En 1972 , les travaux sur l'instrumentation scientifique débutent par l'étude de chambres à étincelles à large gap qui restituent avec une grande précision les trajectoires des particules. En 1974 la France entre dans le projet. Les essais menés en commun à l'accélérateur DESY à Hambourg montrent que ces chambres à large gap tiennent leurs promesses.
En février 1976 le programme spatial soviétique est complètement refondu. Le développement de l'observatoire gamma est désormais associé au projet de station spatiale DOS-7/DOS-8 qui aboutira par la suite à la station Mir. Dans cette nouvelle version l'observatoire Gamma comprend un système d'amarrage passif permettant à un vaisseau Soyouz de s'y amarrer pour que l'équipage puisse à mi-vie changer les films et assurer la maintenance. En 1979 cette architecture est abandonnée car augmentant de manière trop importante la masse de l'observatoire. Par ailleurs tous les vols Soyouz sont mobilisés pour le ravitaillement et la maintenance de la station Mir. Le système de films est abandonné au profit d'une transmission par radio des données recueillies. À cette époque le lancement de Gamma est planifié en 1984, mais des problèmes de mise au point entrainent des délais qui repoussent le lancement jusqu'à 1990 soit 18 ans après le lancement du projet
La charge utile de Gamma comprend trois instruments pointant dans la même direction permettant l'observation de la même région du ciel :
es observations effectuées par l'observatoire portent sur le pulsar Vela, le Centre galactique, Cygnus X-1, Herculis X-1 et la Nébuleuse du Crabe. Les instruments étudient également le rayonnement émis par le Soleil durant le pic de son cycle solaire. Lors d'une éruption, l'instrument a détecté pour la première fois des photons gamma provenant du Soleil avec une énergie supérieure à 1 GeV
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