Application of solar arrays in high-energy gamma-ray astronomy

Summary The previously suggested use of large solar-energy arrays for additional applications in astronomy and astrophysics is herein analysed for the case of high-energy gamma-ray astronomy. We have studied by Monte Carlo techniques the response of an array of 800 m² reflective area to the Čerenkov light produced by relativistic electrons of high-energy cascades, initiated by primary cosmic rays (gamma-rays and protons) in the Earth's atmosphere. The calculation shows that night-time use of these devices may give information on the study of gamma-ray sources which is consistent with the results obtained from specific apparatuses, from the point of view of both energy threshold and detectable fluxes. This result confirms the possibility of designing multiscope arrays operating daily as solar-energy collectors and at night-time as cosmic gamma-ray detectors, with obvious advantages from the financial point of view.

---

Riassunto Si analizza la possibile utilizzazione dei campi eliostatici per applicazioni di tipo astrofisico nel caso dell'astronomia gamma di alta energia. Le prestazioni di un apparato con superficie riflettente di 800 m² come raccoglitore della luce Čerenkov emessa dagli elettroni relativistici di sciami estesi atmosferici (EAS) sono state studiate con un metodo di Montecarlo. I calcoli mostrano che l'uso notturno di questo sistema per la ricerca di sorgenti gamma può fornire risultati confrontabili con quelli ottenuti da apparati specifici, sia per quanto riguarda la soglia di rivelazione (E _s<100 GeV) che i flussi rivelabili. Dati gli ovvi vantaggi di tipo economico, questo risultato suggerisce la possibilità di progettare gli apparati in modo multiuso, cioè tali da poter operare come collettori solari nelle ore diurne e come rivelatori di EAS in quelle notturne.

---

Резюме В этой работе анализируется применение больших солнечных антенных решеток для случая гамма-астрономии высоких энергий. Мы исследуем с помощью метода Монте-Карло отклик антенной решетки 800 м² на черенковское излучение, образованное релятивистскими электронами в широких атмосферных ливнях. Вычисления показывают, что использование таких приборов в ночное время может дать информацию об источниках гамма-лучей, которая согласуется с результатами, полученными с помощью специальной аппаратуры, с точки зрения энергетического порогаE _s<100 ГэВ и с точки зрения детектируемых потоков. Этот результат подтверждает возможность многоцелевого использования антенных решеток; в дневное время как коллекторов солнечной энергии, а в ночное время как детекторов космических гамма-лучей.