HEAO-2

Observatoř HEAO-2 nebo Einsteinova observatoř  je první orbitální observatoř na světě se zrcadly schopnými zaostřovat rentgenové záření . Princip činnosti zrcadel observatoře je založen na odrazu rentgenových fotonů dopadajících na aperturu dalekohledu . Před startem se observatoř jmenovala HEAO-B, po úspěšném zahájení prací byla observatoř přejmenována na Einsteinovu observatoř .

Observatoř odstartovala z Mysu Canaveral (Florida, USA) nosná raketa Atlas s horním stupněm Centaurus SLV-3D. Výška oběžné dráhy observatoře byla asi 500 km, sklon byl asi 23,5 stupně.

Nástroje

Observatoř nesla jeden rentgenový dalekohled (zaměřující rentgenové záření díky jejich odrazu pod úhly pastvy) s efektivní plochou asi 400 cm² při energii 0,25 keV s poklesem na ~30 cm2 při energii 4 keV. V ohniskové rovině dalekohledu byly instalovány následující přístroje:

HRI

HRI (High Resolution Imaging Camera) je pozičně citlivá kamera s vysokým rozlišením a provozním energetickým rozsahem 0,3-3,5 keV.

Přístroj neměl vlastní spektrální rozlišení, ale mohl být použit ve spojení s difrakční mřížkou (OGS). V této konfiguraci umožnil přístroj dosáhnout energetického rozlišení 10–50, tehdejšího rekordu, v poměrně širokém energetickém pásmu. S ohledem na obecný princip fungování přístroje byla jeho kvantová účinnost nízká – efektivní plocha přístroje byla pouze 10–20 cm² při energiích pod 1 keV a 5 cm² při energiích 2 keV.

Úhlové rozlišení přístroje však umožnilo plně využít schopností zaostřovací optiky observatoře — do 5 úhlových minut od osy zorného pole dalekohledu bylo úhlové rozlišení přístroje asi 2 úhlové sekundy ( záleželo pouze na kvalitě rentgenové zrcadlové optiky). Toto úhlové rozlišení zůstalo rekordní až do spuštění observatoře Chandra v roce 1999.

Měření pozic a morfologie velkého množství zdrojů rentgenového záření, jak v naší Galaxii, tak mimo naši Galaxii, vedlo k obrovskému skoku v pochopení podstaty různých rentgenových objektů.

IPC

IPC (Imaging Proportional Counter) je proporcionální čítač, citlivý na polohu, rozsah provozní energie 0,4-4 keV. Kvantová účinnost proporcionálního čítače výrazně převyšovala účinnost mikrokanálové kamery s vysokým rozlišením (HRI), a proto se díky tomuto konkrétnímu přístroji podařilo Einsteinově observatoři provést velkou sérii různých průzkumů oblohy, včetně hloubkových, s citlivosti až 10 −14 erg/s/sq.cm . Účinná plocha přístroje byla asi 100 cm², úhlové rozlišení bylo asi 1 úhlová sekunda. minut.

V kombinaci s přístrojem HRI poskytly rentgenové průzkumy oblohy provedené přístrojem IPC první pozorovací fakta o populacích přibývajících černých děr v centrech galaxií.

Jedním z nejdůležitějších výsledků pozorování přístrojů IPC a HRI je následující: poprvé se ukázalo, že kosmické rentgenové pozadí, které již zachytily první rentgenové přístroje, je tvořeno celkovým zářením obrovské množství extragalaktických zdrojů, hlavně aktivních galaktických jader [1] .

SSS

SSS (Solid State Spectrometer) je spektrometr v pevné fázi (Lithium-drifted Si(Li)), rozsah provozní energie je 0,5-4,5 keV. Detektor pokrýval velikost asi 5 úhlových minut a nacházel se ne přesně v ohnisku rentgenového dalekohledu (obraz zdrojů na detektoru měl velikost asi 1 úhlová minuta). Pracovní teplota detektoru byla asi 100 K , což vedlo k namrzání ledu na jeho povrchu a následně ke zhoršení citlivosti v oblasti měkkého rentgenového záření. Periodicky, před dlouhými sériemi pozorování, byl detektor zahříván na teplotu 220 K, což umožnilo snížit množství ledu na detektoru. Po 9 měsících periodického odmrazování detektoru se podařilo téměř úplně zbavit ledu. Přesto byl pro detektor zkonstruován model pro změnu funkce odezvy v závislosti na čase, což umožnilo mít dostatečně přesná kalibrační data v každém okamžiku pozorování. V říjnu 1979 (mezi 3. a 13. říjnem), jak se předpovídalo, došlo v kryogenním chladicím systému detektoru chladicí kapalina, což způsobilo selhání přístroje. S významnou efektivní plochou (asi 200 cm²) měl přístroj SSS rekordní energetické rozlišení 160 eV v energetickém rozsahu 0,3-4 keV. Další krok ke zlepšení energetického rozlišení rentgenových přístrojů byl učiněn až na japonské observatoři ASKA , spuštěné v roce 1993.

FPCS

FPCS (Bragg Focal Plane Crystal Spectrometer) Spektrometr se skládal ze 6 různých difrakčních krystalů. Spektrometr byl schopen pozorovat přes 4 různá zorná pole 1´ x 20´, 2´ x 20´, 3´ x 30´ a přes kruhové zorné pole o průměru 6´. Pouze poslední tři byly použity při skutečných pozorováních. Efektivní plocha spektrometru se pohybovala od 0,1 do 1 cm² s energetickým rozlišením E/dE=50-1000. Při každém konkrétním pozorování spektrometru bylo spektrum měřeno pouze v poměrně úzkém energetickém pásmu, asi 20–80 eV. Jako výsledek pozorování byla získána spektra s vysokým rozlišením více než 40 zdrojů [2]

OGS

OGS (Objective mřížkový spektrometr) - Spektrometr na difrakční mřížce. Pracoval ve spojení s polohově citlivou HRI kamerou.

MPC

Odděleně od zaostřovacího dalekohledu byl instalován plynový proporcionální čítač MPC (Monitor Proportional Counter) s provozním energetickým rozsahem 1-20 keV. MPC čítač byl naplněn směsí argonu a oxidu uhličitého. Měla kruhové zorné pole omezené kolimátorem o velikosti 1,5 stupně (šířka v polovině výšky), jehož optická osa byla ve shodě s optickou osou rentgenového dalekohledu observatoře. 1,5mm beryliové okénko sloužilo jako kryt objemu plynu a zároveň chránilo počítadlo plynu před ultrafialovými fotony . Účinná plocha detektoru je 667 cm². Energie fotonu detekovaná přístrojem byla digitalizována do jednoho z 8 kanálů, jejichž šířka se logaritmicky zvětšovala z 0,4 keV na spodním konci provozního rozsahu přístroje na 6,7 ​​keV na horním konci. Energetické rozlišení přístroje bylo 20 % při energii 6 keV.

Přístroj fungoval od 19. listopadu 1978 do dubna 1981 s výjimkou 3měsíčního období mezi 27. srpnem 1980 a 8. prosincem 1980. Během tohoto období byl přístroj vypnut kvůli problémům s orientací kosmické lodi.

Viz také

• HEAO-1
• Seznam kosmických lodí s rentgenovými a gama detektory na palubě

Odkazy

• Einsteinova observatoř (HEAO-2)

Slovníky a encyklopedie	Britannica (online)
V bibliografických katalozích	GND : 1022161903