Organización | NASA , APL , CNES (5%), ASC (5%) |
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Programa | Explorar - Midex |
Campo | Telescopio ultravioleta |
Estado | Misión completada |
Otros nombres | Explorador espectroscópico ultravioleta lejano , Explorer 77 |
Lanzamiento | 24 de junio de 1999 |
Lanzacohetes | Delta II 7320 |
Fin de la misión | 18 de octubre de 2007 |
Identificador de COSPAR | 1999-035A |
Sitio | [1] |
Misa en el lanzamiento | 1.400 kilogramos |
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Orbita | Órbita baja |
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Altitud | 746 hasta 760 km |
Período | 99,9 min |
Inclinación | 25 ° |
Tipo | Espejo parabólico |
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Diámetro | ~ 39 cm x 35 cm (x4) |
Área | De 20 a 80 cm² |
Focal | 2.245 metros |
Campo | 4 "x 20" a 0,5 " |
Longitud de onda | Ultravioleta distante (de 90,5 a 119,5 nm) |
FUVS | Espectrógrafo |
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El telescopio espacial FUSE , acrónimo en inglés de Far Ultraviolet Spectroscopic Explorer ( Explorador espectroscópico ultravioleta distante ) es un telescopio espacial de la NASA , desarrollado y gestionado por la Universidad Johns Hopkins ( Baltimore , Maryland , EE.UU. ) con una pequeña participación de la Agencia Espacial Canadiense. y el CNES francés. De 1999 a 2007, el espectrógrafo FUSE se utilizó para producir espectros electromagnéticos en el rango ultravioleta lejano (90 a 120 nanómetros ). Estas medidas permitieron, en particular, evaluar la relación deuterio / hidrógeno , una característica importante del modelo cosmológico , para medir las características y la distribución de los gases calientes de la Vía Láctea, así como del hidrógeno molecular presente en el espacio interestelar . El satélite , lanzado en24 de junio de 1999, dejó de operar en 2007 tras la falla de su sistema de control de actitud .
Las transiciones electrónicas de los átomos y moléculas más abundantes del universo ( helio , hidrógeno ) dan como resultado la emisión de fotones en la parte del espectro electromagnético ubicada en el ultravioleta . Es en esta parte del espectro donde se encuentran las transiciones del deuterio , de gran importancia en el campo de la cosmología , la mayoría de las del hidrógeno molecular que permiten trazar las fases iniciales de formación estelar y de planetas así como la transiciones del ión oxígeno VI para detectar gases calientes expulsados por las explosiones de supernovas incrustadas en el halo galáctico .
La radiación ultravioleta es filtrada por la atmósfera y, por lo tanto, solo puede ser observada por instrumentos colocados en el espacio. Sin embargo, los telescopios espaciales que existían en la década de 1990, como el telescopio espacial Hubble , son prácticamente insensibles a las longitudes de onda por debajo de 1150 Å. De 1972 a 1982, el satélite Copernicus exploró este dominio espectral con capacidades limitadas, proporcionando datos esenciales sobre el medio interestelar difuso. Posteriormente, se realizaron observaciones limitadas con instrumentos a bordo de sondas espaciales Voyager o como parte de misiones de transbordadores espaciales estadounidenses ( instrumentos HUT , ORFEUS e IMAPS ). El telescopio FUSE fue desarrollado para cubrir esta área hasta ahora poco estudiada con una sensibilidad 10,000 mayor que la de Copérnico.
FUSE forma parte del programa Origins de la NASA , cuyo objetivo es estudiar los procesos físicos asociados al nacimiento y evolución de las estrellas , las galaxias y el universo . Los principales objetivos asignados a FUSE son:
FUSE es la 77ª misión del programa Explorer , que incluye misiones científicas espaciales para moderar el costo de la agencia espacial estadounidense , la NASA . Dentro de este programa, es una misión de la clase de Exploradores de clase media (MIDEX), cuyo costo teóricamente no debería exceder los $ 180 millones. La NASA encargó el desarrollo de satélites de laboratorio APL de la Universidad Johns Hopkins ubicada en Baltimore . Este también gestiona el centro de control de satélites. La Universidad de Berkeley hace el sistema de detección y la Universidad de Colorado el espectrógrafo . La agencia espacial francesa, CNES, proporciona las rejillas de difracción del espectrógrafo, mientras que la Agencia Espacial Canadiense está desarrollando el extremo de error del sensor del telescopio. Francia y Canadá reciben a cambio el 5% del tiempo total de observación (250 órbitas de observación durante el primer año, de un total de 850 durante tres años para Francia, habiendo producido Canadá por su parte, en diciembre de 2008, aproximadamente el 17% del total publicaciones científicas relacionadas con la misión.). La estación de recepción terrestre estará en Warren Moos en la isla de Puerto Rico . El costo final del proyecto se estima en 250 millones de dólares.
FUSE consta de dos subconjuntos: la plataforma que reúne los equipos que permiten operar el satélite y la carga útil que debe cumplir los objetivos asignados al satélite. FUSE tiene una masa total de 1360 kg, incluidos 580 kg para la plataforma y 780 kg para la carga útil. El satélite tiene la forma de un paralelepípedo de 1,2 m x 1,8 m x 5,5 m .
El instrumento FUSE cubre todo el espectro ultravioleta lejano de 905 a 1195 Å. Incluye un sistema óptico formado por cuatro espejos parabólicos que convergen la luz, un espectrógrafo que utiliza una rejilla de difracción . En el rango espectral ultravioleta lejano, los sistemas ópticos solo reflejan fotones muy energéticos cuando llegan a incidencias rasantes. FUSE utiliza espejos revestidos con nuevos revestimientos superficiales que mejoran la reflectividad de los espejos utilizados para hacer converger los fotones ultravioleta. Se utilizan cuatro espejos parabólicos primarios para obtener una superficie colectora suficientemente grande (de 20 a 80 cm 2 dependiendo de la longitud de onda). Dos están recubiertos con un recubrimiento de carburo de silicio que permite una reflectividad del 32% sobre prácticamente todo el espectro observado, mientras que los otros dos reciben un recubrimiento que combina aluminio y fluoruro de litio con una reflectividad duplicada pero limitada a longitudes de ondas superiores a 1030 Å. La distancia focal es de 2.245 m .
Los fotones reflejados por los espejos primarios pasan a través de una de las cuatro ranuras de entrada disponibles:
El haz de luz pasa a través de cuatro redes de difracción (tantos como espejos primarios) que transforman la luz incidente en un espectro electromagnético con una resolución espectral cerca de 30.000. Las rejillas de difracción están montados en un círculo Rowland (in) de 1 652 mm en de diámetro y se trazan mediante holografía en sustratos esféricos para corregir las aberraciones del espectrógrafo. Las rejillas de difracción reciben revestimientos similares a los de los espejos primarios. La luz de los cuatro canales llega a dos detectores. La luz que no atraviesa las rendijas es aprovechada por sensores finos FES ( Fine Error Sensor ) que tienen un campo óptico de 20 '× 20' capaces de detectar estrellas de magnitud aparente igual a 16 y que son responsables de la fina orientación del telescopio con una precisión de 0,5 segundos de arco .
El satélite se coloca en órbita, el 24 de junio de 1999, por un cohete Delta II 7320 lanzado desde Cabo Cañaveral . Se amplía la duración del encargo, inicialmente fijada en 3 años. En diciembre de 2004 , un problema que afectaba al sistema de control de orientación (avería de la tercera rueda de reacción ) interrumpió las operaciones, que se reanudaron en 2005, pero el satélite sufrió una serie de nuevas averías. En mayo de 2007, la última rueda de reacción dejó de funcionar y tras el fracaso de los intentos de reparación, el satélite fue puesto fuera de servicio en18 de octubre de 2007. Debería hacer su reentrada atmosférica alrededor de 2037.
Entre los resultados obtenidos por FUSE después de 6 años de observación en 2006: