高エネルギー天文台1

高エネルギー天文台1

名前	HEAO-1、HEAO-A
ミッションタイプ	オービター
オペレーター	米航空宇宙局（NASA）
コスパーID	1977-075A
SATCAT番号	10217
ミッション期間	1年7ヶ月2日
宇宙船の特性
メーカー	TRW
ペイロード質量	2,551.9 kg (5,626 ポンド)
寸法	高さ:5.68 m (18.6 フィート) 半径:2.67 m (8 フィート 9 インチ)
ミッション開始
発売日	1977年8月12日
ロケット	アトラスケンタウロス
発射場	CCAFS LC-36B [1]
ミッション終了
無効化	1979年1月9日
減衰日	1979年3月14日
軌道パラメータ
偏心	0
近地点高度	432 km (268 マイル)
遠地点高度	432 km (268 マイル)
傾斜	23°
期間	93.5分
エポック	1977年8月13日 00:00:00 UTC

HEAO-1は1977年に打ち上げられたX線望遠鏡である。HEAO-1は電磁スペクトルのX線部分（0.2 keV – 10 MeV）で空を調査し、黄道極付近のX線源をほぼ継続的に監視し、3～6時間にわたる観測によって多数の物体のより詳細な研究を行った。これはNASAの3つの高エネルギー天文台の最初のもので、 1977年8月12日にセントール上段を備えたアトラスロケットで打ち上げられ、1979年1月9日まで運用された。その間、X線空をほぼ3回 スキャンした。

HEAO には、それぞれ A1、A2、A3、A4 と呼ばれる 4 つの X 線およびガンマ線天文機器が搭載されていました (打ち上げ前、HEAO 1 はHEAO Aと呼ばれていました)。軌道傾斜角は約 22.7 度でした。HEAO 1 は 1979 年 3 月 15 日に地球の大気圏に再突入しました。

A1 、すなわち大面積天空サーベイ (LASS)装置は、7 つの大型比例計数管を使用して、0.25～25 keV のエネルギー範囲をカバーしました。^[2]この装置は、主任研究員であるハーバート・D・フリードマン博士の指揮の下、海軍研究所(NRL) で設計、運用、管理され、主契約者はTRWでした。HEAO A-1 X 線源カタログには、842 個の個別の X 線源が含まれていました。^[3]

ゴダード宇宙飛行センターのA2、すなわち宇宙X線実験（CXE）は、2 ～60keVのエネルギー範囲を高い空間分解能とスペクトル分解能でカバーしました。主任研究者はエリヒュー・A・ボルト博士とゴードン・P・ガーミア博士でした。^[4]

A3 、または変調コリメータ（MC）装置は、X線源の高精度な位置を提供し、光学的および電波的な対応物を特定するための追跡観測を可能にするのに十分な精度でした。これは、天体物理学センター（スミソニアン天体物理観測所とハーバード大学天文台、SAO / HCO）によって提供されました。[ 5 ]主任研究員^は 、SAOのダニエル・A・シュワルツ博士とMITのヘイル・V・ブラッド博士でした。

A4 （硬X線/低エネルギーガンマ線実験）では、ヨウ化ナトリウム（NaI）シンチレーションカウンタを使用して、約20keVから10MeVのエネルギー範囲をカバーしました。^[6] これは、3つの異なる設計の7つのクラスターモジュールで構成され、ほぼ六角形の配列になっています。^[7] 各検出器は、アクティブアンチコインシデンスで周囲のCsIシンチレータによってアクティブにシールドされているため、側面または背面からの外来粒子またはガンマ線イベントは電子的に拒否され、除去されます。 (1960 年代の初期の気球飛行で、鉛などの材料で作られたパッシブ コリメータまたはシールドは、宇宙放射線環境に特有の非常に高エネルギー (GeV) 粒子によって生成される二次粒子と光子の激しいシャワーのために、実際には望ましくないバックグラウンド レートを増加させることが実験者によって発見されました。) ガンマ線光子に対して基本的に透明なプラスチック製の同時計数シンチレーション防止シールドは、正面から進入する高エネルギー荷電粒子から検出器を保護しました。

7 つのモジュールすべてにおいて、後方から進入する粒子や光子の不要なバックグラウンド効果は、「フォスウィッチ」設計によって抑制されました。この設計では、アクティブな NaI 検出素子が、その背面にある CsI 層に光学的に結合され、さらに、7 つのユニットごとに 1 つの光電子増倍管に光学的に結合されていました。NaI の応答時間 (約 0.25 μs) は CsI (約 1 μs) よりもはるかに速いため、電子パルス形状弁別器は、NaI 内の良好なイベントと、CsI 内で同時に相互作用する混合イベントを区別できます。

最大の高エネルギー検出器(HED) は中央に位置し、視野 (FOV) が 37° FWHMにコリメートされ、約 120 keV から 10 MeV の上限範囲をカバーします。NaI 検出器は直径 5 インチ (13 cm)、厚さ 3 インチ (7.6 cm) でした。このエネルギー範囲では光子の透過力が極めて強いため、HED を周囲の CsI や六角形の他の 6 つの検出器と電子的に反一致させて操作する必要がありました。

2 つの低エネルギー検出器(LED) は、六角形の反対側に 180° 離れた位置に配置されていました。これらの検出器には、直径 5 インチ (13 cm) の薄い約 3 mm 厚の NaI 検出器があり、約 10～200 keV のエネルギー範囲をカバーします。これらの検出器の視野は、パッシブな平行スラット プレート コリメータによって 1.7° x 20° FWHM の扇形ビームに定義されました。2 つの LED のスラットは、公称 HEAO スキャン方向に対して ±3​​0° 傾斜しており、互いに 60° で交差していました。したがって、これらが連携して広い視野をカバーしながら、1.7° の狭い視野によって決まる精度で天体源の位置を特定できました。

4 つの中エネルギー検出器(MED) は、公称エネルギー範囲が 80 keV ～ 3 MeV で、直径 3 インチ (7.6 cm)、厚さ 1 インチ (2.5 cm) の NaI 検出器結晶を備え、モジュールの六角形の残りの 4 つの位置を占めていました。これらの検出器は、17° FWHM の円形 FOV を持っていました。

A4 からの主なデータは、NaI 検出器での各正常 (つまり、拒否されていない) イベントをリストする「イベントごとの」テレメトリで構成されていました。実験では、各イベントにパルスの高さ (エネルギーに比例) と 1 バイトまたは 2 バイトの時間タグを付ける柔軟性があり、ガンマ線バーストやパルサーなどのオブジェクトの正確なタイミングが可能になりました。

実験の結果、硬X線（10～200keV）源の位置と強度のカタログ^[8] 、 Her X-1 ^{[9] [10]}および4U 0115+634に関連する回転中性子星上の非常に強い磁場（10 ^{13 Gのオーダー）の強力な観測的根拠、13～200keVの間の明確な拡散成分スペクトル、}白鳥座X-1の電力密度スペクトルのべき乗形状の発見、X線源SMC X-1およびLMC X-4の遅い強度サイクルの発見などが得られ、約15本の博士論文と約100本の科学出版物が生まれました。

A4 装置は、ローレンス E. ピーターソン教授の指導の下、カリフォルニア大学サンディエゴ校によって提供され、管理され、 MITの X 線グループと共同で、初期の A4 データ削減はウォルターHG ルーウィン教授の指導の下で実施されました。

ウィキメディア・コモンズには、 HEAO 1に関連するメディアがあります。

• アインシュタイン天文台(HEAO 2)
• HEAOプログラム
• 高エネルギー天文台3
• 人工衛星と宇宙探査機のタイムライン

• インターネット上の第1高エネルギー天体物理観測所（HEAO 1. GSFC. NASA）
• ウォレス・H・タッカー著『スター・スプリッターズ』、1984年