Compton GRO
Compton GRO (Compton Gama Ray Observatory) niekedy nazývané aj CGRO alebo GRO bolo družicové observatórium patriace medzi Veľké kozmické observatóriá. S hmotnosťou 16 ton bolo najťažším kozmickým observatóriom, aké bolo na obežnú dráhu vypustené.
| Compton GRO (Compton Gama Ray Observatory) | |
 Umelecká predstava o ďalekohľade GRO vo vesmíre | |
| Prevádzkovateľ | NASA |
|---|---|
| Družica | Zeme |
| Dátum štartu | 5. apríl 1991 |
| Nosná raketa | Raketoplán Atlantis |
| Kozmodróm | Eastern Test Range |
| Trvanie misie | 9 rokov (3 348 dní) |
| Zánik | 4. jún 2000 |
| COSPAR ID | 1991-027B |
| Hmotnosť | 15 620 kg |
| Elementy dráhy | |
| Typ dráhy | geocentrická |
| Výška | ~ 450 km |
| Doba obehu | ~ 90 min. |
| Teleskop | |
| Vlnová dĺžka | 30keV - 30 GeV |
| Prístroje | |
| BATSE | detektor gama zábleskov |
| OSSE | smerovaný spektrometer s oscilačným detektorom |
| COMPTEL | zobrazujúci Comptonov ďalekohľad |
| EGRET | teleskop pre gama žiarenie |
GRO sa sústredilo na pozorovanie tých najenergetickejších procesov prebiehajúcich vo vesmíre, akými sú slnečné erupcie, vzplanutia gama žiarenia, pulzary, výbuchy nov a supernov, čierne diery a iné. Jeho prístroje boli desaťkrát citlivejšie ako zariadenia umiestnené na predchádzajúcich astronomických družiciach, pretože energetické fotóny sú pomerne vzácne. Gama detetor ERGET bol schopný určiť polohu bodového zdroja gama žiarenia s presnosťou na zlomky stupňa.
Prevádzkovateľom bolo NASA Office of Space Science, Washington (D.C.) (USA). Observatórium je pomenované podľa Arthura Comptona, ktorý je nositeľom Nobelovej ceny za fyziku za práce o rozptyle vysokoenergetických fotónov na elektrónoch. Tento proces sa nazýva Comptonov jav a uplatnil sa vo všetkých štyroch hlavných prístrojoch družice.
Compton GRO do vesmíru vyniesol raketoplán Atlantis počas misie STS-37 v roku 1991. Obiehalo Zem vo výške zhruba 450 km. V spektre gama žiarenia observatórium pozorovalo do roku 2000. Potom NASA rozhodla o jeho riadenom zániku v zemskej atmosfére.
Vedecké vybavenie
Observatórium malo maximálnu dĺžku 7,72 metra, pričom nieslo ešte pár solárnych panelov s rozpätím 21,52 metra. Jeho vedeckú výbavu tvorili štyri prístroje, ktoré pracovali nezávisle:
- zobrazujúci Comptonov teleskop COMPTEL (Compton Telescope)
- Prístroj zložený z dvoch nad sebou uložených detektorov, ktoré dokážu určiť smer prichádzajúcich fotónov. Využíva dvojstupňovú absorpciu gama fotónov: V prvom detektore Coimptonovu zrážku, v druhom totálnu absorpciu. Umožňuje hľadať slabšie zdroje a tiež galaktické a extragalaktické difúzne žiarenie. Zorné pole prístroja je jeden steradián.
- smerovaný spektrometer so scintilačným detektorom OSSE (Oriented Scintillation Spectrometer Experiment)
- Zariadenie pozostávajúce zo štyroch identických prístrojov, ktoré sú uložené na kyvnej tyči. Okolo nej sa môžu otáčať v rozmedzí 180°. Pracujú v pároch, pričom jeden pár sleduje gama zdroj a druhý pozadie. Citlivosť je uspôsobená na snímanie žiarenia s energiami nad 10 GeV. Jeho zorné pole má veľkosť 3,8°x 11,4°.
- detektor zábleskov gama žiarenia BATSE (Burst and Transient Source Experiment)
- Prístroj pozostáva z ôsmich modulov, ktoré sú umiestnené v rohoch platformy družice. Každé vzplanutie teda sledujú 4 detektory. Monitoruje gama záblesky z veľkej časti oblohy a dokáže s presnosťou zlomku milisekundy merať variácie počas úkazu a zmerať spektrum emisného mechanizmu.
- teleskop pre energetické gama žiarenoie EGRET (Energetic Gamma Ray Experiment Telescope)
- Prístroj merajúci vysokoenergetické gama žiarenie s energiou nad 20GeV. S presnosťou zlomkov stupňa dokáže určiť polohu bodového zdroja na oblohe a zmerať spektrum gama emisie zo zdroja. Na detekciu gama žiarenia používa mnohovrstvovú iskrovú komoru a tenké kovové platne. Prístroj je pokrytý elastickou kupolou na odtienenie javov, ktoré nesúvisia s gama žiarením.
Prínos pre astronómiu
Gama astronómia je odbor astronómie, ktorý sleduje najenergetickejšie procesy odohrávajúce sa vo vesmíre. Gama žiarenie sa generuje napríklad pri jadrových procesoch (napr. zachytení neutrónu protónom), anihilácii hmoty a antihmoty, pri pohybe elektrónov v silnom magnetickom poli a iných. Tieto a ďalšie procesy sa odohrávajú napríklad pri slnečných erupciách, explóziách nov a supernov, v okolí zdegenerovaných hviezd, v jadrách aktívnych galaxií, kvazaroch a v hustých medzihviezdnych mračnách. Zemská atmosféra žiarenie gama neprepúšťa, preto muselo byť observatórium vynesené na obežnú dráhu Zeme.
Vďaka pozorovaniam observatória astronómovia načrtli modely fungovania röntgenových nov a aktívnych jadier galaxií. GRO malo okrem iného za úlohu aj overiť platnosť dovtedy teoretických modelov v okne gama žiarenia. Analyzátorom GRO sa napríklad podarilo nájsť kľúč k rozmiestneniu gama zábleskov na oblohe. Po vytvorení najnovšej mapy gama žiarneia oblohy sa ukázalo ich zhlukovanie do akýchsi strapcov, ale inak je ich poloha úplne chaotická. Tým sa nepotvrdila platnosť teórie, že ich generujú neutrónové hviezdy, nakoľko tie by mali byť rovnako ako väčšina hviezd koncentrované v rovine galaktického disku. Pozorovania observatória zároveň posilnili teórie, že záblesky majú pôvod za hranicami našej Galaxie.
Compton GRO detegovalo v gama žiarení tiež niekoľko pulzarov, medzi inými aj známe pulzary ako sú Krabí pulzar alebo Geminga. Objavilo tiež desiatky ďalších extragalaktických zdrojov gama žiarenia; do jeho vypustenia bol známy len jeden jediný, a to kvazar 3C 207.
Stiahnutie z orbity
Po zlyhaní jedného z palubných gyroskopov muselo byť observatórium zámerne stiahnuté z orbity. V tom času bol GRO síce funkčný, ale v prípade zlyhania ďalšieho gyroskopu by bolo stiahnutie z orbity oveľa náročnejšie. NASA teda rozhodla, že zámerné stiahnutie je v zájme bezpečnosti a rozhodla, aby observatórium postupne zostúpilo do atmosféry. Stalo sa to 4. júna 2000 a jej zvyšky spadli do Tichého oceánu.
Zdroje
- Eugen Gindl. Vesmír je ozrutný ohňostroj. Kozmos, 1994, s. 11-17.
- 1991-027B - GRO v encyklopédii Space-40