Orbiting Solar Observatory 1

Z Wikipedii, wolnej encyklopedii
Przejdź do nawigacji Przejdź do wyszukiwania

Orbiting Solar Observatory 1 (OSO 1) – pierwszy z serii ośmiu amerykańskich orbitalnych obserwatoriów Słońca w promieniach rentgenowskich, UV i gamma. Celem drugorzędnym były badania pyłu kosmicznego.

Beryl (Be, łac. beryllium) – pierwiastek chemiczny o liczbie atomowej 4, metal należący do drugiej grupy głównej układu okresowego. Jedynym stabilnym izotopem jest Be. Został odkryty przez Louisa Vauquelina w 1798 r.Anihilacja (z łac. annihilatio – unicestwienie, od nihil – nic) – proces prowadzący do całkowitej destrukcji materii posiadającej masę. W fizyce anihilacją nazywamy oddziaływanie cząstki z odpowiadającą jej antycząstką, podczas którego cząstka i antycząstka zostają zamienione na fotony (zasada zachowania pędu nie dopuszcza możliwości powstania jednego fotonu – zawsze powstają co najmniej dwa) o sumarycznej energii równoważnej masom cząstki i antycząstki, zgodnie ze wzorem Einsteina: E=mc² (zobacz: Szczególna teoria względności).

Statek pracował normalnie aż do zepsucia się drugiego rejestratora taśmowego 15 maja 1962. Transmisja danych ze statku ustała w maju 1964. Satelita spłonął w atmosferze 8 października 1981 roku.

Eksperyment obserwacji w promieniach gamma jako pierwszy zarejestrował strumień takiego promieniowania (o energiach kwantów od 0,5 do 3,0 MeV) o pochodzeniu pozaziemskim. Pomiary te stały się pierwszymi zagadnieniami, którymi zająć się miała powstająca wówczas astronomia promieniowania gamma.

Promil (łac. pro mille – na tysiąc) – jedna tysięczna pewnej całości albo dotychczasowej wartości. Oznaczany symbolem . Stanowi dziesiątą część procentu, a więc:Stany Zjednoczone, Stany Zjednoczone Ameryki (ang. United States, US, United States of America, USA) – federacyjne państwo w Ameryce Północnej graniczące z Kanadą od północy, Meksykiem od południa, Oceanem Spokojnym od zachodu, Oceanem Arktycznym od północnego zachodu i Oceanem Atlantyckim od wschodu.

Budowa i działanie[ | edytuj kod]

Schemat satelity OSO 1

Ważący 208 kg statek składał się z dwóch sekcji: 9 bocznej obrotowej sekcji, zwanej „kołem” (średnica 1,2 m; obracała się z okresem ok. 2 sekund), przyłączonej do sekcji zwanej „żaglem”. Wysokość orbity mogła być zmieniana przez silniczki gazowe. Dane były jednocześnie nagrywane na taśmę i nadawane przez nadajnik UKF. Sterowanie odbywało się za pomocą listy 10 rozkazów nadawanych z Ziemi.

National Air and Space Museum (Narodowe muzeum lotnictwa i przestrzeni kosmicznej) – muzeum w Waszyngtonie, część Instytutu Smithsona. Posiada największą na świecie kolekcję eksponatów statków powietrznych oraz kosmicznych, a ponad 9 milionów turystów rocznie czyni je najczęściej zwiedzanym muzeum świata.Wodór (H, łac. hydrogenium) – pierwiastek chemiczny o liczbie atomowej 1, niemetal z bloku s układu okresowego. Jego izotop, prot, jest najprostszym możliwym atomem, zbudowanym z jednego protonu i jednego elektronu.

Ładunek[ | edytuj kod]

  • Spektrometr słoneczny
  • Ważący 9,3 kg eksperyment zaprojektowany został do analizy promieniowania słonecznego w zakresie EUV (1-40 nm). Głównym elementem był spektrometr z siatką dyfrakcyjną. Spektrum było skanowane co 8 minut, gdy padało prostopadle do otworu wejściowego instrumentu. Apertura wejściowa formowała wiązkę do rozmiarów 2×2 cm. Jej krawędzie wykonano bardzo dokładnie, aby zminimalizować rozpraszanie światła. Apertura kątowa wynosiła 1,2×2,2°, co pozwalało objąć Słońce wraz z koroną słoneczną. Przyrząd pracował od 7 marca do 15 maja 1962 i dostarczył ponad 7000 widm. Dane o falach o długościach poniżej 17 nm były trudne do zinterpretowania z powodu małej czułości i dużego rozpraszania. Powyżej 34,2 nm, obraz drugie rzędu widma przysłonił obraz właściwy.
  • Detektor słonecznych prom. X (20-100 keV)
  • Przyrząd zaprojektowano do poszukiwania słonecznych strumieni promieniowania hamowania (tzw. bremsstrahlung), w obrębie całego dysku słonecznego, w zakresie energii od 20 do 100 keV. Czujnikiem był licznik scyntylacyjny z cylindrycznym kryształem NaI aktywowanego talem (3 mm grubości i 2,2 cm średnicy), oraz fotopowielacza (RCA C-7151). Osłona z miedzi kolimowała pole widzenia detektora do 0,3 sr. Prędkość zliczania (od 10 do 104 zliczeń/s) była przedstawiana w postaci napięcia (od 0 do 5 V).
  • Detektor słonecznych prom. gamma
  • Miał za zadanie mierzyć strumień słonecznego promieniowania gamma w zakresie od 100 do 700 keV, ze szczególnym uwzględnieniem czasowego przebiegu dla energii 511 keV, charakterystycznej dla reakcji anihilacji pozytonu i negatonu. Przyrząd tworzyły trzy liczniki scyntylacyjne. Dwa detektory z kryształem NaI aktywowanym talem (3,8 cm średnicy i 3,8 cm wysokości) umieszczone były w sekcji „kołowej”, a trzeci, CsI aktywowany talem (3,8 cm średnicy i 5,08 cm wysokości) w sekcji „żaglowej”. Jeden z obracających się detektorów miał ograniczone pole widzenia do 20° poprzez osłonę wolframową. Drugi był nieosłonięty i zapewniał prawie izotropiczną detekcję promieniowania, zapewniając monitorowanie tła dla detektora z osłoną. Wyjście z każdego z trzech liczników było kolejno próbkowane przez 16-poziomowy analizator impulsowo-amplitudowy. Poza przesunięciem wzmocnienia wzmacniacza objawiającym się w linii 511 keV, eksperyment pracował normalnie przez cały czas trwania misji.
    OSO 1 podczas montażu
    Model OSO 1 wystawiony w National Air and Space Museum
  • Monitor strumienia słonecznych prom. X
  • Monitor miał badać zmiany w czasie strumienia słonecznych promieni rentgenowskich, w zakresie od 0,1 do 0,8 nm, wspomagając eksperyment ze spektrometrem słonecznym. Czujnik składał się z dwóch komór jonizacyjnych wypełnionych ksenonem. Każda posiadała okienko berylowe o grubości 0,15 mm i powierzchni 3,38 cm². Detektory były połączone równolegle i zamontowane w nieruchomej części statku. Próbkowanie odbywało się co około 10 sekund. Ciśnienie gazu w komorach wynosiło 760 mm Hg, a grubość komory, przy padaniu prostopadłym, wynosiła 2,19 cm. Eksperyment pracował normalnie do 15 maja 1962. Dodatkowe dane napływały do maja 1964 w trybie rzeczywistym – kiedykolwiek statek znajdował się nad stacjami naziemnymi.
  • Detektor cząsteczek pyłu kosmicznego
  • Monitor strumienia prom. słonecznego
  • Eksperyment monitorowania strumienia fotonów o długości odpowiadającej pierwszemu przejściu w serii Lymana widma wodoru. Zmontowany na sekcji obrotowej, skanował Słońce podczas każdego obrotu. Miernik stanowiła komora jonizacyjna wypełniona disiarczkiem węgla. Fluorytowe okienko zapewniało filtrowanie światła do przedziału 105-123 nm. W ciągu około 230 orbit, czułość detektora zmalała o 80%.
  • Detektor scyntylacyjny prom. gamma
  • Ważący 14,3 kg eksperyment został przygotowany przez University of Minnesota i miał monitorować intensywność i rozkład kierunkowy promieniowania gamma (50 keV - 3 MeV). Na przyrząd składały się trzy liczniki scyntylacyjne połączone i osłaniane tak, aby mogły analizować rozkład kierunkowy badanego promieniowania; plastyczny licznik typu phoswich do odrzucania niepożądanego promieniowania kosmicznego. Licznik phoswich składał się z kryształu NaI (5,1 cm średnicy i 5,4 cm długości) otoczonego warstwą plastycznego fosforu (grub. 0,32 cm). Detektor zamontowany był w sekcji „kołowej” statku. Wszystkie trzy liczniki pracowały w trakcie dziennej części orbity. Po nocnej części pracował tylko licznik promieniowania kosmicznego. Budowę instrumentu poprzedziły loty podobnych czujników na balonach, w celu sprawdzenia wpływu prom. kosmicznego na materiały detektorów.
  • Detektor wysokoenergetycznego prom. gamma
  • Detektor przeznaczony do obserwowania rozbłysków słonecznych. Pracował z promieniowaniem o energii powyżej 100 MeV, czyli z promieniowaniem gamma. Składał się z arkusza ołowiu (konwertującego kwanty gamma w pary elektron-pozyton) przykrywającego licznik Czerenkowa. Między arkuszem a licznikiem znajdował się scyntylator antykoincydencyjny, aby wykluczyć zliczenia naładowanych cząstek o prędkościach relatywistycznych. Czujnik oglądał Słońce przy każdym obrocie sekcji (co ok. 2 s) przez około 110 ms. Eksperyment pracował normalnie do 3 lipca 1962.
  • Licznik proporcjonalny neutronów (BF-3)
  • Składał się z dwóch moderowanych liczników proporcjonalnych BF-3. Moderator stanowił materiał epoksydowy o grubości 3,8 cm. W jednym z liczników był on wzbogacony, a drugi zubożony, o bor B. Efektywność zliczania neutronów wynosiła około 2 zliczeń/cm²/neutron i była praktycznie niezależna od energii (w zakresie 10 keV-10 MeV). Dane z eksperymentu okazały się mało użyteczne.
  • Eksperyment pomiaru emisji promieniowania termicznego
  • Monitor strumienia światła słonecznego
  • Zaprojektowany do monitorowania zakresu 380-480 nm promieniowania emitowanego przez Słońce z dokładnością mającą wychwycić zmiany rzędu 1 promila. Czujnik stanowiła wysokoprądowa fotodioda z dwuwarstwowym filtrem. Zewnętrzną warstwę filtru stanowiła naparowana powłoka platynowa na 2 mm grubości stopionym kompleksie krzemowym. Wewnętrzną warstwę filtru stanowiło niebieskie szkło. Detektor umieszczono w sekcji obrotowej statku. Mimo że odnotowano szybki spadek czułości fotodiody, użyteczne dane odbierano do 15 maja 1962.
  • Analizator protonów i elektronów
  • Analizator miał określać przebiegi czasowe i kierunkowe strumienia protonów (o energiach powyżej 2 MeV) i elektronów (powyżej 60 keV), w rejonach poniżej pasów radiacyjnych. Eksperyment umieszczono w części „kołowej” statku. Składał się kryształu scyntylacyjnego (stylben) umieszczonego przy fotopowielaczu RCA C-7151 (o wzmocnionej konstrukcji). W krysztale tego typu protony i elektrony wytwarzają impulsy o różnych czasach zaniku, przez co dwie cząstki przybyłe w tym samym czasie można odróżnić. Przyrząd pracował do 14 lipca 1963.

    Bibliografia[ | edytuj kod]

  • NASA HEASARC (ang.)
  • NSSDC Master Catalog (ang.)
  • Komora jonizacyjna – urządzenie do pomiaru i rejestracji promieniowania wywołującego jonizację gazu (promieniowanie jądrowe, promieniowanie rentgenowskie, cząstki elementarne). Komorami jonizacyjnymi nazywa się te detektory jonizacyjne promieniowania, w których ładunek zbierany na elektrodach powstaje jedynie w wyniku jonizacji przez rejestrowane cząstki (jonizację pierwotną).Pas Van Allena (pas radiacyjny) – obszar intensywnego promieniowania korpuskularnego, otaczającego Ziemię. Składa się z naładowanych cząstek o wielkiej energii – głównie elektronów i protonów – schwytanych w pułapkę przez ziemskie pole magnetyczne, w którym poruszają się one po trajektoriach zbliżonych do helis, których osie są równoległe do linii pola magnetycznego łączących obydwa ziemskie bieguny magnetyczne. Cząstki te mogą powodować uszkodzenia elektronicznych komponentów satelity przebywającego przez dłuższy czas w strefie oddziaływania pasów Van Allena.




    Warto wiedzieć że... beta

    Proton, p (z gr. πρῶτον – "pierwsze") − trwała cząstka subatomowa z grupy barionów o ładunku +1 i masie spoczynkowej równej ok. 1 u.
    Promieniowanie rentgenowskie (promieniowanie rtg, promieniowanie X, promienie X) – rodzaj promieniowania elektromagnetycznego, które jest generowane podczas wyhamowywania elektronów. Długość fali mieści się w zakresie od 10 pm do 10 nm. Zakres promieniowania rentgenowskiego znajduje się pomiędzy nadfioletem i promieniowaniem gamma.
    Promieniowanie kosmiczne – promieniowanie złożone, zarówno korpuskularne jak i elektromagnetyczne, docierające do Ziemi z otaczającej ją przestrzeni kosmicznej. Korpuskularna część promieniowania składa się głównie z protonów (90% cząstek), cząstek alfa (9%), elektronów (ok 1%) i nielicznych cięższych jąder. Promieniowanie docierające bezpośrednio z przestrzeni kosmicznej nazywamy promieniowaniem kosmicznym pierwotnym. Cząstki docierające do Ziemi w wyniku reakcji promieniowania kosmicznego pierwotnego z jądrami atomów gazów atmosferycznych, to promieniowanie wtórne.
    Platyna (Pt, łac. platinum) – pierwiastek chemiczny z grupy metali przejściowych w układzie okresowym, metal szlachetny. Nazwa pochodzi od hiszpańskiego słowa platina, zdrobnienia słowa oznaczającego srebro. Pierwiastek ten był znany w Ameryce jeszcze w czasach prekolumbijskich. Do Europy został sprowadzony w 1750 roku przez Hiszpanów, którzy sądzili, że jest to tylko odmiana srebra. Platyna posiada 36 izotopów z zakresu mas 172–201. W naturalnym składzie izotopowym występują izotopy 190, 192, 194, 195, 196 i 198, z których 194, 195, 196 i 198 są trwałe i stanowią główną część składu.
    Fluor (F, łac. fluorum) – pierwiastek chemiczny, niemetal z grupy fluorowców w układzie okresowym. Fluor w stanie wolnym występuje w postaci dwuatomowej cząsteczki F2. Jest żółtozielonym silnie trującym gazem o ostrym zapachu podobnym do chloru.
    Ultrafiolet, nadfiolet, promieniowanie ultrafioletowe, promieniowanie nadfioletowe (skrót UV) – promieniowanie elektromagnetyczne o długości fali od 10 nm do 400 nm (niektóre źródła za ultrafiolet przyjmują zakres 100–400 nm), niewidzialne dla człowieka. Promieniowanie ultrafioletowe są to fale krótsze niż promieniowanie widzialne i dłuższe niż promieniowanie rentgenowskie. Zostało odkryte niezależnie przez niemieckiego fizyka, Johanna Wilhelma Rittera, i brytyjskiego chemika, Williama Hyde’a Wollastona, w 1801 roku.
    Steradian (sr od gr. στέρεος – stężały, twardy, masywny, przestrzenny i łac. radius – promień) – niemianowana jednostka pochodna układu SI określająca miarę kąta bryłowego.

    Reklama