Фрэнк Джеймс Лоу (23 ноября 1933 - 11 июня 2009) был физиком твердого тела, который стал лидером в новой области инфракрасной астрономии после изобретения германиевого болометра, легированного галлием, в 1961 году. Этот детектор расширил диапазон наблюдаемого спектра. на гораздо более длинные волны.
Фрэнк Дж. Лоу | |
---|---|
Альма-матер | Йельский университет ; Университет Райса |
Известен | Инфракрасная астрономия |
Научная карьера | |
Тезис | [ диссертация " Адиабатические измерения быстрого прохождения ядерного магнетизма в жидком гелии" ] (1959 г.) |
Докторант | Гарольд Э. Роршах мл. |
Докторанты | Дуг Кляйнманн, Хартмут Ауманн, Эл Харпер, Сьюзан Кляйнманн, Венделл Менделл |
ранняя жизнь и образование
Родился 23 ноября 1933 года в городе Мобил, штат Алабама , Лоу рос ребенком в Хьюстоне , штат Техас . Его бакалавриат по физике проходил в Йельском университете, а в 1959 году он получил степень доктора философии по физике в Университете Райса [1].
Инфракрасная астрономия
Он начал работать в Texas Instruments в 1961 году, где одним из его ранних проектов была разработка низкотемпературного термометра, который был разработан с использованием германиевого полупроводника , легированного небольшим количеством галлия , который измерял изменения температуры в зависимости от изменения температуры. в электрическом сопротивлении устройства при поглощении энергии. Основываясь на своем академическом опыте, он пришел к выводу, что технология, лежащая в основе этого термометра, может быть использована в качестве основы для болометра, который можно использовать для измерения лучистой энергии, исходящей от звезд в виде инфракрасного излучения, волн, которые занимают часть электромагнитного излучения. спектр, длина волны которого больше, чем у видимого света (400–700 нм), но короче, чем у терагерцового излучения (100 мкм - 1 мм) или микроволн . [1]
Астрономы годами пытались найти меры по обнаружению инфракрасного излучения, и в 1962 году Лоу отправился в Национальную радиоастрономическую обсерваторию в Грин-Бэнк, Западная Вирджиния, чтобы проверить свой болометр, более чувствительный к инфракрасному излучению, чем детекторы, ранее использовавшиеся на телескопе Грин-Бэнк. , крупнейший в мире полностью управляемый радиотелескоп. Однако инфракрасные волны поглощаются такими молекулами, как водяной пар в атмосфере. [1]
Чтобы избежать атмосферного поглощения инфракрасного излучения, Лоу разработал устройства, которые можно было разместить на борту самолетов, сначала с использованием Douglas A-3 Skywarrior из ВМС США, который нес 2-дюймовый телескоп в 1965 и 1966 годах, а затем с помощью Learjet, управляемого компанией НАСА с 12-дюймовым телескопом на борту. Лоу использовал Learjet, чтобы сделать открытие, что и Юпитер, и Сатурн излучают больше энергии, чем то, что они получают в виде солнечного излучения, продемонстрировав, что обе эти планеты должны иметь внутренний источник энергии. Лоу продолжал использовать Learjet для исследований даже после того, как НАСА начало использовать воздушную обсерваторию Койпера в 1975 году с использованием бывшего грузового корабля C-141 Starlifter , который должен быть заменен стратосферной обсерваторией для инфракрасной астрономии (SOFIA), совместной NASA и Проект Немецкого аэрокосмического центра, в котором используется переоборудованный Boeing 747SP . [1]
Он работал в Университете Райса и в Университете Аризоны . Он также был президентом компании Infrared Laboratories, Inc., которую он основал в 1967 году для производства инфракрасных детекторов и криостатов для обсерваторий, а также инфракрасных микроскопов.
Он предложил и присоединился к международному проекту по созданию инфракрасного астрономического спутника (IRAS), проекту, который включал в себя совместные усилия США, Великобритании и Нидерландов , которые выполнили первую съемку инфракрасного неба из космоса, избегая любых атмосферных помех. с наблюдениями, начиная с 1983 года. Лоу выполнял функции главного технолога проекта. После аварии в Лаборатории реактивного движения были разрушены предусилители, используемые в инфракрасных детекторах, Лоу возглавил усилия в Инфракрасных лабораториях по разработке улучшенных запасных блоков для разрешения кризиса. IRAS смог обнаружить более 500000 источников инфракрасного излучения, в том числе множество галактик, и обнаружил оболочки из обломков, окружающих звезды, которые показывают ранние стадии формирования планет , с обломками, похожими на те, что позже были обнаружены как пояс Койпера, который окружает нашу Солнечную систему за ее пределами. орбита Нептуна . На основании этих результатов исследователи пришли к выводу, что большая часть галактического излучения испускается в форме инфракрасного излучения, которое генерируется, когда свет от молодых звезд поглощается межзвездной пылью, а затем излучается пылью в виде тепла. [1] В 1984 году IRAS обнаружил, что галактика Arp 220 , расположенная в 300 миллионах световых лет от Земли, является ближайшей сверхъестественной инфракрасной галактикой , излучающей в 100 раз больше энергии, чем галактика Млечный Путь , в основном в инфракрасном спектре, хотя это слабо виден в телескоп в видимом свете. [2]
Лоу был назначен научным сотрудником космического инфракрасного телескопа НАСА, позже переименованного в космический телескоп Спитцера . Работа была отложена из-за перерасхода средств, пока Лоу не вдохновился во время выездного семинара для ученых проекта в 1993 году; может использоваться метод пассивного охлаждения - вместо того, чтобы помещать весь телескоп в ванну с жидким гелием для охлаждения устройства до температур, близких к абсолютному нулю , устройство может подвергаться воздействию космического вакуума, чтобы излучать большую часть своего тепла, в то время как сами детекторы были единственными компонентами, охлаждаемыми с использованием жидкого гелия, изменение конструкции позволило проекту Spitzer продолжить его запуск в 2003 году. [1] [3] Тимоти Хаварден был признан НАСА за разработку метода пассивного охлаждения, [4 ], который также был включен в другие космические зонды, такие как космический телескоп Джеймса Уэбба , частичный преемник космического телескопа Хаббла , который будет искать самые старые объекты во Вселенной.
Личное
Лоу умер в возрасте 75 лет 11 июня 2009 года в Тусоне, штат Аризона , после продолжительной болезни. У него остались жена, трое детей и шестеро внуков. [1]
Его научное наследие живет в инфракрасных лабораториях ( http://www.infraredlaboratories.com ) и IRLabs ( http://www.irlabs.com ) в Тусоне, штат Аризона.
Почести
Награды
- Премия Рамфорда (1986)
- Приз Хелен Уорнер (1968)
- Премия Джозефа Вебера (2003)
- Лекторство Янского в Национальной радиоастрономической обсерватории (2006 г.)
- Медаль Брюса (2006)
Назван в честь него
- Туманность Клейнмана – Лоу (совместно с Дугласом Э. Клейнманном )
- Астероид 12142 Франклоу
Рекомендации
- ^ a b c d e f g Овербай, Деннис (20 июня 2009 г.), «Фрэнк Дж. Лоу, помогавший движущему полю инфракрасной астрономии, умер в возрасте 75 лет» , The New York Times
- ^ через Ассошиэйтед Пресс . «Горячая, но тусклая галактика предлагает загадку» , The Spokesman-Review , 11 июня 1984 г. Доступно 21 июня 2009 г.
- ^ Квок, Джонни. «В поисках пути: история космического телескопа Спитцера». Архивировано 19 февраля 2013 г.в Wayback Machine , журнал ASK , осень 2006. Доступ 26 апреля 2013 г. »Кролик принял форму концепции теплого запуска, предложенной Фрэнком Лоу в конец 1993 года. В традиционных миссиях инфракрасных телескопов телескоп и его инструменты размещаются внутри теплового баллона, криостата. Жидкий гелий заполняет изолирующие стенки криостата, а телескоп и инструменты уже охлаждаются при запуске. Фрэнк предложил позволить холод глубокого космоса, встречающийся на солнечной орбите, помогает охладить телескоп и поместить в криостат только инструменты ».
- ↑ «НАСА награждает покойного доктора Тимоти Хавардена за вклад в телескоп Уэбба» , Центр космических полетов Годдарда , 15 июля 2010 г. По состоянию на 26 апреля 2013 г. «Прорывная идея Хавардена заключалась в том, чтобы отказаться от традиционного метода охлаждения космических телескопов с использованием огромные резервуары с криогенными хладагентами, такими как жидкий гелий, и вместо этого используют комбинацию солнцезащитных экранов и радиаторов, позволяющих космическим телескопам пассивно терять тепло; тепло просто излучается в холодное пространство ».
Внешние ссылки
- Инфракрасные лаборатории
- Биография Брюса Медали
- Статья из Аризонского университета