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NASA的ComPair气球任务准备飞行

当前位置:金融情报局网_中国金融门户网站 让金融财经离的更近>观察 > 正文  2023-08-09 19:51:34 来源:互联网

新墨西哥州萨姆纳堡的一个团队正准备驾驶一种名为ComPair 的气球载科学仪器,该仪器将测试检测伽马射线(光的最高能量形式)的新技术。

ComPair 计划在 NASA 2023 年秋季 科学气球 活动中提前飞行,如果天气允许,该活动将于 8 月 10 日星期四开始。

“在 ComPair 旨在研究的能量范围内发生了许多有趣的科学,”参与该任务的华盛顿乔治华盛顿大学和马里兰州格林贝尔特 NASA 戈达德太空飞行中心的研究生尼古拉斯·基施纳 (Nicholas Kirschner) 说。“这些伽马射线很难用现有的方法捕获,因此我们需要创建和测试新的伽马射线。ComPair 的飞行让我们离在太空中放置类似探测器又近了一步。”


(资料图片)

ComPair 检测能量在 200,000 至 2000 万电子伏之间的伽马射线。作为比较,可见光的能量落在 2 到 3 电子伏之间。

超新星 和称为伽马射线暴的强大爆炸在此能量范围内发出最亮的光芒。天文学家还希望在这里看到质量最大、距离最远的活跃星系发出的最强烈的光芒 ,这些星系由巨大的黑洞提供动力。然而,目前的任务并没有很好地覆盖这个范围,因此未来受 ComPair 启发的仪器可以填补天文学家知识的重要空白。

地球大气层过滤掉了大部分来自太空的高能辐射——这对人类有益,但使测试新的伽马射线技术变得具有挑战性。ComPair 的解决方案是乘坐科学气球飞至约 133,000 英尺(40,000 米)的高度,使其高于大气层的 99.5%。

在戈达德建造并测试ComPair后 ,任务团队将其运送到萨姆纳堡。在那里,他们拆开包装、重新组装并重新校准仪器。

ComPair 将搭载另一项名为 GRAPE(伽马射线旋光计实验)的任务,由新罕布什尔大学领导。ComPair 和 GRAPE 登上缆车(将连接到科学气球的框架)后,团队就可以准备发射。

ComPair 因其用于研究伽马射线的两种方法而得名:康普顿散射和电子对产生。在康普顿散射中,光撞击粒子(例如电子),并将一些能量传递给它。当伽马射线掠过原子核并转化为一对粒子——电子及其反物质对应物——正电子时,就会产生电子对。

“伽马射线的能量太高,传统望远镜无法探测到——光线正好在镜子的原子之间飞行,”戈达德 ComPair 项目经理雷吉娜·卡普托 (Regina Caputo) 说。“相反,我们的仪器使用不同种类的元素和化合物相互堆叠的层。当伽马射线穿过仪器时,它们会根据其能量与不同的层相互作用。”

该仪器有四个主要部件:

包含 10 层硅探测器的跟踪器,用于确定入射伽马射线的位置。

一种由镉、锌和碲化物制成的高分辨率量热计,可精确测量低能康普顿散射伽马射线和一些转换成电子-正电子对的伽马射线。

由碘化铯制成的高能热量计,主要测量电子-正电子对以及一些康普顿散射伽马射线。

一种反符合探测器,可记录称为宇宙射线的高能带电粒子的进入 。

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