Liten astronomisatellitt 3

Small Astronomy Satellite 3
Space Observatory Kunstnerens inntrykk av satellitten. Generell data

Organisasjon	NASA
Bygger	Anvendt fysikklaboratorium Johns Hopkins University
Program	Å utforske
Felt	X-ray astronomi
Status	Oppdrag fullført
Andre navn	SAS-C, Explorer 53
Start	7. mai 1975 klokken 22.45 UT
Launcher	Speider F-1
Oppdragets slutt	9. april 1979
Varighet	12 måneder (primæroppdrag)
Deorbiting	9. april 1979
COSPAR-identifikator	1975-037A
Nettstedet	[1]

Tekniske egenskaper

Messe ved lansering	196,7 kg
Holdningskontroll	Stabilisert ved rotasjon
Energikilde	Solcellepaneler
Elektrisk energi	65 watt

Bane

Bane	Ekvatorial
Periapsis	509 km
Apoapsis	516 km
Periode	94,9 min
Tilbøyelighet	3,0 °

Small Astronomy Satellite 3 eller SAS 3 (også SAS-C eller Explorer 53 ) er et lite X- romobservatorium utviklet av NASA som en del av Explorer-programmet . Lansert i 1975, er det mest kjent for oppdagelsen av et dusin X-jumpere .

Kontekst

SAS 3 er den tredje satellitt i SAS ( Small astronomi Satellite ) program, der målet er å utføre plass observasjonsstasjoner for å påvise kilder gamma og røntgenstråler . Ledelsen av SAS-programmet er betrodd Goddard Space Flight Center under ledelse av Marjorie Townsend, den første kvinnen som har en posisjon av denne viktigheten i NASA. Satellitten er bygget av Applied Physics Laboratory of Johns Hopkins mens instrumentasjonen utføres av Massachusetts Institute of Technology (MIT). SAS 3 er den 53 th  satellitt vitenskapelige satellittprogrammet Explorer .

Mål

Målet med SAS 3 er som følger:

• Bestem posisjonen til lyse røntgenkilder med en nøyaktighet på 15 buesekunder .
• Studer forhåndsvalgte kilder med en energi mellom 0,1 og 55 k eV, spesielt Scorpio X-1.
• Søk kontinuerlig etter stjerneksplosjoner, utbrudd og andre forbigående kilder til røntgenstråling.

Satellitt

Satellitten er 1,45  m høy og har et vingespenn på 4,7 meter med sine fire solcellepaneler utplassert. Disse gir 65 watt som er lagret i en nikkel-kadmiumakkumulator som inneholder 12 celler. Satellitten stabiliseres ved å rotere rundt Z-aksen med en hastighet på 0,1 ° per sekund (en fullstendig rotasjon på 95 minutter). Rotasjonen kan avbrytes ved hjelp av et gyroskop som tillater et fast varighetstidspunkt på 30 minutter mot en gitt kilde. Orienteringen til satellittaksen kan endres i sanntid eller i utsatt modus. Å peke på en kilde kan programmeres til å beskrive en 2,5 ° bevegelse langs X-aksen med en hastighet på 0,1 ° per sekund. Installasjonen av instrumentene får dem til å peke som passende parallelt med aksen eller vinkelrett på den eller i en mellomposisjon.

Instrumentering

SAS 3 har fire vitenskapelige instrumenter som representerer en masse på 75,3  kg og bruker 17,5 watt:

• EGE- instrumentet ( Extragalactic Experiment ) bestemmer plasseringen av kilder til myke ekstragalaktiske røntgenbilder ( 1,5 til 10  keV ). Det observerte området er en 10 ° x 10 ° sone sentrert på satellittens rotasjonsakse. To kollimatorer med 2,5 og 4,5 lysbuer velger røntgenstrålene som blir oppdaget av gassproportionelle tellere . Detektorens effektive område er 225  cm 2 . Den romlige oppløsningen er 15 buesekunder. Instrumentet innenfor rammen av det nominelle oppdraget som varer ett år, har for programmet observasjon av klyngen av galakser Jomfru (4 måneder), av den galaktiske ekvator (2 måneder), galaksen av Andromeda (3 måneder) og Magellanske skyer ( 3 måneder).
• Hensikten med GME ( Galactic Monitor Experiment ) -instrumentet er å lokalisere X kilder av galaktisk opprinnelse med en nøyaktighet på 15 buesekunder og å studere deres variasjoner. Kildene er lokalisert ved hjelp av EGE-instrumentet, og overvåking utføres ved hjelp av tre bladkollimatorer og to detektorer av gassproportional. Kollimatorene er orientert med aksen 30 ° i avstand fra hverandre. Deres optiske felt er henholdsvis 1 x 70 ° FWMH (sentral kollimator), 0,5 x 45 ° FWMH for de to andre. De to detektorene er plassert bak hverandre i røntgenbanen: den første med et effektivt område på 100  cm 2 oppdager stråler med en energi mellom 1,5 og 13  keV , den andre med samme område oppdager stråler fra 8 til 50  keV . De tre kollimatorene på grunn av satellittens rotasjon på aksen gjør det mulig å ta tre avlesninger av kildens X-posisjon.
• SME-instrumentet ( Scorpio Monitor Experiment ) har en 12 x 50 ° FWMH kollimator vinkelrett på satellittens rotasjonsakse, slik at en kilde kan overvåkes i 25% av rotasjonstiden. Den proporsjonale telleren som brukes, har et 1  mm tykt berylliumvindu, og detektoren kan måle stråling med en energi mellom 1 og 60 keV med et effektivt område på 40  cm 2 . Oppsettet til instrumentet er optimalisert for observasjon av Scorpio X-1. 
• GAE-instrumentet ( Galactic Absorption Experiment ) er ansvarlig for å bestemme tettheten og fordelingen av interstellar materie ved å måle variasjonene av myk diffus X-stråling som en funksjon av galaktisk breddegrad. En proporsjonal gassmåler som bruker et 1 mikron polypropylenvindu, brukes til å måle stråling med energi mellom 0,1 og 0,4  keV og mellom 0,4 og 1  keV . En andre proporsjonalt anvender et titan mikron vindu måle stråling i området fra 0,3 for å 0,5  keV . Til slutt måler to andre tellere som bruker et 1  mm berylliumvindu radiene mellom 1 og 10 keV . Kollimatorene som brukes til dette instrumentet, har et optisk felt fra 1 til 2 grader. 

Gjennomføring av oppdraget

SAS 3 lanseres den 7. mai 1975fra San Marco-plattformen ( Kenya ) av en F-1 Scout launcher . Satellitten er plassert i en lav ekvatorial jordbane ( helning 3,0 °) på omtrent 500  km, som den beveger seg på 94,9 minutter. Den fungerer til den går i oppløsning i atmosfæren9. april 1979.

Resultater

De viktigste resultatene oppnådd av SAS 3 er:

• Hovedresultatet av SAS 3 er oppdagelsen av et dusin X-jumpere, inkludert den berømte MXB 1730-335 (kallenavnet "the quick jump-start  ").
• Oppdagelsen av utslippet ved 43 hertz ( isolert hvit dverg ).
• Nøyaktig lokalisering av 60 X kilder.
• Første plassering av en kvasar ved bruk av røntgenutslipp.
• Sentral posisjon for X-kildene i kuleklyngene.
• Myk X diffus bakgrunnsstudie (0,1-0,25 keV).

Referanser

1. (in) "  SAS-3  " på NASA HEASARC: Observatories (åpnet 25. desember 2012 )
2. (in) "  SAS-C  " på NASA Catalog NSSDC (åpnet 25. desember 2012 )
3. (in) "  Extragalactic Experiment (GSE)  " på NASA Catalog NSSDC (åpnet 25. desember 2012 )
4. (in) "  Galactic Monitor Experiment (GME)  " på NASA Catalog NSSDC (åpnet 25. desember 2012 )
5. (in) "  Scorpio Monitor Experiment (EMS)  " på NASA Catalog NSSDC (åpnet 25. desember 2012 )
6. (in) "  Galactic Absorption Experiment (GAE)  " på NASA Catalog NSSDC (åpnet 25. desember 2012 )

Bibliografi

• (en) HB Riblet et al. , "  The Small Astronomy Satellite Program-An Overview  " , Johns Hopkins APL Technical Digest , Applied Physics Laboratory ( Johns Hopkins University ), vol.  10, n bein  4-5,Mars juni 1971, s.  2-10 ( les online ) - Design og egenskaper ved SAS-programmet.
• (en) HB Riblet et al. , “  The Small Astronomy Satellite-3: A General Description  ” , APL Technical Digest , Applied Physics Laboratory ( Johns-Hopkins University ), vol.  14 n o  3,Juli-september 1975, s.  2-5 ( les online ) - Generell beskrivelse av SAS-3 satellitten
• (en) RM Sullivan, AF Hogrefe, PT Brenza et al. , “  The SAS-3 Power and Thermal Subsystems  ” , APL Technical Digest , Applied Physics Laboratory ( Johns-Hopkins University ), vol.  14 n o  3,Juli-september 1975, s.  7-15 ( les online ) - Det termiske reguleringssystemet til SAS-3-satellitten.
• (en) FF Mobley, R. Konigsberg, GH Fountain et al. , “  The SAS-3 Attitude Control System  ” , APL Technical Digest , Applied Physics Laboratory ( Johns Hopkins University ), vol.  14 n o  3,Juli-september 1975, s.  7-15 ( les online ) - Det termiske reguleringssystemet til SAS-3-satellitten.
• ( fr ) EJ Hoffman et al. , "  The SAS-3 Delayed Command System  " , APL Technical Digest , Applied Physics Laboratory ( Johns-Hopkins University ), vol.  14, n o  4,Oktober-desember 1975, s.  2-7 ( les online ) - SAS-3 satellittkontrollsystemet.
• ( fr ) MR Peterson et al. , “  The SAS-3 Programmable Telemetry System  ” , APL Technical Digest , Applied Physics Laboratory ( Johns-Hopkins University ), vol.  14, n o  4,Oktober-desember 1975, s.  7-13 ( les online ) - Styring av telemetri fra SAS-3 satellitten.
• (en) WF Mayer et al. , “  The SAS-3 X-Ray Observatory  ” , APL Technical Digest , Applied Physics Laboratory ( Johns-Hopkins University ), vol.  14, n o  4,Oktober-desember 1975, s.  14-22 ( les online ) - Styring av telemetri fra SAS-3 satellitten.
• (no) Brian Harvey, Discovering the cosmos with small romfartøy: American Explorer-programmet , Cham / Chichester, Springer Praxis,2018( ISBN  978-3-319-68138-2 )Historien til Explorer-programmet .

Se også

Relaterte artikler

• Astronomi X
• Utforskerprogram

Ekstern lenke

• (no) NASA-side