Explorador de levantamientos infrarrojos de campo amplio



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Telescopio espacial infrarrojo Explorador de topografía infrarroja de campo amplio
Descripción de esta imagen, también comentada a continuación
Impresión artística del telescopio WISE.
Datos generales
Organización Bandera: Estados Unidos NASA
Constructor Aeroespacial de la bola
Programa Explorar (MIDEX)
Campo Telescopio infrarrojo
Estado Operacional
Otros nombres SABIO
Lanzamiento
Lanzacohetes Delta II 7320-10
Duración 10 meses (misión principal)
Identificador de COSPAR 2009-071A
Sitio [1]
Características técnicas
Misa en el lanzamiento 661 kilogramos
Control de actitud Estabilizado en tres ejes
Energia electrica 551 vatios
Orbita
Orbita Heliosincrónico
Altitud 525 kilometros
Período 95 minutos
Inclinación 97,5 °
Telescopio
Tipo Espejo parabólico
Diámetro 40 cm
Campo 47 minutos
Longitud de onda Infrarrojos (3.4, 4.6, 12 y 22 m)

Wide-field Infrared Survey Explorer (en francés "Explorador con gran campo para el estudio en el infrarrojo  "), abreviado como WISE , es un telescopio espacial estadounidense que debe observar todo el cielo en el infrarrojo . Es puesto en órbita por un lanzador Delta II , el, de la Base de la Fuerza Aérea Vandenberg en California . Su misión, inicialmente de diez meses, consiste en realizar una cartografía completa de las fuentes infrarrojas con el fin de localizar en particular los asteroides por encima de cierto tamaño que circulan en el Sistema Solar , incluidas las cercanas a la Tierra , estrellas poco visibles (incluidas las enanas marrones ) cerca del Sol y las estrellas de nuestra galaxia enmascaradas en luz visible detrás de las nubes interestelares . El proyecto, supervisado por el Laboratorio de Propulsión a Chorro (JPL), es parte del programa Explorer de la NASA que comenzó en 1958 con el Explorer 1 y reemplaza la misión Wide Field Infrared Explorer (WIRE) que posteriormente falló. 1999. Es una misión de tamaño mediano (en la terminología de la NASA) cuyo costo se estima en 320 millones de dólares estadounidenses, incluidos los costos de implementación operacional. Después de completar su misión principal al haber descubierto 21 cometas , 34,000  asteroides en el cinturón de asteroides y 135 cercanos a la Tierra , el satélite se coloca en hibernación en. En, se reactiva para buscar asteroides que podrían ser el objetivo de una futura misión tripulada de Artemis .

Características técnicas

WISE tiene 2,85 metros de altura, dos metros de ancho y 1,73 metros de profundidad. Incluye una plataforma y un telescopio. Está estabilizado en tres ejes y extrae su energía eléctrica de un panel solar que proporciona 551 vatios . Transmite sus datos a las estaciones receptoras en tierra utilizando una antena que opera en banda Ku (rendimiento de 100  MB por segundo) transmitida por el sistema de satélite de telecomunicaciones geoestacionario TDRS . Los datos de telemetría y telemetría son retransmitidos al JPL, responsable de mantener el telescopio en condiciones operativas (corrección de la posición en órbita, seguimiento de funcionamiento, etc.), mientras que los datos científicos son procesados por el Instituto Tecnológico de California (CalTech). .

El telescopio

El telescopio tiene un diámetro de 40  cm y debe ser 400 veces más sensible que los instrumentos de los telescopios que lo precedieron en la misma misión: IRAS y Akari . Hace sus observaciones sobre las siguientes longitudes de onda: 3.3; 4,7; 12 y 23  m . El satélite transporta 16  kg de hidrógeno en estado sólido en un criostato, que mantiene sus sensores a una temperatura extremadamente baja. De hecho, para operar dos de los tres detectores responsable de procesar la recogida de radiación infrarroja , que deben ser mantenidas a -261  ° C ( 12 K ) mientras que la temperatura de la estructura satélite será 190 K , es decir, -83  ° C .

Orbita

WISE opera en una órbita síncrona con el sol a una altitud de 525  km y con una inclinación de 97,5 °. En esta órbita, orbita la Tierra cada 95 minutos .

Metas

Se espera que WISE tome 1,5 millones de fotos infrarrojas con un tiempo de exposición de once segundos. Cada foto cubre un campo de 47 minutos de arco [poco claro] . Todas estas fotos deberían cubrir el 99% de la esfera celeste . La información recopilada se utiliza para identificar cientos de millones de objetos celestes en el Sistema Solar , la Vía Láctea y otras galaxias a través de sus emisiones infrarrojas.

Los principales objetivos de WISE son:

  • detectar alrededor de 100.000 asteroides que circulan por el Sistema Solar gracias a la radiación que emiten en el infrarrojo. Estas observaciones deberían permitir, en particular, descubrir objetos cercanos a la Tierra, cuya trayectoria probablemente sea cercana a la de la Tierra.
  • detectan estrellas jóvenes o con poca luz ubicadas cerca del Sol, incluidas las enanas marrones . Estas estrellas son muy numerosas pero difíciles de observar porque su tamaño no les permite iniciar el proceso de fusión del hidrógeno en helio . Este tipo de estrella solo se puede ver en el espectro infrarrojo.
  • detectar las estrellas de nuestra galaxia ocultas por nubes interestelares que constituyen más del 90% de todas las estrellas y que están enmascaradas en luz visible .
  • observar la estructura y el proceso de formación de miles de galaxias cercanas.

Varios otros telescopios infrarrojos espaciales estaban en funcionamiento en 2009. A diferencia de WISE, que mapea las emisiones infrarrojas de todo el cielo, sus instrumentos más poderosos enfocan sus observaciones en pequeñas porciones del cielo: Spitzer era un telescopio infrarrojo estadounidense de 85 cm . De  diámetro, en servicio de 2003 a 2020, mientras que Herschel , un telescopio europeo con un espejo de 3,5 metros, se utilizó de 2009 a 2013. En 2021, esta gama de telescopios se completará con el telescopio espacial James-Webb d 'una sensibilidad excepcional (espejo 6,5 metros de diámetro) que deben observar en el infrarrojo la formación de galaxias, estrellas y planetas, así como el comienzo mismo del Universo .

Realización de la misión

La misión de WISE dura diez meses porque está limitada por el agotamiento del hidrógeno sólido que permite enfriar los detectores del telescopio. Se espera que las comprobaciones y la calibración del telescopio demoren alrededor de un mes. Un hecho crítico ocurrió quince días después del lanzamiento: la apertura del criostato, en el que se realiza el vacío antes de la salida, accionado por un sistema pirotécnico . La fotografía de toda la bóveda celeste, objetivo de la misión, debe realizarse en seis meses. Las primeras imágenes se devuelven seis meses después del final de la misión y el catálogo completo de los objetos detectados se entrega once meses después.

Misión principal (enero de 2010 a octubre de 2010)

La , la cubierta del criostato se expulsa correctamente. Se toma una primera imagen infrarroja. La, WISE comienza su misión de nueve meses.

La , WISE realiza su primera detección de un asteroide cercano a la Tierra (punto rojo en el centro de la foto de enfrente). El asteroide 2010 AB78 tiene aproximadamente 1  km de diámetro, se encuentra a 158 millones de kilómetros de la Tierra en el momento de la foto. Su órbita elíptica se cruza con la de la Tierra pero no parece representar un peligro para esta última debido a la inclinación de su órbita con respecto a la de la Tierra . La foto se toma para tres longitudes de onda en el infrarrojo: 12 micrones (rojo), 4.6 (azul) y 3.4 micrones (verde). El asteroide más frío que los otros objetos celestes en la foto (estrellas) emite en una longitud de onda más larga y aparece en rojo. En luz visible , el asteroide es muy difícil de distinguir.

En , La NASA informa que WISE ha descubierto 25.000  cuerpos celestes , incluidos 95 objetos cercanos a la Tierra . A, WISE ha descubierto 33.000 asteroides en el cinturón de asteroides , 134 cercanos a la Tierra y 20 cometas.

NEOWISE (octubre de 2010-febrero de 2011)

En , WISE agota el líquido que mantiene sus detectores de infrarrojos a temperaturas muy bajas. A temperatura ambiente, solo dos de los cuatro detectores permanecen operativos. No obstante, la misión continuó bajo la designación NEOWISE durante cuatro meses más para detectar nuevos asteroides o cometas y realizar un examen completo del cinturón de asteroides. Durante esta nueva fase, WISE observa 2.000 asteroides cerca de Júpiter , unos cientos de NEO y más de un centenar de cometas . Inicio, el telescopio se pone en reposo a la espera de una posible reactivación.

Reactivación (septiembre de 2013-)

WISE se reactivó en septiembre de 2013 con el objetivo de identificar asteroides que pudieran servir como objetivo para una futura misión tripulada que debe colocar un asteroide en órbita alrededor de la Luna. Para lograr este objetivo, la temperatura de los sensores se reduce a aproximadamente 75 Kelvin apuntando el telescopio hacia el cenit. Durante esta fase, WISE descubre varias enanas marrones cercanas al Sol, incluyendo WISE J085510.74-071442.5 , Luhman 16, así como la estrella de Scholz y varios cometas, incluido el gran cometa deC / 2020 F3 (NEOWISE) .

La , La NASA informa del descubrimiento de WISE J224607.57-052635.0 , la galaxia más brillante conocida hasta la fecha.

Notas y referencias

Notas

  1. La esfera celeste comprende 148,510,660 minutos de arco.

Referencias

  1. Dossier de prensa de WISE , p.  16-22
  2. WISE Dossier de prensa , p.  24
  3. Dossier de prensa de WISE , p.  9-10
  4. (in) Noticias y eventos  " , NASA / JPL(consultado el 23 de enero de 2010 ) .
  5. (in) El primero de muchos hallazgos de asteroides para WISE  " , NASA / JPL(consultado el 23 de enero de 2010 ) .
  6. (in) WISE descubre 95 nuevos asteroides cercanos a la Tierra  " , Buscador ,( leído en línea , consultado el 19 de julio de 2010 ).
  7. (en) completa la Scan NEOWISE de la NASA para los asteroides y cometas  " , Jet Propulsion Laboratory , NASA,( leído en línea , consultado el 3 de marzo de 2011 ).
  8. (in) Nave espacial ASA reactivada para buscar asteroides  " , NASA / JPL.
  9. Una galaxia que brilla como 300.000 billones de soles  " , en europe1.fr , Europa 1 ,(consultado el 23 de agosto de 2015 ) .

Bibliografía

NASA
  • (en) Lanzamiento del Explorador de levantamientos infrarrojos de campo amplio , NASA,( leer en línea ).
    Dossier de prensa proporcionado por la NASA para el lanzamiento de WISE.
Otro
  • (es) Kit de prensa de lanzamiento de explorador de levantamientos infrarrojos de campo amplio , NASA,, 29  p. ( leer en línea ).
    Presentación de la misión a la prensa.
  • (es) Brian Harvey, Descubriendo el cosmos con pequeñas naves espaciales: el programa American Explorer , Cham / Chichester, Springer Praxis,( ISBN  978-3-319-68138-2 ).
    Historia del programa Explorer .

Apéndices

enlaces externos

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