उच्च ऊर्जा खगोल विज्ञान वेधशाला 3

नासा की तीन उच्च ऊर्जा खगोल विज्ञान वेधशालाओं में से अंतिम, हीओ (HEAO) 3 को 20 सितंबर 1979 में एटलस-सेंटौर वाहन पर प्रारंभ किया गया था, जो लगभग गोलाकार, 43.6 डिग्री झुकाव वाली निम्न पृथ्वी की कक्षा में 486.4 किमी के प्रारंभिक पेरिजियम के साथ प्रारंभ किया गया था। सामान्य ऑपरेटिंग मोड सतत आकाशीय स्कैन था, जो अंतरिक्ष यान z-अक्ष के विषय में प्रत्येक 20 मिनट में लगभग एक बार घूर्णन करता था, जो सूर्य की ओर संकेत करता था। प्रक्षेपण के समय वेधशाला का कुल द्रव्यमान 2660.0 kg था।

हीओ (HEAO) 3 में तीन वैज्ञानिक उपकरण सम्मिलित थे: प्रथम क्रायोजेनिक उच्च-रिज़ॉल्यूशन जर्मेनियम गामा-रे स्पेक्ट्रोमीटर, और दो ब्रह्मांड किरण अवलोकनों के लिए समर्पित था।

मिशन के तीन प्रयोगों के वैज्ञानिक उद्देश्य थे:
 * (1) 0.06 और 10 MeV के मध्य X-रे और गामा-रे स्रोतों की तीव्रता, स्पेक्ट्रम और समय व्यवहार का अध्ययन करने के लिए; विसरित X-रे और गामा-रे पृष्ठभूमि की आइसोट्रॉपी मापें; X-रे और गामा-रे लाइन उत्सर्जन के लिए शोध किया जाता है;


 * (2) 7 और 56 के मध्य परमाणु द्रव्यमान के साथ कॉस्मिक-रे फ्लक्स के सबसे प्रचुर घटकों की समस्थानिक संरचना का निर्धारण करने के लिए, और परमाणु संख्या (Z) के साथ Z = 4 और Z = 50 के मध्य प्रत्येक तत्व का प्रवाह होता है;


 * (3) Z = 120 तक अति-भारी नाभिकों का शोध करने के लिए और Z>20 के साथ नाभिकों की संरचना को मापा जाता है।

गामा-किरण रेखा स्पेक्ट्रोमीटर प्रयोग
हीओ (HEAO) C-1 उपकरण (जैसा कि इसे प्रारंभ से पूर्व में जाना जाता था) आकाश-सर्वेक्षण प्रयोग था, जो कठोर एक्स-रे और अल्प ऊर्जा वाले गामा किरण बैंड में कार्य करता था। गामा-रे स्पेक्ट्रोमीटर को विशेष रूप से 511 केवी गामा-रे लाइन के शोध के लिए डिज़ाइन किया गया था, जो सितारों, आकाशगंगाओं और इंटरस्टेलर माध्यम (आईएसएम) में पॉज़िट्रॉन के विनाश से उत्पन्न हुआ था, परमाणु गामा-रे लाइन उत्सर्जन की अपेक्षा थी आईएसएम में ब्रह्मांड किरण की परस्पर क्रिया से, कॉस्मिक न्यूक्लियोसिंथेसिस के रेडियोधर्मी उत्पाद, और अल्प ऊर्जा वाली कॉस्मिक किरणों के कारण होने वाली परमाणु प्रतिक्रियाएँ होती है। इसके अतिरिक्त, ज्ञात कठिन एक्स-रे स्रोतों के वर्णक्रमीय और समय भिन्नताओं का सावधानीपूर्वक अध्ययन किया गया था।

प्रायोगिक पैकेज में लगभग 100 cm$$^3$$ की कुल मात्रा के साथ चार ठंडे, पी-टाइप उच्च-शुद्धता वाले Ge गामा-रे डिटेक्टर सम्मिलित थे। मोटी (6.6 सेमी औसत) सीज़ियम आयोडाइड (CsI) दीप्ति शील्ड में सक्रिय संयोग-विरोधी बाहरी पृष्ठभूमि को दबाने के लिए संलग्न है। प्रयोग 0.045 से 10 MeV तक ऊर्जा अंतराल के अंदर आने वाली गामा-किरण ऊर्जा को मापने में सक्षम था। Ge डिटेक्टर प्रणाली में 1.33 MeV पर 2.5 keV से उत्तम प्रारंभिक ऊर्जा रिज़ॉल्यूशन और 1.E-4 से 1.E-5 फोटॉन/cm2-s लाइन संवेदनशीलता थी। प्रमुख प्रायोगिक पैरामीटर (1) 11.1cm2-sr का ज्यामिति कारक, (2) प्रभावी क्षेत्र ~75 सेमी$$^2$$ 100 keV पर, (3) 45 keV पर अधिकतम आधी पर ~30 डिग्री पूर्ण चौड़ाई का दृश्य क्षेत्र, और (4) जर्मेनियम डिटेक्टरों के लिए 0.1 ms से अल्प समय विभेदन और CsI थे। डिटेक्टरों के लिए 10 s होता था। गामा-रे स्पेक्ट्रोमीटर 1 जून 1980 तक कार्य करता था, जब इसका क्रायोजेन समाप्त हो गया था।  Ge डिटेक्टरों का ऊर्जा विभेदन विकिरण क्षति के कारण गिरावट (ऊर्जा और समय के लगभग आनुपातिक) के अधीन था। प्राथमिक आँकड़ा नासा हेसार्क और जेपीएल में उपलब्ध हैं। इनमें 1600-बीपीआई बाइनरी टेप पर उपकरण, कक्षा, आँकड़ा और कुछ अंतरिक्ष यान हाउसकीपिंग सूचना सम्मिलित हैं। इस सामग्री में से कुछ को पश्चात में अधिक आधुनिक मीडिया पर संग्रहीत किया गया है। प्रयोग का प्रस्ताव, विकास और प्रबंधन कैलिफोर्निया इंस्टीट्यूट ऑफ टेक्नोलॉजी की जेट प्रणोदन प्रयोगशाला द्वारा डॉ. एलन एस. जैकबसन के निर्देशन में किया गया था।

प्राथमिक ब्रह्मांडीय किरणों के प्रयोग की समस्थानिक संरचना
हीओ (HEAO) C-2 प्रयोग ने बेरिलियम और लोहे (4 से 26 तक Z) के मध्य प्राथमिक ब्रह्मांडीय किरणों के समस्थानिकों की सापेक्ष संरचना और टिन (Z = 50) तक की तात्विक प्रचुरता को मापा था। सेरेनकोव काउंटर और होडोस्कोप ने, पृथ्वी के चुंबकीय क्षेत्र के साथ, स्पेक्ट्रोमीटर का गठन किया था। उन्होंने 2 से 25 GeV/c (c = प्रकाश की गति) की गति सीमा पर सबसे प्रचुर मात्रा में तत्वों के लिए 10% की त्रुटिहीनता के लिए ब्रह्मांडीय किरणों का आवेश और द्रव्यमान निर्धारित किया था। वैज्ञानिक निर्देशन प्रधान अन्वेषक प्रो. बर्नार्ड पीटर्स और डॉ. ल्योई कोच-मिरामोंड द्वारा किया गया था। प्राथमिक डेटा बेस को सेंटर एट्यूड्स न्यूक्लियरियर्स डी सैकले और डेनिश स्पेस रिसर्च इंस्टीट्यूट में संग्रहित किया गया है। एंगेलमैन एट अल द्वारा 1985 में डेटा उत्पादों के विषय में सूचना दी गई है।

भारी नाभिक प्रयोग
हीओ (HEAO) C-3 प्रयोग का उद्देश्य 0.3 से 10 GeV/न्यूक्लियॉन के ऊर्जा अंतराल में 17 से 120 तक के परमाणु आवेश (Z) पर कॉस्मिक-रे नाभिक के आवेश स्पेक्ट्रम को मापा गया था; ब्रह्मांडीय किरण स्रोतों को चिह्नित करने के लिए; न्यूक्लियोसिंथेसिस की प्रक्रियाएं, का प्रसार मोड होता है। डिटेक्टर में ऊपरी और निचले होडोस्कोप और तीन दोहरे अंतराल वाले आयन कक्षों का डबल-एंडेड उपकरण सम्मिलित था। दो सिरों को सेरेनकोव रेडिएटर द्वारा पृथक किया गया था। ज्यामितीय गुणक 4cm2-sr था। आयन कक्ष अल्प ऊर्जा पर 0.24 आवेश इकाइयों और उच्च ऊर्जा और उच्च Z पर 0.39 इकाइयों को आवेशित कर सकते हैं। सेरेनकोव काउंटर 0.3 से 0.4 आवेश इकाइयों का समाधान कर सकता है। बिन्स एट अल अधिक विवरण दें। कैलटेक के प्रधान अन्वेषक प्रो. एडवर्ड सी. स्टोन, जूनियर, और डॉ. मार्टिन एच. इज़राइल, और डॉ. सेसिल जे वाडिंगटन थे।

परियोजना
हीओ (HEAO) 3 परियोजना उच्च ऊर्जा खगोल विज्ञान वेधशाला श्रेणी का अंतिम मिशन था, जिसे नासा मार्शल अंतरिक्ष उड़ान केंद्र (एमएसएफसी) द्वारा प्रबंधित किया गया था, जहाँ परियोजना के वैज्ञानिक डॉ. थॉमस ए. पार्नेल थे, और परियोजना प्रबंधक डॉ. जॉन एफ. स्टोन थे। प्रधान टीआरडब्ल्यू इंक था।

यह भी देखें

 * हीओ कार्यक्रम
 * उच्च ऊर्जा खगोल विज्ञान वेधशाला 1
 * आइंस्टीन वेधशाला (हीओ 2)