Эксперименты проводились вдоль оси Z космического корабля, перпендикулярно ей и под углом. [ 4 ]
Цели
[ редактировать ]Основными научными задачами миссии были:
- Определить местоположение ярких источников рентгеновского излучения с точностью до 15 угловых секунд;
- Исследование выбранных источников в диапазоне энергий 0,1-55 кэВ ;
- Постоянно ищите в небе рентгеновские новые, вспышки и другие переходные явления.
Эксплорер 53 (SAS-C) представлял собой небольшой космический корабль, целью которого было исследование небесной сферы на наличие источников излучения в рентгеновском, гамма- , ультрафиолетовом и других спектральных диапазонах. Основными задачами Эксплорера 53 были измерение рентгеновского излучения дискретных внегалактических источников, мониторинг интенсивности и спектров галактических источников рентгеновского излучения от 0,2 до 60 кэВ, а также мониторинг интенсивности рентгеновского излучения Скорпиона Х- 1 . [ 5 ]
Эксперименты
[ редактировать ]Внегалактический эксперимент (ЕГЭ)
[ редактировать ]Этот эксперимент определил положение очень слабых внегалактических источников рентгеновского излучения . Прибор просматривал область неба площадью 100 квадратных градусов вокруг направления оси вращения спутника. Номинальными целями годового исследования были: (1) Деве в скопление галактик в течение 4 месяцев, (2) галактический экватор в течение 2 месяцев, (3) Туманность Андромеды в течение 3 месяцев и (4) Магеллановы Облака. на 3 месяца. Аппаратура состояла из одного с амплитудой 2,5 угловых минуты с длительностью 4,5 угловых минут и одного с модуляцией полной ширины на половине высоты (FWHM) модуляционного коллиматора , а также пропорциональных счетчиков, чувствительных в диапазоне энергий от 1,5 до 10 кэВ . Эффективная площадь каждого коллиматора составляла около 225 см3. 2 . Аспектная система предоставляла информацию об ориентации коллиматоров с точностью до 15 угловых секунд. [ 6 ]
Эксперимент по галактическому поглощению (GAE)
[ редактировать ]Плотность и распределение межзвездного вещества были определены путем измерения изменения интенсивности низкоэнергетического диффузного рентгеновского фона в зависимости от галактической широты . окном толщиной 1 микрометр Пропорциональный счетчик с полипропиленовым использовался для диапазонов энергий 0,1–0,4 кэВ и 0,4–1,0 кэВ, а счетчик с титановым окном толщиной 2 микрометра покрывал диапазон энергий от 0,3 до 0,5 кэВ. Кроме того, с бериллиевым использовались два счетчика окном толщиной 1 мм для диапазона энергий от 1,0 до 10 кэВ. Коллиматоры в этом эксперименте имели поле зрения 3° для счетчика 1 микрометра, 2° для счетчика 2 мм и 2° для счетчика 1 мм. [ 7 ]
Эксперимент «Галактический монитор» (GME)
[ редактировать ]Целью этого эксперимента было обнаружение галактических источников рентгеновского излучения на расстоянии до 15 угловых секунд и мониторинг изменений интенсивности этих источников. Положения источников были определены с использованием модуляционных коллиматоров Внегалактического Эксперимента в течение номинальных двухмесячных наблюдений галактического экватора. Мониторинг рентгеновского неба осуществлялся с помощью трех предкрылковых коллиматоров. Один коллиматор размером 1° на 70° по полувысоте был ориентирован перпендикулярно экваториальной плоскости спутника, а два других, каждый по 0,5° на 45° по полувысоте, были ориентированы на 30° выше и на 30° ниже первого. Детектор за каждым коллиматором представлял собой пропорциональный счетчик, чувствительностью от 1,5 до 13 кэВ, с эффективной площадью около 100 см2. 2 . Коллиматор 1,0° имел дополнительный счетчик той же площади, чувствительный от 8 до 50 кэВ. Для каждого источника были получены три линии положения, когда спутник вращался с постоянной скоростью 4 угловых минуты/секунды вокруг оси Z. [ 8 ]
Эксперимент «Скорпион-монитор» (SME)
[ редактировать ]Планчатый коллиматор размером 12° на 50° на полувысоте был ориентирован своей длинной осью перпендикулярно оси вращения спутника так, что данную точку на небе можно было контролировать примерно на 25% вращения. Этот коллиматор был наклонен на 31° по отношению к экваториальной плоскости спутника, так что Скорпион X-1 наблюдался, в то время как ось Z была ориентирована на скопление галактик в Деве. Детекторы, использованные в этом эксперименте, представляли собой пропорциональные счетчики с бериллиевыми окнами диаметром 1 мм. Диапазон энергий от 1,0 до 60 кэВ, общая эффективная площадь около 40 см. 2 . [ 9 ]
Результаты исследования
[ редактировать ]SAS 3 оказался особенно продуктивным благодаря своей гибкости и быстроте реагирования. Среди наиболее важных результатов были:
- Вскоре после открытия первого рентгеновского всплеска с помощью ANS , интенсивный период открытия источников всплеска с помощью SAS 3 быстро привел к открытию и характеристике около дюжины дополнительных объектов, включая знаменитый Rapid Burster, [ 10 ] MXB1730-335. [ 11 ] [ 12 ] Эти наблюдения установили отождествление взрывных источников рентгеновского излучения с двойными системами нейтронных звезд;
- RMC был первым инструментом, который регулярно обеспечивал координаты рентгеновских лучей, которые были достаточно точными, чтобы позволить оптическим обсерваториям отслеживать рентгеновские / оптические аналоги даже в густонаселенных регионах вблизи галактической плоскости. Было получено около 60 позиций с точностью порядка 1 угловой минуты или меньше. Полученная в результате идентификация источников помогла связать рентгеновскую астрономию с основной частью звездной астрофизики;
- Открытие 3,6-секундных пульсаций переходной нейтронной звезды / Be-звезды двойной 4U 0115+63 ., [ 13 ] что привело к определению его орбиты и наблюдению циклотронной линии поглощения в его сильном магнитном поле. Многие двойные системы Be-звезда/нейтронная звезда были впоследствии открыты как класс рентгеновских излучателей;
- Открытие рентгеновского излучения HZ 43 (изолированного белого карлика), [ 14 ] Алголь, и от А. М. Хера , [ 15 ] первая сильномагнитная двойная система белых карликов, наблюдаемая в рентгеновских лучах;
- Установлено частое расположение источников рентгеновского излучения вблизи центров шаровых скоплений;
- Первая идентификация QSO по рентгеновскому излучению;
- Прибор мягкого рентгеновского излучения установил, что диффузная интенсивность 0,10–28 кэВ обычно обратно коррелирует с плотностью нейтрального столба H , что указывает на поглощение внешних диффузных источников галактической межзвездной средой на переднем плане . [ 16 ]
Ведущими исследователями SAS 3 были профессора Массачусетского технологического института Джордж Кларк , Хейл В. Брэдт и Уолтер Х. Г. Левин . Другими крупными участниками были профессора Клод Р. Канисарес и Саул Раппапорт , а также доктора Джеффри А. Хоффман , Джордж Рикер, Джефф МакКлинток, Роджер Докси , Гаррет Джерниган , Линн Комински , Джон Доти и многие другие, включая многочисленных аспирантов.
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ Ежегодный обзор астрономии и астрофизики , «Миссии рентгеновской астрономии», Х. Брэдт, Т. Охаши и К. Паунд; Том. 30, с. 391 и далее (1992)
- ^ HEASARC GSFC, получено 17 октября 2009 г. Обзор миссии.
- ^ В. Майер 1975, APL Tech Digest, 14, 14.
- ^ «Траектория: Эксплорер 53 (SAS-C) 1975-037А» . НАСА. 28 октября 2021 г. Проверено 18 ноября 2021 г.
В данную статью включен текст из этого источника, находящегося в свободном доступе .
- ^ «Дисплей: Explorer 53 (SAS-C) 1975-037A» . НАСА. 28 октября 2021 г. Проверено 18 ноября 2021 г. В данную статью включен текст из этого источника, находящегося в свободном доступе .
- ^ «Эксперимент: Внегалактический Эксперимент (ЕГЭ)» . НАСА. 28 октября 2021 г. Проверено 18 ноября 2021 г. В данную статью включен текст из этого источника, находящегося в свободном доступе .
- ^ «Эксперимент: Эксперимент по поглощению галактик (GAE)» . НАСА. 28 октября 2021 г. Проверено 18 ноября 2021 г. В данную статью включен текст из этого источника, находящегося в свободном доступе .
- ^ «Эксперимент: Эксперимент Галактического Монитора (GME)» . НАСА. 28 октября 2021 г. Проверено 18 ноября 2021 г. В данную статью включен текст из этого источника, находящегося в свободном доступе .
- ^ «Эксперимент: Эксперимент «Скорпион-монитор» (SME)» . НАСА. 28 октября 2021 г. Проверено 18 ноября 2021 г. В данную статью включен текст из этого источника, находящегося в свободном доступе .
- ^ HEASARC Rapid Burster Кривая блеска Rapid Burster
- ^ Левин, WHG и др.; Астрофиз. Дж. Летт; 209, Л95-Л99 (1976)
- ^ HL Marshall и др. ; «Дальнейший анализ наблюдений быстрого всплеска SAS 3 / MXB 1730-335», Astrophysical Journal, Part 1, vol. 227, 15 января 1979 г., с. 555-562.
- ^ Л. Комински и др. ; «Открытие рентгеновских пульсаций длительностью 3,6 с от 4U0115+63», Nature 273, 367-369 (1 июня 1978 г.); два : 10.1038/273367a0
- ^ Хирн, Д.Р. и др. 1976, Астрофиз. Журнал (Письма) , Том 203, Л21
- ^ Хирн, Ричарсон и Кларк, 1976, «Наблюдения AM Her = 3U1809+50 с помощью SAS-3», BAAS, Vol. 8, стр.512
- ^ «Обследование мягкого рентгеновского фона с помощью SAS 3», Ф. Дж. Маршалл и Г. В. Кларк, Астрофизический журнал, Часть 1 (ISSN 0004-637X), том. 287, 15 декабря 1984 г., с. 633-652.
Источники
[ редактировать ]- «HEASARC: Обсерватории - Третий малый астрономический спутник (SAS-3)» . НАСА. Архивировано из оригинала 13 января 2004 года . Проверено 3 марта 2008 г.
- SAS (Малый астрономический спутник) , Интернет-энциклопедия науки
