OSO 7

OSO 7

OSO 7 u Orbiting Solar Observatory 7 (NSSDC ID: 1971-083A), antes del lanzamiento conocido como OSO H, es el séptimo de la serie de satélites del Observatorio Solar en Órbita Estadounidense lanzados por la NASA entre 1962 y 1975.^[2] OSO 7 fue lanzado desde Cabo Kennedy (ahora Cabo Cañaveral) el 29 de septiembre de 1971 por un cohete Delta N en una órbita terrestre baja de 33,1 ° de inclinación (inicialmente 321 por 572 km), y volvió a entrar en la atmósfera terrestre el 9 de julio de 1974. Fue construido por Ball Brothers Research Corporation (BBRC), ahora conocida como Ball Aerospace, en Boulder Colorado.

OSO 7

El satélite OSO 7, al igual que las otras misiones del Observatorio Solar en Órbita, era principalmente un observatorio solar diseñado para apuntar una batería de telescopios de rayos X y UV hacia el Sol desde una plataforma apuntadora de “vela” estabilizada montada en una “rueda” cilíndrica giratoria.

Operador: NASA

ID COSPAR 1971-083A

SATCAT no. 05491

Duración de la misión 3 años

Propiedades de la nave espacial

Fabricante Corporación de Investigación Ball Brothers (BBRC)

Masa de lanzamiento 635 kilogramos (1400 libras)

Comienzo de la misión

Fecha de lanzamiento 29 de septiembre de 1971, 09:50:00  UTC

Cohete Delta-N

Sitio de lanzamiento Cabo Kennedy LC-17A

Fin de misión

Fecha de descomposición 9 de julio de 1974

Parámetros orbitales

Sistema de referencia: Geocéntrico

Excentricidad: 18376

Altitud del perigeo: 1,0 kilómetros (199,5 millas)

Altitud de apogeo: 2,0 kilómetros (355,4 millas)

Inclinación: ,10 grados

Período: .20 minutos

Movimiento medio: .45

Época: 9 de septiembre de 1971, 05:50:00 UTC ^[1]

Si bien el diseño básico de todos los satélites OSO era similar, el OSO 7 era más grande [la masa total de la nave espacial era de 635 kg (1397 lb)] que el OSO 1 al OSO 6, con una matriz solar cuadrada más grande en el lado no giratorio. “Vela”, y una sección giratoria más profunda, la “Rueda”.^[3]

Instrumentos de vela

La porción de “Vela” de la nave espacial, que se estabilizó para mirar hacia el Sol en todos los satélites de la serie OSO, llevaba dos instrumentos en OSO 7, que observaban continuamente el Sol durante el día en órbita. Éstas eran:

• El espectroheliógrafo GSFC X-Ray y EUV (que cubre el rango de longitud de onda de 2 a 400 Å),^[4] bajo la dirección del PI Dr. Werner M. Neupert de NASA GSFC, que capturó imágenes del Sol en el ultravioleta extremo y rayos X suaves. bandas, para determinar la temperatura y la distribución de la materia en la corona sobre las regiones activas y durante las erupciones solares.
• El experimento de corona ultravioleta extrema y coronógrafo de luz blanca NRL, dirigido por el Dr. Richard Tousey del Laboratorio de Investigación Naval de los EE ^. Regiones activas de la superficie solar.

Instrumentos de rueda

El componente giratorio de la “Rueda” de la nave espacial, que proporcionó estabilidad giroscópica general al satélite, llevaba cuatro instrumentos, que miraban radialmente hacia afuera y escaneaban el Sol cada 2 segundos. Dos de estos eran instrumentos de observación solar y los otros dos eran instrumentos de rayos X cósmicos:

• Instrumento de monitoreo de rayos X solares duros UCSD, PI Prof. Laurence E. Peterson.^{[6] [7]} cubría el rango de energía de 2 a 300 keV utilizando contadores proporcionales y detectores de centelleo de NaI, además de tres pequeños detectores de partículas cargadas para monitorear el entorno de radiación local.
• Monitor solar de rayos gamma UNH. El PI Prof. Edward Chupp,^[8] observó rayos gamma de llamaradas solares de 0,3–10 MeV con un espectrómetro de centelleo NaI(Tl) en un escudo anticoincidencia activo CsI(Na).^[9]
• Experimento de Rayos X Cósmicos del MIT, PI Prof. George W. Clarke, observó fuentes de rayos X cósmicos en el rango de 1.5 a 9 Å.^[10] Este instrumento utilizó contadores proporcionales para observar fuentes de rayos X cósmicos en el rango de 1 a 60 keV, en cinco bandas de energía amplias espaciadas logarítmicamente, con una resolución angular de aproximadamente 1°.^[11]
• Experimento de rayos X cósmicos de UCSD, PI Prof. Laurence E. Peterson.^[12] Este instrumento, que tenía un campo de visión (FWHM) de unos 6°, miraba perpendicularmente al eje de giro de la Rueda, trazando un gran círculo en el cielo cada 2 segundos. A medida que el eje giratorio de la Rueda se movía para mantener los instrumentos de Vela apuntando al Sol, escaneaba todo el cielo cada 6 meses. Presentaba un detector de centelleo NaI(Tl) de 1 cm de espesor que cubría el rango de energía de ~7 keV a ~500 keV en 126 canales PHA, con un área efectiva de 100 cm ²en las energías más bajas. El detector estaba encerrado en un grueso escudo de centelleo anticoincidencia de CsI(Na) con 10 orificios perforados, que definían el campo de visión óptico del detector. Los eventos se registraron y telemidieron individualmente, con tiempo y altura de pulso etiquetados para cada uno, a una velocidad máxima de 3,2 por segundo.^[13]

Resultados científicos

Entre los resultados científicos notables de OSO 7 se encuentran: ^[14]

• Estudios de rayos X duros de todo el cielo, realizados por los instrumentos cósmicos del MIT y la UCSD.
• La primera observación de la línea de emisión de rayos gamma solares (γ), debido a la aniquilación de electrones/positrones a 511 keV, de las erupciones solares a principios de agosto de 1972, por el espectrómetro UNH.^[15] Legendario durante mucho tiempo en la NASA debido al peligro para los vuelos espaciales tripulados, habría incurrido en una dosis de radiación potencialmente fatal si los astronautas hubieran estado en el espacio en ese momento y fuera de la magnetosfera protectora de la Tierra (como es el caso durante gran parte de una misión Apolo lunar).^[dieciséis]
• La primera detección clara de una eyección de masa coronal (CME), por el instrumento NRL.
• Observaciones de los espectros de rayos X duros del AGN NGC 4151 ^[17] y Cen A ^[18]
• Posición y variabilidad espectral del estallido cósmico de rayos gamma del 14 de mayo de 1972^[19]

Casi pérdida en el lanzamiento

El OSO 7 estuvo a punto de perderse en el lanzamiento, debido a una pérdida de presión hidráulica en el sistema de control de guía de la segunda etapa ~7 segundos antes del corte del motor de la segunda etapa. El plan nominal era que la nave espacial se separara de la segunda etapa con el eje de giro normal a la dirección del Sol, de modo que la vela pudiera orientarse hacia el Sol, lo que permitía que las baterías se cargaran por completo en órbita. Tal como estaban las cosas, la órbita era ligeramente excéntrica en lugar de circular, y se desconocía la orientación de la nave espacial inmediatamente después del lanzamiento, por lo que la vela no pudo adquirir bloqueo solar. La nave espacial fue lanzada con sus baterías completamente cargadas, dando aproximadamente 12 horas para que los controladores, dirigidos por John Thole de la NASA, se recuperaran antes de que la nave espacial perdiera potencia y capacidad de mando. Pasaron varias horas mientras los ingenieros intentaban interpretar la intensidad de la señal de la nave espacial en términos de su patrón de antena de transmisión. Finalmente, una o dos horas antes del final, Thole decidió abandonar la precaución y “comenzar a girar”, y por suerte y habilidad, se recuperó el control.^[20]

Debido a que el apogeo orbital resultante fue de ~572 km en lugar de los ~350 km planificados para la órbita circular nominal, varias veces al día OSO 7 pasó bastante profundo en los cinturones de radiación de Van Allen, por lo que el bombardeo de protones de alta energía lo hizo algo radiactivo. La actividad luego decayó lentamente durante otros momentos del día. La radiactividad interna del instrumento, complejamente variable, complicó el análisis de los datos de los sensibles instrumentos de rayos X y rayos gamma a bordo.

P78-1

El repuesto de vuelo para OSO H fue adquirido más tarde por la Fuerza Aérea de EE. UU., modificado y re-instrumentado, y luego lanzado en 1979 como P78-1 (también conocido como Solwind), el satélite que fue derribado por la USAF en un exitoso ataque anti-prueba de misiles satelitales en 1985. El OSO 7 y el P78-1 no eran idénticos en apariencia, pero más similares entre sí que a las naves espaciales anteriores OSO 1 a OSO 6, o al OSO 8 final.^[21]